Rakuteraapia: kes selle leiutas ja kuidas see toimib
Varia / / April 04, 2023
Me mõistame, miks inimestele siirdatakse tüvirakke ja kas sead võivad aidata raskete haiguste ravis.
Rakkude siirdamine on ravimeetod, mille käigus viiakse haige inimese kehasse terved rakud. Kui need on sees, aitavad need kahjustatud kudesid parandada ja stimuleerivad paranemisprotsesse. See meetod kohaldada verehaiguste raviks ja teatud tüüpi vähist taastumiseks. Tulevikus ravivõimaluste loetelu tõenäoliselt täieneb: teadlased läbi viia kliinilised uuringud rakusiirdamise tõhususe testimiseks kardiovaskulaarsete probleemide, Parkinsoni tõve, diabeedi ja hulgiskleroosi ravis.
Kuidas rakuteraapia tekkis?
Rakkude siirdamise katsed algasid 19. sajandil. Seega prantsuse arst Charles Brown-Séquard proovis viia sisse inimese hormoonrakud loomade munanditest, eeldades, et see aitab pikendada noorust. Briti arst Watson-Williams oli proovinud päästa raske suhkurtõvega teismeline, kasutades lamba pankrease rakke. See katse lõppes ebaõnnestunult, poiss suri kolm päeva hiljem. 20. sajandi alguses ravis šveitslane Paul Niehans vähihaigeid, süstides neile lamba embrüorakke. Arst väitis, et meetod töötas, kuigi muid tõendeid selle kohta pole.
Esimesed tõeliselt edukad katsed alanud kahekümnenda sajandi keskel. Teadlased jõudsid mõttele, et teraapia jaoks tuleks doonormaterjali võtta inimestelt. Selle ülesande jaoks sobib varre rakud. Teatud tingimustel on nad võimelised muutuma mis tahes muuks. Esimene, kes proovis neid inimesele siirdada, oli ameeriklane Edward Thomas: 1956. aastal arst tutvustati leukeemiaga patsient, luuüdi võetud tema kaksikvennalt. Operatsioon viidi edukalt lõpule. Aastal 1990 Thomas saanud Nobeli preemia panuse eest rakuteraapia arendamisse.
1958. aastal katsetas Georges Mate, kuidas see meetod töötab, kui patsiendi ja doonori vahel ei ole perekondlikku suhet. Tema siirdatud tüvirakud viiele Jugoslaavia füüsikule, kes puutusid kokku kiirgusega. Neli neist aitasid. Kuid pärast protseduuri kogesid mõned patsiendid keha kurnatust. Mate oletas, et selline reaktsioon on seotud doonorrakkude reaktsiooniga retsipientrakkudele: nad ei saanud juurduda ja hävitasid üksteist. Seda seisundit nimetatakse GVHD-ks või transplantaat-peremehe vastu haiguseks.
Nüüd enne siirdamist, et vähendada raku GVHD riski puhastada T-lümfotsüütidest. Nad vastutavad lihtsalt võõrkehade blokeerimise ja hävitamise eest kehas. Reaktsiooni pole veel võimalik täielikult kõrvaldada, kuid on ravimeid, mis aitavad vähendada GVHD toimet.
Viimase 60 aasta jooksul on rakuteraapia oluliselt muutunud. Nüüd võetakse siirdamiseks rakke mitte ainult luuüdist, vaid ka näiteks verest ja rasvkoest. Ja materjali allikaks võivad olla mitte ainult doonorid, vaid ka patsiendid ise.
Mis on rakuteraapia
Sõltuvalt siirdamisravi materjali allikast jagama kolme tüüpi:
- autoloogne - patsiendilt võetakse rakud;
- süngeenne - identses kaksikus;
- allogeenne - doonorilt.
Teoreetiliselt on veel üks võimalus – ksenogeenne teraapia, kui rakud võetakse loomadelt. Vaatamata mineviku ebaõnnestunud kogemustele peetakse seda ideed endiselt paljulubavaks. Teadlased arutavad selle kasutamine diabeedi, maksahaiguste või põiepõletiku raviks. Siga peetakse inimesele kõige sobivamaks doonoriks.
Kuidas rakuteraapia toimib
Pärast materjali saamist peavad arstid seda tegema valmistada ette viia patsiendi kehasse. Selleks tüvirakud paljunevad ja teevad nendega mitmeid manipulatsioone, mis aitavad programmeerida need konkreetsete ülesannete jaoks ja puhastada need komponentidest, mis võivad riske suurendada siirdamise äratõukereaktsioon.
Seejärel viiakse rakud kehasse. Meetodid on erinevad: läbi veenide, kudede, liigeste, koronaararteri, seljaaju ümbritseva ruumi. Kõik sõltub haigusest. Pärast siirdamist peavad rakud juurduma. Keskmiselt kulub 100 päeva. Selle aja jooksul peab patsient olema kontaktis arstidega, et tüsistuste korral kiiresti abi saada.
Enne rakuteraapia kasutamist arstid läbi viia rida uuringuid, sealhulgas EKG, tomograafia ja kliiniline vereanalüüs, et veenduda, et patsient talub sellist ravi.
Milliseid rakke saab ravis kasutada
1. Täiskasvanud (postnataalsed) tüvirakud
Need on spetsiaalsed tüvirakud, mis Seal on iga täiskasvanud inimese kehas. Nad võivad muutuda ainult teatud tüüpi rakkudeks. Sõltuvalt sellest jagatakse need tüüpidesse:
- hematopoeetilised muudetakse vererakkudeks;
- neuraalne - närvisüsteemi rakkudes;
- mesenhümaalne - kõhre-, rasv- ja luukoe rakkudes.
Täiskasvanu tüvirakkude peamine allikas on luuüdi. Kuid neid võib leida ka teistest kehaosadest: näiteks mesenhümaalseid leidub rasvkoes ja hambapulbis.
2. Embrüonaalsed tüvirakud
Need on noored pluripotentsed rakud, st need, millel pole spetsialiseerumist ja mis võivad muutuda mis tahes muuks. Nende saada blastotsüstist - embrüo vanuses 3 kuni 5 päeva. Selleks kasvatatakse seda laborites, kunstlikult väetades doonoremaka.
Seda tüüpi rakkudel on suur potentsiaal, kuid nendega on mitmeid probleeme. Oluline on need õigesti programmeerida ja veenduda, et inimkehas muutuvad need vajaliku kujuga rakkudeks. Lisaks on spontaanse või ebaühtlase suurenemise oht. Nüüd töötavad teadlased selle nimel, et leida tõhusaid mehhanisme protsessi juhtimiseks.
Lisaks ei pea igaüks eetiliseks embrüote kasvatamist tüvirakkude saamise eesmärgil. Selle probleemi lahenduseks võivad olla pluripotentsed rakud.
3. indutseeritud pluripotentsed tüvirakud
Neid saadakse täiskasvanud somaatilistest rakkudest (st mis tahes muust kui sugurakkudest). Nendega töötamise mehhanismi leiutas Jaapani teadlane Shinya Yamanaka. Tema uuritud embrüo rakud, et leida neis geenid, mis vastutavad pluripotentsuse eest. Selgus, et selle eest vastutavad neli geeni - Sox2, Oct4, Klf4 ja c-Myc. Nüüd nimetatakse neid "Yamanaka teguriteks".
Pärast nende geenide aktiveerimist kaotab rakk järk-järgult spetsialiseerumise ja naaseb embrüonaalsesse olekusse. Siis saab seda programmeerida nii, nagu sulle meeldib. Näiteks on võimalik närvikoe rakk ümber teha vererakuks. Ja arvatavasti on pärast vastupidist sissejuhatust tal lihtsam kehas juurduda.
Nüüd indutseeritud pluripotentsed tüvirakud kaalus paljutõotav materjal siirdamiseks ja tulevikus võivad need asendada embrüonaalsed.
4. CAR-T
Tüvirakud ei ole ainus võimalik materjal teraapias. Näiteks vähiga võitlemiseks kohaldada modifitseeritud T-lümfotsüüdid (CAR-T). Need on vererakud, mis on programmeeritud vähki otsima ja hävitama. T-lümfotsüüdid võetakse otse patsiendilt. Inimese veenidesse sisestatakse kaks kateetrit. Esimese kaudu siseneb veri torusse, kus see läbib koheselt filtreerimise ja naaseb seejärel teise kateetri kaudu kehasse. Protseduur kestab 2-3 tundi.
Selle käigus võib inimese kaltsiumitase langeda. See põhjustab lihasspasme, tuimust ja kipitust. Seetõttu on parem selline protseduur läbi viia selle palati lähedal, kus inimene lamab. Seda tehakse näiteks uues rakutehnoloogiate uurimiskompleksis Obninskis. Lisaks CAR-T-põhisele ravile on seal tahe tegeleda luuüdi siirdamise ja vähi diagnoosimisega. Samuti on kavas välja töötada neli somaatilistel rakkudel põhinevat ravimit.