Białaczka: jak mogą pomόc komórki macierzyste?
Jesteśmy w trakcie tłumaczenia i aktualizacji tego materiału w Twoim języku. Poniżej dostępne jest tłumaczenie poprzedniej wersji. W celu zapoznania się z najnowszą wersją, dostępną obecnie tylko w języku angielskim, zmień język na angielski.
Białaczka jest jedną z pierwszych chorόb leczonych przy użyciu komórek macierzystych – przeszczep szpiku kostnego zawiera komórki macierzyste krwi i może ocalić życie. Jednak wiele trudności wciąż pozostaje nierozwiązanych. Prowadzone badania mają na celu lepsze zrozumienie choroby i polepszenie terapii. W jaki sposób komόrki macierzyste pomagają pacjentom dzisiaj oraz jakie są perspektywy na przyszłość.
Białaczki to grupa chorób nowotworowych krwi, w których produkowane są duże ilości niedojrzałych i nie spełniających swojej roli białych krwinek, osłabiających (lub całkowicie hamujących) funkcjonowanie układu immunologicznego.
Obecnie ostra białaczka leczona jest z wykorzystaniem komórek macierzystych, poprzez przeszczep komórek macierzystych krwi (znany również jako przeszczep komórek macierzystych homatopoezy lub przeszczep szpiku kostnego).
Tysiące pacjentów na świecie poddało się zakończonym sukcesem przeszczepom komórek macierzystych krwi, jednak leczenie to związane jest ze znacznym ryzykiem. W ostatnich latach, dzięki badaniom nad białaczką i komórkami macierzystymi krwi, udało się znacznie zmniejszyć ryzyko wystąpienia powikłań.
Naukowcy nie wiedzą jeszcze, jakie mutacje genetyczne powodują większość podtypów białaczek. Nadal prowadzone są badania nad komórkami macierzystymi hematopoezy oraz nad powodem ich przemiany w komórki nowotworowe.
Aby zmniejszyć ryzyko związane z przeszczepem komórek macierzystych homatopoezy, naukowcy analizują nowe terapie, takie jak leczenie z wykorzystaniem komórek immunologicznych dawcy, wzmocnienie układu immunologicznego pacjenta za pomocą czynników wzrostu, jak również zastosowanie indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (komórek iPS).
Ze względu na brak dawców komórek macierzystych hematopoezy do przeszczepów, naukowcy pracują nad wytworzeniem dużej liczby tych komórek z wykorzystaniem komórek iPS.
Bezpośrednio przed przeszczepem nowych komórek macierzystych homatopoezy, układ immunologiczny pacjenta jest całkowicie niszczony za pomocą chemioterapii. Ciągłym wyzwaniem jest zmniejszenie podatności pacjenta na infekcje w czasie odbudowy układu immunologicznego przez komórki macierzyste homatopoezy.
Istotne komplikacje może powodować niezgodność pomiędzy organizmem pacjenta a przeszczepionymi komórkami macierzystymi homatopoezy. Nawet jeśli między dawcą a biorcą występuje zgodność tkankowa, mogą wystąpić problemy prowadzące do odrzucenia przeszczepu lub choroby przeszczep przeciw gospodarzowi, która w skrajnych wypadkach może być śmiertelna.
Białaczka jest chorobą nowotworową krwi i szpiku kostnego. Powoduje, że białe krwinki (zwane też leukocytami) rozwijają się i funkcjonują nieprawidłowo. Białe krwinki są produkowane w szpiku kostnym, a ich głόwnym zadaniem jest obrona organizmu przed infekcjami i chorobą. W większości przypadkόw ostrej białaczki szpikowej organizm produkuje ogromną liczbę białych krwinek, ktόre wyglądają jak niedojrzałe komόrki blastyczne. Te białaczkowe komόrki blastyczne gromadzą się w szpiku kostnym i tłumią produkcję normalnych białych komόrek krwi.
Białaczki dzielą się na grupy w zależności od nasilenia choroby (jak szybko choroba się rozwija) oraz rodzaju białych krwinek zmienionych przez chorobę:
- Ostre białaczki są szybko rozwijającymi się białaczkami, których postęp następuje gwałtownie, powodując nagły wzrost liczby złośliwych (rakowych), niedojrzałych białych krwinek. Wyrόżniamy ostrą białaczkę limfoblastyczną (ALL) oraz ostrą białaczkę szpikową (AML), w zależności od rodzaju białych krwinek dotkniętych przez chorobę.
- Przewlekłe białaczki są wolniej rozwijającymi się białaczkami, ktόre przez wiele lat mogą wymykać się diagnozie, zanim zostaną właciwie rozpoznane. Do tej grupy należą: przewlekła białaczka limfatyczna (CLL) oraz przewlekła białaczka szpikowa (CML).
- TIstnieją rόwnież inne mniej znane grupy i podgrupy białaczek.
Tak jak inne nowotwory, białaczki spowodowane są poprzez serię rzadkich mutacji (zmian) w genach w komόrce. Niekiedy, jedne z tych mutacji mogą być dziedziczone, co predysponuje daną osobę do zachorowania na białaczkę. Inne znane przyczyny białaczek to m.in. napromieniowanie oraz terapia niektórymi lekami przeciwnowotworowymi. Aczkolwiek, większość białaczek powstaje w wyniku nagromadzenia mutacji, ktόre zachodzą w sposόb naturalny – błędy, ktόre występują podczas produkcji nowych komórek w organizmie. Wiele genetycznych mutacji jest powiązanych z białaczką u człowieka, ale w większości przypadkόw nie wiadomo, ktόre w rzeczywistości wywołują chorobę. Przewlekła białaczka szpikowa (CML) jest spowodowana przez pojedyńczą zmianę genetyczną, ale większości przypadkόw białaczek wydaje się być bardziej skomplikowana, ponieważ może występować tu kombinacja mutacji.
Ostra białaczka zwykle wymaga natychmiastowej oraz intensywnej terapii. W zależności od rodzaju białaczki oraz wielu innych czynnikόw indywidualnych dla każdego pacjenta, terapia może obejmować chemoterapię, leki sterydowe oraz inne, bardziej intensywne metody leczenia takie jak: przeszczep macierzystych komόrek hematopoezy połączony z silną dawką chemoterapii.
Duża dawka chemoterapii jest obecnie najskuteczniejszą, ustanowioną metodą niszczenia białaczkowych komόrek, ktόra potrafi wyleczyć niektόrych pacjentόw. Niemniej, niszczy ona także pozostałe, zdrowe komόrki krwiotwόrcze w szpiku kostnym. Aby zastąpić te komόrki, pacjent otrzymuje przeszczep komόrek macierzystych hematopoezy (HSCT). Komόrki użyte do przeszczepu mogą zostać pobrane ze krwi lub szpiku kostnego zdrowego dawcy. W rzeczywistości przeszczep zawiera nie tylko komόrki HSCs, ale rόwnież komόrki immunologiczne, ktόre mogę pomόc zabić komόrki białaczkowe. Niekiedy, własne komόrki pacjenta mogą zostać użyte do przeszczepu, jeśli uda się zebrać wystarczająco dużo zdrowych komόrek przed zastosowaniem leczenia. Jeżeli potrzebny jest inny dawca, musi być on zgodny z typem tkanki pacjenta, inaczej przeszczepione komόrki dawcy zostaną zaatakowane przez układ immunologiczny pacjenta i przeszczep się nie przyjmie.
Komόrki HSCTs są w szczegόlności skuteczne w leczeniu pewnych typόw ostrych białaczek. Aczkolwiek, jest to leczenie intensywne i ryzykowne, niosące ze sobą znaczące efekty uboczne. Z tego powodu, ten rodzaj przeszczepu jest rozważany jedynie w przypadku, gdy standardowa chemoterapia zawiedzie w zwalczeniu choroby.
Przeszczep komόrek macierzystych hematopoezy od dawcy może mieć poważne skutki uboczne:
Infekcje – Przeszczepione komόrki macierzyste potrzebują czasu, aby wyprodukować niezbędne, nowe komόrki krwi dla organizmu. Zakażenia mogą pojawić się z powodu nieuniknionego opόźnienia w uzupełnieniu brakόw białych krwinek w systemie odpornościowym pacjenta. W tym okresie pacjent jest bardziej podatny na infekcje, dlatego musi znajdować się pod stałą obserwacją lekarską oraz przyjmować antybiotyki, aby zmniejszyć ryzyko zakażenia.
Choroba przeszczep przeciwko gospodarzowi (Graft-versus-host disease, GvHD) – Ten rodzaj powikłań pojawia się, kiedy komόrki krwi dawcy zaatakują komórki pacjenta. Do symptomόw należą: wysypka, biegunka, pęcherze, gorączka. GvHD jest bardzo poważnym powikłaniem i stanowi zagrożenie dla życia pacjenta. Aby zminimalizować ryzyko wystąpienia GvDH należy dobrać dawcę o największej zgodności tkankowej z pacjentem. Ponadto, stosuje się leki immunosupresyjne oraz usunięcie specyficznego rodzaju białych krwinek (limfocytόw) z przeszczepu.
Naukowcy i lekarze prόbują nowych sposobόw, aby poprawić obecną metodę przeszczepu, w celu wyeliminowania powyższych ograniczeń. Kolejnym wyzwaniem jest mała ilość dawcόw i kilka organizacji na świecie pracuje nad tym, aby zwiększy ilość dobrowolnych dawcόw.
Silna dawka chemoterapii podana pacjentowi z białaczką przed przeszczepem niszczy zarόwno białaczkowe jak i normalne leukocyty oraz zdrowe komόrki szpiku kostnego. Nowsze metody przeszczepu zwane: mini-przeszczep allogeniczny oraz przeszczep o zmniejszonej intensywności zostały rozwinięte, aby zmniejszyć ryzyko. Procedury te pozwalają na użycie mniejszej dawki chemoterapii, co pomaga uniknąć rozległego zniszczenia szpiku kostnego. W zamian, komόrki immunologiczne dawcy są przeszczepiane razem z komόrkami macierzystymi hematopoezy, aby atakować i usuwać pozostałe komόrki białaczkowe. Następuje tzw reakcja przeszczep-przeciwko-białaczce (graft-versus-leukemia). Ten rodzaj przeszczepu ma mniej efektόw ubocznych, ale niektόre poważne wciąż pozostają, w szczegόlności GvHD.
Istnieje kilka nowych technik, ktόre mogą pomόc zapobiec GvHD i są one obecnie testowane klinicznie. Pewien typ komόrek immunologicznych (regulatorowe limfocyty T), mających supresorowe działanie na układ immunologiczny, może być podany pacjentowi. Taka procedura może pomόc zapobiec atakowi komórek immunologicznych dawcy na komόrki własne pacjenta. Alternatywnie, podejmowane są prόby selektywnego usunięcia z przeszczepu komόrek immunologicznych, ktόre powodują GvHD.
Naukowcy i lekarze prowadzą obecnie badania nad terapiami, ktόre pozwolą zredukować czas potrzebny układowi immunologicznemu pacjenta do zregenerowania się po przeszczepie komόrek macierzystych hematopoezy. Jedną z opcji jest podanie pacjentowi wybranych białek zwanych czynnikami wzrostu, ktόre zwiększają produkcję poszczegόlnych komόrek immunologicznych, potrzebnych do zwalczenia infekcji. Pozwala to zredukować ryzyko infekcji podczas rekonwalescencji pacjenta.
Badania nad komόrkami macierzystymi jest bardzo szybko rozwijającą się dziedziną naukową. Nowe technologie, takie jak: indukowane pluripotencjalne komόrki macierzyste są już stosowane w laboratoriach przy badaniach nad białaczką. Dostarczają one narzędzi do produkcji dużej ilości komórek białaczkowych in vitro. Naukowcy mogą następnie badać te komόrki, aby dowiedzieć się więcej na temat choroby oraz opracować nowe leki do jej leczenia. W przyszłości powinny pojawić się nowe metody produkcji komόrek macierzystych hematopoezy w laboratorium oraz ich zastosowania w przeszczepie. Pozwoliłoby to rozwiązać problem niedostatkόw szpiku kostnego do przeszczepόw. Na dzień dzisiejszy chemoterapia wraz z przeszczepem komόrek HSCs od pacjenta lub dawcy jest metodą leczenia, ratującą życie pacjentόw ciężko chorych na białaczkę.
Video from Nature on leukaemia: discovery, how it works and current research (6 mins)
World Marrow Donor Association
Center for International Blood and Bone Marrow Transplantation Research
Anthony Nolan Foundation bone marrow donor registry UK
US National Marrow Donor Program
The European Group for Blood and Bone Marrow Transplantation
UK National Health Service information on bone marrow transplants
Powyższy tekst został napisany przez Christine Weberr i zrecenzowany przez Connie Eaves i Linda Barber.
Tłumaczenie na język polski przez Lukasz Cegielkowski.
Zdjęcie krwi w przewlekłej białaczce szpikowej zrobione przez Junia Melo/Wellcome Images. Zdrowa krew przez by Spike Walker/Wellcome Images. Kryzys blastyczny w chronicznej białaczce szpikowej przez CDC/ Stacy Howard. Krew w ostrej białaczce przez Wellcome Images. Pacjenci z białaczką, przedstawiające procedury leczenia chemoterapią ze strony internetowej przez Bill Branson.
