Przechowywanie komórek macierzystych i pępowiny

Napisane i zweryfikowane przez biolog Olga Carbajo.

Ostatnia aktualizacja: 21 grudnia, 2022

Dlaczego warto zachować pępowinę? Czytając dzisiejszy artykuł dowiesz się dlaczego przechowywanie komórek macierzystych i pępowiny jest ważne.

Ten artykuł nie ma na celu przekonać Cię, że przechowywanie komórek macierzystych i pępowiny jest niezbędne. Nie ma również zmusić Cię do przeprowadzania badań genetycznych w trakcie ciąży. Poza tym nie chcemy, aby osoby, które tego nie robią, zaczęły czuć się z tego powodu źle.

Decydując się na dalszą lekturę zgadzasz się, że warto posiadać informacje, które pozwolą Ci podjąć dobre i przemyślane decyzje. W dzisiejszym artykule znajdziesz odpowiedzi na wiele pytań związanych z przechowywaniem komórek macierzystych i pępowiny.

Na czym polega przechowywanie komórek macierzystych i pępowiny?

Komórki macierzyste to pierwsze komórki, które tworzą organizm. Mówi się, że są totipotentne, ponieważ są w stanie produkować resztę linii komórkowych o specjalistycznych funkcjach. Co więcej, mogą również produkować więcej komórek macierzystych. Ale co sprawia, że są aż tak wyjątkowe?

Cechy charakterystyczne komórek macierzystych

Charakterystyka komórek macierzystych sprawia, że stanowią przedmiot jednych z najważniejszych badań medycznych w dzisiejszych czasach. Dotyczy to zwłaszcza badań dotyczących terapii genowych i znajomości rozwoju człowieka. Jednocześnie możemy podsumować ich główne cechy w trzech kluczowych punktach:

• Mają możliwość dzielenia się i odnawiania, tworząc komórki potomne.
• Mogą się różnicować i dojrzewać, tworząc wyspecjalizowane komórki, takie jak neurony czy erytrocyty.
• Komórki macierzyste mogą być hodowane w laboratorium, aby pozyskać linie komórek macierzystych.

W rzeczywistości komórki macierzyste są wykorzystywane jako źródło komórek prekursorowych. Pochodzą z jednej oryginalnej komórki macierzystej i nie są w stanie się różnicować. Zazwyczaj są wolne od wad wrodzonych i są wykorzystywane zarówno w terapiach genowych, jak i badaniach.

Jakie mamy rodzaje komórek prekursorowych?

Cud życia bierze swój początek od jednej komórki. W momencie po zapłodnieniu w takim zarodku znajdują się wszystkie informacje niezbędne do rozwoju całego organizmy. Po 24 godzinach komórki zygoty pozostają czyste i są w stanie stworzyć kompletny zarodek. Właśnie to sprawia, że są totipotentne.

Jednak po 7. dniu po zapłodnieniu, zgodnie z postępem rozwoju zarodkowego, komórki macierzyste różnicują się, dojrzewają i tracą tą umiejętność. Teraz nadal są w stanie produkować każdy rodzaj linii komórkowej, ale nie kompletny zarodek.

Geny odpowiadające za tą umiejętność zostały już zahamowane. W rezultacie takie zróżnicowane komórki macierzyste są znane jako “pluripotencjalne” lub zarodkowe.

Skąd biorą się komórki macierzyste?

W dzisiejszych czasach dzięki licznym badaniom poznaliśmy dwa źródła komórek prekursorowych. Pierwszy z nich to zarodki we wczesnym stadium, skąd pochodzą zarodkowe komórki macierzyste. Drugie źródło pochodzenia komórek macierzystych to dorosły organizm. W takim razie co je różni?

Zarodkowe komórki macierzyste

Zarodkowe komórki macierzyste można pozyskać między 4. a 7. dniem ciąży. Zazwyczaj pochodzą z nadmiaru wygenerowanego podczas metody zapłodnienia in vitro. Taka praktyka stanowi źródło licznych kontrowersji, ponieważ zakłada zniszczenie zdrowych i dostępnych zarodków.

W rzadkich przypadkach można je pozyskać z zarodków poaborcyjnych lub tych nowotworów złośliwych, które są guzami płodowymi.

Takie komórki macierzyste sprawdzają się świetnie w różnych terapiach. Jak już wspomnieliśmy wcześniej, są pluripotentne, czyli mogą wytwarzać każdy rodzaj komórek. Dlatego też są przydatne w terapiach mających na celu regenerację tkanek czy organów.

Jednak obecnie orientacja procesu różnicowania komórkowego w kierunku upragnionego typu komórek jest nadal skomplikowana. Dlatego też takie terapie nadal stanowią przedmiot badań.

Dorosłe komórki macierzyste

Dorosłe komórki macierzyste można znaleźć w bardzo małych dawkach w praktycznie każdej tkance ciała. Większość badań i terapii koncentruje się na pozyskiwaniu komórek prekursorowych ze szpiku kostnego, głównie ze względu na łatwy dostęp.

Problem polega na poziomie dojrzałości tego typu komórek. Utraciły swoją umiejętność wytwarzania różnych rodzajów komórek i są teraz “multipotentne”.

Jednak badania przeprowadzone niedawno przez Catherine Verfaillie, profesora i przewodniczącą Instytutu Komórek Macierzystych na Uniwersytecie w Minnesocie, ujawniły nowe informacje. Badania sugerują, że te multipotentne komórki są w stanie nie tylko produkować komórki krwi, ale również komórki mózgowe i sercowe.

Jej zespołowi udało się stworzyć komórki mózgowe z mezenchymatycznych komórek  macierzystych, które wyprodukowano w laboratorium. Ten wyczyn udowadnia, że dorosłe komórki macierzyste mogą być bardziej plastyczne niż się spodziewaliśmy.

Ale dlaczego przechowywanie komórek macierzystych i pępowiny jest ważne?

Dzięki badaniom przypominającym te przeprowadzone przez dr Verfaille badacze byli w stanie odkryć specjalne komórki prekursorowe we krwi pępowinowej. Mezenchymatyczne komórki macierzyste, nawet gdy są już dorosłem zachowują swoją umiejętność produkowania różnorodnych rodzajów komórek.

Wykorzystywanie naszych własnych komórek otwiera przez nami drzwi do medycyny regeneracyjnej. Innymi słowy, umożliwia zastępowanie chorych komórek zdrowymi, przy jednoczesnym uniknięciu wystąpienia ryzyka odrzucenia.

Takie zastosowanie odgrywa kluczową rolę w przypadku pacjentów cierpiących na białaczkę. Jednak w celu osiągnięcia jak największych korzyści płynących z zastosowania tego typu metod w przyszłości należy stale prowadzić badania.

Jakie są sposoby na przechowywanie pępowiny?

Obecnie istnieje kilka możliwości przechowywania pępowiny. Rodzice mogą na przykład oddać krew pobraną z pępowiny dziecka i łożyska do publicznego banku krwi pępowinowej. Środowisko medyczne zachęca do takich donacji komórek macierzystych, dzięki czemu można je wykorzystać do badań i terapii genowej.

Oczywiście istnieją również prywatne banki krwi pępowinowej, które umożliwiają ich użytkownikom krioprezerwację pępowiny. Zawarte w niej komórki macierzyste mogą być przechowywane na wszelki wypadek, gdyby w przyszłości potrzebował ich ktoś z rodziny.

Jednak taka procedura może być niezwykle kosztowna, przy czym nie wiadomo, czy komórki zostaną kiedykolwiek wykorzystane.

W rzeczywistości eksperci ostrzegają, że przechowywanie krwi w celach autologicznych powinno być ograniczone. Kiedy pacjenci cierpiący na białaczkę chcą zachować swoje własne komórki macierzyste, istnieje wysokie ryzyko, że znajdą się w nich takie same defekty genetyczne wywołujące raka.

Oczywiście zawsze istnieje możliwość poszukiwania kompatybilności między rodzeństwem.