Hematopoetski sistem predstavlja skup tkiva i organa koji učestvuju u stvaranju ćelija krvi tokom embrionalnog, fetusnog i postnatalnog perioda života.. Hematopoeza je proces stvaranja uobličenih elemenata krvi u organima hematopoetskog sistema. Po danas prihvaćenoj monofiletskoj teoriji hematopoeze , od jedne multipotentne hematopoetske ćelije mogu da nastanu svi oblici krvnih ćelija i uobličeni elementi krvi..
Matične ćelije hematopoeze se mogu izolovati iz kostne srži, periferne krvi i pupčane vrpce.
Karakteristike matičnih ćelija hematopoeze izolovanih iz pupčane vrpce
Eliane Glukman је 1988. Godine prva primenila hematopoetske matične ćelije(engl.. Hematopoietic stem cells, HSCs) izolovane iz pupčane vrpce u bolnici „Sent“ u Parizu, produžavajući život petogodišnjem dečaku koji je patio оd Fanconi аnemije. Krv iz pupčane vrpce se prikuplja tako što se nakon odvajanja novorodjenčeta od majke, presecanjem pupčane vrpce, širokom iglom ubode u venu u pupčanoj vrpci, te se putem gravitacije pusti da se krv sliva u vrećicu sa antikoagulantnim sredstvom na bazi citrata koja se nalazi na kraju. Sepaks uredjaj omogućava zatvoren sistem za automatsku obradu krvi pupčanika u roku od 20 min. prosečna količina krvi u pupčanoj vrpci је око 50-11 ml. Količina krvi ispod 70ml nije poželjna . Broj matičnih ćelija је u korelaciji sa pohranjenim volumenom(Слика 1).
Način na koji se prikuplja krv iz pupčane vrpce (gore) i kultura matičnih ćelija poreklom iz pupčane vrpce (dole)
Po podacima Bone Marow Donor Worldwide (http://www.bundw.org., March 2010.) u javnim nacionalnim bankama , danas je u svetu pohranjeno više od 419.000 uzoraka krvi iz pupčane vrpce , a procenjuje se da je u privatnim porodičnim biobankama pohranjeno oko 1.000.000 uzoraka Krv iz pupčane vrpce pohranjuje se od 1991.god.
Matične ćelije ,poreklom iz pupčane vrpce su mlade, primitivne , nespecijalizovane matične ćelije , sa visokim proliferativnim kapacitetom, koje su stare samo 9 meseci i koje su se razvijale bez značajnih spoljašnjih uticaja ( Slika 1). Nazivaju se i „neodredjene matične ćelije“ , jer nemaju ograničen spektar specijalizovanih ćelija koje mogu od njih da nastanu ( može da nastane oko 220 tipova ćelija ), za razliku od adultnih matičnih ćelija kostne srži i periferne krvi koje su već usmerene prema odredjenom tkivu.
U slučaju transplantacije matičnih ćelija kostne srži ili periferne krvi potrebna je stopostotna podudarnost primaoca i davaoca kako bi se izbegle , po život opasne ,komplikacije kao što je reakcija kalema protiv domaćina (еngl. Graft versus Host Disease, GVHD). Matične ćelije pupčane vrpce su manje zrele , te imaju manji imunogeni potencijal. Stoga u transplantaciji krvi iz pupčane vrpce nije potrebna stopostotna podudarnost da bi se ostvario uspeh jednak , ili u nekim slučajevima bolji , nego klasična transplantacija matičnih ćelija . Reakcija kalema protiv domaćina je manje učestala i manje izražena.Prema nekim istraživanjima , učestalost te reakcije kod bolesnika lečenih krvlju iz pupčane vrpce је око 6%, dok učestalost код bolesnika lečenih krvlju iz kostne srži ili perifernom krvlju iznosi od 15-25%.
Transplantacijom matičnih ćelija poreklom iz pupčane vrpce može da se leči veliki broj bolesti , kao što su akutna limfocitna leukemija , akutnaa mijelocitna leukemija , mijelodisplastični sindrom , neuroblastom , adrenoleukodistrofija , amegakariocitna trombocitopenija , Blackfan-Diamond sindrom , Fankoni anemija , Hunter-оv sindrom, teška aplastična anemija , Kostman-ов sindrom, osteopetroza , talasemija и dr.
Prednosti i nedostaci pupčane vrpce kao izvora mezenhimalnih matičnih ćelija
Prednost pupčane vrpce kao izvora hematopoetskih matičnih ćelija za transplantaciju je u tome što je krv odmah na raspolaganju, pristup je lak i brz, za razliku od izdvajanja matičnih ćelija iz periferne krvi koji je veoma složen i skup proces. Poslednjih desetak godina se sprovodi rutinski. U mnogim bolestima koje se danas leče transplantacijom matičnih ćelija vreme je važan činilac u uspehu lečenja.. Ukoliko se lečenje počne ranije , uspeh transplantacije je veći.. Druga prednost pupčane vrpce kao izvora hematopoetskih matičnih ćelija je što је uzimanje krvi iz pupčane vrpce potpuno bezbolan i bezbedan proces i za majku i za dete , za razliku od procesa izdvajanja matičnih ćelija iz kostne srži koji je veoma bolan. Treća prednost је redja pojava reakcije kalema protiv domaćina . Četvrta prednost је očuvana sposobnost mezenhimalnih matičnih ćelija (еngl. Mesenchymal Stem Cells, MSCs) iz pupčane vrpce u reakciji kalema protiv domaćina kod leukemije , što је osnova alogene transplantacije MSCs kod mnogih malignih bolesti krvi.
Pored važnih prednosti , postoje i odredjeni nedostaci. Jedan od njih se odnosi na ograničen i mali broj sakupljenih matičnih ćelija u jedinici krvi pupčane vrpce. Krv pupčane vrpce ima veću koncentraciju hematopoetskih matičnih ćelija nego što se obično nalazi u krvi odraslih. Medjutim , mala količina krvi dobijena iz pupčane vrpce ( obično oko 50ml), pa samim tim i manji broj MSCs (nekoliko miliona ), je premali za korišćenje u transplantaciji kod odraslih, ali je često dovoljan za transplantaciju kod dece. Zbog manjeg broja matičnih ćelija u jedinici krvi pupčanika , presadjene matične ćelije se prihvataju ( usadjuju ) sporije , nego matične ćelije iz kostne srži ili periferne krvi. Pre negošto se kalemljenje desi, pacijenti su izloženi riziku nastanka infekcija opasnih po život.
Krioprezervacija matičnih ćelija iz pupčane vrpce
Skoro sve transpalntacije matičnih ćelija iz krvi pupčanika sprovodjene su tako što su izolovane matične ćelije prvo bile zamrznute i čuvane u javnim ili privatnim „bankama “ matičnih ćelija.. Uspeh transplantacije oslanjao se na to da će matične ćelije nakon odmrzavanja biti vijabilne i dovoljno dobre u kvantitativnom i kvalitativnom smislu. Matične ćelije iz krvi pupčanika koje su najduže bile uskladištene тј. zamrznute , а kasnije korišćene za uspešnu kliničku transpalntaciju su čuvane око 12 godina . Najduže preživeli pacijent kome je uradjena transplantacija matičnih ćelija iz krvi pupčanika živeo је 20 godina posle transplantacije. Ta transplantacija је izvršena u oktobru 1988. godine.
Svakako da ostaje da se metode krioprezervacije još više usavrše.
Tekst je dobijen ljubaznošću Asist. dr. Jasmina Nurkovića –
Laboratorija za matične ćelije Državnog univerziteta u Novom Pazaru