Celtherapie: wie heeft het uitgevonden en hoe het werkt
Gemengde Berichten / / April 04, 2023
We begrijpen waarom mensen stamcellen worden getransplanteerd en of varkens kunnen helpen bij de behandeling van ernstige ziekten.
Celtransplantatie is een behandelmethode waarbij gezonde cellen in het lichaam van een zieke worden gebracht. Eenmaal binnen helpen ze beschadigd weefsel te herstellen en genezingsprocessen te stimuleren. Deze methode toepassen voor de behandeling van bloedziekten en herstel van bepaalde soorten kanker. In de toekomst zal de lijst met therapiemogelijkheden waarschijnlijk uitbreiden: wetenschappers uitvoeren klinische proeven om de doeltreffendheid van celtransplantatie voor de behandeling van cardiovasculaire problemen, de ziekte van Parkinson, diabetes en multiple sclerose te testen.
Hoe is celtherapie ontstaan?
Experimenten met celtransplantatie begonnen in de 19e eeuw. Aldus de Franse arts Charles Brown-Séquard geprobeerd om menselijke hormooncellen uit de testikels van dieren in te brengen, in de veronderstelling dat dit de jeugd zal helpen verlengen. Een Britse dokter Watson-Williams
had geprobeerd een tiener met ernstige diabetes mellitus redden met alvleeskliercellen van schapen. Dit experiment eindigde zonder succes, de jongen stierf drie dagen later. Aan het begin van de 20e eeuw behandelde de Zwitser Paul Niehans kankerpatiënten door ze te injecteren met embryonale schapencellen. De arts beweerde dat de methode werkte, hoewel daar geen ander bewijs voor is.De eerste echt succesvolle experimenten begonnen in het midden van de twintigste eeuw. Wetenschappers kwamen op het idee om donormateriaal voor therapie van mensen af te nemen. Geschikt voor deze taak stang cellen. Onder bepaalde omstandigheden kunnen ze transformeren in een andere. De eerste die ze probeerde te transplanteren naar een persoon was de Amerikaan Edward Thomas: in 1956 een arts geïntroduceerd een patiënt met leukemie, beenmerg afgenomen van zijn tweelingbroer. De operatie is succesvol afgerond. Thomas uit 1990 ontvangen Nobelprijs voor zijn bijdrage aan de ontwikkeling van celtherapie.
In 1958 testte Georges Mate hoe deze methode werkt als er geen familieband is tussen de patiënt en de donor. Hij getransplanteerd stamcellen aan vijf natuurkundigen uit Joegoslavië die werden blootgesteld aan straling. Vier van hen hielpen. Maar na de procedure ervoeren sommige patiënten uitputting van het lichaam. Mate suggereerde dat zo'n reactie verband houdt met de reactie van donorcellen op ontvangende cellen: ze konden geen wortel schieten en vernietigden elkaar. Deze aandoening wordt GVHD of graft-versus-hostziekte genoemd.
Nu vóór transplantatie om het risico op cel-GVHD te verminderen reinigen van T-lymfocyten. Ze zijn alleen verantwoordelijk voor het blokkeren en vernietigen van vreemde elementen in het lichaam. Het is nog niet mogelijk om de reactie volledig te elimineren, maar er zijn medicijnen die het effect van GVHD helpen verminderen.
In de afgelopen 60 jaar is celtherapie sterk veranderd. Nu worden cellen voor transplantatie niet alleen uit het beenmerg gehaald, maar bijvoorbeeld ook uit bloed en vetweefsel. En de bron van het materiaal kunnen niet alleen donoren zijn, maar ook de patiënten zelf.
Wat is celtherapie
Afhankelijk van de bron van materiaal voor transplantatietherapie verdeling in drie soorten:
- autoloog - cellen worden van de patiënt afgenomen;
- syngeneic - in een identieke tweeling;
- allogeen - van de donor.
In theorie is er nog een andere optie: xenogene therapie, waarbij cellen van dieren worden afgenomen. Ondanks de mislukte ervaringen uit het verleden, wordt dit idee nog steeds als veelbelovend beschouwd. Wetenschappers zijn aan het bespreken het gebruik ervan om diabetes, leverziekte of cystitis te behandelen. Het varken wordt beschouwd als de meest geschikte donor voor een persoon.
Hoe celtherapie werkt
Na ontvangst van het materiaal moeten artsen dit doen voorbereiden worden ingebracht in het lichaam van de patiënt. Om dit te doen, vermenigvuldigen stamcellen zich en voeren ze een reeks manipulaties uit die helpen programmeer ze voor specifieke taken en reinig ze van componenten die risico's kunnen vergroten transplantaat afwijzing.
Vervolgens worden de cellen in het lichaam gebracht. De methoden zijn verschillend: door aders, weefsels, gewrichten, kransslagaders, ruimte rond het ruggenmerg. Alles hangt af van de ziekte. Na transplantatie moeten de cellen wortel schieten. Gemiddeld duurt het 100 dagen. Gedurende deze tijd moet de patiënt contact hebben met artsen om snel hulp te krijgen in geval van complicaties.
Alvorens celtherapie te gebruiken, artsen uitvoeren een reeks onderzoeken, waaronder een ECG, tomografie en een klinische bloedtest, om er zeker van te zijn dat de patiënt een dergelijke behandeling kan verdragen.
Welke cellen kunnen worden gebruikt voor therapie
1. Volwassen (postnatale) stamcellen
Dit zijn gespecialiseerde stamcellen die Er bestaat in het lichaam van elke volwassene. Ze kunnen alleen transformeren in bepaalde soorten cellen. Afhankelijk hiervan zijn ze onderverdeeld in typen:
- hematopoietische worden omgezet in bloedcellen;
- neuraal - in de cellen van het zenuwstelsel;
- mesenchymaal - in de cellen van kraakbeen-, vet- en botweefsel.
De belangrijkste bron van volwassen stamcellen is het beenmerg. Maar ze kunnen ook in andere delen van het lichaam worden aangetroffen: mesenchymale worden bijvoorbeeld aangetroffen in vetweefsel en tandpulp.
2. Embryonale stamcellen
Dit zijn jonge pluripotente cellen, dat wil zeggen cellen die geen specialisatie hebben en in een andere kunnen veranderen. Hun ontvangen van een blastocyst - een embryo van 3 tot 5 dagen oud. Om dit te doen, wordt het gekweekt in laboratoria, waarbij een donorbaarmoeder kunstmatig wordt bevrucht.
Dit type cellen heeft een groot potentieel, maar er zijn een aantal problemen mee. Het is belangrijk om ze correct te programmeren en ervoor te zorgen dat ze in het menselijk lichaam cellen van de gewenste vorm worden. Bovendien bestaat het risico van spontane of ongelijkmatige toename. Nu werken wetenschappers aan het vinden van effectieve mechanismen om het proces te beheersen.
Daarnaast wordt het kweken van embryo's voor het verkrijgen van stamcellen niet door iedereen als ethisch gezien. De oplossing voor dit probleem kunnen geïnduceerde pluripotente cellen zijn.
3. geïnduceerde pluripotente stamcellen
Ze worden verkregen uit volwassen somatische cellen (dat wil zeggen alle andere dan geslachtscellen). Het mechanisme om ermee te werken is uitgevonden door de Japanse wetenschapper Shinya Yamanaka. Hij verkend embryonale cellen om daarin de genen te vinden die verantwoordelijk zijn voor pluripotentie. Het bleek dat hiervoor vier genen verantwoordelijk zijn: Sox2, Oct4, Klf4 en c-Myc. Nu worden ze "Yamanaka-factoren" genoemd.
Na activering van deze genen verliest de cel geleidelijk aan specialisatie en keert terug naar de embryonale toestand. Dan kan het naar wens geprogrammeerd worden. Het is bijvoorbeeld mogelijk om een cel van zenuwweefsel om te vormen tot een bloedcel. En vermoedelijk zal het na de omgekeerde introductie voor haar gemakkelijker zijn om in het lichaam te wortelen.
Nu geïnduceerde pluripotente stamcellen beschouwd veelbelovend materiaal voor transplantatie, en in de toekomst kunnen ze embryonale exemplaren vervangen.
4. CAR‑T
Stamcellen zijn niet het enige mogelijke materiaal voor therapie. Bijvoorbeeld om kanker te bestrijden toepassen gemodificeerde T-lymfocyten (CAR-T). Dit zijn bloedcellen die geprogrammeerd zijn om kanker op te sporen en te vernietigen. T-lymfocyten worden rechtstreeks van de patiënt afgenomen. Twee katheters worden in de aderen van een persoon ingebracht. Via de eerste komt bloed de buis binnen, waar het onmiddellijk door filtratie gaat, en keert dan terug naar het lichaam via de tweede katheter. De procedure duurt 2-3 uur.
Tijdens dit proces kan het calciumgehalte van een persoon afnemen. Dit leidt tot spierspasmen, gevoelloosheid en tintelingen. Daarom is het beter om zo'n procedure uit te voeren in de buurt van de afdeling waar de persoon ligt. Dit gebeurt bijvoorbeeld in het nieuwe onderzoekscomplex van cellulaire technologieën in Obninsk. Naast op CAR-T gebaseerde therapie, daar zullen betrokken zijn bij beenmergtransplantatie en kankerdiagnose. Het is ook de bedoeling om vier medicijnen te ontwikkelen op basis van somatische cellen.