Η πρόοδος της Κυτταρικής Βιολογίας σε συνδυασμό με την ανάπτυξη της Μοριακής Βιολογίας έχουν ως αποτέλεσμα την κατανόηση βασικών λειτουργιών των βλαστικών κυττάρων. Για τον τρόπο δηλαδή με τον οποίο αναπτύσσεται ένας τέλειος οργανισμός από ένα μοναδικό πολυδύναμο κύτταρο.

Δύο είναι τα σημαντικά χαρακτηριστικά που διακρίνουν τα βλαστικά από τα άλλα κύτταρα. Η ιδιότητα της αυτο-ανανέωσης και της ωρίμανσης προς κύτταρα με εξειδικευμένες λειτουργίες, όπως κύτταρα του αίματος, νευρικά, μυϊκά.

Από πειράματα στα βλαστικά κύτταρα των ζώων, η επιστημονική κοινότητα ανακάλυψε, μεταξύ άλλων, την πλαστικότητα των βλαστικών κυττάρων, την ικανότητά τους δηλαδή να μετατρέπονται σε ώριμα κύτταρα διαφόρων ιστών. Στο εργαστήριο, προσδιορίστηκαν σημαντικοί κυτταρικοί παράγοντες και έγινε ταυτοποίηση των σημάτων και βιολογικών οδών που καθοδηγούν τα βλαστικά, ώστε να εξελιχθούν σε εξειδικευμένα κύτταρα.

Πολλά από αυτά τα «βιολογικά εργαλεία» χρησιμοποιήθηκαν και χρησιμοποιούνται στη μελέτη των ανθρώπινων βλαστικών κυττάρων. Η λέξη «βλαστικό» προσδιορίζει το εξελικτικό δυναμικό αυτών των κυττάρων. Δηλαδή, τη δημιουργία άλλων κυττάρων από αυτά.

Πού υπάρχουν

Βλαστικά κύτταρα υπάρχουν στο έμβρυο, στον ενήλικο και στο ομφαλοπλακουντιακό αίμα. Σε αντίθεση με τα βλαστικά κύτταρα των εμβρύων και του ενηλίκου, στα οποία η πρόσβαση είναι η δύσκολη, τα βλαστικά κύτταρα του ομφαλοπλακουντιακού αίματος απομονώνονται πολύ ευκολότερα, δηλαδή χωρίς καμία επεμβατική διαδικασία και σε μεγάλη ποσότητα από το αίμα που παραμένει στον πλακούντα μετά την αποκοπή του ομφάλιου λώρου κατά τη γέννηση ενός μωρού.

Το δεδομένο ότι τα βλαστικά κύτταρα του ομφαλοπλακουντιακού αίματος διέθεταν τις ίδιες ιδιότητες με τα αντίστοιχα του μυελού των οστών, με το επιπρόσθετο πλεονέκτημα της εύκολης απομόνωσης, οδήγησε αρχικά τον Hal Broxmayer, στη δεκαετία του 1980, να προτείνει την αντικατάσταση των πρώτων με τα δεύτερα σε μεταμοσχεύσεις.

Αυτή τη στιγμή υπάρχουν πολλές τεκμηριωμένες αναφορές στη βιβλιογραφία για επιτυχείς μεταμοσχεύσεις βλαστικών κυττάρων ομφαλοπλακουντιακού αίματος στην αντιμετώπιση αναιμιών και λευχαιμιών. Έτσι, δημιουργήθηκαν αρκετές τράπεζες διατήρησης βλαστικών κυττάρων σε ειδικά δοχεία βαθιάς κατάψυξης (190 βαθμών Κελσίου υπό το μηδέν) με τη χρήση υγρού αζώτου.

Τα βλαστικά κύτταρα με την πλαστικότητα που διαθέτουν προσφέρουν τη δυνατότητα αντικατάστασης κυττάρων και ιστών, σε τραύματα της σπονδυλικής στήλης, σε εγκεφαλικά επεισόδια, σε εγκαύματα, σε καρδιακές παθήσεις, στο διαβήτη.

Για παράδειγμα, ίσως σύντομα πραγματοποιηθεί η εργαστηριακή παραγωγή υγιών καρδιακών μυϊκών κυττάρων, τα οποία θα μεταμοσχευτούν σε ασθενείς με χρόνια καρδιοπάθεια. Επίσης, νέες μελέτες δείχνουν ότι ίσως είναι πιθανό να πραγματοποιηθεί σε εργαστήριο η διαφοροποίηση ανθρώπινων βλαστικών σε κύτταρα που παράγουν ινσουλίνη, τα οποία θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε θεραπείες μεταμόσχευσης στους διαβητικούς.

Η ελπίδα της χρησιμοποίησης των βλαστικών κυττάρων για θεραπευτικούς σκοπούς είναι συναρπαστική. Τα σημαντικά τεχνικά εμπόδια αναμένεται να ξεπεραστούν με την εντατική έρευνα τα αμέσως επόμενα χρόνια.

Η εφαρμογή στην Αιματολογία

Τα βλαστοκύτταρα του ομφάλιου λώρου είναι ανθρώπινα κύτταρα πλούσια σε αιμοποιητικά προγονικά κύτταρα προερχόμενα από τον πλακούντα και τον ομφάλιο λώρο νεογνών. Τα κύτταρα αυτά συλλέγονται κατά τη γέννηση μετά την αποκοπή του ομφάλιου λώρου και χρησιμοποιούνται ως μία από τις πηγές προγονικών αιμοποιητικών κυττάρων προκειμένου ένας ασθενής να υποβληθεί σε μεταμόσχευση.

Η συλλογή γίνεται πολύ απλά και ανώδυνα.

Σήμερα, τα βλαστοκύτταρα ομφάλιου λώρου χρησιμοποιούνται ευρέως ως μία θεραπευτική δυνατότητα για ένα μεγάλο και διαφορετικό αριθμό νοσημάτων, τόσο καλοηθών όσο και κακοηθών, όπως οι οξείες ή χρόνιες λευχαιμίες, τα λεμφώματα, η απλαστική αναιμία, η μεσογειακή και δρεπανοκυτταρική αναιμία καθώς και ένας αριθμός κληρονομικών ή επίκτητων διαταραχών.

Τα πολυδύναμα αιμοποιητικά προγονικά κύτταρα που απαιτούνται για τη μεταμόσχευση, συνήθως λαμβάνονται είτε από τον μυελό των οστών είτε από το περιφερικό αίμα ενός πλήρως ή μερικώς συμβατού δότη (αλλογενής μεταμόσχευση) με μια συγκεκριμένη διαδικασία ανάλογα με το μεταμοσχευτικό κέντρο.

Πολλές φορές σε ορισμένα κακοήθη νοσήματα (όπως π.χ. λεμφώματα) μετά από έντονη μυελοκατασταλτική χημειοθεραπεία ακολουθεί αυτόλογος μεταμόσχευση (δηλ. μεταμόσχευση προγονικών κυττάρων του ίδιου του ασθενούς).

Η εναλλακτική πηγή

Όταν σε μία αλλογενή μεταμόσχευση μυελού τόσο ο δότης όσο και ο δέκτης (ασθενής) είναι πλήρως ταυτόσημοι, οι πιθανότητες επιβίωσης του ασθενούς είναι πολύ μεγάλες. Όταν όμως δεν είναι διαθέσιμος ένας συμβατός δότης τότε γίνεται αναζήτηση ενός μη συμβατού.

Επειδή είναι συνήθως δύσκολη η ανεύρεση συμβατών δοτών και τα αυξημένα ποσοστά απόρριψης του μοσχεύματος είναι αυξημένα, ζητήθηκαν εναλλακτικές πηγές ανεύρεσης αιμοποιητικών προγονικών κυττάρων. Μία από αυτές τις πηγές είναι το αίμα του ομφάλιου λώρου το οποίο παρουσιάζει ορισμένα πλεονεκτήματα έναντι των προγονικών κυττάρων που προέρχονται από τον μυελό των οστών ή το περιφερικό αίμα.

Τα πλεονεκτήματα αυτά είναι:

  • Η μεγάλη συγκέντρωση προγονικών αιμοποιητικών κυττάρων, τα οποία είναι ικανά να αποκαταστήσουν την αιμοποίηση τόσο στα παιδιά όσο και στους ενήλικες.
  • Η συλλογή γίνεται πολύ απλά, χωρίς ταλαιπωρία ή νοσηρότητα του δότη, πολύ πιο φθηνά και τα κύτταρα της μονάδας ομφάλιου λώρου είναι άμεσα διαθέσιμα.
  • Η μείωση των λοιμώξεων από μεγαλοκυτταροϊό σε σύγκριση με το μυελό ή περιφερικό αίμα.

Σημειώνονται τα σχετικά υψηλά ποσοστά επιτυχίας που παρατηρούνται ακόμη κι όταν δεν υπάρχει πλήρης ιστοσυμβατότητα μεταξύ δότη και ασθενή. Το ποσοστό αντίδρασης μοσχεύματος έναντι ξενιστή το γνωστό ως GVHD, οξύ ή χρόνιο, είναι χαμηλότερο συγκρινόμενο με το αντίστοιχο του μυελού των οστών ή του περιφερικού αίματος.

Λόγω αυτής της κατά κάποιο τρόπο «ανεκτικότητας» της ιστο-ασυμβατότητας, η ανεύρεση μοσχεύματος είναι πολύ πιο εύκολη.

Βέβαια, η χρήση των βλαστοκυττάρων ομφάλιου λώρου ως πηγή προγονικών αιμοποιητικών κυττάρων για μεταμόσχευση έχει και ορισμένους περιορισμούς. Ο κυριότερος είναι ο ανεπαρκής αριθμός εμπύρηνων κυττάρων που χρειάζεται προκειμένου να επιτευχθεί εγκατάσταση του μοσχεύματος και αποκατάσταση της αιμοποίησης στον ασθενή.

Για το λόγο αυτό, μεταμοσχεύσεις από βλαστοκύτταρα ομφάλιου λώρου περιορίζονται σήμερα μόνο σε παιδιά και μικρόσωμους ενήλικες. Γίνεται όμως προσπάθεια με ειδικές τεχνικές να αυξηθεί η χρήση των βλαστοκυττάρων με την ex-vivo (εκτός σώματος) ανάπτυξή τους.

Πηγές: Γράφουν οι Γεώργιος Νασιούλας, Μοριακός Βιολόγος Ευθυμία Βρακίδου, Αιματολόγος