Rozwój organizmu człowieka rozpoczyna się od zapłodnionej komórki jajowej, która zawiera informację genetyczną o budowie wszystkich tkanek i narządów. Ta zapłodniona komórka jajowa (zygota) jest podstawową, „najważniejszą” komórką macierzystą.

Komórki macierzyste są komórkami o unikatowych zdolnościach do różnicowania się w inne komórki, z których zbudowane są tkanki człowieka. Komórka macierzysta posiada zdolność przekształcania się komórki macierzystej np. w krwinkę czerwoną, płytkę krwi, komórkę mięśniową lub nerwową. Jednym ze znanych medycynie źródeł komórek macierzystych jest krew pępowinowa.

Nieocenione źródło
Proces różnicowania zachodzi przez całe życie, ale największa jego intensywność przypada na okres rozwoju płodowego. Po urodzeniu proces ten nadal jest aktywny w szpiku kostnym, gdzie powstają komórki układu krwiotwórczego, w skórze, tkance tłuszczowej, tkance mięśniowej i wątrobie. Komórki macierzyste występują w organizmie człowieka przez całe życie. Istnieją trzy, obecnie powszechnie stosowane w medycynie, źródła komórek macierzystych: szpik kostny, krew obwodowa i krew pępowinowa.
Jednak jedynym nieinwazyjnym sposobem pozyskiwania komórek macierzystych jest krew pępowinowa.

Pozyskiwanie
Pobieranie komórek krwi pępowinowej odbywa się w warunkach jałowych. Po porodzie dziecka i podwiązaniu pępowiny przez osobę specjalnie przeszkoloną pobiera się krew nakłuwając pępowinę i łożysko. Jest to krew krążąca w krążeniu płodowym, która dotąd była traktowana jako niewykorzystany materiał biologiczny. Możliwość pobrania istnieje zarówno podczas porodu siłami natury, jak i podczas cięcia cesarskiego. Ważne jest, aby pobrać jak najwięcej krwi (zwykle kilkadziesiąt mililitrów), co stwarza szansę otrzymania jak największej ilości komórek macierzystych. Zabieg jest całkowicie bezpieczny dla matki i dziecka, nie wymaga znieczulenia, trwa zwykle kilka minut. Do niedawna łożysko i pępowina a wraz z nimi cenne komórki macierzyste były utylizowane tuż po porodzie.

Przechowywanie
Po pobraniu krwi pępowinowej jest ona transportowana do Banku Komórek Macierzystych. Następnie laboratoria przeprowadzają badania krwi pępowinowej – większość ogranicza się do podstawowych badań, jak objętość i morfologia, najlepsze laboratoria przeprowadzają dodatkowo bardziej zaawansowane badania: wirusologiczne, bakteriologiczne, a także określają ilość komórek CD34+. Duże znaczenie dla transplantologii w schorzeniach hematologicznych ma np. liczba komórek jednojądrzastych (leukocytów, WBC) oraz ich żywotność. W przypadku przeszczepień ze wskazań pozahematologicznych, czyli w medycynie regeneracyjnej, ilość WBC, ani objętość krwi nie są istotne. Przechowywanie krwi pępowinowej może odbywać się przez kilkadziesiąt lat, a następnie krew pępowinowa może być dostępna na życzenie, gdy tylko zajdzie potrzeba leczenia.

Moc komórek macierzystych
Komórki pochodzące z krwi pępowinowej mają przewagę nad komórkami pochodzącymi z innych źródeł, ponieważ:
• są bardziej pierwotne,
• są mniej ukierunkowane,
• mają dużą zdolność podziału i przekształcenia w komórki pożądanych tkanek,
• posiadają zwiększoną tolerancję immunologiczną, dzięki czemu ich przeszczepianie powoduje mniej powikłań u biorcy,
• są bardziej pierwotne niż komórki dorosłego człowieka – dlatego zawierają mniej antygenów, co daje większą zgodność tkankową – łatwość przeszczepu,
• ich zdolności regeneracyjne są około dziesięciokrotnie większe niż komórek pochodzących ze szpiku, ponadto zawartość komórek macierzystych we krwi pępowinowej jest dziesięciokrotnie większa niż w szpiku.

Nieograniczone możliwości
Obecnie komórki macierzyste są wykorzystywane przede wszystkim w transplantologii, po leczeniu z wykorzystaniem chemioterapii czy radioterapii, stosowanych w celu zniszczenia komórek nowotworowych. Niestety chemio- i radioterapia niszczy zarówno komórki nowotworowe, jak również zdrowe komórki macierzyste występujące w szpiku. W celu odtworzenia układu krwiotwórczego pacjenta oraz regeneracji jego układu odpornościowego stosuje się przeszczep komórek macierzystych. Przeszczepione komórki przedostają się do szpiku pacjenta, gdzie się rozmnażają tworząc nowe elementy krwi oraz regenerując system odpornościowy. Krew pępowinowa zawiera nie tylko krwiotwórcze komórki macierzyste dające początek komórkom krwi ale także komórki mezenchymy dające początek komórkom innych tkanek (komórkom tkanki nerwowej, komórkom tkanki kostnej, komórkom tkanki mięśniowej w tym komórkom mięśnia sercowego). Krew pępowinowa przeszczepiana będzie nie tylko w przypadkach chorób nowotworowych, w których wskazane jest przeszczepianie szpiku ale także w leczeniu wielu chorób niehematologicznych.

Duże nadzieje
Aktualnie komórki macierzyste mają zastosowanie w leczeniu chorób nowotworowych, dziedzicznych zaburzeń metabolicznych oraz w chorobach rozrostowych układu krwiotwórczego. Perspektywy zastosowania komórek macierzystych istnieją w: chorobach serca, cukrzycy, chorobie Parkinsona, chorobie Alzheimera, uszkodzeniu rdzenia kręgowego, w chorobach wątroby, udarze mózgu, toczniu, stwardnieniu rozsianym, dystrofii mięśniowej oraz oparzeniach. Obecnie trwają badania nad wykorzystaniem komórek macierzystych w terapii genowej.
***
Tekst: dr n. med. Katarzyna Siewierska–Wasilewska, specjalista immunolog, mikrobiolog kliniczny, Bezpłatna Szkoła Rodzenia Centrum Dydaktycznego IPS, www.szkolarodzenia.ips.pl