Őssejtek - Milyen lehetőségeket nyújt az őssejtterápia?

Az őssejtek olyan speciális sejtek, melyek képesek osztódni és differenciálódni különböző sejttípusokká, így kulcsszerepet játszanak a szervezet fejlődésében és a szövetek regenerációjában. Az őssejtek terápiás felhasználása az orvostudomány egyik leggyorsabban fejlődő területe, amely megoldást nyújthat számos betegség gyógyításához.

Mik az őssejtek?

Az őssejtek olyan sejtek, melyekből az emberi szervezet bármely sejttípusa létrehozható. Számos betegség egyes sejtek, szövetek pusztulását okozza, vagy ezen képletek pusztulása hozza létre magát a betegséget. Az őssejtterápia segítségével – elvileg – a sejtfejlődés a kívánt medrébe terelhető, ami magában hordozza az elpusztult sejtek pótlásának lehetőségét, ezzel a betegség gyógyítását vagy a betegség által okozott szövődmények megszüntetését.

Az őssejtek típusai

Az őssejt valójában egy gyűjtőfogalom, ami minden olyan sejtet jelöl, ami osztódásra és speciális sejttípusokká történő átalakulásra képes. Származásuk és differenciálódási képességük alapján azonban több típusuk létezik, és az ezekben rejlő terápiás lehetőségek is eltérőek.

Totipotens őssejtek - Az összes szövet és szerv létrehozására képes, "mindent tudó" őssejtek. Ez az őssejttípus valójában csak a megtermékenyített petesejt az első néhány osztódást (zigóta) követően.

Embrionális őssejtek - Pluripotens sejtek, amelyek bármilyen csíralemezzé képesek alakulni. Ezek az őssejtek 3-5 napos embriókból származnak. Ebben a szakaszban az embriót blasztocisztának nevezik, és körülbelül 150 sejtből áll. Az embrionális őssejtek csak az embrió pusztulásával vonhatóak ki, ezért a legtöbb országban az ezzel történő orvosi kísérleteket tiltják vagy korlátozzák.

Felnőtt őssejtek vagy szöveti őssejtek - Multipotens vagy unipotens sejtek, amelyek egy adott szövet vagy szerv fenntartásáért és regenerációjáért felelősek. Ez azt jelenti, hogy egy meghatározott helyről nyert őssejtből csak bizonyos szövetek alakulhatnak ki, illetve egy adott betegség kezelésére csak meghatározott helyről származó őssejtek alkalmasak. Legismertebbek a csontvelőben található hematopoetikus őssejtek, amelyek a vérsejtek képződését biztosítják.

Indukált pluripotens őssejtek (iPSC-k) - Olyan testi sejtek, amelyeket genetikai átprogramozással pluripotens állapotba hozhatók vissza, így hasonló képességekkel rendelkeznek, mint az embrionális őssejtek. A módszert kidolgozó kutatók 2012-ben kaptak Nobel-díjat az eljárás felfedezéséért.

Különböző őssejtforrások

Az őssejtek a szervezet számos szövetében jelen vannak, és nélkülözhetetlen szerepet játszanak a sejtek folyamatos megújulásában.

Az orvosi gyakorlatban alkalmazott fő őssejtforrások:

Csontvelő: A csontvelő elsősorban vérképző (hematopoetikus) őssejteket tartalmaz, amelyekből a vörösvérsejtek, fehérvérsejtek és vérlemezkék képződnek. Az őssejtek kinyerése általában a hátsó csípőtövisekből vagy ritkábban a szegycsontból történik, jellemzően spinális érzéstelenítésben vagy altatásban.

Perifériás vér: Bizonyos előkezelések, például nagy dózisú kolóniastimuláló-faktor (CSF) alkalmazása révén a csontvelőből jelentős mennyiségű őssejt és progenitor sejt kerül a vérkeringésbe. Ezeket az őssejteket a keringő vérből választják ki (aferezis) transzplantáció céljából, de a menstruációs vér őssejtjeivel is zajlanak a kutatások.

Köldökzsinórvér: A köldökzsinórvér őssejtjeinek gyűjtése teljesen fájdalommentes és kockázatmentes eljárás, amelyet közvetlenül a születés után végeznek. Ha az újszülött köldökzsinórvéréből nem történik őssejtmegőrzés, akkor a benne található értékes sejtek orvosi hulladékként megsemmisülnek.

További szöveti őssejtek: Őssejtek kivonhatóak például a köldökzsinór szövetéből is, továbbá meghatározott terápiás területeken ismert a zsírszövetből, a heréből, szívizomból nyert őssejtek, idegi őssejtek szerepe is.

A csontvelőből, a perifériás vérből és a köldökzsinórvérből származó őssejteket egyaránt elsősorban vérképzőszervi betegségek kezelésében hasznosítják, míg más szöveti őssejtekből speciális szövetek alakulhatnak ki (például kötőszöveti őssejtekből csak más kötőszövetek, szívőssejtekből szívizom).

Honnan származzon a terápiában használt őssejt?

A köldökzsinórvér őssejtjei közt több olyan alak található, mely a differenciálódás korábbi fázisában van, illetve ezek a sejtek könnyebben osztódnak, mint a csontvelőben található társaik. A köldökzsinórvérben található őssejtekhez technikailag sokkal könnyebb hozzájutni, nem invazív módszerrel, fájdalom és kellemetlenség nélkül is kinyerhetők az őssejtek.

Ugyanakkor a csontvelőben található őssejtek az ember életének végéig jelen vannak, míg a köldökzsinórvérből származók csak közvetlenül a szülést követően nyerhetők ki. A későbbi felhasználáshoz a köldökzsinórvérből nyert saját őssejtek ún. őssejtbankokban tárolhatóak, ám ez a módszer a lakosság számára csak korlátozottan hozzáférhető, leginkább a magas költségek miatt. A megfelelő feldolgozás után, a mintát lefagyasztják kb. -150 °C hőmérsékleten, folyékony nitrogén alkalmazásával.

Napjainkban egyre elterjedtebb a perifériás vérből származó őssejtek felhasználása is. Előnye elsősorban az, hogy kevésbé invazív, kevesebb szövődménnyel járó és gyorsabban regenerációval járó módszerrel vonhatóak ki. Hátrányuk, hogy egyrészt a vérben kevés őssejt kering, másrészt az érettebb immunsejtek jelenléte miatt nagyobb annak a kockázata, hogy új alkalmazási helyén nem képes beépülni a szervezetbe. A kevésbé differenciálódott őssejteket tartalmazó köldökzsinórvér és csontvelő felhasználása sokoldalúbb, kisebb a komplikációk rizikója.

Értelemszerűen csak az azonos genetikai anyaggal rendelkező, vagy a sajáthoz nagyon hasonló őssejtekből hozható létre, az adott személyre jellemző tulajdonságú szövet. Ez a köldökzsinórvér esetében teljesen biztosított, illetve a saját csontvelőből és saját perifériás vérből származó őssejtek esetében is.

Alkalmazási területek

Csontvelő-átültetés a vérképzőszervi betegségek kezelésében

A csontvelő-átültetés az őssejtterápia egyik legismertebb és leggyakrabban alkalmazott formája. Ezt az eljárást olyan hematológiai rendellenességekkel (például leukémia, limfóma és aplasztikus anémia) rendelkező betegek kezelésére használják, amiknek a csontvelője károsodott, és már nem képes egészséges vérsejteket termelni. Napjainkig ez az egyetlen terület, ahol rutinszerűen alkalmazzák az őssejtterápiát.

Őssejt-transzplantációra általában csak akkor kerül sor, ha más kezelések már nem segítenek, továbbá a transzplantáció lehetséges előnyei meghaladják a kockázatokat. A beavatkozás során a beteg csontvelőjét egészséges vérképző őssejtekkel helyettesítik, amelyek képesek új, egészséges vérsejteket termelni.

Részletesen A csontvelő-átültetésről

Az őssejtterápia további alkalmazási területei

Bizonyos engedélyek birtokában és meghatározott feltételek teljesülése esetén bőrpótlásra is alkalmaznak őssejteket, különösen nagy kiterjedésű hámhiány esetén, ahol az azonnali életmentés elsődleges szempont.

A zsírszövetből származó őssejteket néhány éve a Crohn-betegség miatt kialakuló végbélsipolyok gyógyítására alkalmazzák a bélfal helyreállítására magyarországi centrumokban is.

Ugyancsak saját zsírszövetből nyert őssejteket - izolálás és feldolgozás után - a fejbőrbe injektálva kezelhető a hajhullás néhány autoimmun vagy hormonális eredetű formája.

További lehetséges klinikai alkalmazások

Az őssejtekkel kapcsolatos vizsgálatok számos területen zajlanak, ugyanakkor ezek a kutatási szakaszban lévő eljárások még nem alkalmazhatóak a gyakorlatban. A következő felsorolás azokat a betegségcsoportokat mutatja be, ahol az őssejtalapú klinikai fázisvizsgálatok a legelőrehaladottabbak.

• Ízületi problémák: porckopás, ízületi gyulladás - Az őssejtek alkalmazása ízületi sérülések és porckopás kísérletes vizsgálatában egyre elterjedtebb, mivel ezek a sejtek elősegítik a sérült szövetek regenerációját és csökkentik a gyulladást.
• Neurodegeneratív betegségek: Parkinson-kór, Alzheimer-kór, Amiotrófiás laterálszklerózis (ALS), Sclerosis multiplex (SM), gerincvelő sérülés - Ezek a terápiák nemcsak a neurodegeneratív betegségek progressziójának lassítására irányulnak, hanem azok teljes körű kezelését is célul tűzik ki.
• Szembetegségek: makula degeneráció, vakság - Az őssejtalapú terápiákkal kapcsolatos, jelenleg regisztrált klinikai vizsgálatok nagy része a szembetegségeket célozza meg, ahol az autológ iPSC-kből származó retinasejteket alkalmaznak.
• Anyagcsere rendellenességek: 1-es típusú cukorbetegség - A hasnyálmirigy inzulintermelő béta-sejtjeinek őssejtekből történő előállítása segíthet az 1-es típusú cukorbetegség kezelésében, a vércukorszint tartós csökkentésében.
• Fogászati problémák: fogpulpa regeneráció, parodontális szövet regeneráció, mandibula csonthibáinak regenerációja - A fog belső állományának, a fogzománcak és az íny regenerációjának terén végzett kutatási eredmények célzott alkalmazásával az őssejtalapú kezelések hamarosan széles körben elérhetővé válhatnak.
• Autoimmun megbetegedések: szisztémás lupus erythematosus (SLE), scleroderma, rheumatoid arthritis, Sjögren-szindróma - Az autoimmun betegségek az egyik legígéretesebb alkalmazási területe az őssejtterápiának. A kutatások szerint az őssejtterápiák javíthatják a vesefunkciót, csökkenthetik az autoantitestek szintjét és modulálhatják az immunrendszer egyensúlyát. A legfontosabb indikációk a következők:
• Szív- és érrendszeri megbetegedések: szívinfarktus utáni regeneráció, szívelégtelenség kezelése - Az őssejtek alkalmazása a szívbetegségek kezelésében, így a szívizom károsodásának helyreállításában és a szívfunkció javításában ígéretes eredményeket mutat.
• Férfi meddőség - Klinikai vizsgálatok zajlanak a csontvelői eredetű spermatogoniális őssejtekkel, melyek a herébe juttatva helyreállíthatják a spermatermelést.

Nem kizárt, hogy eredményes tudományos kutatások esetén a jövőben az őssejtterápia alkalmazható lesz további területeken, például a daganatos betegségek kezelésében is.

Kihívások és kockázatok az őssejtterápia alkalmazásában

Az embrionális őssejtek felhasználása etikai, vallási és jogi vitákat generál, mivel az őssejteket emberi embriókból nyerik. Ezek a típusú kutatások számos országban tiltottak. Ahol engedélyezik a kutatásokat, ott vagy klónozással hoznak létre embriókat a vizsgálatokhoz, vagy mesterséges megtermékenyítés során keletkezett, de nem beültetett petesejtekkel, vagy abortált magzatokkal zajlanak a tudományos vizsgálatok. A felnőtt szervezetből nyert különböző szöveti őssejtek alkalmazása természetesen nem vet fel hasonló etikai kérdéseket, ugyanakkor ezek alkalmazási lehetőségei kevésbé széleskörűek.

Az őssejtterápia járhat bizonyos szövődmények kockázatával is. Immunológiai kockázatot jelent a graft versus host betegség (GvHD), az idegen őssejtek kilökődése. Ez jelentős probléma, aminek a rizikóját az átprogramozott őssejtek (iPSC-k) vagy immunmoduláló kezelések csökkenthetik. Tumorképződés kockázata is fennáll, akár távolabbi szervekben is, amennyiben a pluripotens sejtekben kontrollálatlan osztódás indul el. Egy új terápia bevezetése előtt a klinikai vizsgálatokban kiemelt figyelmet kell fordítani az eljárás biztonságosságára is.

A különböző őssejtterápiák elterjedésének akadálya lehet azok magas költsége is. Az őssejtterápia rendkívül költséges, és szigorú higiéniai előírások mellett, fejlett infrastruktúrát igénylő környezetben valósítható meg.

Forrás: WEBBeteg
Szerzők: Sztankovics Dániel biológus, Dr. Kónya Judit családorvos