1. Τι είναι τα βλαστοκύτταρα και σε τι χρησιμεύουν
Βλαστοκύτταρα είναι κύτταρα τα οποία μπορούν είτε να αναπαράγονται είτε να εξελίσσονται σε διάφορα άλλα κύτταρα του οργανισμού. Τα κύτταρα αυτά αποτελούν μέρος της φυσιολογικής διαδικασίας ανάπτυξης -ανανέωσης-επούλωσης των ιστών όλων των οργανισμών (1). Η ιατρική επιστήμη μελετά και χρησιμοποιεί όλο και περισσότερο τα κύτταρα αυτά για τη θεραπεία νόσων και αναπηριών που μέχρι σήμερα θεωρούνταν ανίατες (2).
2. Βλαστοκύτταρα που συλλέγονται κατά τη γέννηση
Η στιγμή της γέννησης είναι μια μοναδική ευκαιρία για να συλλέξει κανείς σημαντικό αριθμό βλαστοκυττάρων ακίνδυνα και ανώδυνα. Τα βλαστοκύτταρα συλλέγονται από το αίμα του παιδιού που παραμένει στα αγγεία του ομφαλίου λώρου και του πλακούντα, από το σώμα του ομφαλίου λώρου, από τον πλακούντα και την αμνιακή μεμβράνη(3). Στο αίμα του ομφαλίου λώρου έχουν εντοπισθεί διάφορα είδη βλαστοκυττάρων. Σε αυτά περιλαμβάνονται τα αιμοποιητικά βλαστοκύτταρα, τα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα, τα μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα και τα πολύ μικρά βλαστοκύτταρα που μοιάζουν με εμβρυικά. Μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα υπάρχουν επίσης και σε άλλους ιστούς εκτός του πλακούντα και του ομφαλίου λώρου(4).
3. Εναλλακτικές πηγές βλαστοκυττάρων
Βλαστοκύτταρα μπορεί κανείς να συλλέξει και από άλλους ιστούς κατά τη διάρκεια της ζωής του ανθρώπου. Έτσι έχει βρεθεί ότι βλαστοκύτταρα που μπορούν να αξιοποιηθούν ιατρικά υπάρχουν στον μυελό των οστών, στο λίπος, το δέρμα, και στον πολφό των δοντιών(5). Βλαστοκύτταρα υπάρχουν και σε όλους τους άλλους ιστούς, αλλά είναι δυσκολότερο να ληφθούν και να χρησιμοποιηθούν. Με επέμβαση στο γενετικό υλικό μπορούν επίσης να δημιουργηθούν σήμερα αυτόλογα βλαστοκύτταρα από οποιοδήποτε κύτταρο του οργανισμού(6). Η ασφάλεια των τεχνητών αυτών βλαστοκυττάρων δεν έχει ακόμη αποδειχθεί (6), αντίθετα τα βλαστοκύτταρα που συλλέγονται κατά ή μετά τη γέννηση θεωρούνται ασφαλή (7).
4. Πλεονεκτήματα των βλαστοκυττάρων που συλλέγονται κατά τη γέννηση
Τα βλαστοκύτταρα συλλέγονται κατά τη γέννηση ανώδυνα και ακίνδυνα. Τα βλαστοκύτταρα αυτά έχουν ηλικία μηδέν, αυτό σημάνει ότι διατηρούν πλήρες το δυναμικό αναγέννησης και διαφοροποίησής τους (8). Επίσης τα βλαστοκύτταρα αυτά είναι κατά κανόνα υγιή και ανοσολογικά ανώριμα και μπορούν να χρησιμοποιηθούν και σε λήπτη όχι απόλυτα ιστοσυμβατό (9). Για να συλλέξουμε βλαστοκύτταρα κατά τη διάρκεια της ζωής, ο δότης πρέπει να υποβληθεί σε επώδυνες και όχι τελείως ακίνδυνες επεμβάσεις (10). Τα βλαστοκύτταρα έχουν την ηλικία του δότη, μπορεί να έχουν προσβληθεί από τη νόσο, και απαιτούν σε αλλογενή χρήση απόλυτη ιστοσυμβατότητα (11).
5. Εφαρμογές στην σημερινή ιατρική πράξη
Σήμερα τα βλαστοκύτταρα από το αίμα του ομφαλίου λώρου χρησιμοποιούνται για την αναγέννηση του αιμοποιητικού και του ανοσοποιητικού συστήματος σε περιπτώσεις που αυτό καταστραφεί. Μερικές φορές κατά τη θεραπεία του καρκίνου πρέπει να δοθεί χημειοθεραπεία σε μεγάλη ποσότητα με αποτέλεσμα την καταστροφή του μυελού των οστών, που είναι και η πηγή ανανέωσης των ερυθρών και λευκών αιμοσφαιρίων και των αιμοπεταλίων. Στις περιπτώσεις αυτές ο μυελός των πρέπει να αναγεννηθεί με βλαστοκύτταρα είτε μυελού των οστών, είτε αίματος ομφαλίου λώρου(12). Επίσης σε βαριές νόσους του ανοσοποιητικού συστήματος, πηγή του οποίου είναι πάλι ο μυελός των οστών, η «επανεκκίνηση» του συστήματος με καταστροφή και αναγέννηση είναι μια μορφή θεραπείας (13).
6. Κλινικές δοκιμές και καινοτόμες κλινικές εφαρμογές
Κλινικές δοκιμές (πειραματικές εφαρμογές σε ασθενείς) με χρήσεις αυτόλογων βλαστοκυττάρων γίνονται σήμερα σε πανεπιστημιακά νοσοκομεία σε όλο τον κόσμο. Σε ότι αφορά τα βλαστοκύτταρα που συλλέγονται κατά τη γέννηση (αίμα ομφαλίου λώρου) βρίσκονται σε εξέλιξη κλινικές δοκιμές που αφορούν την εγκεφαλική παράλυση (14) και τον διαβήτη (15). Επειδή η δυνατότητα της οικογενειακής φύλαξης βλαστοκυττάρων κατά τη γέννηση δόθηκε τα τελευταία 20 χρόνια, ασθενείς μεγαλύτερης ηλικίας δεν διαθέτουν σήμερα τα βλαστοκύτταρα αυτά. Για το λόγο αυτό στις περισσότερες κλινικές δοκιμές χρησιμοποιούνται βλαστοκύτταρα από τον μυελό των οστών (16) και τον λιπώδη ιστό (17). Τέτοιου είδους κλινικές δοκιμές αφορούν την αντιμετώπιση του εμφράγματος του μυοκαρδίου (18) και της καρδιακής ανεπάρκειας (19), της πνευμονικής ίνωσης (20), του εμφυσήματος (21), των εγκεφαλικών επεισοδίων (22),των επιπλεγμένων καταγμάτων(23), της περιφερικής αρτηριακής απόφραξης (24), της σκλήρυνσης κατά πλάκας (25), καθώς και την αντιμετώπιση εγκαυμάτων (26), δυσίατων πληγών(27) και ουλών (28). Τέλος αναφέρονται συχνά εφαρμογές των βλαστοκυττάρων στην πλαστική χειρουργική (29) και την αισθητική ιατρική (30) και σε ότι αφορά ανάπλαση μικρών οργάνων. Στην τελευταία περίπτωση έχει ανακοινωθεί η ανάπλαση καρδιακών βαλβίδων (31), ουροδόχου κύστεως (32), γνάθου (33) και τραχείας (34), ενώ σε προκλινικό στάδιο γίνονται μελέτες για την ανάπλαση της καρδιάς (35) και του ήπατος (36, 37).
7. Προκλινικές μελέτες
Οι προκλινικές μελέτες (μελέτες σε πειραματόζωα) αφορούν όλες τις ιατρικές ειδικότητες και κυρίως παθήσεις που είναι μέχρι σήμερα ανίατες. Τα δεδομένα από τις μελέτες αυτές αποτελούν έναυσμα για να ξεκινήσουν σχετικές κλινικές δοκιμές στο άμεσο μέλλον. Μελετάται επίσης ο συνδυασμός της κυτταρικής με την γονιδιακή θεραπεία. Στην περίπτωση αυτή τα βλαστοκύτταρα εφοδιάζονται με γονίδια τα οποία ενισχύουν τις θεραπευτικές τους δυνατότητες ή διορθώνουν τ παθολογικά γονίδια, όπως στην περίπτωση της μεσογειακής αναιμίας (38). Η ιδιότητα των βλαστοκυττάρων να έλκονται από το σημείο της βλάβης (homing) παίζει κεντρικό ρόλο στις εφαρμογές αυτές.
8. Αυτόλογες ή αλλογενείς εφαρμογές;
Ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα στον τομέα των μεταμοσχεύσεων αποτελεί η ανοσολογική ταυτότητα. Όπως περίπου και το δακτυλικό αποτύπωμα ο κάθε άνθρωπος είναι ανοσολογικά διαφορετικός, με μοναδική εξαίρεση τους μονοοωγενείς διδύμους. Με την ανάπτυξη των ανοσοκατασταλτικών φαρμάκων όμως είναι δυνατή σήμερα η μεταμόσχευση οργάνων μεταξύ ιστοσυμβατών ατόμων, χωρίς όμως να αποκλείεται η απόρριψη (39). Η δυνατότητα δημιουργίας αυτόλογων οργάνων από βλαστοκύτταρα είναι μία ευοίωνη προοπτική για το μέλλον των μεταμοσχεύσεων (40). Σε ότι αφορά την χρήση βλαστοκυττάρων σε θεραπευτικές εφαρμογές η αυτόλογη χρήση, εφ όσον αυτή είναι δυνατή είναι και η προτιμότερη, επειδή στην περίπτωση αυτή δεν υπάρχει πιθανότητα απόρριψης. Εάν δεν υπάρχει δυνατότητα να βρεθεί ένα υγειές αυτόλογο μόσχευμα, η δεύτερη καλύτερη επιλογή είναι ο ιστοσυμβατός αδελφός (41). Στις περιπτώσεις αυτές λόγω της γενετικής συγγένειας η απόρριψη είναι σπάνια και συνήθως αντιμετωπίζεται με ανοσοκαταστολή. Στις απελπιστικές περιπτώσεις όπου δεν υπάρχει ούτε υγειές αυτόλογο μόσχευμα ούτε ιστοσυμβατός αδελφός, αναγκαστικά χορηγείται αλλογενές (ξένο) μόσχευμα από άγνωστο δότη, το οποίο αναζητείται διεθνώς (42). Στις περιπτώσεις αυτές τα βλαστοκύτταρα από το αίμα του ομφαλίου λώρου, σε αντίθεση με αυτά που λαμβάνονται από τον μυελό των οστών, μπορεί να χρησιμοποιηθούν και χωρίς απόλυτη ιστοσυμβατότητα δεδομένου ότι αυτά απορρίπτονται σπανιότερα (43).
9. Φύλαξη για αυτόλογη ή οικογενειακή χρήση
Τα βλαστοκύτταρα μπορούν να φυλαχθούν σε θερμοκρασία υγρού αζώτου για χρονικό διάστημα που ξεπερνάει κατά πολύ την ανθρώπινη ζωή. Έχει υπολογισθεί ότι μετά από 2000 χρόνια κρυοσυντήρησης τα βλαστοκύτταρα θα έχουν χάσει τις βιολογικές τους ιδιότητες (44). Ορισμένοι υποψήφιοι γονείς σε όλο τον κόσμο μετά από αντικειμενική πληροφόρηση αποφασίζουν να φυλάξουν τα βλαστοκύτταρα που συλλέγονται κατά τη γέννηση για πιθανή μελλοντική οικογενειακή χρήση. Ο στόχος στην περίπτωση αυτή είναι η πρόσβαση σε αυτόλογα νεαρά κύτταρα για θεραπείες που σήμερα πραγματοποιούνται, αλλά και για αυτές του μέλλοντος. Με τις σημερινές εφαρμογές έχει υπολογισθεί ότι η πιθανότητα χρήσης ενός τέτοιου δείγματος σε όλη τη ζωή του ατόμου είναι περίπου 1/200 (45), ενώ αναφέρεται ότι ένα στα τρία άτομα άνω των 60 θα μπορούσαν να είχαν όφελος σήμερα από τις εφαρμογές των βλαστοκυττάρων (46). Η πιθανότητα χρήσης του δείγματος μέχρι την ηλικία των 20 ετών για την περίπτωση καρκίνου ή λευχαιμίας έχει υπολογισθεί 1/2000 (47). Η πιθανότητα αυτή διπλασιάζεται αν υπάρχει και ιστοσυμβατός αδελφός (48).
10. Φύλαξη για αλλογενή μη συγγενική χρήση
Τα βλαστοκύτταρα που συλλέγονται κατά τη γέννηση μπορούν να φυλαχθούν και σε δημόσιας πρόσβασης συλλογές. Στην περίπτωση αυτή τα βλαστοκύτταρα δωρίζονται και φυλάσσονται ανώνυμα. Φυλάσσονται μόνο τα καταλληλότερα και μεγαλύτερα μοσχεύματα, ενώ τα υπόλοιπα απορρίπτονται (49). Τα μοσχεύματα αυτά προορίζονται να χρησιμοποιηθούν ως αιμοποιητικά μοσχεύματα για ασθένειες του αίματος, σε όσους τα έχουν ανάγκη. Η πρόσβαση στις δημόσιας πρόσβασης συλλογές γίνεται με σειρά προτεραιότητας και ανάλογα με το αν υπάρχει διαθέσιμο ιστοσυμβατό μόσχευμα (42).
11. Διαφορές μεταξύ αυτόλογης - οικογενειακής και δημόσιας πρόσβασης φύλαξης
Στην περίπτωση της οικογενειακής φύλαξης οι μονάδες βλαστοκυττάρων φυλάσσονται επώνυμα με σκοπό την μελλοντική χρήση είτε από τον ίδιο τον δότη (αυτόλογη), είτε από ιστοσυμβατό μέλος της οικογένειας. Υπάρχει χρέωση, είτε εφ άπαξ είτε ετήσια. Φυλάσσονται όλες οι μονάδες, δεν χρεώνονται όμως αυτές οι οποίες δεν πληρούν τις προδιαγραφές για θεραπευτική χρήση. Οι μονάδες αυτές πρέπει να φυλάσσονται ως μοναδικά και αναντικατάστατα βιολογικά υλικά. Στην περίπτωση της δωρεάς σε δημόσιας πρόσβασης συλλογή, η δωρεά γίνεται ανώνυμα, φυλάσσονται μόνο οι καταλληλότερες μονάδες, με βάση και τον τύπο της ιστοσυμβατότητας, (περίπου 30% των προσκομισθέντων), οι οποίες είναι αναλώσιμες με έναν κύκλο ζωής περίπου πενταετίας.
12. Οικονομική επιβάρυνση
Στην περίπτωση της οικογενειακής φύλαξης η χρέωση προς την οικογένεια (περίπου 2000€) γίνεται είτε εφ άπαξ’ είτε με ετήσιες δόσεις και περιλαμβάνει τις απαραίτητες ιατρικές εξετάσεις, τα έξοδα της προετοιμασίας για την κρυοκατάψυξη και τη φύλαξη για 20 έτη. Μετά τα 20 έτη το συμβόλαιο ανανεώνεται από το ίδιο το παιδί. Δεν υπάρχουν χρεώσεις κατά την αποδέσμευση του δείγματος. Ορισμένες εταιρείες προσφέρουν στον «καταθέτη» μέχρι 50.000 € κατά την αποδέσμευση του δείγματος, στις περιπτώσεις που αυτό θα χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία κακοήθων ασθενειών (καρκίνου ή λευχαιμίας).
Στην περίπτωση αναζήτησης και χρησιμοποίησης δείγματος από δημόσιας πρόσβασης συλλογή υπάρχει χρέωση στον ασθενή για την κάλυψη των εξόδων αποδέσμευσης και αποστολής του δείγματος που φθάνει στις 30.000 €. Τα ποσά αυτά καλύπτονται αναδρομικά από τα ασφαλιστικά ταμεία.
13. Βιβλιογραφική τεκμηρίωση
2. a. Τransplantation. 2011 Jul 25. Intervertebral Disc Repair by Autologous Mesenchymal Bone Marrow Cells: A Pilot Study. Orozco L, Soler R, Morera C, Alberca M, Sánchez A, García-Sancho J, b. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 2011 Aug 25. Promises of stem cell therapy for retinal degenerative diseases. Wong IY, Poon MW, Pang RT, Lian Q, Wong D.
7. J Transl Med. 2010 Aug 3;8:75. Safety evaluation of allogeneic umbilical cord blood mononuclear cell therapy for degenerative conditions. Yang WZ, Zhang Y, Wu F, Min WP, Minev B, Zhang M, Luo XL, Ramos F, Ichim TE, Riordan NH, Hu X. 8. Br J Haematol. 2009 Oct;147(2):236-45. Cord blood banking: a historical perspective. 12. Family-directed umbilical cord blood banking. Eliane Gluckman, Annalisa Ruggeri, Vanderson Rocha, Etienne Baudoux,Michael Boo, Joanne Kurtzberg, Kathy Welte, Cristina Navarrete, and Suzanna M. van Walraven. Haematologica 2011; 96:
15. a.Haller et al 2008, Exper Hematol 36 (6):710-715. Autologous umbilical cord blood infusion for type 1 diabetes. b. Urban et al 2007 Stem Cells 26(1):244-253. Mesenchymal stem cells cooperate with bone marrow cells in therapy of diabetes, c. Couri et al 2009, JAMA 15: 1573-9, C-peptide levels and insulin independence following autologous nonmyeloablative hematopoietic stem cell transplantation in newly diagnosed type 1 diabetes mellitus, d. Br J Haematol. 2009 Oct;147(2):217-26.Improving cord blood transplantation in children. Locatelli F. e. Expert Opin Biol Ther. 2011 Sep;11(9):1193-201. Autologous haemopoietic stem cell transplantation for autoimmune diseases. Zeher M, Papp G, Szodoray P. 18. J Tissue Eng. 2011;2011:741213. Superior therapeutic potential of young bone marrow mesenchymal stem cells by direct intramyocardial delivery in aged recipients with acute myocardial infarction: in vitro and in vivo investigation.Nayan M, Paul A, Chen G, Chiu RC, Prakash S, Shum-Tim D. 19. Circ Res. 2011 Apr 1;108(7):792-6. Intramyocardial stem cell injection in patients with ischemic cardiomyopathy: functional recovery and reverse remodeling. Williams AR, Trachtenberg B, Velazquez DL, McNiece I, Altman P, Rouy D, Mendizabal AM, Pattany PM, Lopera GA, Fishman J, Zambrano JP, Heldman AW, Hare JM. 25. a.Autologous hemopoietic stem cell transplantation in the treatment of multiple sclerosis: rationale and clinical experience. Fassas A, Kimiskidis VK. J Neurol Sci. 2004 Aug 15;223(1):53-8. Revie, b.Fassas and Kazis J Hematother Stem Cells Res 2003, 12(6):701-11, c.http://www.bionews.org.uk/page_59801.asp.. d. Journal of neuroimmunologec. J Neuroimmunol. 2010 Oct 8;227(1-2):185-9. Bone marrow mesenchymal stem cell transplantation in patients with multiple sclerosis: a pilot study.Yamout B, Hourani R, Salti H, Barada W, El-Hajj T, Al-Kutoubi A, Herlopian A, Baz EK, Mahfouz R, Khalil-Hamdan R, Kreidieh NM, El-Sabban M, Bazarbachi A. 26. Cell Prolif. 2011 Apr;44 Suppl 1:48-54. doi: 10.1111/j.1365-2184.2010.00727.x. Cell therapy of burns. Leclerc T, Thepenier C, Jault P, Bey E, Peltzer J, Trouillas M, Duhamel P, Bargues L, Prat M, Bonderriter M, Lataillade JJ. 33. a. Lancet. 2008 Dec 13;372(9655):2023-30. Clinical transplantation of a tissue-engineered airway. Macchiarini P, Jungebluth P, Go T, Asnaghi MA, Rees LE, Cogan TA, Dodson A, Martorell J, Bellini S, Parnigotto PP, Dickinson SC, Hollander AP, Mantero S, Conconi MT, Birchall MA, b. Plast Reconstr Surg. 2010 Nov;126(5):1699-709. Regenerative facial reconstruction of terminal stage osteoradionecrosis and other advanced craniofacial diseases with adult cultured stem and progenitor cells. Mendonça JJ, Juiz-Lopez P. 37. Transplant Proc. 2007 Jan-Feb;39(1):240-3. Human cord blood cells transplanted into chronically damaged liver exhibit similar characteristics to functional hepatocytes. Kakinuma S, Asahina K, Okamura K, Teramoto K, Tateno C, Yoshizato K, Tanaka Y, Yasumizu T, Sakamoto N, Watanabe M, Teraoka H. 38. Nature. 2010 Sep 16;467(7313):318-22. Transfusion independence and HMGA2 activation after gene therapy of human β-thalassaemia. Cavazzana-Calvo M, Payen E, Negre O, Wang G, Hehir K, Fusil F, Down J, Denaro M, Brady T, Westerman K, Cavallesco R, Gillet-Legrand B, Caccavelli L, Sgarra R, Maouche-Chrétien L, Bernaudin F, Girot R, Dorazio R, Mulder GJ, Polack A, Bank A, Soulier J, Larghero J, Kabbara N, Dalle B, Gourmel B, Socie G, Chrétien S, Cartier N, Aubourg P, Fischer A, Cornetta K, Galacteros F, Beuzard Y, Gluckman E, Bushman F, Hacein-Bey-Abina S, Leboulch P.