M10D 215,072 MHz Zadzwoń do studia 41 200 20 20 
Dotychczas nic nie wspomniałem o będącej w ogromnym rozkwicie dziedzinie, czyli transplantacji szpiku. A właściwie należałoby mówić o przeszczepianiu macierzystych komórek krwiotworzenia. Skąd taka nazwa? Co to są komórki macierzyste, jakie są ich typy i co mają wspólnego z przeszczepianiem szpiku?
Komórki macierzyste są bardzo interesującą i posiadającą niezwykły potencjał populacją komórek w naszym organizmie. To między innymi dzięki nim jesteśmy w stanie regenerować własne tkanki po urazach, uszkodzeniach narządowych. Również za ich sprawą możemy ciągle wytwarzać naszą krew i wiele szybko „zużywających się” tkanek, choćby naskórek.
Czym są komórki macierzyste?
Komórki macierzyste są zróżnicowaną grupą. Można je podzielić na szereg mniejszych podgrup. Trochę tu użyję słownictwa medycznego, ale tylko trochę – chodzi głównie o to, żeby pokazać jak potrafi być złożony nasz organizm i jednocześnie jak pomimo wewnętrznej różnorodności jest w stanie doskonale funkcjonować.
Zatem można powiedzieć, że są takie komórki macierzyste, które są w stanie odtworzyć każdą tkankę naszego organizmu, a nawet cały organizm. Mówimy o nich, że są totipotencjalne (występują w czasie naszego życia zarodkowego).
Kolejną grupą są komórki pluripotencjalne, czyli takie, które mogą różnicować w wiele różnych tkanek u dorosłego człowieka. Nie odtworzą jednak całego organizmu, z reguły są w stanie tworzyć pewną określoną liczbę tkanek.
Następną populacją są komórki multipotencjalne, które odtwarzają tkanki o zbliżonych właściwościach.
Wreszcie istnieje populacja komórek nazywanych unipotencjalnymi lub ukierunkowanymi, które dają początek tylko jednej tkance.
No dobrze, ale co takiego niezwykłego jest w tych komórkach? Sam fakt, że są w stanie odtworzyć daną tkankę jest już wyjątkowy. Ale jeszcze ciekawszą ich cechą jest to, że odtwarzają nie tylko brakującą, czy uszkodzoną tkankę, ale również odnawiają same siebie. Czyli… tak, dobrze się domyślacie – są nieśmiertelne! No prawie. Gdyby rzeczywiście były, to mogłyby nas regenerować w nieskończoność. Niestety wraz z wiekiem ich zdolność do naprawy naszego organizmu spada. Tym niemniej – dla przykładu – komórki macierzyste krwiotworzenia są wstanie funkcjonować przez okres odpowiadający 2,5 krotności naszego życia. Ogromny potencjał.
Niestety w różnych tkankach komórki te są różnie aktywne, stąd skóra, krew czy nabłonki regenerują się szybko, ale już komórki układu nerwowego robią to znacznie wolniej. Tak naprawdę to dzięki tym komórkom jesteśmy w stanie w ogóle funkcjonować, bo nasze wszystkie tkanki zużywają się w ciągu życia wielokrotnie i muszą być ciągle uzupełniane i naprawiane. Są to też komórki bardzo odporne na zmiany środowiska i są w stanie przetrwać nierzadko skrajnie niekorzystne warunki. To zrozumiałe, bo to one mają regenerować uszkodzone organy, zatem muszą być w stanie przetrwać za wszelką cenę. Ma to swoje dobre strony, o których napisałem powyżej, ale jak to w przyrodzie bywa, są też cienie.
Otóż nie tylko zdrowe tkanki posiadają komórki macierzyste. Mają je także nowotwory. I tak naprawdę to one są głównym przeciwnikiem w walce z chorobą nowotworową, ponieważ jak przystało na komórki macierzyste, są niezwykle odporne na niekorzystne wpływy środowiska, a zatem również terapie przeciwnowotworowe. Ale to temat na inne nasze spotkanie. Teraz opowiem więcej o zaletach istnienia tych komórek i ich zastosowaniu w medycynie.
Fot. Shutterstock
Transplantacja
Zacząłem ten tekst od przeszczepu szpiku i sprecyzowałem, że powinniśmy mówić o nim prawidłowo jako o przeszczepie komórek macierzystych krwiotworzenia. Tak jest w istocie. Szpik kostny to bardzo złożona struktura składająca się z różnych komórek (kostnych, tłuszczowych, budujących naczynia itd.), a istotą wykonania przeszczepienia jest przeniesienie tylko tych komórek, które są odpowiedzialne za odtwarzanie naszej krwi.
I tu zatrzymam się na chwilkę, żeby wytłumaczyć, czym w istocie jest nasza krew. Niby proste zagadnienie, bo przecież każdy z nas wie jak wygląda krew. Jest tzw. tkanką płynną, pełniącą szereg różnych funkcji. Wymienię tylko kilka z nich: transport tlenu i dwutlenku węgla, obrona przed obcymi patogenami, stabilizacja temperatury ciała, utrzymanie równowagi kwasowo-zasadowej i całe mnóstwo innych funkcji. W naszej krwi występują różne komórki (krwinki czerwone, białe, płytki krwi), ale wszystkie powstają z jednej komórki macierzystej krwiotworzenia. Ta jedna komórka jest w stanie odtworzyć cały nasz szpik i krew. I to dosłownie jedna. Zdarza się tak, że coś w tym mechanizmie pójdzie nie tak i nasz szpik przestaje prawidłowo funkcjonować. Może powstać w nim nowotwór (białaczki ostre i przewlekłe), ale także może przytrafić się nam inna choroba, nie nowotworowa, która skutkuje niedokrwistością, niedoborem odporności, itp. Wtedy może zajść potrzeba wymiany naszego szpiku na nowy. Łatwo powiedzieć, trudniej zrobić.
Historia transplantacji szpiku sięga końca lat trzydziestych XX wieku i, co trzeba podkreślić, zaczęła się w Polsce. Pierwsze próby przeszczepienia szpiku przeprowadzał w 1938 roku profesor Jan Rosenbusch w Klinice Pediatrii Uniwersytetu Jana Kazimierza we Lwowie. Doświadczenia były prowadzone na zwierzętach. Jak łatwo się domyśleć dalsze badania przerwała wojna. W czasie wojny profesor Rosenbusch zmienił nazwisko na Raszek z dość oczywistych względów. Prace swoje opublikował dopiero po wojnie, w 1949 roku w Annales Pediatrici wydawanych w Bazylei.
W Polsce powojennej dalsze prace, będące kontynuacją doświadczeń Jana Raszka, prowadziła Zofia Migdalska – Romaniuk, choć – co ciekawe – wydaje się, że nie znała osobiście profesora Raszka. Współczesna historia transplantacji rozpoczęła się w ośrodkach medycznych w USA i we Francji. Pierwsze przeszczepienia szpiku stało się możliwe w 1957 roku, ale dotyczyło tylko bliźniąt jednojajowych. Dopiero późniejsze odkrycia z zakresu immunologii i doboru dawcy i biorcy, umożliwiły przeszczepianie od osób niespokrewnionych.
Układ zgodności
Pod pojęciem transplantacji szpiku tak naprawdę jest ukryte wiele różnych zabiegów. A podstawową różnicę stanowi źródło, z którego uzyskiwane są komórki macierzyste krwiotworzenia. Źródłem tym mogą być: komórki samego chorego, uzyskane w okresie kiedy nie występuje u niego choroba szpiku (mówimy wtedy o autotransplantacji), komórki pozyskane od innego dawcy (przeszczep allogeniczny), rodzic lub dziecko chorego (przeszczep haploidentyczny).
Wiem, znowu zarzucam żargonem medycznym, ale pragnę tylko zwrócić uwagę, że pod jednym hasłem: przeszczep szpiku, kryje się szereg procedur zgoła odmiennych i wymagających zupełnie innego postępowania. Jak wcześniej wspomniałem transplantacje szpiku stały się możliwe po licznych odkryciach w dziedzinie immunologii. Dobór dawca-biorca odbywa się poprzez porównanie pewnych powierzchownie występujących na komórkach szpiku białek, będących składnikiem jednego z podstawowych układów systemu odpornościowego. Układ ten nazywa się głównym układem zgodności tkankowej. To za pomocą porównywania tworzących go białek dobieramy dawcę do biorcy. Grupa krwi nie ma tu żadnego znaczenia. Po przeszczepieniu szpiku grupa krwi u biorcy może się zmienić na grupę krwi dawcy.
Niestety dobór ten nie jest prosty i wymaga wzięcia pod uwagę dużej ilości białek co powoduje, że odnalezienie właściwego dawcy dla chorego jest bardzo trudne. Dlatego też często apelujemy o to, żeby zgłaszać się jako dawca szpiku, bo im więcej osób będzie w bazach danych służących poszukiwaniu dawców szpiku, tym szybciej chory odnajdzie swojego dawcę i dzięki temu będzie mógł być wyleczony.
Fot. Shutterstock
Przeszczep do góry nogami
Jest jeszcze wiele interesujących faktów związanych z przeszczepianiem szpiku. Nie sposób omówić tu wszystkich, ale o jednym z nich wspomnę, bo jest odwrotnością problemów spotykanych w przypadku przeszczepów innych narządów. W transplantacji innych niż szpik narządów może dojść do odrzucenia przeszczepu, bo nasz układ odpornościowy rozpozna obcą tkankę jako wroga i zaczyna ją niszczyć. Układ odpornościowy powstaje w szpiku kostnym (w dużym uproszczeniu). Zatem co się stanie jeśli wymienimy choremu układ odpornościowy? I tu właśnie świat odwraca się do góry nogami. Otóż to nie nasz organizm może odrzucić przeszczep, ale przeszczep szpiku może zacząć odrzucać nasz organizm! Bo dla przeszczepionego szpiku, a zatem dla tworzącego się z niego układu odpornościowego, każda nasza tkanka będzie obca. To prowadzić może do rozwoju choroby „przeszczep przeciw gospodarzowi”. Dlatego tak ważny jest dokładny dobór dawcy i biorcy i dlatego baza danych dawców powinna być możliwie największa.
Im lepiej dopasujemy dawcę do biorcy, tym mniejsza szansa na rozwój tego groźnego powikłania. Jasne jest, że nie zawsze można dobrać dawcę i biorcę idealnie, dlatego też wszyscy chorzy po przeszczepie od dawcy (rodzinnego czy niespokrewnionego) wymagają podawania leków hamujących czynność nowego dla nich układu odpornościowego. Na szczęście w sporej części przypadków nowy szpik, a co za tym idzie nowy układ odpornościowy, uczy się tolerować tkanki biorcy i po pewnym czasie można zrezygnować ze stosowania leków osłabiających funkcję systemu odpornościowego.
Ważna jest również informacja że oddanie szpiku do transplantacji nie skutkuje niczym obciążającym dla dawcy, ponieważ zdolność regeneracyjna naszych komórek tworzących krew jest niemal nieograniczona i można nawet wielokrotnie oddać szpik dla potrzeb transplantacji bez najmniejszego uszczerbku na własnym zdrowiu. Co więcej: obecnie procedura pobrania szpiku jest niezwykle mało inwazyjna, ponieważ tak naprawdę pobieramy komórki macierzyste krwiotworzenia z krwi obwodowej, czyli zakładamy jedynie wkłucia („wenflony”) do żył obwodowych dawcy – najczęściej łokciowych i podłączamy do specjalnego urządzenia zwanego separatorem komórkowym, który pobiera z krwi dawcy jedynie komórki macierzyste a resztę komórek mu oddaje. Procedura ta jest zatem w pełni bezpieczna i praktycznie bezbolesna.
Ze wszystkich tych powodów Drogi Czytelniku: podziel się swoim szpikiem! Uratuj czyjeś życie!
Powyższy tekst jest artykułem popularnonaukowym. Zawiera szereg uproszczeń. Proszę zatem wszystkich czytających, aby wzięli to pod uwagę, a jeśli kogoś on zainteresował i wzbudził ochotę do dalszych studiów, to zachęcam do sięgnięcia do literatury fachowej.
Prof. Marcin Pasiarski
Kierownik Kliniki Hematologii, Immunologii i Transplantacji Szpiku Świętokrzyskiego Centrum Onkologii w Kielcach, konsultant wojewódzki w dziedzinie hematologii oraz przewodniczący świętokrzyskiego oddziału Polskiego Towarzystwa Hematologów i Transfuzjologów. W kręgu jego zainteresowań znajdują się techniki związane z tworzeniem nowych rodzajów szczepionek, nowoczesne metody zwalczania chorób nowotworowych oparte o immunoterapię adoptywną oraz leczenie nowotworów z użyciem komórek CAR-T. Wykłada w Collegium Medicum Uniwersytetu Jana Kochanowskiego. Jest fanem Jean’a Michela Jarre’a. Fascynuje się także nowymi technologiami. Uwielbia podróże i jeśli tylko jest okazja bierze plecak i w rusza w drogę.
