Ce sunt celulele stem din cordonul ombilical, cum se recolteaza si ce afectiuni vindeca?

In ultimii ani, terapia cu celule stem a devenit un subiect de cercetare stiintifica de interes, mai ales ca parte a elaborarii de noi protocoale terapeutice viabile. Desi se credea ca maduva osoasa hematogena reprezinta unica sursa de celule stem, cercetatorii au observat ca celule stem se pot gasi si in cordonul ombilical. Din acest motiv, de cele mai multe ori sangele este recoltat dupa nastere si stocat pentru a fi utilizat, ulterior, in scopuri terapeutice.

Chiar daca terapia cu celule stem se recomanda intr-o gama relativ restransa de patologii, cercetatorii isi indreapta resursele si atentia in directia descoperirii de noi alternative terapeutice eficiente, pe baza acestor celule.

Terapia cu aceste celule ar putea fi deosebit de eficienta pentru multe boli care, in ziua de astazi, nu au tratament. Exista si studii care sustin ca celulele stem ar putea fi folosite nu doar drept o forma viabila de terapie pentru cancer, Alzheimer, dementa sau diabet, ci si pentru a preveni imbatranirea si declinul fizic asociat acesteia. Recoltarea sangelui cu celule stem de la nivelul cordonului ombilical este o procedura lipsita de riscuri, atat pentru mama, cat si pentru fat. Ele vor fi stocate la o banca de celule stem, congelate, putand fi folosite atunci cand este necesara o astfel de terapie. Ele pot fi folosite atat pentru transplanturi autologe, cat si alogenice.

Celule stem – generalitati

In organism exista celule nespecializate, care, in prima instanta, nu indeplinesc nicio functie si se numesc celule stem. Ele sunt capabile sa se diferentieze specific in aproape orice celula din organism si au capacitatea de a se reinnoi automat. Conform specialistilor, exista doua tipuri de celule stem: celule unipotente si pluripotente. Pentru ca o celula sa fie considerata stem, trebuie sa indeplineasca trei criterii principale:

• capacitate de a se reinnoi de-a lungul vietii, de a se divide pentru a produce celule identice (celule fiice) si de a mentine populatia de celule stem.
• capacitatea de a trece prin procesul de diferentiere pentru a deveni celule specializate. Cand celulele stem se diferentiaza, ele se pot imparti asimetric pentru a produce atat o celula stem identica, cat si o celula fiica specializata, care indeplineste proprietatile unui tip specific de celula, apartinand unui tesut. Acele celule stem care se pot diferentia in celule din tesuturile derivate din toate cele trei straturi germinale (ectoderm, endoderm, mezoderm) se numesc celule stem pluripotente. Un exemplu relevant este reprezentat de celulele stem embrionare.
• rata la care celulele stem, prin diferentiere, contribuie la inlocuirea celulelor specializate se pare ca variaza in organism. De exemplu, celulele stem care formeaza elemente figurate ale sangelui, cele ale pielii si epiteliului intestinal trebuie inlocuite constant pentru a se mentine sanatatea organismului. In schimb, celulele stem din sistemul nervos sunt relativ in repaus, neparticipand la reinnoirea tisulara sau inlocuirea neuronilor pierduti din diferite motive.

In ultimii 10 ani, sangele din cordonul ombilical s-a dovedit a fi o alternativa terapeutica viabila pentru salvarea pacientilor cu patologii de maduva osoasa hematogena sau cu aberatii innascute de metabolism. Spre deosebire de maduva osoasa hematogena, sangele din cordonul ombilical prezinta avantaje terapeutice:

• nu necesita o potrivire perfecta cu antigenii leucocitari umani (HLA): sunt necesari doar 4 din 6 pentru a se certifica compatibilitate intre sange si primitor;
• incidenta mai mica a bolii grefa-contra-gazda;
• poate fi utilizat alogenic (donator diferit si primitor diferit).

In plus, sangele din cordonul ombilical, care contine celule stem, poate fi stocat si inghetat, dar fara a se afecta proprietatile biologice ale acestuia. Pe langa celulele stem hematopoietice, cele din maduva osoasa, cunoscute si sub denumirea de celule stromale ale maduvei, sunt deosebit de studiate. La adult, acestea se gasesc in concentratie mare la nivelul canalului medular. Celule stem asemanatoare pot fi izolate si din cordonul ombilical, placenta, zonele perivasculare, insa si din tesutul din jurul vaselor cordonului ombilical – gelatina Wharton. Colectarea lor este mai usoara decat colectarea celulelor stromale printr-un aspirat de maduva osoasa.

Cum se recolteaza celulele stem?

Recoltarea de celule stem de la nivelul cordonului ombilical este deosebit de rapida, lipsita de caracter invaziv, si are loc exact dupa nastere. Procedura nu este deloc dureroasa si nu afecteaza nici proaspata mamica, nici fatul. Medicul specialist va taia o portiune din cordonul ombilical (in jur de 10-15 centimetri), dupa care il va depozita intr-un recipient special. Ulterior, tesutul respectiv va fi trimis la un laborator specializat, unde va fi examinat si, daca este in conformitate cu asteptarile, este trimis la depozitare criogenica (tesutul este inghetat). Celulele stem din cordonul ombilical pot fi izolate chiar si inainte de congelare, conservarea prin inghetare fiind foarte eficienta. 

Procedura prin care se recolteaza celule stem din maduva osoasa este relativ mai complicata si implica utilizarea unui ac si a unei seringi. Prin urmare, recoltarea are loc sub anestezie generala si se prezinta sub forma unei punctii la nivelul aripilor iliace. Intreaga interventie dureaza aproximativ 25-30 de minute, iar persoana care doneaza celule stem necesita spitalizare 24 de ore. Celule stem din maduva osoasa pot fi recoltate pe intreg parcursul vietii, spre deosebire de celulele stem din cordonul ombilical, care pot fi recoltate doar la nastere. Pentru compatibilitate intre primitor si donator, se testeaza 10 antigeni leucocitari umani, dintre care 8 trebuie sa fie compatibili.

Ce afectiuni pot vindeca celulele stem?

Terapia cu celule stem prezinta un potential extraordinar, iar acest lucru se datoreaza capacitatii lor de a se diferentia si specializa in diferite tipuri de celule din organism. De asemenea, se pot reinnoi, ceea ce inseamna ca o populatie de celule stem ramane constanta si inlocuieste celulele deteriorate din organism. In prezent, terapia cu celule stem se utilizeaza in peste 85 de strategii eficiente de tratament si in mai mult de 1000 de studii clinice din intreaga lume, incercandu-se descoperirea unor noi alternative terapeutice pentru boli incurabile. Ingineria genetica este un alt domeniu in care se deruleaza studii extinse pe celule stem si potentialul lor terapeutic.

In momentul de fata, terapia cu celule stem poate fi utilizata cu succes in tratamentul unei game variate de boli, cum ar fi:

• leucemia;
• limfomul;
• neuroblastomul;
• mielomul multiplu;
• anemia aplastica, anemia falciforma (siclemia, drepanocitoza);
• cancerul de maduva osoasa;
• tulburarile ereditare ale sistemului imunitar;
• tulburarile metabolice innascute;
• tulburarile mieloproliferative;
• tulburarile sistemului fagocitelor (boala granulomatoasa cronica, de exemplu);
• boala Krabbe;
• talasemia (afectiune ereditara care afecteaza capacitatea de producere a hemoglobinei).

Acestea sunt doar cateva dintre principalele boli pentru care terapia cu celule stem este deosebit de eficienta. Dupa cum s-a mentionat deja, specialistii au in derulare studii pe celule stem care ar putea confirma eficienta acestora si in tratarea altor tulburari si afectiuni, cum ar fi:

• bolile cardiace (dupa un infarct de miocard, de exemplu, terapia cu celule stem s-ar putea dovedi eficienta pentru a reface teritoriul afectat al miocardului, dat fiind faptul ca aceste celule se pot specializa in celule miocardice);
• diabetul zaharat (terapia cu celule stem ar putea ajuta la inlocuirea celulelor beta-pancreatice distruse, care produc insulina, asigurandu-se homeostazia glicemica);
• bolile neurodegenerative, care se asociaza cu declinul cognitiv;
• diferitele tipuri de cancere, pe langa limfoamele Hodgkin si non-Hodgkin.

Desi ridica si provocari semnificativ, terapia cu celule stem se dovedeste promitatoare si, astfel, ar reprezenta un punct de cotitura in medicina moderna. Se pun la punct din ce in ce mai multe studii in aceasta directie, iar specialistii sunt de parere ca s-ar putea ajunge chiar intr-un punct in care terapia cu celule stem ar putea trata Alzheimerul, insuficienta cardiaca si alte afectiuni care, altfel, nu ar fi dispus prea curand de o alternativa terapeutica eficienta.

Surse:

1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4104807/
2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6390367/
3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3753204/
4. https://futurehealthbiobank.com/ca-en/what-are-umbilical-cord-stem-cells/
5. https://www.webmd.com/baby/should-you-bank-your-babys-cord-blood
6. https://my.clevelandclinic.org/health/treatments/23981-cord-blood-banking
7. https://www.eurostemcell.org/cord-blood-stem-cells-current-uses-and-future-challenges