Celleterapi: hvem oppfant det og hvordan det fungerer
Miscellanea / / April 04, 2023
Vi forstår hvorfor folk blir transplantert med stamceller og om griser kan hjelpe i behandlingen av alvorlige sykdommer.
Celletransplantasjon er en behandlingsmetode der friske celler introduseres i kroppen til en syk person. Når de er inne, hjelper de med å reparere skadet vev og stimulerer helingsprosesser. Denne metoden søke om for behandling av blodsykdommer og utvinning fra visse typer kreft. I fremtiden vil listen over terapialternativer sannsynligvis utvide seg: forskere bære ut kliniske studier for å teste effektiviteten av celletransplantasjon for behandling av kardiovaskulære problemer, Parkinsons sykdom, diabetes og multippel sklerose.
Hvordan oppsto celleterapi?
Eksperimenter med celletransplantasjon begynte på 1800-tallet. Dermed den franske legen Charles Brown-Séquard prøvde å introdusere menneskelige hormonceller fra testiklene til dyr, forutsatt at dette vil bidra til å forlenge ungdommen. En britisk lege Watson-Williams hadde prøvd
redde en tenåring med alvorlig diabetes mellitus ved å bruke sauebukspyttkjertelceller. Dette eksperimentet endte uten hell, gutten døde tre dager senere. På begynnelsen av 1900-tallet behandlet sveitseren Paul Niehans pasienter for kreft ved å injisere dem med embryonale celler fra sau. Legen hevdet at metoden virket, selv om det ikke er andre bevis for dette.De første virkelig vellykkede eksperimentene startet på midten av det tjuende århundre. Forskere kom til ideen om at donormateriale for terapi skulle tas fra mennesker. Egnet for denne oppgaven stilk celler. Under visse forhold er de i stand til å forvandle seg til alle andre. Den første som prøvde å transplantere dem til en person var amerikaneren Edward Thomas: i 1956, en lege introdusert en pasient med leukemi, benmarg tatt fra tvillingbroren. Operasjonen ble fullført. I 1990 Thomas mottatt Nobelprisen for hans bidrag til utviklingen av celleterapi.
I 1958 testet Georges Mate hvordan denne metoden fungerer hvis det ikke er familieforhold mellom pasienten og giveren. Han transplantert stamceller til fem fysikere fra Jugoslavia som ble utsatt for stråling. Fire av dem hjalp til. Men etter prosedyren opplevde noen pasienter utmattelse av kroppen. Mate foreslo at en slik reaksjon er assosiert med responsen fra donorceller på mottakerceller: de kunne ikke slå rot og ødela hverandre. Denne tilstanden kalles GVHD, eller graft-versus-host-sykdom.
Nå før transplantasjon for å redusere risikoen for celle GVHD rense fra T-lymfocytter. De er bare ansvarlige for å blokkere og ødelegge fremmedelementer i kroppen. Det er ennå ikke mulig å eliminere reaksjonen helt, men det finnes medisiner som bidrar til å redusere effekten av GVHD.
I løpet av de siste 60 årene har celleterapi endret seg betydelig. Nå tas celler for transplantasjon ikke bare fra benmargen, men også for eksempel blod og fettvev. Og kilden til materialet kan ikke bare være givere, men også pasientene selv.
Hva er celleterapi
Avhengig av kilden til materiale for transplantasjonsterapi dele opp i tre typer:
- autolog - celler tas fra pasienten;
- syngenisk - i en identisk tvilling;
- allogen - fra giveren.
I teorien er det et annet alternativ - xenogen terapi, når celler tas fra dyr. Til tross for de mislykkede erfaringene fra fortiden, anses denne ideen fortsatt som lovende. Forskere diskuterer bruken til å behandle diabetes, leversykdom eller blærebetennelse. Grisen anses som den mest passende giveren for en person.
Hvordan celleterapi fungerer
Etter å ha mottatt materialet, må leger forberede som skal introduseres i pasientens kropp. For å gjøre dette multipliserer stamceller og utfører en rekke manipulasjoner på dem som hjelper programmer dem for spesifikke oppgaver og rengjør dem for komponenter som kan øke risikoen transplantasjonsavvisning.
Cellene blir deretter introdusert i kroppen. Metodene er forskjellige: gjennom vener, vev, ledd, koronararterie, plass rundt ryggmargen. Alt avhenger av sykdommen. Etter transplantasjon må cellene slå rot. I gjennomsnitt tar det 100 dager. I denne tiden må pasienten være i kontakt med leger for raskt å få hjelp ved komplikasjoner.
Før du bruker celleterapi, leger bære ut en serie studier, inkludert EKG, tomografi og en klinisk blodprøve, for å sikre at pasienten tåler slik behandling.
Hvilke celler kan brukes til terapi
1. Voksne (postnatale) stamceller
Dette er spesialiserte stamceller som Det er i kroppen til enhver voksen. De kan bare forvandle seg til visse typer celler. Avhengig av dette er de delt inn i typer:
- hematopoetiske omdannes til blodceller;
- nevrale - i cellene i nervesystemet;
- mesenchymal - i cellene i brusk-, fett- og beinvev.
Hovedkilden til voksne stamceller er benmargen. Men de kan også finnes i andre deler av kroppen: for eksempel finnes mesenkymale i fettvev og tannkjøtt.
2. Embryonale stamceller
Dette er unge pluripotente celler, det vil si de som ikke har spesialisering og kan bli til andre. Deres motta fra en blastocyst - et embryo i alderen 3 til 5 dager. For å gjøre dette dyrkes den i laboratorier, og befrukter en donorlivmor kunstig.
Denne typen celler har et stort potensial, men det er en rekke problemer med dem. Det er viktig å programmere dem riktig og sørge for at de i menneskekroppen blir til celler med den nødvendige formen. I tillegg er det risiko for spontan eller ujevn økning. Nå jobber forskere med å finne effektive mekanismer for å kontrollere prosessen.
I tillegg anses ikke dyrking av embryoer med det formål å skaffe stamceller som etisk av alle. Løsningen på dette problemet kan være induserte pluripotente celler.
3. induserte pluripotente stamceller
De er hentet fra voksne somatiske celler (det vil si alle andre enn kjønnsceller). Mekanismen for å jobbe med dem ble oppfunnet av den japanske forskeren Shinya Yamanaka. Han utforsket embryonale celler for å finne i dem genene som er ansvarlige for pluripotens. Det viste seg at fire gener er ansvarlige for dette - Sox2, Oct4, Klf4 og c-Myc. Nå kalles de «Yamanaka-faktorer».
Etter aktiveringen av disse genene mister cellen gradvis spesialiseringen og går tilbake til embryonal tilstand. Da kan den programmeres som du vil. For eksempel er det mulig å omskape en celle av nervevev til en blodcelle. Og antagelig etter den omvendte introduksjonen vil det være lettere for henne å slå rot i kroppen.
Induserte nå pluripotente stamceller ansett lovende materiale for transplantasjon, og i fremtiden kan de erstatte embryonale.
4. CAR-T
Stamceller er ikke det eneste mulige materialet for terapi. For eksempel for å bekjempe kreft søke om modifiserte T-lymfocytter (CAR-T). Dette er blodceller som er programmert til å søke etter og ødelegge kreft. T-lymfocytter tas direkte fra pasienten. To katetre settes inn i en persons årer. Gjennom den første kommer blodet inn i røret, hvor det umiddelbart passerer gjennom filtrering, og går deretter tilbake til kroppen gjennom det andre kateteret. Prosedyren varer 2-3 timer.
I prosessen kan en persons kalsiumnivåer reduseres. Dette fører til muskelspasmer, nummenhet og prikking. Derfor er det bedre å utføre en slik prosedyre nær avdelingen der personen ligger. Dette gjøres for eksempel i det nye forskningskomplekset for cellulære teknologier i Obninsk. I tillegg til CAR-T-basert terapi, finnes det vil engasjere seg i benmargstransplantasjon og kreftdiagnose. Det er også planlagt å utvikle fire legemidler basert på somatiske celler.