Od roku 1988, keď sa vykonala prvá transplantácia pupočníkovej krvi vo svete (u detského pacienta s Fanconiho anémiou), uplynulo vyše 20 rokov. Napriek tomu, že trvalo ďalších sedem rokov, kým sa začali transplantovať dospelí jedinci, v roku 2005 sa už vykonalo viac transplantácií pupočníkovej krvi u dospelých než u detí (1).
Pupočníková krv sa skladuje v bankách pupočníkovej krvi, ktoré môžu byť súkromné alebo verejné. V súkromných bankách klienti za túto službu platia, avšak uskladnenú pupočníkovú krv možno použiť iba pre potreby ich rodiny. Vo verejných bankách sa za odber pupočníkovej krvi neplatí, rodina sa však vzdáva nároku na odobratú krv a spracovaná krv je k dispozícii pacientom na celom svete. V súčasnosti je vo svete zmrazených viac než 440 000 darovaných jednotiek pupočníkovej krvi vo verejných (2) a vyše 1 000 000 jednotiek v privátnych bankách. Napriek tomu, že vo všeobecnosti sa skladovanie pupočníkovej krvi považuje za potrebnú aktivitu, ktorá môže zachrániť život, v poslednom čase sú súkromné banky terčom kritiky špecialistov z oblasti pôrodníctva, hematológie a do určitej miery aj pediatrie (3). Ich námietky vychádzajú zo súčasných vedomostí a otázok týkajúcich sa autológnych transplantácií krvotvorných buniek, neberú však do úvahy možné použitie súkromne skladovanej pupočníkovej krvi na alogénne transplantácie (pre súrodencov), ani diskusie týkajúce sa regeneratívnej medicíny. Prax v súkromných bankách ukazuje, že u nich uskladnená pupočníková krv sa často využije práve na alogénne transplantácie súrodencov. Pri takýchto námietkach sa neberie do úvahy ani výskum a pokrok v oblasti technológií kmeňových buniek z pupočníkovej krvi, hoci má veľký dosah na opodstatnenosť skladovania pupočníkovej krvi v súkromných bankách (7).
Nové stratégie
Transplantácie pupočníkovej krvi sú charakterizované dvoma typickými znakmi. Keďže sa pri transplantácii pupočníkovej krvi podáva rádovo menšie množstvo buniek v porovnaní s transplantáciou kostnej drene, je prihojenie o niečo pomalšie a aj riziko zlyhania štepu je väčšie. Na druhej strane je tu však menšie riziko akútnej a chronickej choroby graft versus host (GVHD), a to aj napriek vyššej inkompatibilite HLA antigénov medzi darcom a príjemcom pri alogénnych transplantáciách. Problémy pri alogénnych transplantáciách pupočníkovej krvi čoraz viac prekonávajú nové stratégie, ako napríklad podanie dvoch jednotiek pupočníkovej krvi, nemyeloablatívne prípravné režimy s nižšou toxicitou pred transplantáciou, spolutransplantácia mezenchymálnych buniek od haploidentického darcu, intraoseálna transplantácia pupočníkovej krvi a iné. Azda najväčšia nádej sa vkladá do technológie in vitro expanzie kmeňových buniek z pupočníkovej krvi. V in vitro podmienkach bolo preukázané, že kmeňové bunky z pupočníkovej krvi sú schopné lepšej proliferácie než bunky z kostnej drene alebo periférnej krvi (4). Dnes však vedci a lekári nevidia možné využitie pupočníkovej krvi len pre štandardné hematologické a onkologické ochorenia. Nedávno boli v pupočníkovej krvi pomocou imunomagnetickej separácie objavené kmeňové bunky podobné embryonálnym, ktoré tvoria iba 0,16 % z celkovej populácie jadrových buniek v pupočníkovej krvi. Tieto bunky, rovnako ako embryonálne kmeňové bunky, exprimujú pluripotentný transkripčný faktor Oct-4, ktorý je kľúčovým elementom pri sebaobnove buniek. Preprogramovanie buniek na úroveň pluripotentnej kmeňovej bunky pomocou expresie niektorých transkripčných faktorov dokázal Takahashi (5). Pri pokusoch s indukovanými pluripotentnými kmeňovými bunkami z pupočníkovej krvi sa ukázalo, že ich proliferačná kapacita je väčšia než kapacita podobných buniek z fibroblastov
či endotelu, pričom je zachovaná schopnosť týchto buniek diferencovať sa na všetky tri zárodočné vrstvy. Tieto indukované bunky z pupočníkovej krvi sa dokonca podarilo diferencovať na plne funkčné, spontánne sa kontrahujúce kardiomyocyty (6).
Bunková terapia
Vlastná (autológna) pupočníková krv sa v poslednom čase využíva čoraz častejšie práve v oblasti regenerácie tkanív v rámci klinických štúdií zameraných na nové možnosti v liečebných postupoch. V USA prebieha štúdia sledujúca asi 30 detí s diabetom I. typu, u ktorých sa po podaní autológnej pupočníkovej krvi zredukovala potreba inzulínu. Podobná štúdia sa začala aj v Nemecku, ďalšia skúma efekt podania autológnej pupočníkovej krvi u detí s mozgovou obrnou alebo perinatálnou hypoxiou. Prvé výsledky sa ukazujú ako veľmi sľubné. Ďalšie terapeutické ciele použitia kmeňových buniek z pupočníkovej krvi zahŕňajú použitie v ortopédii na reparáciu poškodených chrupaviek alebo na tvorbu spinálnych fúzií a v neurológii, kde by využitie pupočníkovej krvi mohlo pomôcť nielen v liečbe neurodegeneratívnych ochorení, ale aj mozgového infarktu (7). Zdá sa, že použitie pupočníkovej krvi, ktorá je zdrojom kmeňových buniek vysokej kvality s veľkým biologickým potenciálom, nebude v budúcnosti obmedzené iba na onkologické a genetické ochorenia. Pupočníková krv sa bude môcť naplno uplatniť aj v oblasti bunkovej terapie a regeneratívnej medicíny.
MUDr. Filip Schmidt
Zoznam bibliografických odkazov
1.STANEVSKY, A., GOLDSTEIN, G., NAGLER A. Umbilical cord blood transplantation: Pros, cons and beyond. In Blood reviews (2009), 23, 199 – 204.
2.Bone Marrow Donors Worldwide – www.bmdw.org.
3.THORNLEY, I., EAPEN, M., SUNG, L., LEE, S. J., DAVIES, S. M., JOFFE, S. Private cord blood banking: experiences and views of pediatric hematopoietic cell transplantation physicians. In Pediatrics (2009), 123(3), 1011 – 1017.
4.LEWIS, I., VEFAILLIE, C. M. Multi-lineage expansion potential of primitive hematopoietic progenitors. Superiority of umbilical cord blood compared to mobilized peripheral blood. In Exp. Hematol. (2000), 28, 1087 – 1095.
5.TAKAHASHI, K., TANABE, K., OHNUKI, M., NARITA, M., ICHISAKA, T., TOMODA, K.,
6. YAMANAKA, S. Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. In Cell (2007), 131, 861 – 872.
6.HAASE, A. et al. Generation of Induced Pluripotent Stem Cells from Human Cord Blood. In Cell Stem Cell (2009), 5, 434 – 441.
7.HOLLANDS, P., McCAULEY, C. Private Cord Blood Banking: Current Use and Clinical Future. In Stem Cell Rev. and Rep. (2009), 5:195 – 203.
