57.1

57. genová a buněčná terapie

Buněčná terapie

            Léčba, při které dochází k cílenému průniku buněčného materiálu do těla pacienta. Ve většině případů jde o živé buňky, např. T-lymfocyty, které zahájí rozvoj buněčné imunity. V současnosti existují desítky variant buněčné terapie za užití různých typů buněk vkládaných do různých orgánů a tkání za různých podmínek. Společnými základními znak jsou: Kmenové nebo jiné buňky jsou vloženy do požadovaného místa působení, buňky následně diferencují na požadované typy a nahrazují poškozenou tkáň (např. u léčby srdce). Kmenové nebo jiné buňky generují v místě působení růstové faktory, cytokiny nebo chemokiny, které způsobí vlastní opravu poškozených tkání. Samotné injektované buňky pak mají zpravidla krátkou životnost a působí především protizánětlivě, protiapopticky atp. Transit-amplifying cells (z kmenových buněk – dále se dělí až na konečně diferencované buňky).

            Typy užívaných buněk – pluripotentní buňky – potomci totipotentních buněk mohou produkovat jakékoliv jiné buňky kromě buňky totipotentní. Multipotentní buňky – mohou produkovat pouze buňky příbuzné danému typu buňky (např. krevní buňky). Progenitor (unipotentní buňky) – mohou produkovat jediný typ buněk, ale mají schopnost se plně samy obnovit.

            Alogenní buněčná terapie – přenáší buňky dárce, který je odlišný od příjemce. Atraktivní je zejména pro farmaceutické firmy, neboť znamená standardizaci procesu a nízké náklady. V současné době se testují terapie na Crohnovu chorobu a oběhové problémy.

            Lidská embryonální kmenová buněčná terapie – embryonální kmenová buňka je pluripotentní kmenová buňka raného embrya ve stadiu tzv. blastocysty. V současné dově se testuje taková léčba Parkinsonovy choroby a diabetu.

            Neurální kmenová buněčná terapie – neurální pluripotentní kmenové buňky se testují také pro léčbu Parkinsonovy a Huntingtonovy choroby.

            Mezenchymální kmenová buněčná terapie – mezenchymální kmenová buňka (MSC) je multipotentní buňka schopná obnovovat poškozené mezenchymální a krvetvorné tkáně. Je schopná se měnit (diferencovat) na široké spektrum buněčných typů, jako je chondrocyt, adipocyt, osteocyt, osteoblast, myocyt, kardiomyocyt, neuron či inzulin produkující buňka. Mezenchymální buňky jsou proto vhodnými kandidáty pro použití v regenerativní medicíně a buněčné terapii.

            Hemopoetická kmenová buněčná terapie – hemopoetická kmenová buňka (HSC) je multipotentní kmenová buňka, která dává vzniknout v procesu krvetvorby různým buňkám. Z této kmenové buňky vznikají červené krvinky, krevní destičky i různé bílé krvinky.

            Embryonální kmenové buňky – z blastocyst, pluripotentní kmenové buňky – schopna se diferencovat do bb 3 hlavních zárodečných vrstev (ento/ekto a mezodermu).

                       Zdroje – nadbytečná embrya z in vitro fertilizace, cíleně tvořená embrya.

            Adultní kmenové buňky – někdy označované jako somatické. V každé tkáni dospělého organismu. Aktivují se při poranění, nemoci, k přirozené obnově organismu

Pupečníkové kmenové buňky – pupečníková krev je zdrojem kmenových buněk. Odběr krve z pupečníku a placenty po narození dítěte a přestřižení pupečníku.

Důvody – kostní dřeň pacienta je poškozena a nevytváří krevní buňky, kostní dřeň vytváří abnormální klony krvinek, obnova krvetvorné tkáně po chemoterapii.

Výhody – vyšší tolerance příjemce, snížené riziko reakce štěpu příjemci, snadná dostupnost krve.

Nevýhody – malý objem krve, nutnost vybudování kryobank, nižší léčebný efekt.

            Regenerativní medicína – obecná představa – po vpravení kmenových buněk do organismu by si našly poškozenou tkáň a opravily by ji svým pomnožením a diferenciací v terminální buňky dané tkáně (pravděpodobně cestou využití adultních kmenových buněk). Použití embryonálních kmenových buněk naráží hlavně na problémy etické, náboženské a právní. Právní úprava ve vyspělém světě neumožňuje nebo velmi striktně omezuje možnosti práce s lidskými embryi.

            Etika – 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. Zničení lidského života (kdy život člověka začíná?), nechtějí svět „embryonálních farem“, lze vystačit s dospělými kmenovými buňkami, z náboženského hlediska (za morálně přípustné je možno považovat metody, které nepůsobí závažné problémy tomu, od koho jsou kmenové buňky odebrány: od dospělých lidí, z pupečníkové krve po porodu, z plodů, které zemřely přirozenou smrtí), možnost zneužití v eugenice, nelze odhadnout dlouhodobé důsledky pro lidský organismus.

Genová terapie

            Vnesení, odstranění, náhrada, regulace nebo úprava defektního genu buněk za účelem léčby geneticky dědičných chorob. Úprava genu může vést např. k tvorbě určitého léku nebo funkčního enzymu apod.

            Musíme znát přesnou příčinu genetické choroby. Tedy musíme znát přesný gen, jeho umístění, povahu produktu, a hlavně mechanizmus patologického účinku. Patologicky totiž může působit jak deficit normálního genového produktu, tak i pozměněný produkt mutovaného genu. Samozřejmostí je znalost přesné sekvence zdravého genu. Musíme mít správně vytvořenou strategii genové terapie. Pokud je patologický nedostatek genového produktu, potom stačí dodatečné zařazení nemutovaného genu kamkoliv do genomu příslušných buněk. Pokud však patologicky působí pozměněný produkt mutovaného genu, potom je nutné buď opravit mutovaný gen nebo zablokování tohoto genu (odstranění, zamezení transkripce). S tím souvisí i zajištění fyziologické aktivity tohoto genu. Součástí strategie je i volba vhodného vektoru (nosiče) a vytipování cílových buněk genové terapie. S ohledem na jistou kontroverznost této terapie je třeba provádět genovou terapii pouze pokud je úspěšně otestovaná a schválena k použití. Vždy potřeba souhlas pacienta.

            Provedení – vytvoření genetické informace, která je určená pro transport do buněk. Vytipování buněk, do kterých bude upravená genetická informace vnesena. Genová terapie se může provádět jak in vivo (kdy jsou cílové buňky po celou dobu součástí organismu), tak in vitro (kdy jsou cílové buňky z těla organismu nejprve odebrány a po provedení genové terapie opět vráceny na své místo v organismu). Výběr vhodného vektoru (nosiče), který bude použit pro vpravení genetické informace do cílových buněk. Možností je mnoho – např. mechanické metody (mikrojehly), chemické či fyzikální metody (specifickým způsobem umožní průnik genetické informace cytoplazmatickou membránou), samotná DNA či DNA v komplexech s různými molekulami. V současnosti se však nejvíce využívá virových vektorů (adenoviry a retroviry, které mají schopnost inzerce své genetické informace do genomu hostitelské buňky). do virových kapsid je zabudována terapeutická genetická informace (virová je odstraněna) a virové vektory jsou aplikovány. Po provedení genové terapie je třeba pacientův stav pečlivě monitorovat a všímat si jak zlepšování zdravotního stavu, tak i nástupu případných komplikací.

Retroviry – jejich výhodou je kompletní potlačení virové DNA. Přenášena je pouze informace geneticky upravené DNA. Jejich výsledky jsou dlouhodobé a nedochází k napadání pacienty viry. Nevýhodou je, že působí pouze na nově tvořené dceřiné buňky. na již existující defektní buňky vliv nemají.

Adenoviry – působí rychleji než retroviry, ale doba trvání účinku je kratší – v rámci týdnů. Imunitní systém pacientů má však větší tendence s těmito viry interferovat a vytvářet reakci. Pacienti proto trpí příznaky nachlazení a rýmy. Jsou však známy i případy vážnějších interakcí.

            Nevýhody – velmi vysoká finanční náročnost takovéto terapie. Technická a technologická náročnost. Nízká úspěšnost terapie, pokud jsou problém s „uchycením“ vnášené genetické informace. Při použití virových vektorů je genetická informace do genomu vložena víceméně náhodně. Vnesený gen tak může narušit sekvenci jiného genu (narušení protoonkogenu nebo tumor-supresorového genu může spustit maligní transformaci buňky). Genová terapie je eticky problematická.