Bezpečnější způsob transplantací kostní dřeně

Transplantace krevních kmenových buněk, široce známá jako transplantace kostní dřeně, je silná technika, která může potenciálně poskytnout celoživotní lék na různé nemoci. Postup je však tak toxický, že se v současné době používá k léčbě jen těch nejkritičtějších případů.

Nyní vědci na Stanfordské univerzitní lékařské škole přišli s cestou k provedení terapie, která u myší dramaticky snižuje jeho toxicitu. Pokud se metoda nakonec ukáže jako bezpečná a účinná pro lidi, mohla by být potenciálně použita k léčení autoimunitních onemocnění, jako je lupus, juvenilní diabetes a roztroušená skleróza; fixují kongenitální poruchy metabolismu jako je "bublina"; a léčit mnoho dalších druhů rakoviny, stejně jako zajistit, aby transplantace orgánů byla bezpečnější a úspěšnější.

"Neexistuje téměř žádná kategorie onemocnění nebo transplantace orgánů, které tento výzkum neovlivňuje," řekl Irving Weissman, MD, spoluautor výzkumu a profesor patologie a vývojové biologie Stanford. Příspěvek popisující tuto techniku ​​byl publikován 10. srpna ve Vědecké translační medicíně.

Hlavním autorem knihy je Judith Shizuru, MD, Ph.D., profesor medicíny. Hlavními autory jsou výzkumní pracovníci Akanksha Chhabra, Ph.D .; bývalý absolvent Aaron Ring, MD, Ph.D., který je nyní na fakultě Yale; a Kipp Weiskopf, MD, Ph.D., bývalého absolventa, který je nyní rezidentem v nemocnici Brigham a Women's Hospital.

Škodlivé zacházení

K úspěšnému transplantaci krevních kmenových buněk musí být usmrcena vlastní populace krevních kmenových buněk pacienta. V současné době se provádí chemoterapií nebo radioterapií, léčbou, která je dost toxická k poškození různých orgánů a dokonce ke smrti.

"Chemoterapie a záření používané pro DNA poškození transplantátu a může způsobit jak okamžité problémy, tak dlouhodobé poškození mnoha tkání v těle," řekl Shizuru. "Mezi mnoha známými toxickými vedlejšími účinky mohou způsobit poškození jater, reprodukčních orgánů a mozku, což může způsobit záchvaty a zhoršit neurologický vývoj a růst u dětí." Z těchto důvodů se transplantace krevních kmenových buněk používá pouze tehdy, závažné nemoci převažují nad komplikacemi z transplantace.

Aby se zabránilo těmto strašným vedlejším účinkům, Stanfordští vědci sestavili symfonii biologických nástrojů, které vyčistili cestu k transplantaci krevních kmenových buněk bez použití chemoterapie nebo radioterapie.

Používání protilátek

Vědci začali s protilátkou proti buněčnému povrchu, označovanému jako c-kit, což je primární marker krevních kmenových buněk. Připevnění protilátky k c-kit vedlo k vyčerpání krevních kmenových buněk u myší s imunitou. "Avšak tato protilátka by nebyla účinná u imunitně kompetentních příjemců, kteří představují většinu potenciálních příjemců transplantátu kostní dřeně," řekl Chhabra. Vědci se snažili zvýšit účinnost kombinací s protilátkami nebo s biologickými činidly, které blokují jiný buněčný povrchový protein nazývaný CD47. Blokování CD47 uvolňovaných makrofágů "potřáslo" cílové buňky pokryté protilátkou c-kit, řekl Chhabra.

S blokovaným markerem CD47 a protilátkou připojenou k proteinům c-kit imunitní systém účinně vyčerpal kmenové buňky tvořící krve zvířat a vyčistil cestu transplantací krevních kmenových buněk od dárce, aby se usadil v kostní dřeni a vytvořil zcela novou krev a imunitní systém.

Při srovnání transplantací krevních kmenových buněk s vysazením nového pole plodin Shizuru poznamenal, že výzkumníci nejen našli bezpečnější způsob, jak vyčistit pole pro výsadbu, ale také "používali jsme bezpečnější techniky k semeni nových buněk generujících krev" transplantace kostní dřeně zahrnují směs buněk, které obsahují krevní buňky, stejně jako různé imunitní buňky od dárce, které mohou napadat tkáň příjemce transplantátu. Tento imunitní útok má za následek to, co se nazývá onemocnění štěpu proti hostiteli, které může poškodit tkáně a dokonce zabít pacienty.

Na základě znalostí získaných z předchozího výzkumu tým vyčistil dárcovské tkáně tak, že obsahoval pouze kmenové buňky v krvi a ne ostatní imunitní buňky, které způsobují onemocnění štěpu proti hostiteli.

Úspěch těchto technik u myší vyvolává naději, že podobné techniky uspějí u lidí. "Pokud by to fungovalo u lidí, jako u myší, očekávali bychom, že riziko úmrtí z transplantace krevních buněk klesne z 20 procent na skutečně nulu," řekl Shizuru.

"Nová doba léčby chorob"

"Pokud a kdy to bude dosaženo, bude to úplně nová doba léčby onemocnění a regenerační medicíny," uvedl Weissman, který je ředitelem Stanfordského institutu pro biologii kmenových buněk a regenerační medicíny a také ředitele Ludwigova centra pro výzkum rakovinových buněk rakoviny a lékařství.

Jakmile může být pacientova krev a imunitní systém bezpečně nahrazeny, jakákoli nemoc způsobená vlastní krví pacienta a imunitní buňky by mohla být případně vyléčena jednorázovou aplikací transplantace krevních kmenových buněk, říkali. Bezpečné nahrazení pacientovy krve a imunitních buněk se zbaví buněk, které napadají vlastní tkáně a způsobí onemocnění, jako je revmatoidní artritida a diabetes 1. typu.

Způsob bezpečného provádění transplantací krevních kmenových buněk by také potenciálně zajistil bezpečnější a snadnější transplantaci orgánů, uvedli výzkumní pracovníci. V současné době lidé, kteří dostávají transplantaci orgánů, musí po zbytek svého života zůstat na léčivých přípravcích, které zabraňují jejich imunitnímu systému napadat transplantovaný orgán.

"I když jste na imunosupresivách, většina orgánových transplantátů se časem snižuje nebo selhávají a samotné imunosupresivní léčiva činí pacienta více citlivou na život ohrožující infekce nebo nové formy rakoviny," uvedl Weissman.

Pokud však krev a imunitní kmenové buňky z donoru orgánů mohou být transplantovány současně s orgánem, nový imunitní systém rozpozná darovaný orgán a neútočí na něj, uvedli vědci. "Transplantované buňky, darovaný orgán a vlastní tkáně pacienta se naučí koexistovat," řekl Shizuru. "Donorové krevní buňky obnovují imunitní systém pacienta a transplantovaný orgán není vyhozen."

Transplantace krve a imunitních kmenových buněk může být také rozhodující pro to, aby nová éra regenerační medicíny byla úspěšná. Pokud jsou kmenové buňky pro orgány nebo tkáně, jako je srdce nebo játra, pěstovány pro celkovou transplantaci, tj. Nejsou určeny speciálně pro jednoho pacienta, bude vyžadovat imunitní kondicionaci transplantací krevních kmenových buněk tak, aby kmenové buňky nebyly odmítnuty jako cizí těla, říkali vědci.

Zdroj: Stanfordská univerzita

https://www.biosciencetechnology.com/news/2016/08/safer-way-bone-marrow-transplants?cmpid=horizontalcontent