Kmenové buňky a jejich použití – kde nám mohou pomoci? 4.46/5 (24)

• Kmenové buňky jsou jedinečné buňky v těle, které mají schopnost se neustále obnovovat a přeměňovat na různé typy buněk, které tvoří tkáně a orgány. Jsou základním stavebním kamenem živých organismů a hrají klíčovou roli při růstu, vývoji a opravách poškozených tkání.
• Kmenové buňky se mohou opakovaně dělit a vytvářet kopie sebe samých po dlouhou dobu.
• Mohou se diferencovat (přeměnit) na specializované buňky různých typů, například nervové, svalové, krevní nebo kostní buňky.
• Používání embryonálních kmenových buněk je kontroverzní, protože jejich získání znamená zničení embrya.

Kmenové buňky jsou univerzální. Přemění se na jakékoliv, které organismus potřebuje. Mohou vyléčit chronické rány, erektilní dysfunkci či stresovou inkontinenci. Na genetické choroby jsou však krátké. Zatím.
V buňkách je budoucnost.

Kmenové buňky získávají stále dominantnější postavení v regenerační medicíně. „Dokáží se dlouhodobě obnovovat, téměř libovolně specifikovat a migrovat do poškozených tkání, kde se stávají nejen jejich podstatnou součástí, ale i startérem regeneračních procesů“ vyzdvihuje genialitu kmenových buněk plastický chirurg MUDr. Martin Boháč, PhD.

Medicína rozlišuje embryonální, tedy fetální a somatické kmenové buňky. „Embryonální jsou schopny přeměňovat se na různé typy buněk, ale jejich využití limituje etika a náboženství. Proto se výzkum zaměřuje zejména na kmenové buňky izolované z tkání dospělých jedinců, tedy somatické,“ vysvětluje.

 

Z kostí, tuku i ze zubů

Nejstarší a nejvíce prozkoumaný zdroj kmenových buněk je kostní dřeň. Obsahuje tak somatické, tak krvetvorné kmenové buňky, které představují zvláštní typ dospělých kmenových buněk. „Koncentrace somatických kmenových buněk je však v kostní dřeni velmi nízká. Izolují se sice jednoduše, ale velmi bolestivě a jejich biologické vlastnosti negativně ovlivňuje věk dárce,“ srovnává plusy a mínusy lékař.
Za mnohem vydatnější zdroj kmenových buněk považuje tuková tkáň. „Gram tuku obsahuje asi milion somatických kmenových buněk. Navíc, odebírají se liposukcí, což představuje pro pacienta mnohem menší zátěž než odběr kostní dřeně,“ říká Martin Boháč. Mnohé studie potvrdily, že kmenové buňky z tuku mají podobné biologické vlastnosti jako ty z kostní dřeně.
Relativně snadno dostupný a bezpečný zdroj kmenových buněk je i zubní dřeň. Úspěšně se však podařilo izolovat somatické kmenové buňky iz příčně pruhovaných svalů, kůže, okostice, kořínků vlasů, jater a dalších.

Typy kmenových buněk

1. Embryonální kmenové buňky

Získávají se z raných embryí (stadium blastocysty). Jsou pluripotentní, což znamená, že se mohou přeměnit na jakýkoli typ buňky v těle. Mají velký potenciál pro lékařský výzkum, ale jejich použití je spojeno s etickými otázkami.

2. Dospělé kmenové buňky

Nacházejí se v již vyvinutých tkáních a orgánech (např. v kostní dřeni, kůži nebo tukové tkáni). Jsou obvykle multipotentní, což znamená, že se mohou diferencovat pouze na omezený počet buněčných typů (např. krevní kmenové buňky mohou tvořit různé typy krevních buněk). Jejich hlavní funkcí je oprava a údržba tkání.

3. Indukované pluripotentní kmenové buňky (iPS)

Uměle vytvořené z dospělých buněk (např. kožních buněk) pomocí genetické manipulace. Mají vlastnosti podobné embryonálním kmenovým buňkám. Jsou méně kontroverzní než embryonální buňky a mají velký potenciál pro personalizovanou medicínu.

4. Mesenchymální kmenové buňky (MSC)

Nacházejí se v kostní dřeni, tukové tkáni, pupeční šňůře nebo placentě. Mohou se diferencovat na buňky pojivových tkání (např. kost, chrupavka, tuk).

Kmenové buňky a artróza

Nejvíce prozkoumanou oblastí medicíny, kde se používají kmenové buňky, je léčba artrózy. Přímo do postiženého místa se buňky vstříknou. Pak spustí obnovu chrupavky a utlumí zánětlivý proces v kloubní jamce.

Bez implantátů

Když chcete zvětšit objem měkkých tkání nebo potřebujete vyplnit defekt v nich, máte dvě možnosti: použít vlastní tkáň nebo cizorodý materiál. „Transplantace vlastní tkáně je výhodná zejména v tom, že nedochází ke komplikacím, které se jinak spojují s přítomností cizorodého materiálu a další tvorbou jizev. Jednou z nejdiskutovanějších technik je rekonstrukce prsu. V posledních deseti letech přibývají studie, které prokazují regenerační i působení tukové tkáně na povrch kůže, pokud se správně odebere a aplikuje. Tato metoda se již osvědčila při rekonstrukci po radikální mastektomii, tvarovém a objemovém dokorigovaní po rekonstrukcích pomocí laloků nebo implantátů,“ vysvětluje lékař a dodává, že obavy z návratu nádorového onemocnění po autotransplantci tuku se dosud nepotvrdily.

Živá záplata

Kmenové buňky jsou schopny migrovat na místo, které poškodil zánět, umí regenerovat tkáň, stimulovat růst buněk či obnovovat poškozené buňky. To je velká naděje pro lidi s chronickými, těžko se hojícími ranami. „Studie naznačují, že somatické kmenové buňky se mohou účastnit strukturální regeneraci kožního a podkoží. Pracuje se na tom, aby se do lůžka rány dostalo co nejvíce buněk a maximalizoval se tak terapeutický efekt. V zásadě existují dva způsoby aplikace kmenových buněk – infuze nebo přímá aplikace buněk do rány a jejího okolí,“ vysvětluje lékař.

 

Kmenové buňky a inkontinence

První klinická studie, při níž lékaři využili somatické kmenové buňky získané ze svalu k léčbě stresové inkontinence moči, proběhla na Univerzitě v Torontu. Zúčastnilo se jí osm pacientů. „Zlepšení nastalo mezi třetím až osmi měsícem. Následovala další, slepá studie na dvaceti devíti ženách. Somatické kmenové buňky transplantovány dvakrát v tříměsíčních intervalech. V polovině případů nebyl zaznamenán žádný únik moči ani po roce.“
Ne každý výzkum se však podaří. V Rakousku vědci aplikovali buňky ženám ze svalů jiným způsobem a kontrola zjistila, že to nebylo v souladu s rakouskými právními předpisy. Další stovky pacientů, kteří experimentální léčbu absolvovali, měli závažné nežádoucí následky.

Kmenové buňky a obnovení erekce

Stále častěji se uvažuje také o využití somatických kmenových buněk při léčbě erektilní dysfunkce. Dostupná léčiva neobnovují plnou erekci zejména pacientům s rozvinutým diabetem či po radikální prostatektomii. „Před čtyřmi lety v Koreji provedli první klinickou studii, v níž aplikovali somatické kmenové buňky sedmi pacientům s diabetickou impotencí. U tří z nich se ranní erekce vrátila po měsíci, u dalších tří po třech měsících. U jednoho pacienta terapie nezabrala,“ prozrazuje Martin Boháč. O rok později proběhla další studia ve Francii. „Mužům s erektilní dysfunkcí po odstranění prostaty aplikovali lékaři somatické kmenové buňky. Na výsledky si ještě musíme počkat,“ konstatuje lékař.

Zregenerují kmenové buňky nervy?

Schopnost nervů zregenerovat se je omezená, proto poškození nervového systému představuje závažný problém. „Somatické kmenové buňky prokázaly výrazný funkční efekt při onemocněních centrální nervové soustavy. Když je aplikovali při cévních mozkových příhodách, výrazně se zredukovalo infarktové ložisko a zlepšila se funkce,“ tvrdí lékař. Podobné výsledky již vědci zaznamenali i při Parkinsonově nemoci a roztroušené skleróze. „V současnosti se slibné výsledky ověřují a testuje se jejich bezpečnost,“ ujišťuje Martin Boháč.

Shrnutí – Použití kmenových buněk

• Regenerativní medicína: Oprava poškozených tkání a orgánů (např. léčba popálenin, srdečního selhání, poranění míchy). Růst náhradních orgánů v laboratoři.
• Léčba krevních poruch: Transplantace kostní dřeně pro pacienty s leukémií nebo jinými krevními onemocněními.
• Výzkum onemocnění: Studium mechanismů nemocí (např. rakoviny, cukrovky, neurodegenerativních onemocnění). Testování nových léků.
• Personalizovaná medicína: Použití vlastních kmenových buněk pacienta ke snížení rizika odmítnutí transplantátu.

Kmenové buňky z pupečníku

Pupečníková krev je krev novorozence, která po přerušení pupečníku zůstává v placentě a ve zbytku pupeční šňůry. Kmenové buňky z pupečníku jsou imunitně nezralé, proto se lépe tolerují a vyvolávají menší reakce proti hostiteli. Skladují se zmražené, ale i geneticky zatíženy. To znamená, že v genetické výbavě máte problém, který se projeví během života. Nelze opravit pomocí vlastních kmenových buněk, protože ty jsou geneticky pozměněny také. Proto životy zachraňují zejména buňky sourozenců, které nemusí být geneticky zatíženy nebo křížové transplantace – vy poskytnete pupečníkovou krev, abyste mohli využít krev někoho jiného. Posouvá to výzkum dopředu.

Výzvy a etické otázky

• Etické dilema: Používání embryonálních kmenových buněk je kontroverzní, protože jejich získání znamená zničení embrya.
• Riziko mutací: Kmenové buňky mohou v některých případech vést k tvorbě nádorů.
• Komplexní procesy: Výzkum a použití kmenových buněk je technologicky náročné a drahé.

VIDEO: Příběh kmenových buněk

VIDEO: Léčba artrózy kmenovými buňkami

Studie a zdroje článku

• Stem Cell Basics NIH Stem Cell Information
• Zdroj obrázku: blueringmedia / depositphotos.com

Autor článku

Líbil se vám náš článek? Sdílejte ho, uděláte nám radost

Štítky: Moderní medicína

Přečtěte si také naše další články