Cellterapi: vem uppfann det och hur det fungerar
Miscellanea / / April 04, 2023
Vi förstår varför människor transplanteras med stamceller och om grisar kan hjälpa till vid behandling av allvarliga sjukdomar.
Celltransplantation är en behandlingsmetod där friska celler förs in i kroppen på en sjuk person. Väl inne hjälper de till att reparera skadad vävnad och stimulerar läkningsprocesser. Den här metoden tillämpa för behandling av blodsjukdomar och återhämtning från vissa typer av cancer. I framtiden kommer sannolikt listan över terapialternativ att utökas: forskare fullgöra kliniska prövningar för att testa effektiviteten av celltransplantation för behandling av kardiovaskulära problem, Parkinsons sjukdom, diabetes och multipel skleros.
Hur kom cellterapin till?
Experiment med celltransplantation började på 1800-talet. Således den franske läkaren Charles Brown-Séquard försökte att introducera mänskliga hormonceller från djurens testiklar, förutsatt att detta kommer att bidra till att förlänga ungdomen. En brittisk läkare Watson-Williams
har försökt rädda en tonåring med svår diabetes mellitus med hjälp av får pankreasceller. Detta experiment slutade utan framgång, pojken dog tre dagar senare. I början av 1900-talet behandlade schweizaren Paul Niehans patienter för cancer genom att injicera dem med fårembryonala celler. Läkaren hävdade att metoden fungerade, även om det inte finns några andra bevis för detta.De första riktigt lyckade experimenten satte igång i mitten av nittonhundratalet. Forskare kom på idén att donatormaterial för terapi skulle tas från människor. Lämplig för denna uppgift stam celler. Under vissa förhållanden kan de förvandlas till vilket annat som helst. Den första som försökte transplantera dem till en person var amerikanen Edward Thomas: 1956, en läkare infördes en patient med leukemi, benmärg tagen från sin tvillingbror. Operationen slutfördes framgångsrikt. 1990 Thomas mottagen Nobelpriset för hans bidrag till utvecklingen av cellterapi.
1958 testade Georges Mate hur denna metod fungerar om det inte finns någon familjerelation mellan patienten och givaren. han transplanterades stamceller till fem fysiker från Jugoslavien som utsattes för strålning. Fyra av dem hjälpte till. Men efter proceduren upplevde vissa patienter utmattning av kroppen. Mate föreslog att en sådan reaktion är associerad med donatorcellers svar på mottagarceller: de kunde inte slå rot och förstörde varandra. Detta tillstånd kallas GVHD, eller graft-versus-host-sjukdom.
Nu före transplantation för att minska risken för cell-GVHD rengöra från T-lymfocyter. De är bara ansvariga för att blockera och förstöra främmande element i kroppen. Det är ännu inte möjligt att helt eliminera reaktionen, men det finns läkemedel som hjälper till att minska effekten av GVHD.
Under de senaste 60 åren har cellterapin förändrats avsevärt. Nu tas celler för transplantation inte bara från benmärgen, utan även från till exempel blod och fettvävnad. Och källan till materialet kan inte bara vara donatorer, utan också patienterna själva.
Vad är cellterapi
Beroende på materialkällan för transplantationsterapi dela upp i tre typer:
- autologa - celler tas från patienten;
- syngenisk - i en identisk tvilling;
- allogen - från givaren.
I teorin finns det ett annat alternativ - xenogen terapi, när celler tas från djur. Trots de misslyckade erfarenheterna från det förflutna anses denna idé fortfarande vara lovande. Forskare diskuterar dess användning för att behandla diabetes, leversjukdom eller cystit. Grisen anses vara den mest lämpliga donatorn för en person.
Hur cellterapi fungerar
Efter att ha mottagit materialet måste läkare förbereda att införas i patientens kropp. För att göra detta multiplicerar stamceller och utför en serie manipulationer på dem som hjälper programmera dem för specifika uppgifter och rengör dem från komponenter som kan öka riskerna transplantationsavstötning.
Cellerna förs sedan in i kroppen. Metoderna är olika: genom vener, vävnader, leder, kranskärl, utrymme runt ryggmärgen. Allt beror på sjukdomen. Efter transplantation behöver cellerna slå rot. I genomsnitt tar det 100 dagar. Under denna tid måste patienten vara i kontakt med läkare för att snabbt få hjälp vid komplikationer.
Innan du använder cellterapi, läkare fullgöra en serie studier, inklusive EKG, tomografi och ett kliniskt blodprov, för att säkerställa att patienten tål sådan behandling.
Vilka celler kan användas för terapi
1. Vuxna (postnatala) stamceller
Dessa är specialiserade stamceller som Det finns i varje vuxens kropp. De kan bara omvandlas till vissa typer av celler. Beroende på detta är de indelade i typer:
- hematopoetiska omvandlas till blodkroppar;
- neural - i nervsystemets celler;
- mesenkymal - i cellerna i brosk-, fett- och benvävnader.
Den huvudsakliga källan till vuxna stamceller är benmärgen. Men de kan också hittas i andra delar av kroppen: mesenkymala finns till exempel i fettvävnad och tandmassa.
2. Embryonala stamceller
Dessa är unga pluripotenta celler, det vill säga de som inte har specialisering och kan förvandlas till vilken annan som helst. Deras motta från en blastocyst - ett embryo i åldern 3 till 5 dagar. För att göra detta odlas den i laboratorier och befruktar en donatorlivmoder på konstgjord väg.
Den här typen av celler har stor potential, men det finns ett antal problem med dem. Det är viktigt att programmera dem korrekt och se till att de i människokroppen kommer att förvandlas till celler med önskad form. Dessutom finns risk för spontan eller ojämn ökning. Nu arbetar forskare med att hitta effektiva mekanismer för att kontrollera processen.
Dessutom anses inte odling av embryon i syfte att erhålla stamceller som etiskt av alla. Lösningen på detta problem kan vara inducerade pluripotenta celler.
3. inducerade pluripotenta stamceller
De erhålls från vuxna somatiska celler (det vill säga alla andra än könsceller). Mekanismen för att arbeta med dem uppfanns av den japanska forskaren Shinya Yamanaka. han utforskade embryonala celler för att i dem hitta de gener som är ansvariga för pluripotens. Det visade sig att fyra gener är ansvariga för detta - Sox2, Oct4, Klf4 och c-Myc. Nu kallas de för "Yamanaka-faktorer".
Efter aktiveringen av dessa gener förlorar cellen gradvis specialisering och återgår till det embryonala tillståndet. Sedan kan den programmeras som du vill. Det är till exempel möjligt att göra om en cell av nervvävnad till en blodkropp. Och förmodligen efter den omvända inledningen kommer det att bli lättare för henne att slå rot i kroppen.
Nu inducerade pluripotenta stamceller anses vara lovande material för transplantation, och i framtiden kan de ersätta embryonala sådana.
4. VAGN
Stamceller är inte det enda möjliga materialet för terapi. Till exempel för att bekämpa cancer tillämpa modifierade T-lymfocyter (CAR-T). Dessa är blodkroppar som är programmerade att söka efter och förstöra cancer. T-lymfocyter tas direkt från patienten. Två katetrar förs in i en persons vener. Genom den första kommer blodet in i röret, där det omedelbart passerar genom filtrering, och återgår sedan till kroppen genom den andra katetern. Proceduren varar 2-3 timmar.
I processen kan en persons kalciumnivåer minska. Detta leder till muskelspasmer, domningar och stickningar. Därför är det bättre att utföra en sådan procedur nära avdelningen där personen ligger. Detta görs till exempel i det nya forskningskomplexet för cellulär teknologi i Obninsk. Förutom CAR-T-baserad terapi finns det kommer engagera sig i benmärgstransplantation och cancerdiagnostik. Det planeras också att utveckla fyra läkemedel baserade på somatiska celler.