Celleterapi: hvem opfandt det, og hvordan det virker
Miscellanea / / April 04, 2023
Vi forstår, hvorfor folk bliver transplanteret med stamceller, og om grise kan hjælpe i behandlingen af alvorlige sygdomme.
Celletransplantation er en behandlingsmetode, hvor raske celler indføres i kroppen på en syg person. Når de først er inde, hjælper de med at reparere beskadiget væv og stimulerer helingsprocesser. Denne metode ansøge til behandling af blodsygdomme og helbredelse fra visse former for kræft. I fremtiden vil listen over terapimuligheder sandsynligvis udvides: videnskabsmænd udføre kliniske forsøg for at teste effektiviteten af celletransplantation til behandling af kardiovaskulære problemer, Parkinsons sygdom, diabetes og multipel sklerose.
Hvordan opstod celleterapi?
Eksperimenter med celletransplantation begyndte i det 19. århundrede. Således den franske læge Charles Brown-Séquard prøvet at introducere humane hormonceller fra dyrenes testikler, idet man antager, at dette vil hjælpe med at forlænge ungdommen. En britisk læge Watson-Williams
havde prøvet redde en teenager med svær diabetes mellitus ved hjælp af fårebugspytkirtelceller. Dette eksperiment endte uden succes, drengen døde tre dage senere. I begyndelsen af det 20. århundrede behandlede schweizeren Paul Niehans patienter for kræft ved at injicere dem med fårembryonale celler. Lægen hævdede, at metoden virkede, selvom der ikke er andre beviser for dette.De første virkelig vellykkede eksperimenter startede i midten af det tyvende århundrede. Forskere kom til den idé, at donormateriale til terapi skulle tages fra mennesker. Velegnet til denne opgave stilk celler. Under visse betingelser er de i stand til at forvandle sig til enhver anden. Den første, der forsøgte at transplantere dem til en person, var amerikaneren Edward Thomas: i 1956, en læge indført en patient med leukæmi, knoglemarv taget fra hans tvillingebror. Operationen blev gennemført. I 1990 Thomas modtaget Nobelprisen for hans bidrag til udviklingen af celleterapi.
I 1958 testede Georges Mate, hvordan denne metode virker, hvis der ikke er et familieforhold mellem patienten og donoren. Han transplanteret stamceller til fem fysikere fra Jugoslavien, der blev udsat for stråling. Fire af dem hjalp. Men efter proceduren oplevede nogle patienter udmattelse af kroppen. Mate foreslog, at en sådan reaktion er forbundet med donorcellers respons på modtagerceller: de kunne ikke slå rod og ødelagde hinanden. Denne tilstand kaldes GVHD eller graft-versus-host-sygdom.
Nu før transplantation for at reducere risikoen for celle GVHD rense fra T-lymfocytter. De er blot ansvarlige for at blokere og ødelægge fremmede elementer i kroppen. Det er endnu ikke muligt helt at eliminere reaktionen, men der er lægemidler, der hjælper med at reducere effekten af GVHD.
I løbet af de sidste 60 år har celleterapi ændret sig markant. Nu tages celler til transplantation ikke kun fra knoglemarven, men også for eksempel blod og fedtvæv. Og kilden til materialet kan ikke kun være donorer, men også patienterne selv.
Hvad er celleterapi
Afhængig af kilden til materiale til transplantationsterapi dele i tre typer:
- autolog - celler tages fra patienten;
- syngenisk - i en identisk tvilling;
- allogen - fra donor.
I teorien er der en anden mulighed - xenogen terapi, når celler tages fra dyr. På trods af fortidens mislykkede oplevelser anses denne idé stadig for lovende. Videnskabsmænd diskuterer dets anvendelse til behandling af diabetes, leversygdom eller blærebetændelse. Grisen anses for at være den bedst egnede donor for en person.
Hvordan celleterapi virker
Efter at have modtaget materialet, skal læger forberede skal indføres i patientens krop. For at gøre dette formerer stamceller sig og udfører en række manipulationer på dem, der hjælper programmere dem til specifikke opgaver og rense dem for komponenter, der kan øge risici transplantationsafvisning.
Cellerne indføres derefter i kroppen. Metoderne er forskellige: gennem vener, væv, led, kranspulsårer, mellemrum omkring rygmarven. Alt afhænger af sygdommen. Efter transplantation skal cellerne slå rod. I gennemsnit tager det 100 dage. I denne tid skal patienten være i kontakt med læger for hurtigt at få hjælp i tilfælde af komplikationer.
Før du bruger celleterapi, læger udføre en række undersøgelser, herunder et EKG, tomografi og en klinisk blodprøve, for at sikre, at patienten kan tåle en sådan behandling.
Hvilke celler kan bruges til terapi
1. Voksne (postnatale) stamceller
Det er specialiserede stamceller, der Der er i enhver voksens krop. De kan kun omdannes til bestemte typer celler. Afhængigt af dette er de opdelt i typer:
- hæmatopoietiske omdannes til blodceller;
- neural - i cellerne i nervesystemet;
- mesenchymal - i cellerne i brusk-, fedt- og knoglevæv.
Hovedkilden til voksne stamceller er knoglemarven. Men de kan også findes i andre dele af kroppen: for eksempel findes mesenkymale i fedtvæv og tandpulpa.
2. Embryonale stamceller
Disse er unge pluripotente celler, det vil sige dem, der ikke har specialisering og kan blive til enhver anden. Deres modtage fra en blastocyst - et embryo i alderen 3 til 5 dage. For at gøre dette dyrkes det i laboratorier, kunstigt befrugter en donorlivmoder.
Denne type celler har et stort potentiale, men der er en række problemer med dem. Det er vigtigt at programmere dem korrekt og sørge for, at de i den menneskelige krop bliver til celler med den nødvendige form. Derudover er der risiko for spontan eller ujævn stigning. Nu arbejder forskere på at finde effektive mekanismer til at kontrollere processen.
Derudover anses dyrkning af embryoner med det formål at opnå stamceller ikke af alle som etisk. Løsningen på dette problem kan være inducerede pluripotente celler.
3. inducerede pluripotente stamceller
De fås fra voksne somatiske celler (det vil sige alle andre end kønsceller). Mekanismen til at arbejde med dem blev opfundet af den japanske videnskabsmand Shinya Yamanaka. Han udforsket embryonale celler for i dem at finde de gener, der er ansvarlige for pluripotens. Det viste sig, at fire gener er ansvarlige for dette - Sox2, Oct4, Klf4 og c-Myc. Nu kaldes de "Yamanaka-faktorer".
Efter aktiveringen af disse gener mister cellen gradvist specialisering og vender tilbage til den embryonale tilstand. Så kan den programmeres som du vil. For eksempel er det muligt at omdanne en celle af nervevæv til en blodcelle. Og formentlig efter den omvendte introduktion vil det være lettere for hende at slå rod i kroppen.
Nu inducerede pluripotente stamceller taget i betragtning lovende materiale til transplantation, og i fremtiden kan de erstatte embryonale.
4. VOGN
Stamceller er ikke det eneste mulige materiale til terapi. For eksempel for at bekæmpe kræft ansøge modificerede T-lymfocytter (CAR-T). Disse er blodceller, der er programmeret til at søge efter og ødelægge kræft. T-lymfocytter tages direkte fra patienten. To katetre indsættes i en persons årer. Gennem den første kommer blodet ind i røret, hvor det øjeblikkeligt passerer gennem filtrering og derefter vender tilbage til kroppen gennem det andet kateter. Proceduren varer 2-3 timer.
I processen kan en persons calciumniveauer falde. Dette fører til muskelspasmer, følelsesløshed og prikken. Derfor er det bedre at udføre en sådan procedure tæt på den afdeling, hvor personen ligger. Dette gøres for eksempel i det nye forskningskompleks af cellulære teknologier i Obninsk. Ud over CAR-T-baseret terapi er der vilje engagere sig i knoglemarvstransplantation og kræftdiagnose. Det er også planlagt at udvikle fire lægemidler baseret på somatiske celler.