…dlouhodobě závažným chronickým onemocněním mozku, srdce, plic, jater, zažívacího traktu či ledvin? Máte cukrovku a potíže s ní spojené? Bolí vás klouby, svaly nebo šlachy? Máte artrózu nebo revma? Vyčerpali jste možnosti standardní léčby nebo vám nenabídli uspokojivé řešení vašich zdravotních problémů ve státních zdravotnických zařízeních?
Zeptejte se na možnost využití kmenových buněk!
Využijte hojivý potenciál vašich vlastních kmenových buněk. Ty dokážou pomoci v léčbě mnoha různých, zejména dlouhodobě probíhajících chronických onemocnění. Podle odhadů podstoupilo v posledních dvaceti letech buněčnou terapii více než milion pacientů na celém světě. Pokud jsou využívány vlastní buňky pacienta, jedná se o jednu z nejbezpečnějších metod.
Jak to funguje?
Buněčná terapie využívá zejména mezenchymálních kmenových buněk. To jsou buňky vlastního těla např. z tukové a pojivové tkáně, kde jsou nejvíce koncentrovány. Tyto kmenové buňky jsou však jen jednou ze součástí buněk tzv. stromální vaskulární frakce (SVF).
Ta obsahuje i další buňky, které významně urychlují hojení a zmírňují degenerativní změny poškozených tkání.
Na klinice Cellthera a na spolupracujících renomovaných klinických pracovištích sdružených v rámci Mezinárodního konsorcia pro buněčnou terapii a imunoterapii (ICCTI) dokážeme tyto buňky z vašeho těla získat a použít je ve váš prospěch.
S čím vám může buněčná terapie pomoci?
- Nemoci mozku, neurologie – mozková mrtvice (neboli cévní mozková příhoda), poranění mozku, poranění hlavy, roztroušená skleróza, Parkinsonova choroba, Alzheimerova choroba, amyotrofická laterální skleróza (neboli ALS), atrofie mozku, atrofie mozečku, dětská mozková obrna, autismus a další;
- Nemoci srdce a cév, kardiologie – infarkt myokardu, kardiomyopatie, chronická ischemická choroba srdeční, ischemická choroba dolních končetin, vysoký krevní tlak (neboli hypertenze);
- Nemoci plic, pulmologie – chronické astma, chronická obstrukční plicní nemoc (neboli CHOPN), idiopatická plicní fibróza, sarkoidóza, opakované infekce dýchacích cest;
- Nemoci jater, hepatologie – autoimunitní hepatitida, steatóza jater, cirhóza jater a další;
- Nemoci zažívacího traktu, gastroenterologie – Crohnova nemoc, ulcerózní kolitida,
- chronická pankreatitida a další;
- Cukrovka, diabetes I. a II. typu včetně řešení komplikací – diabetická retinopatie, diabetická neuropatie, diabetická nefropatie;
- Nemoci ledvin a vylučovací soustavy, nefrologie a urologie – chronická nedostatečnost ledvin, chronický zánět ledvin, inkontinence moči, erektilní dysfunkce;
- Nemoci pohybového aparátu, ortopedie – artróza (neboli osteoartróza) kloubů, např. kolene, kyčle, hlezna, ramene, lokte, dále revmatoidní artritida, poranění svalů, poranění úponů šlach, vazů a svalů, bolesti zad, bolesti kloubů, bolesti svalů;
- Únava, vyčerpání – chronický únavový syndrom, fibromyalgie, nadměrný stres, poruchy spánku;
- Oslabená imunita, imunologie – opakované infekce, borelióza a její následky, pásový opar, infekční mononukleóza, chlamydiové infekce, mykoplasmové infekce, a další;
Chcete vědět víc?
Klinika Cellthera je registrovaným tkáňovým zařízením a držitelem platného rozhodnutí Státního ústavu pro kontrolu léčiv pro oblast využití buněk SVF z tukové a pojivové tkáně podle zákona 296/2008 Sb. Veškeré používané postupy jsou zcela bezpečné a vycházejí z více než 20-leté zkušenosti našich odborníků, kteří působili na renomovaných zahraničních klinikách a výzkumných pracovištích v Evropě i v USA.
Využijte možnost osobní konzultace s naším zkušeným lékařem, specialistou v oblasti buněčné terapie. Ten vám doporučí ideální řešení podle typu vašich zdravotních problémů a spolu pak stanovíte vhodný léčebný postup.
Mám zájem o osobní konzultaci.
iPS buňky a reprogramace: přeměna jakékoli tělní buňky v buňku kmenovou
Domů
Reprogramace nám umožňuje přeměnit jakoukoli tělní buňku na pluripotentní kmenovou buňku. Tento objev v roce 2006 překvapil mnoho vědců a změnil jejich celkový pohled na buněčný vývoj. Technika buněčné reprogramace otevírá nové vzrušující možnosti studování a léčby nemocí.
Předpokládalo se, že embryonální kmenové buňky (ESC) jsou jediným zdrojem pluripotentních buněk, dokud Kazutoshi Takahashi a Shinya Yamanaka v roce 2006 neukázali, že kožní buňky mohou být přeprogramovány do „indukovaných“ pluripotentních kmenových buněk (iPSC) umělým přidáním čtyř genů.
Výzkumní pracovníci byli nadšeni příležitostmi které iPSC nabídly pro studium, léčbu a potenciální vyléčení nemocí. iPSC se také vyvarovaly několika morálních otázek, které doprovázejí používání ESC.
iPSC nabízí výzkumným pracovníkům vynikající možnost, jak vytvořit a studovat nemocné buňky, které obsahují stejnou genetickou informaci jako pacienti.
Vědci neustále pracují na důkladnějším porozumění tomu, jak funguje přeprogramování buněk, aby vyvinuli lepší metody pro řízení diferenciace kmenových buněk.
iPSC se používají ke výzkumu a vývoji léčby mnoha nemocí, v podobě nahrazení buněk zničených nemocí.
Genetické chyby, které způsobují onemocnění, se liší od pacienta k pacientovi. Na iPSC buňkách by bylo možné provádět léčbu „na míru“, která by řešila specifické genetické problémy pacienta. Transplantované iPSC nebude odmítat imunitní systém pacienta, protože jsou vytvořeny z jeho vlastních buněk.
Několik studií ukazuje, že iPSC a ESC buňky často fungují odlišně, pravděpodobně proto, že iPSC nejsou skutečně „stoprocentně“ přeprogramované. Výzkumníci stále určují vliv těchto rozdílů na výzkum a medicínu.
Technické problémy a naše dosud omezené chápání iPSC ztěžuje kontrolu kmenových buněk a toho, jak se buňky odvozené z iPSC budou chovat v těle.
Ačkoli léčebné postupy používající přizpůsobené iPSC buňky vypadají přitažlivě, vytváření cenově dostupných a účinných léčebných postupů za pomoci iPSC zůstává velkou výzvou.
V roce 2006 udělal Shinya Yamanaka převratný objev, za který o šest let později získal Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu. Objevil nový způsob, jak „přeprogramovat„ dospělé specializované buňky a přeměnit je tak v kmenové buňky.
Tyto laboratorně vytvořené kmenové buňky jsou pluripotentní, tedy schopné vytvářet jakýkoli typ buněk v těle, a proto se nazývají indukované pluripotentní kmenové buňky neboli iPS (induced Pluripotent Stem) buňky. Přirozeně pluripotentní jsou pouze embryonální kmenové (Embryonic Stem; ES) buňky.
Yamanakův objev tedy znamená, že teoreticky z kterékoli dělící se buňky v těle je možné vytvořit pluripotentní kmenovou buňku.
Jakým způsobem se tedy iPS buňky vytvářejí? Yamanaka pracoval s kožními buňkami myší, kterým dodal čtyři geny. Uvnitř buněk se tím nastartoval proces nazývaný reprogramace a během 2 – 3 týdnů, se buňky přeměnily v iPS buňky. Vědci to umí i s lidskými buňkami dodáním nižšího počtu genů než jsou čtyři.
Tento šestnáctiminutový film ukazuje vědecké poznatky, které stojí za reprogramací. Video je věnované především Yamanakově objevu.
Kolonii iPS buňky
iPS buňky a embryonální kmenové buňky (ES) jsou si velmi podobné. Obojí se mohou obnovovat – mají časově neomezenou schopnost se dělit a vytvářet tak své kopie.
V přesně kontrolovaných laboratorních podmínkách mohou být využity oba typy kmenových buněk k vytvoření téměř kterékoli specializované buňky. iPS buňky i ES buňky nám pomáhají porozumět tomu, jak se vyvíjí specializované buňky těla z buněk pluripotentních.
V budoucnosti nám mohou také poskytnout neomezenou zásobu náhradních buněk nebo tkání pro pacienty trpící nevyléčitelnými chorobami.
Na rozdíl od ES buněk, iPS buňky se nezískávají z časného embrya. A čím se tyto buňky ještě liší? Současný výzkum naznačuje, že se některé geny v iPS buňkách chovají jinak než ty v ES buňkách. Změny jsou způsobené neúplnou reprogramací buněk a/nebo genetickými změnami vzniklými během jejich růstu a množení.
Vědci je podrobně studují, aby zjistili, jak takové rozdíly mohou ovlivňovat využití iPS buněk v základním výzkumu a v klinické praxi. Jak přesně vlastně reprogramace funguje, se zatím neví, a proto je potřeba ještě další podrobný výzkum.
V tuto chvíli je většina vědců toho názoru, že není možné v základním výzkumu nahradit ES buňky iPS buňkami.
Důležitým krokem ve vývoji léčebných terapií pro danou chorobu je pochopení toho, jak přesně nemoc funguje: co přesně je špatně v nemocném těle? Aby bylo možné to zjistit, jsou potřeba buňky nebo celá tkáň postižená danou nemocí. Ovšem získat takový materiál není tak jednoduché, jak se může zdát.
Například je téměř nemožné získat mozkové buňky od pacienta s Parkinsnovou chorobou, natož v brzkých stádiích onemocnění, kdy si pacient ještě není vědom žádných příznaků.
Reprogramace vědcům umožňuje přístup k mozkovým buňkám (neuronům) zasaženým Parkinsnovou chorobou a to tak, že vědci nejprve vytvoří iPS buňky například z kožní biopsie pacienta s Parkinsnovou chorobou. Tyto iPS buňky dále použijí k vytvoření neuronů v laboratoři.
Tyto neurony pak mají stejnou genetickou výbavu jako pacientovy vlastní buňky, takže vědci mohou pracovat s neurony s Parkinsnovou chorobou na kultivační misce a využít je k podrobnějšímu studiu dějů uvnitř buňky. Buněčné modely nemocí se mohou použít také k vývoji a testování nových léčiv.
Reprogramace má velký potenciál pro nové medicínské aplikace, jako jsou buněčné terapie.
Protože se iPS buňky dají vytvořit z pacientovy vlastní kůže, mohou se použít i k získání specializovaných buněk, které se shodují s pacientovými a nebudou tak odmítnuty jeho imunitním systémem.
Pokud má pacient nějakou genetickou chorobu, může být genetický problém opravený v jeho iPS buňkách v laboratoři a tyto opravené iPS se použijí k vytvoření dávky zdravých specializovaných buněk vhodných pro transplantaci. Tyto výhody jsou ale v současnosti pouze teoretické.
Donedávna vytváření iPS buněk zahrnovalo trvalé genetické změny uvnitř buněk, které mohly Vyvolávat tvorbu nádorů. Nyní ale vědci vyvinuli metody na tvorbu iPS buněk bez genetických modifikací.
Nové techniky jsou důležitým krokem k vytvoření specializovaných buněk z iPS buněk, jejichž použití bude pro pacienty bezpečné.
K úplnému pochopení toho, jak přesně rerogramace funguje a jak mohou být iPS buňky kontrolovány a vytvářeny tak, aby měly odpovídající kvalitu a splňovaly bezpečnostní požadavky pro klinické použití, je však potřeba další výzkum.
Autorem textu je Manal Hadenfeld, v roce 2012 text aktualizovali Michael Peitz a Annette Pusch a kontrolu provedl Oliver Bruestle.
Fotografie Shinya Yamanaka od Rubensteina. Další obrázky vytvořili Michael Peitz, Johannes Jungverdorben and Michael Rossbach.
Během 3 týdnů mohou být z kterékoli tělní buňky vytvořeny pluripotentní kmenové buňky, dokonce i při použití buněk z jedince starého 82 let
Shinya Yamanaka v roce 2006 jako první vytvořil iPS buňky a v roce 2012 za tento objev získal Nobelovu cenu.
Specializované kožní buňky…
…reprogramované zpět na pluripotentní buňky, značené zeleně.
Koronavirus: Tkáň pupečníku obsahuje kmenové buňky. S jejich využitím evidujeme úspěšné vyléčení několika pacientů s COVID-19 – RODINNÁ BANKA
Tento souhlas výslovně uděluji ve smyslu čl. 6, odst. 1, písm. a) Nařízení Evropského parlamentu a Rady (EU) 2016/679 ze dne 27. dubna 2016 o ochraně fyzických osob v souvislosti se zpracováním osobních údajů a o volném pohybu těchto údajů a o zrušení směrnice 95/46/ES (obecné nařízení o ochraně osobních údajů), a prohlašuji, že veškeré mnou poskytnuté údaje jsou pravdivé.
Souhlas s výše uvedeným zpracováním mých osobních údajů poskytuji dobrovolně, a to na dobu vyžadovanou platnými právními předpisy podle charakteru poptávaných služeb.
Beru na vědomí, že mám právo svůj souhlas kdykoliv odvolat kliknutím na aktivní odkaz, který je obsažen v každém zaslaném sdělení.
Jsem si vědom(a), že mám právo na přístup k mým osobním údajům, právo na vysvětlení, právo na jejich aktualizaci, opravu, doplnění, omezení zpracování či výmaz, právo na přenositelnost osobních údajů, právo vznést námitku nebo se obrátit na Úřad pro ochranu osobních údajů. Beru také na vědomí a souhlasím s tím, že omezení zpracování a výmaz mých osobních údajů nejsou možné v případě, kdy uchování a zpracování osobních údajů vyžadují platné právní předpisy. O této skutečnosti mám právo být informován(a).
Co od vás potřebujeme
Společnost Národní Centrum Tkání a Buněk a.s. je Správcem osobních údajů, které nám vy jako zákazník poskytujete. Na základě tohoto souhlasu o Vás shromažďujeme jen základní osobní údaje, nikoliv zvláštní citlivé typy informací nebo informace založené na lokaci. Zahrnují jméno, příjmení, email, případně telefonní číslo atp.
Proč to potřebujeme
Potřebujeme znát Vaše základní osobní údaje, abychom Vám mohli poskytnout informace o službách, které u nás poptáváte. Shromažďujeme pouze takové Vaše osobní údaje, které potřebujeme k poskytování těchto informací o našich službách, a pouze po dobu nezbytnou k poskytnutí Vámi požadovaných informací nebo po dobu, kterou nám ukládá zákon.
Jak s osobními údaji nakládáme
Veškeré námi zpracovávané osobní údaje zpracovávají naši pracovníci v České republice. Nicméně za účelem IT hostingu jsou tyto informace uloženy na serverech na území EU. K Vašim údajům nemá přístup žádná třetí strana s výjimkou případů, kdy k tomu je zákonný důvod.
Máme ve společnosti zavedenu politiku bezpečného nakládání s informacemi, která zahrnuje i bezpečné zpracování Vašich osobních údajů. Více informací o této politice poskytne náš pověřenec pro ochranu osobních údajů, Mgr. Igor Hlásenský, telefon: +420 511180702, email: [email protected], kontakt pro písemné sdělení: Národní Centrum Tkání a Buněk a.s., Palachovo náměstí 726/2, 625 00 Brno.
Jak dlouho osobní údaje držíme
Vaše osobní údaje zpracováváme po dobu trvání smluvního vztahu, v případě, že na základě Vaší poptávky vznikne, případně po dobu legislativně vyžadovanou. Více informací k délce zpracování Vašich osobních údajů je možné nalézt na našich webových stránkách www.natic.cz v dokumentu Zásady ochrany osobních údajů (zde).
Další využití
Pokud máte zájem, rádi bychom Vás pravidelně informovali o našich nových nabídkách služeb a produktů využitím Vašeho jména a e-mailové adresy. Z tohoto odebírání novinek se můžete kdykoliv odhlásit.
Jaká jsou vaše práva?
Pokud si přejete získat podrobnější informace o tom, jakým způsobem zpracováváme vaše osobní údaje, nebo získat přístup ke svým osobním údajům, poskytnout vysvětlení, aktualizovat, opravit, zablokovat nebo vymazat jakékoliv osobní údaje, které se týkají vaší osoby, odvolat svůj souhlas se zpracováním osobních údajů, odstranit vaši e-mailovou adresu z našich adresářů nebo pokud máte jakékoliv dotazy, připomínky či obavy ohledně našich postupů v oblasti ochrany osobních údajů, obraťte se, prosím, na našeho pověřence pro ochranu osobních údajů, jehož kontaktní údaje jsou uvedeny výše.
Dále máte právo na stížnost na nás, a to na Úřadu na ochranu osobních údajů (dále jen ÚOOÚ), který sídlí na adrese Pplk. Sochora 27, 170 00 Praha 7.
Kmenové buňky jsou o krok blíž nasazení v léčbě
Lidské embryonální kmenové buňky mají svůj původ v časném lidském zárodku. V něm ze zdrojových buněk vznikne jejich vývojem celý organismus s nespočtem různých buněk složených v orgány s rozdílnou funkcí.
Tuto vývojovou schopnost si ponechávají i lidské embryonální kmenové buňky rostoucí v „Petriho misce“, jsou tak svým způsobem zázračné a medicína do nich proto vkládá velké naděje – mohly by totiž být využitelné pro léčbu celé řady nemocí či vážných poranění.
K případné léčbě je ještě kus cesty, pokud ale budou klinické studie úspěšné, mohou být podle Aleše Hampla první léčivé přípravky na bázi lidských embryonálních kmenových buněk k dispozici už za několik let.
Tým z Ústavu histologie a embryologie Lékařské fakulty MU spolupracuje s Centrem asistované reprodukce Gynekologicko-porodnické kliniky Fakultní nemocnice Brno a Centrem buněčného a tkáňového inženýrství FNUSA-ICRC na přípravě linií lidských embryonálních kmenových buněk v kvalitě, která umožní jejich aplikaci na člověka. Buněčné linie ve své podstatě představují zásoby buněk, vzniklé neustálým obnovováním původní malé populace embryonálních kmenových buněk, které se mohou uchovávat v laboratořích desítky let.
Lidské embryonální kmenové buňky se vyznačují tím, že mají neomezenou schopnost se dělit, během doby se nemění jejich genetická informace a může z nich vzniknout celé spektrum specializovaných buněk lidského těla, kterých je minimálně přes 200.
Embryonální kmenové buňky lze přimět vyvinout se v „Petriho misce“ ve specializované buňky lidského těla a následně zkoumat, nakolik jsou takto vzniklé buňky použitelné pro nápravu konkrétních defektů lidského těla způsobených nemocí či úrazem.
Cílem může být každá tkáň či orgán, od kosti, přes slinivku až po mozek.
„Jako vědci již máme dost poznatků k tomu, abychom mohli přejít ke klinickým studiím využití lidských embryonálních kmenových buněk v medicíně.
Chceme také držet krok se světovou konkurencí a přispět k tomu, aby v budoucnu byla případná léčba reálně a co nejdříve dostupná i pacientům v Česku,“ přiblížil cíle projektu financovaného ministerstvem zdravotnictví přednosta ústavu histologie a embryologie Aleš Hampl.
se získávají z buněk, které se objeví uvnitř vyvíjejícího se zárodku asi pět dní po oplození. Embryonální kmenové buňky jsou takzvaně pluripotentní, což znamená, že se z nich může vyvinout jakýkoliv buněčný typ přítomný v dospělém lidském těle. Jejich druhou vlastností je sebeobnova, kdy dělením buňky vznikají dvě buňky zcela identické s mateřskou a tento proces není časově omezený.
Úkolem spolupracujících týmů je získat vhodná embrya darovaná rodičovskými páry pro tyto účely, zdokonalit postupy ustavení linií embryonálních kmenových buněk, jejich množení, hodnocení, uchovávání a další aspekty manipulace s nimi. Je také potřeba získat ke všem jednotlivým krokům certifikace od dozorových orgánů, jako je Státní ústav pro kontrolu léčiv, aby vše odpovídalo zákonům a standardům v Česku i zahraničí.
Eticky i technicky složité
Projekt je složitý nejen technicky, ale především z hlediska etiky. „Náročnou otázkou je získávání vhodných embryí. Ta můžeme dostat jen se souhlasem páru, jehož je embryo, které prvotně vzniklo za účelem léčby neplodnosti a následně nebylo k tomuto účelu použito,“ přiblížil Hampl.
Dárci se kvůli potenciálnímu využití embryonálních kmenových buněk k léčbě tisíců pacientů musí vzdát jakéhokoliv nároku a kontroly nad buňkami odvozenými z jejich embrya a zároveň musí splňovat celou řadu podmínek z pohledu svého zdravotního stavu. Podle Aleše Hampla jsou ale lidé v České republice velmi ochotni svoje embrya pro tento účel darovat.
Využití embryonálních kmenových buněk v léčbě má však i další úskalí. Podobně jako u transplantací orgánů u nich hraje roli to, jak jsou geneticky a imunologicky kompatibilní s pacientem, který se s jejich pomocí může léčit.
„Imunogenní vlastnosti embryonálních kmenových buněk jsou sice odlišné od zralých buněk orgánů či krve, takže reakce organismu na jejich transplantaci může být podstatně mírnější nebo žádná, přesto mohou pacienta ovlivnit. I proto je lepší mít na výběr více linií kmenových buněk, z nichž se mohou vytvářet léčivé přípravky,“ uvedl Hampl.
Léčivé přípravky už za několik let
V Brně plánují v rámci projektu vytvořit alespoň tři linie ze tří různých embryí. „To nečiníme s cílem pokrýt imunologické varianty, spíše potřebujeme ukázat, že proces přípravy máme rutinně zvládnutý,“ dodává Hampl.
Z těchto linií se pak mohou připravovat buňky určené pro klinické studie, v nichž se ověřuje bezpečnost a účinnost léčby při konkrétních diagnózách. K případné léčbě je tak ještě kus cesty, pokud ale budou klinické studie úspěšné, mohou být podle Hampla první léčivé přípravky na bázi lidských embryonálních kmenových buněk k dispozici už za několik let.
V Česku několik klinických studií využívajících kmenové buňky již běží. Pracují ale s jinými typy buněk. Jde o takzvané mezenchymální stromální či kmenové buňky, které se nacházejí v těle na různých místech, kde ne zcela pochopeným způsobem přispívají k udržování tkání.
Mohou se také množit v laboratoři, ale vznikají z nich jen určité typy specializovaných buněk. Využívají se především pro autologní transplantaci, tedy pro případy, kdy se člověk léčí vlastními buňkami. Testuje se například možnost jejich použití k podpoře regenerace kostí.
Výhodu léčby vlastními buňkami, u které odpadají problémy s případnou imunitní reakcí, mají také takzvané indukované pluripotentní kmenové buňky.
To jsou kmenové buňky, které mají v principu stejné vlastnosti jako buňky embryonální kmenové, vznikly ale takzvaným přeprogramováním z už specializovaných buněk těla.
Ani u těchto buněk ale zatím není zcela prověřená bezpečnost a účinnost použití pro léčbu.
Využití kmenových buněk u dětských pacientů – Medicínské centrum Praha
Léčba kmenovými buňkami má velký potenciál při léčbě různých onemocnění.
U některých z nich se již stávají běžným doplňkem standardní léčby. Kmenové buňky jsou známy svoji schopností diferenciace na různé typy buněk podle potřeby daného organismu.
Kromě toho mají kmenové buňky i parakrinní funkci, tedy schopnost sekrece signálních molekul. Jedná se o cytokiny, důležité markery autoimunitních onemocnění (např. revmatoidní artritidy), angiogenní faktory, které podporují tvorbu nových krevních cév (užitečné při kardiovaskulárních onemocněních), a růstové faktory.
Zároveň byl prokázán i antimikrobiální efekt mezenchymálních kmenových buněk, které mohou být izolovány z kostní dřeně, periferní krve, pupečníkové krve, placenty, tukové tkáně, i některých orgánů (srdce, mozek).
Nedávno byly zveřejněny dvě studie zaměřené na použití kmenových buněk při léčbě Pelizaeus –Merzbacherovy choroby (PMD).
PMD je závažná dědičná metabolická porucha, která je způsobená abnormálním metabolismem myelinu, tzv. leukodystrofie. Jedná se o recesivní onemocnění vázané na pohlavní chromozom X.
Postiženi jsou nejčastěji chlapci, jelikož mají jen jeden chromozom X. Onemocnění je smrtelné, chlapci se nedožívají více než 10 let.
Dr. Rowitch a Dr. Wering ze Stanfordovy univerzity se pokusili přeprogramovat kožní buňky odebrané pacientům s PMD na nervové buňky (oligodendrocyty), aby lépe porozuměli biologickým procesům onemocnění. Oligodendrocyty jsou nervové buňky nezbytné pro tvorbu myelinu, který chrání nervová vlákna a zajišťuje přenos signálu.
Při pozorování in vitro zjistili, že oligodendrocyty pacientů s PMD jsou zničeny v důsledku toxicity železa. Tyto poznatky mohou výrazně pomoci při vývoji možné léčby tohoto onemocnění. Diskutuje se, že by mohl být k ochraně nervových buněk použit již existující lék zvaný Defipron (chelátor, používaný u pacientů s talasémií).
Na základě těchto zjištění Dr. Rowitch a Dr. Gupta z Kalifornské univerzity v San Francisku provedli v roce 2010 první implantaci nervových buněk pacientům s PMD. Pilotní studie zahrnovala 4 chlapce ve věku od 6 měsíců do 5 let.
Po transplantaci nebyly zaznamenány výrazné nežádoucí účinky. Dva pacienti vykazovali imunologické reakce, což by mohlo značit možnou potřebu imunosupresivní terapie, aby nedocházelo k odmítnutí transplantátu.
Na magnetické rezonanci mozku byla prokázána myelinizace v oblasti implantovaných buněk. Klinické projevy rovněž prokázaly mírné zlepšení řeči a pohybu.
Na základě dlouholetého sledování těchto pacientů bylo nyní potvrzeno, že léčba pacientů s PMD indukovanými kmenovými buňkami je bezpečná a poskytuje tak naději pro další pacienty s tímto doposud neléčitelným onemocněním.
Zdroje:
University of California – San Francisco. (2019, October 3). Stem cell studies offer hope for childhood neurological condition: As both therapy and tool for drug discovery, stem cells present parallel opportunities for treatment. ScienceDaily. Retrieved October 23, 2019 from www.sciencedaily.com/releases/2019/10/191003141555.htm
Nobuta, H., Yang, N., Ng, Y. H., Marro, S. G., Sabeur, K., Chavali, M., … Wernig, M. (2019). Oligodendrocyte Death in Pelizaeus-Merzbacher Disease Is Rescued by Iron Chelation. Cell Stem Cell, 25(4), 531–541.e6. doi:10.1016/j.stem.2019.09.003
Gupta, N., Henry, R. G., Kang, S.-M., Strober, J., Lim, D. A., Ryan, T., … Rowitch, D. H. (2019). Long-Term Safety, Immunologic Response, and Imaging Outcomes following Neural Stem Cell Transplantation for Pelizaeus-Merzbacher Disease. Stem Cell Reports. doi:10.1016/j.stemcr.2019.07.002
Kmenové buňky rostoucí na nanovláknech zachraňují zrak – Grantová agentura České republiky
Praha 30. října 2015 – Vědci z Ústavu experimentální medicíny AV ČR prokázali v rámci základního výzkumu významné zlepšení hojení poškozeného povrchu oka a rovněž tak možnost záchrany zraku pomocí kmenových buněk.
Pro jejich růst a přenos na oko přitom využívají speciální nanovlákna vyvinutá Technickou univerzitou v Liberci. Právě nanovlákna zajistí, že na nich napěstované kmenové buňky zůstávají na oku na správném místě.
Kmenové buňky přitom mohou být získány buď ze zdravého oka pacienta, nebo z jeho kostní dřeně, či tukové tkáně, anebo od jiného dárce. Testy se dosud realizovaly pouze na pokusných zvířatech.
Než budou moci být výsledky výzkumu, který financovala Grantová agentura ČR, uvedeny do praxe, musí být ještě bezpečnost a účinnost terapie prokázána klinickými testy a následně schválena Státním ústavem pro kontrolu léčiv.
„V některých státech je už v současné době léčba poruch oka pomocí kmenových buněk využívána v klinické praxi. U nás ale zatím ne. A přitom česká metoda s nanovlákny jako materiálem pro růst a přenos buněk nabízí celosvětově unikátní řešení,“ říká vedoucí výzkumu, Vladimír Holáň z Ústavu experimentální medicíny.
„Tam, kde je tato léčba umožněna, se zatím místo nanovláken používají různé druhy gelů, kolagenových nosičů nebo kontaktních čoček,“ dodává s tím, že terapie pomocí kmenových buněk může být řešením tam, kde je poškození oka rozsáhlejší a nestačí už využití stávajících metod léčby spočívajících především v transplantaci rohovky získané od dárce.
Výzkum prokázal, že kmenové buňky přenesené přímo na poškozené místo mohou podporovat hojení a obnovu rohovkové tkáně.
Rohovka chrání povrch oka a zároveň zprostředkovává přenos světelných paprsků na sítnici. Snížení její průhlednosti v důsledku poškození nebo onemocnění může vést ke zhoršení zraku, v krajních případech až k úplné slepotě.
Regenerace rohovky a obnova rohovkové tkáně jsou proto předmětem intenzivního studia. Hledají se především terapeutické postupy, které nabízejí alternativu k transplantaci.
Těmi může být právě obnova tkáně pomocí různého typu kmenových buněk získaných přímo od postiženého pacienta.
Kromě rohovky by mohly kmenové buňky pomáhat také při onemocněních sítnice.
Především při takzvané diabetické retinopatii, což je nezánětlivé onemocnění sítnice, které vzniká jako důsledek celkového postižení cév u pacientů s cukrovkou, a může vést k závažné poruše zraku až k úplné slepotě.
V těchto případech je však třeba zajistit přenos kmenové buňky až k sítnici do zadní části oka. Léčba těchto obtíží pomocí kmenových buněk by však mohla pomoci až miliónům postižených pacientů po celém světě.
Koně a psy mohou uzdravit jejich vlastní kmenové buňky
Moderní medicína si poradí se záněty šlach i artritidou
Kmenové buňky jsou schopné dělení a přeměny na jiný buněčný typ. Znamená to, že se umí obnovovat a opravují poškozené buňky či tkáň. Kmenové buňky nejčastěji získáváme z kostní dřeně, ale nalezneme je i v jiných částech těla.
Ne každá nemoc se však dá za současného stavu poznání a klinických zkušeností léčit kmenovými buňkami. Léčba je osvědčená a běžně aplikovatelná například na nemoci pohybového aparátu a na autoimunitní onemocnění.
Pokud tak kůň nebo pes trpí poraněním pohybového aparátu, jako jsou záněty šlach, kloubů, vazů nebo autoimunitními chorobami, léčba kmenovými buňkami je úspěšná.
Léčba bez bolesti a vedlejších účinků
Samotný proces léčby kmenovými buňkami začíná odebráním patřičného množství kostní dřeně ze zvířete, nejčastěji z výběžku kyčelní nebo hrudní kosti. Zvíře se podrobuje lokální anestezii a analgezii, a tak je pro něj odběr bezbolestný.
Odebrané kmenové buňky jsou pak izolovány, analyzovány a následně kultivovány za přísných aseptických laboratorních podmínek s využitím špičkové technologie.„Proces kultivace trvá přibližně 14 -21 dní. Kmenové buňky se aplikují buď do poškozené tkáně, nebo u autoimunitních nemocí do žíly.
Doba hojení závisí především na velikosti léze, regeneračních schopnostech organismu a na individuálních faktorech. K úspěšné terapii je vždy třeba individuální přístup ošetřujícího lékaře a jeho úzká spolupráce s laboratoří připravující buněčný produkt,” vysvětluje MVDr.
Miroslav Trunda z Medicínského centra Praha, který se pod projektem Avecell specializuje na léčbu koní pomocí kmenových buněk.
Léčba kmenovými buňkami je bezbolestná a nevykazuje vedlejší účinky, které se objevují v případě farmakologické léčby.
Doposud nebyly zaznamenány žádné závažné nežádoucí účinky spojené s léčbou pomocí aplikace kmenových buněk.
Zvířeti se totiž poskytuje výhradně jeho vlastní tkáň, čímž se minimalizuje odmítnutí léku imunitním systémem zvířete, jako je tomu například u transplantací, kde je příjemce jiný než dárce.
Zatímco u zvířat už jsou veterináři schopni pomocí kmenových buněk léčit celou řadu nemocí, u člověka je proces zavedení léčby složitější. „Zkušenosti z oblasti veterinární medicíny jistě vnáší nové poznatky i do humánní medicíny.
To, jak funguje léčba poranění šlach u koní nebo psů, nám může dát naději, že se tomu tak bude dít i u člověka,” uzavírá MUDr.
Radek Klubal
, zakladatel a vedoucí lékař nestátního zdravotnického zařízení Medicínské centrum Praha.O projektu Avecell
AVECELL je veterinární projekt Medicínského centra Praha. V rámci tohoto projektu se spojil tým vědeckých pracovníků a veterinárních lékařů v čele s MVDr. Miroslavem Trundou, kteří se na základě nejnovějších vědeckých poznatků zaměřují na výzkum a aplikaci nových metod léčby kmenovými buňkami. Více informací získáte na webových stránkách www.avecell.cz *
- Kontakt
- Bc. Petra Štětinová
- Medicínské centrum Praha
Zdeněk Wimmer – Ústav chemie přírodních látek
Rakovinné kmenové buňky tvoří sub-populaci rakovinných buněk a vykazují zvýšenou aktivitu faktorů způsobujících vznik rakoviny a rovněž mají rozhodující podíl na neúspěšné léčbě této choroby.
Podle fenotypu vykazují rakovinné kmenové buňky významné molekulární a funkční odlišnosti, čímž se odůvodňuje jejich resistence k současným metodám léčby. Tyto kmenové rakovinné buňky jsou schopné roznášet rakovinné bujení po celém organismu.
Díky tomu vzniká akutní potřeba vývoje nových typů léčiv odolných proti rychlému metabolismu účinkem těchto rakovinných kmenových buněk.
Některé vhodné deriváty steroidních a terpenoidních sloučenin, zejména jejich amidy a aminy s polyaminovými sloučeninami, heterocyklickými dusíkatými sloučeninami či nepřírodními aminokyselinami se mohou stát vhodnými kandidáty pro deaktivaci rakovinných kmenových buněk.
Jelikož již bylo prokázáno, že některé z těchto steroidních a terpenoidních derivátů jsou schopné tvořit supramolekulární struktury za různých podmínek, mnohdy makrospopicky pozorovatelné jako organogely, hydrogely či xerogely, je možné uvažovat i o zapojení těchto supramolekulárních struktur při studiu resistence rakovinných kmenových buněk. Naším úkolem je vývoj nových potenciálních léčiv a jiných farmakologicky významných sloučenin, zejména proti významným onemocněním a závažným chorobám, jakož i cílený transport biologicky aktivních látek, včetně farmak, k odpovídajícím receptorům a pokusit se vyvinout typy sloučenin resistentních k rychlému metabolizování uvnitř rakovinných kmenových buněk.
Bez ohledu na skutečnost, že v léčení rakoviny došlo k mnoha výrazným zlepšením, přesto mnoho pacientů znovu onemocní po aplikaci konvenčních terapií. Rakovina zůstává nejčastější příčinou úmrtí lidí ve věku nad 65 let.
Nedávné experimentální a klinické důkazy podporují koncept tvorby residuálních rakovinných kmenových buněk, které tvoří sub-populaci rakovinných buněk a vyznačují se vysokou schopností opakovaně iniciovat vznik rakoviny.
Mají vysokou schopnost sebeobnovy a resistence k současným medikamentům a jsou zodpovědné za rozšíření onemocnění v celém organismu i po aplikaci standardní radioterapie a chemoterapie. Rakovinné kmenové buňky se tím odlišují od standardních rakovinných buněk, a proto jejich eliminace v organismu vyžaduje aplikaci nových konceptů léčení, ale i vývoj nových protirakovinných medikamentů.
Proto je vývoj nových typů potenciálně úspěšných léčiv rakoviny jedním z klíčových úkolů současného chemického, farmaceutického a medicinálního výzkumu. Identifikovat inhibitory rakovinných kmenových buněk je zcela jasně interdisciplinárním úkolem, v němž se bez zahraniční a domácí spolupráce s biologickými pracovišti neobejdeme.
Zaměříme se na vývoj nových potenciálně aktivních struktur odvozených především od přírodních látek. Rakovina vzniká na základě kumulace určitých mutací buněčných onkogenů a supresorů tumorových nádorů, v jejichž důsledku dochází v organismu k nekontrolovatelnému růstu nádorů.
Během maligní progrese začínají nádory vykazovat heterogennost a nádorové buňky se stávají resistentními ke konvenčním léčivům a léčebným procedurám. Na základě výsledků exprese specifických markerů může být subpopulace rakovinných kmenových buněk isolována.
Rakovinné kmenové buňky vykazují takové vlastnosti, jako je schopnost rychlého šíření v organismu a schopnost přežití, resistenci k chemoterapii i k působení imunitního systému a hlavně vysokou schopností opětovného šíření onemocnění v organismu. Na druhé straně, heterogennost populace rakovinných buněk nabízí možnost vývoje úspěšné terapie tohoto onemocnění.
S ohledem na výše uvedené vlastnosti rakovinných kmenových buněk je vývoj metod, vedoucích k inhibici jejich funkce a šíření v organismu, významnou možností pro budoucí úspěšné terapeutické postupy. V současné době existuje jen velmi malý počet přípravků schopných inhibovat rakovinné kmenové buňky.
Nedávný úspěch v experimentech provedených in vitro byl založen na použití malých molekul a přírodních látek především rostlinného původu.
Tento pilotní výzkum umožnil podrobněji definovat specifické molekulární požadavky na prostředky pro inhibici rakovinných kmenových buněk, včetně enzymového systému potřebného pro metabolické pochody, regulátorů buněčného cyklu, růstových faktorů a receptorů tyrosinové kinasy, cytokininových signálních drah a některých dalších faktorů.
Identifikace selektivních inhibitorů bude vyžadovat interdisciplinární přístup, do něhož chceme vstoupit s naší specializací na chemii přírodních látek s biologickou aktivitou a možnostmi, jaké chemie přináší pro jejich cílenou derivatizaci.
Výzkum v oblasti látek potenciálně aktivních při inhibici rakovinných kmenových buněk, které mohou být malými molekulami přírodního (rostlinného) původu a které v obecné rovině umožňují interakci s cílovými receptory, navazuje na dlouhodobé výsledky objevů mnoha malých molekul s biologickou aktivitou především v rostlinách. Program si klade za cíl přispět svým dílem k objasnění dílčích zákonitostí funkce některých přírodních molekul pomocí jejich cílené modifikace do formy analogů schopných vazby na specifické receptory. U většiny z takových sloučenin se předpokládá i schopnost vytvářet supramolekulární systémy, což vychází ze závěrů našeho dosavadního výzkumu.
Supramolekula je systém dvou či více molekul, které jsou spojeny či se skládají k sobě pomocí intermolekulárních nekovalentních a nevazebných interakcí a vyznačují se vlastnostmi, kterými se jejich jednotlivé komponenty vyznačit nemohou.
Studium supramolekulárních struktur neslouží jen porozumění supramolekulární samoskladbě, ale také poskytuje prekursory pro tvorbu nových nanomateriálů pro elektroniku a pro biologické, biomedicinální a farmaceutické aplikace.
Porozumění vazby supramolekul v biologických systémech a kontroly funkce nových syntetických supramolekulárních systémů může být dosaženo jedině znalostí vztahů mezi strukturou a dynamikou systému.
Geometrie a prostorová orientace skládajících se molekul určuje konstantu asociace, zatímco disociace je definována jako síla specifických interakcí.
Kontrolovaná produkce objektů v nanoměřítku patří v současnosti k prioritám moderní vědy a technologie. Příklady chemických systémů schopných samoskladby a katalýzy své vlastní syntézy – tzv. samovolně se opakující systémy – se v chemické literatuře začaly objevovat před 20 lety.
Pro biology jsou tyto systémy vazbou s počátky života a jejich studium může vnést pochopení prebiotické chemické evoluce. Pro syntetické chemiky representují tyto systémy syntetické nástroje schopné samostatně reprodukovat sebe sama v bezpočtu kopií z jediné původní molekuly.
Jednou ze základních otázek k zodpovězení je, zda strukturní komplexnost nukleových kyselin je nutná k uchování a přenosu informace na molekulární úrovni. Proto je zřejmé, že vývoj a podrobné porozumění chování systémů schopných samovolné replikace jsou důležité pro biologii i chemii.
Biologické systémy ukazují, že chemická replikace je možná na základě templátů, které v procesu působí. Pochopitelně zůstává celá řada otázek zatím nezodpovězena, zejména ve vztahu k možnostem samovolné replikace systémů, např.
zda tyto systémy jsou schopny sebe replikovat bez účasti enzymů a kofaktorů, či zda nukleové kyseliny jsou jedinečné ve své schopnosti skladovat a přenášet informace na molekulární úrovni. Během předchozích 20 let byla vytvořena řada systémů schopných reprodukovat sebe sama bez pomoci enzymů, což naznačuje možnou odpověď.
Vývoj molekul, které se vyznačují funkcí specifických a účinných templátů pro tvorbu sebe sama formou replikace, by měl umožnit vývoj účinných postupů, které nám umožní vytvořit podmínky pro samostatnou replikaci molekul a také ji řídit, jakož i pochopit evoluci syntetických supramolekulárních systémů a přispět k rozvoji poznání v oboru chemické biologie.
Samoskladba supramolekulárních systémů je obrazem různých přístupů syntetických chemiků a zahrnuje způsoby skladby malých molekul, porézních krystalů s koordinovanými kovy a vodíkovými vazbami, samoskladbu lipidů (liposomy, vlákna či trubičky), tvorbu gelů a kapalných krystalů či materiálů se schopností přenosu strukturní informace (zvl.
v biologických systémech). Obnovitelné zdroje nabízejí širokou paletu přírodních produktů. Z nich steroidy a terpenoidy tvoří skupiny strukturně podobných látek rozšířených v živočišné i rostlinné říši. Medicinální chemie steroidů pokrývá velké a důležité série struktur a jejich biologických aktivit.
Chemie, biochemie a chemická biologie přírodních látek je studována intenzivně a výsledky těchto studií se využívají při vývoji nejrůznějších léčiv, od těch, která ovlivňují hormonální nerovnováhu až po látky s protinádorovým účinkem či účinkem antibakteriálním.
Počet přírodních steroidů i terpenoidů je pochopitelně limitován jejich výskytem, na druhou stranu lze připravit ohromný počet jejich konjugátů. Tento nový přístup se jeví slibným při vývoji molekul s možným použitím proti výše zmíněným typům chorob a onemocnění.
Výhoda tohoto přístupu nad kombinatorní chemií spočívá v rozmanitosti struktur, které mohou být studovány. Steroidy i terpenoidy jsou velmi výhodnými synthony pro vývoj širokého spektra konjugátů se širokým spektrem biologické aktivity a se schopností penetrovat skrze buněčnou membránu a vázat se na specifické hormonální receptory.
Věnujeme se vývoji derivátů vybraných rostlinných látek, zejména fytosterolů a terpenoidů, které prostřednictvím substituce či strukturní modifikace vytvoří nové látky s potenciálními požadovanými vlastnostmi.
Takovými vhodnými malými molekulami, buď přírodního nebo syntetického původu, mohou být alifatické i aromatické polyaminy, jednoduché i složité dusíkaté heterocyklické sloučeniny nesoucí další funkční skupiny, nepřírodní aminokyseliny a nepřírodní enantiomery aminokyselin vyskytujících se v přírodě, aminocukry a jejich deriváty a řada dalších sloučenin. Fytosteroly nesou jedinou hydroxylovou funkci v poloze C(3), v alifatickém postranním řetězci však nesou funkce vhodné pro modifikaci tohoto řetězce a pro zavedení nových funkčních skupin (karbonylové či karboxylové). Terpenoidy mohou nést více funkčních skupin včetně karboxylových. Hydroxylové funkce fytosterolů i terpenoidů mohou též být transformovány v aminoskupiny, což dává možnost vzniku amidové vazby v možných konjugátech steroidních sloučenin, karboxylové funkce těchto látek, pokud jsou přítomny, mohou být rovněž snadnými postupy transformovány na amidy. Tam, kde strukturní předpoklady dovolí dodatečnou redukci amidů na aminy, bude taková transformace rovněž realizována. Všechny vyvinuté nové sloučeniny budou podrobeny biologickému testování.
Při zkoumání fyzikálně-chemických vlastností supramolekulárních systémů dojde i k navržení možného způsobu využití těchto látek v terapeutickém studiu chování rakovinných kmenových buněk. Významným faktorem v tomto výzkumu je i studium tvorby gelů, především medicinálně důležitých hydrogelů.
Aplikace této nové technologie může být iniciačním faktorem kontroly inhibice rakovinných kmenových buněk. V oblastech vývoje biomateriálů byla již podobná technologie zkoušena, avšak pro inhibici rakovinných kmenových buněk zatím použita nebyla.
Tato nová metodologie je založena na tvorbě nekovalentních konjugátů pro-léčiva (pro-drug) majícího schopnost supramolekulární samoskladby řízené podmínkami prostředí, kde vzniklý, zpravidla chirální supramolekulární systém, je schopný dále se konjugovat s přírodními cukernými polymery (např. hyaluronovou kyselinou či heparinem).
Takovéto složité supramolekulární systémy budou vznikat již samostatnou replikací, buď in vitro nebo in vivo, a mohou se stát základem vývoje nových terapeuticky účinných postupů a také základem vývoje nových supramolekulárních markerů indikujících přítomnost onemocnění a průběh terapeutického zásahu.
Toto komplexní použití přírodních látek a jejich analogů ve výzkumu inhibice rakovinných kmenových buněk může bezpochyby vést i k novým pohledům na biologické procesy a rozpoznávání na molekulární úrovni. Napomůže lepší integraci chemie s biologickými procesy.
Akce jako celek povede k vývoji nových prostředků pro léčení nejen rakoviny, ale potenciálně i dalších chorob a onemocnění, k vývoji nových prostředků v chemické biologii a k novým technologickým objevům.
Vývoj moderních principů pro studium podstaty šíření rakovinných nádorů v organismu povede k produktům s vysokou přidanou hodnotou, může být pro zemi, jakou je Česká republika, mající omezené přírodní zdroje, velmi významný.
Přidanou hodnotou tohoto výzkumu je rozšířená možnost přímé spolupráce s partnery z jiných oborů, což dává tomuto programu zcela jasně definovanou novou dimenzi a v tom spočívá další význam.
Vyvinuté deriváty přírodních látek budou testovány v rámci spolupráce doma i v zahraničí. Supramolekulární materiály mají předpoklady přispět k vývoji nových terapeutických postupů a k vývoji nových markerů chorob, onemocnění a jejich terapie.
Výsledky testování budou porovnány s výsledky matematického modelu.
Aktualizováno: 10.3.2015 00:03, Autor: Kamil Parkan