Komórki macierzyste – czym są? Jakie są ich właściwości?

Komórki macierzyste to najbardziej pierwotne komórki ludzkiego organizmu. Są w stanie wytworzyć prawie każdy narząd i naprawić prawie każdą strukturę organizmu. Potrafią samoodnawiać się bez końca, a ich niesamowite zdolności do dzielenia się i różnicowania coraz efektywniej wykorzystuje współczesna medycyna i biotechnologia. W czym mogą pomóc komórki macierzyste?

Co to są komórki macierzyste?

Komórki macierzyste to grupa najbardziej pierwotnych komórek ludzkiego organizmu. To za ich sprawą tworzą się wszystkie narządy, to dzięki nim powstaje życie. Komórki macierzyste wykazują dwie unikalne zdolności – mogą dzielić się i różnicować przez nieograniczony czas. Biorą czynny udział w naturalnych procesach naprawczych. Ponadto nie mają właściwości immunogennych, więc można je przeszczepić nie tylko samemu dawcy, lecz także niespokrewnionemu z nim biorcy. To wszystko sprawia, że komórki macierzyste zajmują tak ważne miejsce w medycynie regeneracyjnej i biotechnologii. Są także powodem licznych dylematów – lekarzy i pacjentów, szukających skutecznych terapii, jak również kobiet ciężarnych i ich partnerów, zastanawiających się nad inwestycją w bankowanie krwi pępowinowej ich dziecka.

Pod nazwą komórek macierzystych kryją się komórki różnego rodzaju, o różnej plastyczności. Wśród nich wymienia się:

• totipotencjalne komórki macierzyste są zdolne do wielokierunkowego różnicowania się, co oznacza, że mogą zmieniać się w komórki dowolnego typu. Pojawiają się na samym początku życia płodowego (zygota, komórki bastuli);
• pluripotencjalne komórki macierzyste mogą różnicować się w prawie wszystkie komórki organizmu, poza komórkami płciowymi i płodowymi. Pojawiają się we wczesnym życiu zarodkowym (w stadium blastocysty), a także są obecne w szpiku kostnym dorosłego człowieka;
• multipotencjalne komórki macierzyste różnicują się tylko w te komórki potomne, które wykazują podobne właściwości do ich pierwotnych protoplastów. Wyjaśniając na przykładzie, macierzyste komórki szpiku różnicują się wyłącznie w komórki krwi, a komórki macierzyste pobrane z tkanki tłuszczowej mogą zasilić pulę wyłącznie adipocytów (komórek tłuszczowych). Multipotencjalne komórki macierzyste (MSC) są obecne w szpiku, krwi pępowinowej, jelitach, skórze i mózgu (w hipokampie i ciele migdałowatym);
• unipotencjalne komórki macierzyste różnicują się wyłącznie w komórki jednego typu. Tworzą mięśnie szkieletowe, komórki rąbkowe oka, komórki macierzyste naskórka i komórki macierzyste spermatognitów. 

Poza klasyfikacją odnoszącą się do zdolności samoodnowy i różnicowania, komórki macierzyste dzieli się także w zależności od ich pochodzenia. Mówi się tu o komórkach zarodkowych, płodowych i dorosłych. Uważa się, że komórki zarodkowe mają największy potencjał terapeutyczny. Jako toti- i pluripotencjalne dawałyby szanse na pokonanie wielu nieuleczalnych dzisiaj chorób. Jednak sposób ich pobierania, jak i zastosowanie budzą wiele kontrowersji i są ważnym tematem współczesnej dyskusji etycznej oraz filozoficznej. 

Choć dziś klonowanie embrionalnych komórek macierzystych rodzi problemy natury bioetycznej, nadzieje naukowców rozbudzają badania krwi pępowinowej (będącej źródłem komórek płodowych). Okazało się bowiem, że jest ona bogata nie tylko w komórki krwiotwórcze, lecz także inne, tworzące kości czy struktury układu nerwowego. Medycyna regeneracyjna i biotechnologia rozwijają się dziś bardzo dynamicznie, z każdym rokiem przynosząc nowe, zaskakujące fakty. Badania nad komórkami macierzystymi trwają, a spektrum ich zastosowania rośnie. Wiedząc, że zapas komórek macierzystych jest obecny we wszystkich tkankach organizmu, daje ogromne szanse na leczenie nowotworów, cukrzycy, choroby Parkinsona i innych. 

Jakie jest zastosowanie komórek macierzystych?

Choć dziś wiele mówi się o dobroczynnym wpływie komórek macierzystych, wiele terapii z ich wykorzystaniem jest jeszcze na etapie eksperymentów klinicznych. Trzeba mieć świadomość, że komórki macierzyste nie są antidotum na wszystkie choroby, a ich podanie wcale nie musi oznaczać ozdrowienia. Choć w terapiach komórkowych pokłada się wielkie nadzieje, należy podchodzić do nich racjonalnie, opierając się na rzetelnych badaniach naukowych. Dziś skuteczność zastosowania komórek macierzystych jest udowodniona tylko w trzech przypadkach:

• w leczeniu nowotworów krwi (przeszczep szpiku),
• w okulistyce u pacjentów z ciężkim zapaleniem rogówki z zespołem suchego oka (metoda Holoclar),
• w dermatologii, do leczenia ciężkich owrzodzeń i oparzeń skóry (przeszczep tkanki tłuszczowej).

Choć wiele badań potwierdza skuteczność zastosowania komórek macierzystych w ortopedii czy neurologii, wciąż brakuje dowodów, które pozwoliłby wpisać te treapie na listę bezpiecznych i powszechnych. W ostatnim czasie dużo mówi się o leczeniu komórkami macierzystymi autyzmu, porażenia mózgowego i stwardnienia rozsianego, lecz o skuteczności tych metod będziemy mogli poznać prawdę dopiero za jakiś czas. 

Podsumowując, komórki macierzyste wykorzystuje się dziś w procedurach leczniczych chorób hematologicznych i onkohematologicznych. Poza tym w leczeniu zapalenia rogówki oraz ciężkich oparzeń. Wszelkie pozostałe terapie komórkowe mają charakter eksperymentalny i tak należy je traktować.

---

• J. Dulak, Komórki macierzyste – zastosowania, perspektywy, nieporozumienia, “Nauka” 2001, 1, str. 99-123, dostęp [14.08.2020], https://pto.com.pl/storage/files/2df6747a4c7880fcfe52c83d38a635f2.pdf