57. Genová a buněčná terapie
Úvod
genová terapie – definice: „jakákoliv manipulace s genetickou informací, která příznivě ovlivní průběh choroby“
geneticky podmíněné choroby
- stále velkým problémem moderní lékařské vědy
- jsou podmíněné mutací konkrétního genu
příklady: fenylketonurie - autozomálně recesivní choroba
- porucha metabolismu AK fenylalaninu
cystická fibróza - autozomálně recesivní onemocnění
- mutace CFTR genu
syndaktilie, polydaktilie - autozomálně dominantní onemocnění
- srůsty prstů
metody léčby:
symptomatická:
• substituční terapie - dodání proteinu, který je v daném organismu defektní nebo zcela chybí
- např.: dodání chybějícího enzymu u enzymopatií
(hemofilie - dodání faktoru VIII)
• karenční terapie - vyloučení nebo omezení složky potravy, která v důsledku defektu enzymu není odbourávaná
- např.: fenylketonurie - potrava bez AK fenylalaninu
kauzální:
• genová terapie - náhrada mutovaného, nefunkčního genu standardními, funkčními geny
Genová terapie
- vpravení genetické informace do buněk za účelem léčebného účinku
- léčba dědičných i nedědičných chorob
• u dědičných chorob – korekce abnormality
• u nedědičných – jakákoliv manipulace s DNA, která příznivě ovlivní průběh nemoci
- provádí se v těchto klinických situacích:
- geneticky podmíněné nemoci (monogenní, polygenní)
- nádorová onemocnění
- infekční onemocnění
- transplantace orgánů
principy:
- nahrazení nefčního genu fčním (homologní rekombinace)
- oprava nefčního genu (cílené mutace)
- přenesení nového genu (terapeutický gen)
(opravu, vložení, vyřazení genu lze provádět in vivo, in vitro a nejč. ex vivo – odběr bb. z pacienta -> kultivace in vitro -> modifikace DNA -> selekce -> proliferace selektovaných bb. -> přenos zpět do pacienta)
- geny lze do genomu začlenit v časné embryogenezi (léčba v zárodečné linii), nebo může být gen začleněn pouze do somatických bb., které jsou nejvíce poškozené (v tomto případě se geneticky opravená DNA nepředává následujícím generacím potomků)
- prvním oficiálně povoleným případem genové terapie byla léčba ADA deficience (1989)
- mutace v genu pro adenosin deaminázu vede k hormadění toxického produktu v lymfocytech a tím k letální imunodeficienci
- přenos genu pro adenosin deaminázu do ly pacienta
- stále experimentální!!! - vedlejší efekty
- pro současnou experimentální genovou terapii jsou nejčastěji vybírány choroby, pro které jiná léčba neexistuje a které mají velmi těžký, často letální průběh a jsou způsobeny defektem jednoho genu
genová terapie – definice: „jakákoliv manipulace s genetickou informací, která příznivě ovlivní průběh choroby“
geneticky podmíněné choroby
- stále velkým problémem moderní lékařské vědy
- jsou podmíněné mutací konkrétního genu
příklady: fenylketonurie - autozomálně recesivní choroba
- porucha metabolismu AK fenylalaninu
cystická fibróza - autozomálně recesivní onemocnění
- mutace CFTR genu
syndaktilie, polydaktilie - autozomálně dominantní onemocnění
- srůsty prstů
metody léčby:
symptomatická:
• substituční terapie - dodání proteinu, který je v daném organismu defektní nebo zcela chybí
- např.: dodání chybějícího enzymu u enzymopatií
(hemofilie - dodání faktoru VIII)
• karenční terapie - vyloučení nebo omezení složky potravy, která v důsledku defektu enzymu není odbourávaná
- např.: fenylketonurie - potrava bez AK fenylalaninu
kauzální:
• genová terapie - náhrada mutovaného, nefunkčního genu standardními, funkčními geny
Genová terapie
- vpravení genetické informace do buněk za účelem léčebného účinku
- léčba dědičných i nedědičných chorob
• u dědičných chorob – korekce abnormality
• u nedědičných – jakákoliv manipulace s DNA, která příznivě ovlivní průběh nemoci
- provádí se v těchto klinických situacích:
- geneticky podmíněné nemoci (monogenní, polygenní)
- nádorová onemocnění
- infekční onemocnění
- transplantace orgánů
principy:
- nahrazení nefčního genu fčním (homologní rekombinace)
- oprava nefčního genu (cílené mutace)
- přenesení nového genu (terapeutický gen)
(opravu, vložení, vyřazení genu lze provádět in vivo, in vitro a nejč. ex vivo – odběr bb. z pacienta -> kultivace in vitro -> modifikace DNA -> selekce -> proliferace selektovaných bb. -> přenos zpět do pacienta)
- geny lze do genomu začlenit v časné embryogenezi (léčba v zárodečné linii), nebo může být gen začleněn pouze do somatických bb., které jsou nejvíce poškozené (v tomto případě se geneticky opravená DNA nepředává následujícím generacím potomků)
- prvním oficiálně povoleným případem genové terapie byla léčba ADA deficience (1989)
- mutace v genu pro adenosin deaminázu vede k hormadění toxického produktu v lymfocytech a tím k letální imunodeficienci
- přenos genu pro adenosin deaminázu do ly pacienta
- stále experimentální!!! - vedlejší efekty
- pro současnou experimentální genovou terapii jsou nejčastěji vybírány choroby, pro které jiná léčba neexistuje a které mají velmi těžký, často letální průběh a jsou způsobeny defektem jednoho genu
podmínky zahájení:
1. kompletní informace o defektním genu - umístění, mechanizmus patologického účinku
2. znalost přesné sekvence zdravého genu
3. volba vhodného vektoru, vytipování cílových buněk
4. souhlas pacienta
- provedení genové terapie
- vytvoření genetické informace určené pro transport do buněk
- vytipování cílových buněk (provedení in vivo x in vitro /ex vivo)
- vpravení vektoru
- vektory
- nosiče pro vpravení genetické informace do cílových buněk
- vlastnosti ideálního vektoru:
- průnik do velkého počtu cílových buněk
- přenos genu v transkripčně aktivním stavu
- netoxický pro cílové buňky
typy vektorů:
-plazmidy - malé, cirkulární genetické elementy bakteriálního původu
- vpravení fyzikálními a chemickými metodami (mikroinjekce, elektroporace, biobalistika, lipofekce)
virové vektory
- přednosti - interakce s receptory na povrchu cílových buněk
- vybavení regulačními elementy zajišťujícími účinnou expresi transgenů
- integrace transgenu do buněčného genomu
- nevýhody - náročnější příprava (mimo jiné se musí se zbavit všech virových genů, aby nebyly infekční)
- malý rozměr částic
- vyšší biologická rizika (hrozí nebezpečí rekombinace a vzniku viru schopných replikace)
- nejčastěji používané virové vektory – retroviry (dělící se bb.), adenoviry (začlení se i do nedělících se bb.), poxviry, adeno-asociované viry (AAV) a herpetické viry
- monogenně podmíněná onemocnění teoreticky vhodná pro genovou terapii:
• Parkinsonova choroba (gen pro dopamin -> do bb. Subst. nigra)
• cystická fibróza (gen CFTR -> epitel v plicích, pankreatu aj.)
• fenylketonurie (gen pro phenylalanin hydroxylázu - > hepatocyty)
• hemofílie A, B (gen pro faktor VIII a IX -> hepatocyty)
• Duchennova svalová dystrofie (gen pro dystrophin -> svaly)
• α-,β-talasemie (gen pro α-,β-globin -> ery)
• srpkovitá anémie (gen pro β-globin -> ery)
- genová terapie nádorových onemcnění
1) zvýšení účinnosti přirozených obranných mechanismů nebo
2) přenos vražedných nebo sebevražedných genů nebo
3) protinádorové vakcíny
• ad1) a) stimulace specifických tumor infiltrujících lymfocytů (TIL)
- izolace TIL z primárního tumoru
- kultivace TIL in vitro
- aktivace TIL interleukinem 2
- přenos TIL do pacienta (autologní přenos)
- TIL zničí tumor
b) začlenění genů pro – tumor asociované antigeny, IL-2, interferon
• ad2) přenos vražedných genů – TIL obsahující vražedný gen (např. gen pro TNF – tumory nekrotizující faktor)...úspěšná klinická studie na 10 pacientech s melanomem
• ad3) vakcíny proti nádorům
- Nádory mají vyvolávat imunitní reakci. Tuto reakci je možno podpořit imunizací tumor specifickými peptidy
- v případě, že nádor neexprimuje HLA, je možné přenést do bb. DNA kódující tento antigen a tím vyvolat imunitní reakci
- je také možně vytvořit hybridní rekombinantní molekulu – tvořena epitopem nádoru spojeným s velmi antigenním epitopem
nevýhody genové terapie
- vysoká finanční náročnost
- technická a technologická náročnost
- problémy s uchycením vnášené gen. informace => nízká úspěšnost
- nebezpečí spuštění maligních procesů
- etické problémy - léčebná terapie x cílené ovlivňování genotypu lidí (tzv. superlidé)
- první komerčně dostupná genová terapie
GENDICINE
- dostupný od r. 2004
- povolen v Číně pro léčbu dlaždicobuněčného karcinomu (head and neck squamous cell carcinoma)
- virové částice v injekční formě s genem p53
- injekce 1 týdně (po 8 týdnech kompletní remise u 64% pacientů a u 32% částečná regrese)
novinky
- léčba diabetu 1. typu - vnesení genu pro inzulín do jader některých buněk => produkce inzulínu přímo v lidském organismu (testováno na myších)
- genová terapie v prenatálním období - např. cystická fibróza
- imunodeficit (SCID)
- heterogenní skupina geneticky podmíněných poruch charakterizovaných abnormálním vývojem nebo funkcí lymfocytů T a B či NK buněk
- vázaný na X-chromozóm, způsoben mutací v oblasti genu kódujícího gama řetězec cytokinových receptorů
- aplikace autologního bolu CD34-pozitivních hemopoetických kmenových buněk, do nichž byl pomocí virového vektoru vpraven nepoškozený gen kódující gama-řetězec cytokinových receptorů
1. kompletní informace o defektním genu - umístění, mechanizmus patologického účinku
2. znalost přesné sekvence zdravého genu
3. volba vhodného vektoru, vytipování cílových buněk
4. souhlas pacienta
- provedení genové terapie
- vytvoření genetické informace určené pro transport do buněk
- vytipování cílových buněk (provedení in vivo x in vitro /ex vivo)
- vpravení vektoru
- vektory
- nosiče pro vpravení genetické informace do cílových buněk
- vlastnosti ideálního vektoru:
- průnik do velkého počtu cílových buněk
- přenos genu v transkripčně aktivním stavu
- netoxický pro cílové buňky
typy vektorů:
-plazmidy - malé, cirkulární genetické elementy bakteriálního původu
- vpravení fyzikálními a chemickými metodami (mikroinjekce, elektroporace, biobalistika, lipofekce)
virové vektory
- přednosti - interakce s receptory na povrchu cílových buněk
- vybavení regulačními elementy zajišťujícími účinnou expresi transgenů
- integrace transgenu do buněčného genomu
- nevýhody - náročnější příprava (mimo jiné se musí se zbavit všech virových genů, aby nebyly infekční)
- malý rozměr částic
- vyšší biologická rizika (hrozí nebezpečí rekombinace a vzniku viru schopných replikace)
- nejčastěji používané virové vektory – retroviry (dělící se bb.), adenoviry (začlení se i do nedělících se bb.), poxviry, adeno-asociované viry (AAV) a herpetické viry
- monogenně podmíněná onemocnění teoreticky vhodná pro genovou terapii:
• Parkinsonova choroba (gen pro dopamin -> do bb. Subst. nigra)
• cystická fibróza (gen CFTR -> epitel v plicích, pankreatu aj.)
• fenylketonurie (gen pro phenylalanin hydroxylázu - > hepatocyty)
• hemofílie A, B (gen pro faktor VIII a IX -> hepatocyty)
• Duchennova svalová dystrofie (gen pro dystrophin -> svaly)
• α-,β-talasemie (gen pro α-,β-globin -> ery)
• srpkovitá anémie (gen pro β-globin -> ery)
- genová terapie nádorových onemcnění
1) zvýšení účinnosti přirozených obranných mechanismů nebo
2) přenos vražedných nebo sebevražedných genů nebo
3) protinádorové vakcíny
• ad1) a) stimulace specifických tumor infiltrujících lymfocytů (TIL)
- izolace TIL z primárního tumoru
- kultivace TIL in vitro
- aktivace TIL interleukinem 2
- přenos TIL do pacienta (autologní přenos)
- TIL zničí tumor
b) začlenění genů pro – tumor asociované antigeny, IL-2, interferon
• ad2) přenos vražedných genů – TIL obsahující vražedný gen (např. gen pro TNF – tumory nekrotizující faktor)...úspěšná klinická studie na 10 pacientech s melanomem
• ad3) vakcíny proti nádorům
- Nádory mají vyvolávat imunitní reakci. Tuto reakci je možno podpořit imunizací tumor specifickými peptidy
- v případě, že nádor neexprimuje HLA, je možné přenést do bb. DNA kódující tento antigen a tím vyvolat imunitní reakci
- je také možně vytvořit hybridní rekombinantní molekulu – tvořena epitopem nádoru spojeným s velmi antigenním epitopem
nevýhody genové terapie
- vysoká finanční náročnost
- technická a technologická náročnost
- problémy s uchycením vnášené gen. informace => nízká úspěšnost
- nebezpečí spuštění maligních procesů
- etické problémy - léčebná terapie x cílené ovlivňování genotypu lidí (tzv. superlidé)
- první komerčně dostupná genová terapie
GENDICINE
- dostupný od r. 2004
- povolen v Číně pro léčbu dlaždicobuněčného karcinomu (head and neck squamous cell carcinoma)
- virové částice v injekční formě s genem p53
- injekce 1 týdně (po 8 týdnech kompletní remise u 64% pacientů a u 32% částečná regrese)
novinky
- léčba diabetu 1. typu - vnesení genu pro inzulín do jader některých buněk => produkce inzulínu přímo v lidském organismu (testováno na myších)
- genová terapie v prenatálním období - např. cystická fibróza
- imunodeficit (SCID)
- heterogenní skupina geneticky podmíněných poruch charakterizovaných abnormálním vývojem nebo funkcí lymfocytů T a B či NK buněk
- vázaný na X-chromozóm, způsoben mutací v oblasti genu kódujícího gama řetězec cytokinových receptorů
- aplikace autologního bolu CD34-pozitivních hemopoetických kmenových buněk, do nichž byl pomocí virového vektoru vpraven nepoškozený gen kódující gama-řetězec cytokinových receptorů
Buněčná terapie
Buněčná terapie = léčba pomocí kmenových buněk
- umělá náhrada defektních nebo chybějících buněk buňkami novými
- některé bb lid. těla nemají schopnost se dále dělit (množit) , tzn. že jejich ztráta je nenahraditelná (např. neurony, kardiomyocyty)
- původní myšlenka - náhrada poškozených buněk mozku, srdce, krve atd.
- nové poznatky ukázaly, že může být velmi prospěšné, když implantované kmenové buňky pouze produkují látky, které zachraňují původní buňky, které jsou ohroženy nebo podporují růst buněk nových. Přitom hraje důležitou roli tzv. nesynaptické spojení- difúze neuroaktivních látek v mezibuněčném prostoru. Ukázalo se, že téměř každý patologický stav ovlivňuje tento „bezdrátový“ přenos.
- pomocí buněčné terapie (implantace kmenových buněk) má být v budoucnu možné v lidském těle opravit poškozené tkáně nebo nahradit chybějící či poškozené populace buněk.
- velké naděje jsou vkládány do léčby degenerativních onemocnění nervového systému, mezi něž patří Parkinsonova i Alzheimerova choroba a roztroušená skleróza, a také do léčby poranění mozku a míchy.
Kmenové bb. = stem cells
- bb nalezené v mnohobuněčném organismu
- výzkum na poli kmenových buněk po objevech kanaďanů Ernesta A. Mc Cullocha a Jamese E. Tilla v roce 1963
-(výzkum- bb kostní dřeně injikované do zraněných myší)
- hlavní vlastnosti SC:
1. sebeobnova (self-renewal) - schopnost mitotického dělení a sebezastoupení
2. potence (potency) - kapacita diferencovat se
● totipotentní SC – SC vzniklé fúzí spermie a vajíčka, vznikají v první linii, dávají vznik embryonální i extraembryonální tkáni
● pluripotentní SC – SC vzniklé z TSC (pouze z embryonální části), z nich pak bb 3 zárodečných vrstev (ektoderm, endoderm, mezoderm)
● multipotentní SC – produkují bb pouze blízce příbuzné např. hematopoetické kmenové bb -> červená řada krevních bb, bílá řada krevních bb, destičková řada…
● unipotentní SC – může produkovat pouze jeden buněčný typ, terminální diferenciace
- umělá náhrada defektních nebo chybějících buněk buňkami novými
- některé bb lid. těla nemají schopnost se dále dělit (množit) , tzn. že jejich ztráta je nenahraditelná (např. neurony, kardiomyocyty)
- původní myšlenka - náhrada poškozených buněk mozku, srdce, krve atd.
- nové poznatky ukázaly, že může být velmi prospěšné, když implantované kmenové buňky pouze produkují látky, které zachraňují původní buňky, které jsou ohroženy nebo podporují růst buněk nových. Přitom hraje důležitou roli tzv. nesynaptické spojení- difúze neuroaktivních látek v mezibuněčném prostoru. Ukázalo se, že téměř každý patologický stav ovlivňuje tento „bezdrátový“ přenos.
- pomocí buněčné terapie (implantace kmenových buněk) má být v budoucnu možné v lidském těle opravit poškozené tkáně nebo nahradit chybějící či poškozené populace buněk.
- velké naděje jsou vkládány do léčby degenerativních onemocnění nervového systému, mezi něž patří Parkinsonova i Alzheimerova choroba a roztroušená skleróza, a také do léčby poranění mozku a míchy.
Kmenové bb. = stem cells
- bb nalezené v mnohobuněčném organismu
- výzkum na poli kmenových buněk po objevech kanaďanů Ernesta A. Mc Cullocha a Jamese E. Tilla v roce 1963
-(výzkum- bb kostní dřeně injikované do zraněných myší)
- hlavní vlastnosti SC:
1. sebeobnova (self-renewal) - schopnost mitotického dělení a sebezastoupení
2. potence (potency) - kapacita diferencovat se
● totipotentní SC – SC vzniklé fúzí spermie a vajíčka, vznikají v první linii, dávají vznik embryonální i extraembryonální tkáni
● pluripotentní SC – SC vzniklé z TSC (pouze z embryonální části), z nich pak bb 3 zárodečných vrstev (ektoderm, endoderm, mezoderm)
● multipotentní SC – produkují bb pouze blízce příbuzné např. hematopoetické kmenové bb -> červená řada krevních bb, bílá řada krevních bb, destičková řada…
● unipotentní SC – může produkovat pouze jeden buněčný typ, terminální diferenciace
- 2
hl. typy SC:
1. ESC = embryonic stem cell= embryonální kmenová buňka (stem=původ)
-z blastocyst (maximálně z rané moruly)
-embryo staré 4-5dní, obsahuje 50-150 buněk
-pluripotentní SC – schopna se diferencovat do bb 3hl. zárodeč. vrstev (entoderm, ektoderm, mezoderm)
→ více než 220 různých typů bb dospělého lid. těla
zdroje blastocyst:
-nadbytečná embrya z in vitro fertilizace
-cíleně tvořená embrya (IVF, klonování)
- neomezeně se množí
- vznik i bb pohlavní
- ačkoli výzkum embryonálních kmenových bb. trvá již více než 20 let, nejsou zatím žádné prokazatelné případy použití ESC v lidské medicíně
-problematika specifických signálů, pod jejichž vlivem dojde ke správné buněčné diferenciaci po aplikaci ESC do organismu
-teratomy = tumory, jejichž tkáně obsahují bb všech 3 zárodeč.vrstev
-histologicky velmi odlišné od okolní tkáně
-obsahují např. vlasy, zuby, kosti,..
- výzkum a jejich použití jsou kontroverzní
-etika, náboženství – je embryo člověk? Můžeme ho zabít? Provádět na něm výzkum?
- 1998 USA – izolace 1.linie embryonálních kmenových bb
2. ASC = adult stem cell = dospělá kmenová buňka
- někdy označ. jako “somatické”, tzn. neembryonální
- v každé tkáni dospělého organismu (a u dětí)
- aktivují se při poranění, nemoci
- k přizozené obnově organismu
- např. v mozku, tukové tkáni
- pluripotentních málo
- př. -CBC = cord blood cells = pupečníkové kmenové bb.
– pupečníková krev je zdrojem kmenových buněk
- využití v léčbě podobně jako kostní dřeň
– odběr krve z pupečníku a placenty po narození dítěte a přestřižení pupečníku
– podmínkou je zdraví matky i dítěte (testy HBV, HCV, HIV, syfilis)
- většina multipotentních - nemohou se rediferencovat zpět
- např. hematopoetické bb.
- využití : př. transplantace kostní dřeně
- výzkum a použití v terapii nejsou tak kontroverzní
-“nezabíjejí” se lidské zárodky
- jedinec dává souhlas s darováním svých bb. a jejich použitími ve výzkumu nebo terapii
- výhoda – použití bb vlastního těla – nedocházelo by k rejekcím implantátů
- “nové” bb vznikají i fúzí – pak jsou tetraploidní
žhavá novinka
Nový druh kmenových buněk
– tým amerických vědců popsal ve vědeckém časopise Nature Biotechnology nový druh kmenových buněk
– buňky pocházejí z amnionu a vyskytují se v amniové tekutině
– jsou označovány jako AFSC = amniotic fluid derived stem cells
- jen jedno procento z buněk přítomných v amniové tekutině
- pozoruhodné proliferační schopnosti
- v těle myší nevytvářejí teratomy
– nutný další výzkum
– publikováno v lednu 2007
Terapie
- v praxi se už provádějí
- transplantace kostní dřeně
-při chemoterapii dojde k destrukci vlastních SC toxickými agens → nutno je nahradit dárcovskými, které se pak dále množí a diferencují
- transplantace pupečníkové krve
-1. transplantace ve světě 1988
-1. transplantace v ČR 1994
Banka pupečníkové krve ČR
-http://www.bpk.cz/
-V BPK je dnes zamraženo cca 3500 štěpů
-1994-2006 13 transplantací v ČR
-6x dárce sourozenec
-7x dárce z nepříbuzenského registru
důvody pro transplantaci pupečníkové krve
-kostní dřeň pacienta je poškozená a nevytváří krevní buňky
-kostní dřeň vytváří abnormální klony krvinek
-obnova krvetvorné tkáně po chemoterapii
výhody pupečníkové krve
-vyšší tolerance příjemcem - HLA systém (nevyzrálá imunita dárce)
-snížené riziko reakce štěpu příjemci
- snadná dostupnost krve
- štěp je fyzicky přítomný v bance a čeká na příjemce
- nevýhody pupečníkové krve
- malý objem krve = nízké množství kmenových buněk
- nutnost vybudování kryobank + finance na provoz
- nižší léčebný efekt x kostní dřeni
do budoucna se předpokládá využití při léčbě:
- zranění (nehody, úrazy,..) pohybového aparátu spojenými s poškozením PNS a CNS – př. přerušení spinální míchy a svalová poškození (dystrofie)
• Dr. Gearhart a Dr Kerr (USA 2001) použily SC k léčbě Lou Gehrigovi choroby u myší: virem zničili míšní motorické neurony → aplikovali SC → došlo k náhradě poškozených motoneuronů → myši mohli opět chodit
- diabetu melitu I.typu (náhrada bb Langerhans. ostrůvků)
- degenerativních neurologických postižení
- Alzheimerova choroba, Parkinsonova chorob
- vrozených vad
- slepota, hluchota
- infarktů myokardu – náhrada poškozeného srdečního svalu
- revmatoidní artritidy (obnova chrupavky)
- plešatosti -vlasové folikuly obsahují SC
-představa klonování vlasů a jejich implantace
- chybějících zubů – vpravením SC do čelisti
- atd, atd,…
regenerativní medicína
-obecná představa – po vpravení SC do organismu by si našly poškozenou tkáň a opravily by ji svým pomnožením a diferenciací v terminální bb. dané tkáně
- pravděpodobně se půjde cestou využití neembryonálních kmenových bb (ASC a CBS)
• použití embryonálních kmenových bb naráží hlavně na problémy etické, náboženské a právní
• právní úprava ve vyspělém světě neumožňuje nebo velmi striktně omezuje možnosti práce s lidkými embryo
• etická a náboženská lobby je velmi silná, nelze tedy v dohledné době předpokládat změnu právních předpisů
• je to i politicky velmi výbušné téma – pro velkou čast populace nepřijatelné
• ve světě stále není dořešena právní ani etická stránka použití lidských embryí ve vědě a výzkumu
- např. v Dominikánké republice je klinika, která nabízí léčbu čehokoli kmenovými bb, ovšem bez jakékoli akreditace a neručí za výsledek léčby
1. ESC = embryonic stem cell= embryonální kmenová buňka (stem=původ)
-z blastocyst (maximálně z rané moruly)
-embryo staré 4-5dní, obsahuje 50-150 buněk
-pluripotentní SC – schopna se diferencovat do bb 3hl. zárodeč. vrstev (entoderm, ektoderm, mezoderm)
→ více než 220 různých typů bb dospělého lid. těla
zdroje blastocyst:
-nadbytečná embrya z in vitro fertilizace
-cíleně tvořená embrya (IVF, klonování)
- neomezeně se množí
- vznik i bb pohlavní
- ačkoli výzkum embryonálních kmenových bb. trvá již více než 20 let, nejsou zatím žádné prokazatelné případy použití ESC v lidské medicíně
-problematika specifických signálů, pod jejichž vlivem dojde ke správné buněčné diferenciaci po aplikaci ESC do organismu
-teratomy = tumory, jejichž tkáně obsahují bb všech 3 zárodeč.vrstev
-histologicky velmi odlišné od okolní tkáně
-obsahují např. vlasy, zuby, kosti,..
- výzkum a jejich použití jsou kontroverzní
-etika, náboženství – je embryo člověk? Můžeme ho zabít? Provádět na něm výzkum?
- 1998 USA – izolace 1.linie embryonálních kmenových bb
2. ASC = adult stem cell = dospělá kmenová buňka
- někdy označ. jako “somatické”, tzn. neembryonální
- v každé tkáni dospělého organismu (a u dětí)
- aktivují se při poranění, nemoci
- k přizozené obnově organismu
- např. v mozku, tukové tkáni
- pluripotentních málo
- př. -CBC = cord blood cells = pupečníkové kmenové bb.
– pupečníková krev je zdrojem kmenových buněk
- využití v léčbě podobně jako kostní dřeň
– odběr krve z pupečníku a placenty po narození dítěte a přestřižení pupečníku
– podmínkou je zdraví matky i dítěte (testy HBV, HCV, HIV, syfilis)
- většina multipotentních - nemohou se rediferencovat zpět
- např. hematopoetické bb.
- využití : př. transplantace kostní dřeně
- výzkum a použití v terapii nejsou tak kontroverzní
-“nezabíjejí” se lidské zárodky
- jedinec dává souhlas s darováním svých bb. a jejich použitími ve výzkumu nebo terapii
- výhoda – použití bb vlastního těla – nedocházelo by k rejekcím implantátů
- “nové” bb vznikají i fúzí – pak jsou tetraploidní
žhavá novinka
Nový druh kmenových buněk
– tým amerických vědců popsal ve vědeckém časopise Nature Biotechnology nový druh kmenových buněk
– buňky pocházejí z amnionu a vyskytují se v amniové tekutině
– jsou označovány jako AFSC = amniotic fluid derived stem cells
- jen jedno procento z buněk přítomných v amniové tekutině
- pozoruhodné proliferační schopnosti
- v těle myší nevytvářejí teratomy
– nutný další výzkum
– publikováno v lednu 2007
Terapie
- v praxi se už provádějí
- transplantace kostní dřeně
-při chemoterapii dojde k destrukci vlastních SC toxickými agens → nutno je nahradit dárcovskými, které se pak dále množí a diferencují
- transplantace pupečníkové krve
-1. transplantace ve světě 1988
-1. transplantace v ČR 1994
Banka pupečníkové krve ČR
-http://www.bpk.cz/
-V BPK je dnes zamraženo cca 3500 štěpů
-1994-2006 13 transplantací v ČR
-6x dárce sourozenec
-7x dárce z nepříbuzenského registru
důvody pro transplantaci pupečníkové krve
-kostní dřeň pacienta je poškozená a nevytváří krevní buňky
-kostní dřeň vytváří abnormální klony krvinek
-obnova krvetvorné tkáně po chemoterapii
výhody pupečníkové krve
-vyšší tolerance příjemcem - HLA systém (nevyzrálá imunita dárce)
-snížené riziko reakce štěpu příjemci
- snadná dostupnost krve
- štěp je fyzicky přítomný v bance a čeká na příjemce
- nevýhody pupečníkové krve
- malý objem krve = nízké množství kmenových buněk
- nutnost vybudování kryobank + finance na provoz
- nižší léčebný efekt x kostní dřeni
do budoucna se předpokládá využití při léčbě:
- zranění (nehody, úrazy,..) pohybového aparátu spojenými s poškozením PNS a CNS – př. přerušení spinální míchy a svalová poškození (dystrofie)
• Dr. Gearhart a Dr Kerr (USA 2001) použily SC k léčbě Lou Gehrigovi choroby u myší: virem zničili míšní motorické neurony → aplikovali SC → došlo k náhradě poškozených motoneuronů → myši mohli opět chodit
- diabetu melitu I.typu (náhrada bb Langerhans. ostrůvků)
- degenerativních neurologických postižení
- Alzheimerova choroba, Parkinsonova chorob
- vrozených vad
- slepota, hluchota
- infarktů myokardu – náhrada poškozeného srdečního svalu
- revmatoidní artritidy (obnova chrupavky)
- plešatosti -vlasové folikuly obsahují SC
-představa klonování vlasů a jejich implantace
- chybějících zubů – vpravením SC do čelisti
- atd, atd,…
regenerativní medicína
-obecná představa – po vpravení SC do organismu by si našly poškozenou tkáň a opravily by ji svým pomnožením a diferenciací v terminální bb. dané tkáně
- pravděpodobně se půjde cestou využití neembryonálních kmenových bb (ASC a CBS)
• použití embryonálních kmenových bb naráží hlavně na problémy etické, náboženské a právní
• právní úprava ve vyspělém světě neumožňuje nebo velmi striktně omezuje možnosti práce s lidkými embryo
• etická a náboženská lobby je velmi silná, nelze tedy v dohledné době předpokládat změnu právních předpisů
• je to i politicky velmi výbušné téma – pro velkou čast populace nepřijatelné
• ve světě stále není dořešena právní ani etická stránka použití lidských embryí ve vědě a výzkumu
- např. v Dominikánké republice je klinika, která nabízí léčbu čehokoli kmenovými bb, ovšem bez jakékoli akreditace a neručí za výsledek léčby
Etika -ESC
zastánci
- využívají se nadbytečná embrya, která by byla stejně zničena
- 5-ti denní embryo nelze považovat za lidskou bytost
- v případě darování je neetické embrya nevyužít
- vysoký terapeutický potenciál
odpůrci
- zničení lidského života (kdy život člověka začíná?)
- nechtějí svět „embryonálních farem“
- lze vystačit s dospělými kmenovými buňkami
- z náboženského hlediska nepřijatelné – embryo je člověk
- možnost zneužití v eugenice
- nelze odhadnout dlouhodobé důsledky pro lidský organismus
zastánci
- využívají se nadbytečná embrya, která by byla stejně zničena
- 5-ti denní embryo nelze považovat za lidskou bytost
- v případě darování je neetické embrya nevyužít
- vysoký terapeutický potenciál
odpůrci
- zničení lidského života (kdy život člověka začíná?)
- nechtějí svět „embryonálních farem“
- lze vystačit s dospělými kmenovými buňkami
- z náboženského hlediska nepřijatelné – embryo je člověk
- možnost zneužití v eugenice
- nelze odhadnout dlouhodobé důsledky pro lidský organismus
Žádné komentáře:
Okomentovat