Zastosowanie krwi pępowinowej

Co to są komórki macierzyste?

Komórki macierzyste to pierwotne, niewyspecjalizowane  komórki, które mają olbrzymi potencjał do namnażania się oraz wyjątkowe zdolności do przekształcania się w wyspecjalizowane komórki tworząc w ten sposób tkanki. Dzięki temu wykorzystuje się je od lat w medycynie odbudowując lub zastępując uszkodzone komórki. Znajdują się one m.in. w krwi pępowinowej.

W zależności od stopnia możliwości do dalszego różnicowania się, wśród komórek macierzystych wyróżniamy:

• totipotencjalne oraz pluripotencjalne – obydwa typy mogą się przekształcać we wszystkie typy komórek organizmu,
• multipotencjalne mogą dać początek kilku różnym typom komórek, z reguły o podobnych właściwościach,
• unipotencjalne mogą się przekształcać w komórki narządów, z których pochodzą (szpik, krew obwodowa, pępowinowa).

Komórki macierzyste ze względu na źródło pochodzenia dzielą się na:

• embrionalne (zarodkowe) – pochodzące z zarodków, do doświadczeń wyprowadzane z węzła zarodkowego blastocysty, są komórkami toti- lub pluripotencjalnymi,
• płodowe – mogą być pobierane z krwi pępowinowej, są one multipotencjalne,
• somatyczne (dojrzałe, dorosłe) – znajdują się w narządach dorosłych organizmów, odpowiedzialne są za ich regenerację, są to komórki unipotencjalne.

Porównanie przeszczepu krwi pępowinowej i szpiku kostnego

Zastosowanie komórek macierzystych z krwi pępowinowej

Nie znamy przyszłości i nie wiemy jakie choroby mogą przytrafić się naszym bliskim. Komórki macierzyste są już wykorzystywane w leczeniu 70 chorób (głównie hematologicznych i onkologicznych), a przyszłość z pewnością przyniesie dodatkowe wskazania do wykorzystywania komórek macierzystych. Komórki mogą posłużyć zarówno dziecku, podczas którego narodzin zostały pobrane jak i jego rodzeństwa, a nawet rodziców. Można je pobrać tylko raz, a zostać wykorzystane nawet po kilkudziesięciu latach przechowywania.

Pobieranie, preparatyka i przechowywanie krwi pępowinowej

Pobieranie krwi pępowinowej jest jedynym nieinwazyjnym sposobem pozyskania komórek macierzystych. Jest też łatwiejsze niż pobieranie ich ze szpiku czy z krwi obwodowej.

Zazwyczaj pobranie wykonuje przeszkolona położna korzystając z zestawu pobraniowego (na zdjęciu) dostarczonego do szpitala przez rodziców bezpośrednio przed porodem. Zestaw ma formę praktycznego pudełka. Najistotniejszą częścią zestawu jest specjalny worek, do którego biegną przewody zakończone specjalnymi igłami. Całość tworzy (wraz z małym workiem z płynem zapobiegającym krzepnięciu) zamknięty układ.

Po wkłuciu się w naczynia pępowinowe krew spływa przez kilka minut do worka, a następnie miesza się z płynem zapobiegającym krzepnięciu. Na koniec pobrania zabezpiecza się krew przed wypłynięciem zakładając specjalne zaciski. Worek z krwią oraz towarzysząca mu dokumentacja jest z powrotem wkładany do pudełka i zabierany przez szpitala przez upoważnioną przez bank osobę.

Po pobraniu krew pępowinowa powinna dokładnie przebadana pod kątem zakażeń wirusologicznych i bakteriologicznych.

Przykładowe badania wykonywane na pobranej próbce:

• oznaczenie liczby komórek CD34+ pozwalające potwierdzić jakość pobranego materiału biologicznego;
• oznaczenie grupy krwi pępowinowej (tzw. układu AB0 i Rh)
• oznaczenie żywotności komórek przy pomocy cytometru przepływowego
• badanie na obecność antygenu wirusa zapalenia wątroby typu B (HBsAg)
• badanie na obecność przeciwciał Anty-HBc wirusa zapalenia wątroby typu B
• badanie na obecność przeciwciał anty-HCV wirusa zapalenia wątroby typu C
• badanie posiewowe na obecność bakterii tlenowych, beztlenowych i grzybów.

Następnie pobrana krew jest preparowana (oddziela się osocze i erytrocyty) w wyniku czego objętość preparatu zmniejsza się do 20 ml.

Kolejną czynnością jest zabezpieczenie komórek macierzystych poprzez dodanie substancji krioochronnych (siarkotlenek dwumetylowy i hydroksyetylowana skrobia). Taka krew umieszczana jest w specjalnej kasecie. Dopiero tak przygotowany preparat może zostać zamrożony, a następnie przechowywany w ciekłym azocie w specjalnych urządzeniach do przechowywania – tzw. kriostatach.

W kriostatach panuje stała temperatura około -190 stopni Celsjusza. W tej temperaturze procesy życiowe są zahamowane i dlatego komórki macierzyste mogą być „odmrożone” i użyte nawet po bardzo długim okresie czasu (nawet 50 lat).

W momencie, gdy u pacjenta, którego komórki macierzyste są przechowywane w banku rodzinnym zostanie stwierdzona choroba wymagająca leczenia komórkami macierzystymi, pacjent informuje lekarza prowadzącego o bankowaniu, a lekarz podejmuje decyzję o ich wykorzystaniu w terapii. W przypadku zdecydowania o konieczności przeszczepienia komórek macierzystych, lekarz kontaktuje się z bankiem i ustala jak, gdzie i kiedy komórki powinny być dostarczone. Zadaniem banku jest przekazanie próbki do wskazanego ośrodka medycznego.

Publiczne i rodzinne banki krwi pępowinowej

Publiczne banki krwi pępowinowej to banki państwowe. Korzystając z ich usług pacjent nie ponosi żadnych kosztów związanych z pobraniem i przechowywaniem. Z założenia bowiem krew deponowana do takiego banku ma służyć innym osobom – materiał do transplantacji trafia do publicznego Rejestru Krwi Pępowinowej i jest dostępny dla ośrodków na całym świecie.

W związku z tym po pobraniu krwi konieczne jest (poza standardowymi badaniami) określenia typu układu antygenów HLA.

Przechowywana w banku rodzinnym (prywatnym) krew jest swoistą polisą – gdy zajdzie konieczność transplantacji nie będzie problemu z pozyskaniem materiału. Podczas porodu komórki są przechowywane na potrzeby dziecka (dawcy) lub jego rodzeństwa. Zgodność genetyczna krwi wynosi 100% w przypadku przeszczepu dla samego dziecka oraz dla bliźniaków jednojajowych, 25% w przypadku dwójki rodzeństwa i 44% przy trojgu rodzeństwa.

Rodzinne banki krwi pępowinowej oferują pobranie i przechowywanie krwi swoim klientom po zawarciu z nimi odpowiedniej umowy oraz w zamian za określone wynagrodzenie.

Bibliografia:

1. Krew pępowinowa: pozyskiwanie, preparatyka, przechowywanie, Zagórska-Szlufik P., Laboratorium Medyczne (2020)
2. Komórki macierzyste krwi pępowinowej – zastosowanie terapeutyczne, Bielec B., Stojko R.,  Postepy Hig Med Dosw, 2015; 69: 853-863
3. Komórki macierzyste krwi pępowinowej, Stolarek M., Myśliwski A., Postępy Biologii Komórki, 2005, 32 (2), 375-390

Autorzy:

Agnieszka Góra

Justyna Pieczonka-Prochownik