Mojca Justin in Simona Miceska, Zavod RS za transfuzijsko medicino
Mezenhimske matične ali stromalne celice: različna imena – isti pomen
V 80. letih so prvič opisali fibroblastom podobne celice (CFU-F) v kulturi kostnega mozga ter optimizirali pogoje za njihovo gojenje. Nekaj let kasneje so te celice poimenovali stromalne matične celice kostnega mozga in poudarili njihovo sposobnost produkcije stromalnih celic v kulturi. V 90. letih so kljub pomanjkanju dokazov, da so te celice res sposobne diferenciacije in vivo, uvedli pojem mezenhimske matične celice. Šele nekaj let kasneje so dokazali, da se te celice lahko diferencirajo v osteoblaste, hondrocite in adipocite, zato je bilo predlagano novo poimenovanje- mezenhimske progenitorske celice. Hkrati sta bila za isto celično populacijo uporabljena tudi pojma multipotentne zrele in mezodermalne progenitorske celice in skeletne matične celice. Skozi zgodovino so se torej za isto vrsto celic uporabljala različna imena. Mednarodno društvo za celično terapijo (ang. International Society for Cell Therapy, ISCT) je zaradi zmede pri poimenovanju leta 2006 uveljavilo pojem multipotentne mezenhimske stromalne celice.
Za identifikacijo teh celic je ISCT postavilo 3 osnovne kriterije: 1) imeti morajo sposobnost pritrjanja na plastiko oz. gojilno posodo in vitro; 2) za njihovo identifikacijo ni še poznanega univerzalnega celičnega označevalca, a morajo na svoji površini v več kot 95% izražati celične označevalce CD73, CD105 in CD90, ne smejo pa izražati CD45, CD34, ki sta značilna le za krvotvorne matične celice; 3) imeti morajo sposobnost diferenciacije v osteoblaste, adipocite in hondrocite.
Analize literature po letu 2006 kažejo, da člani ISCT in drugi raziskovalci pogosto uporabljajo izraze “mezenhimske stromalne celice” ali “mezenhimske matične celice” ter izpuščajo izraz multipotentne. Multipotentnost pa je pravzaprav lastnost matičnih celic, a ker zaenkrat eksperimentalnega dokaza, da so MSC prave matične celice in ne progenitorske celice še nimamo, je izraz mezenhimske stromalne celice primernejši kot sicer pogosteje uporabljen izraz mezenhimske matične celice. Da bomo MSC lahko imenovali matične celice, je potrebno predvsem dobro definirati njihov razvojni potencial na nivoju posamezne celice.
Zaenkrat še niso potrdili, da bi se MSC lahko samoobnavljale skozi celotno življenje posameznika.
MSC so morfološko in fenotipsko zelo raznolika populacija celic in so pomembna komponenta niše kostnega mozga, kjer regulirajo samoobnavljanje, proliferacijo in diferenciacijo krvotvornih matičnim celic. Največji vir MSC je kostni mozeg, danes pa se pridobivajo tudi iz maščobnega tkiva, posteljice, amnijske tekočine, popkovnice, mišičnega tkiva ter popkovnične krvi. V primerjavi z drugimi jedrnimi celicami v kostnem mozgu so MSC prisotne v zelo majhnem deležu (1 na 100 000 do 1 na 10 000 jedrnih celic), vendar jih kljub temu lahko uspešno namnožimo v kulturi. MSC se lahko diferencirajo v osteoblaste, hondrocite, adipocite in po nekaterih virih tudi v hepatocite, astrocite, pnevmocite, nevrone, srčno-mišične celice in celo krvne celice.
MSC se danes veliko uporabljajo v celičnih terapijah, saj so lahko dostopne, v relativno kratkem času jih v celičnih kulturah lahko namnožimo v velikem številu, niso etično sporne ter ne povzročajo zavrnitvenih reakcij. Njihova najpomembnejša lastnost, ki se izkorišča v terapijah, je imunosupresivno delovanje. Potujejo na mesto vnetja ter preko izločanja različnih parakrinih dejavnikov umirjajo vnetje. V zadnjih nekaj letih so se MSC tudi pri nas začele uporabljati za zdravljenje hudih oblik bolezni presadka proti gostitelju (ang. graft-versus-host disease, GvHD), pri katerih klasične oblike zdravljenja ne delujejo. Veliko se uporabljajo tudi za zdravljenje nekaterih avtoimunskih bolezni ter globokih hrustančnih poškodb in osteoartritisa. Poleg naštetega se v kardiologiji že nekaj let z veliko uspešnostjo uporabljajo za zdravljenje kronične oblike srčnega popuščanja.
Na vseh področjih se je zdravljenje z MSC zaradi izredno redkih neželenih učinkov izkazalo za zelo varen in učinkovit način zdravljenja. Številne raziskave se osredotočajo na potencial MSC za zdravljenje multiple skleroze, cerebralne paralize, avtizma, izgube sluha, Crohnove bolezni, lupusa, poškodb hrbtenjače, sladkorne bolezni tipa I in II ter zdravljenja nevrodegenerativnih bolezni, kot so demenca, Parkinsonova in Alzheimerjeva bolezen. Poleg tega je gensko spreminjanje MSC za čezmerno izražanje protitumorskih genov zelo obetavno za bodočo klinično terapijo za zdravljenje raka.
Viri:
- Bersenev A. 2012. Proposal for ISCT to revise the definition and minimal criteria of mesenchymal stromal cells. Stem Cell Assays, Promoting Rigorous Reproducible Research on Stem Cells http://stemcellassays.com/2012/12/proposal-isct-revise-definition-minimal-criteria-mesenchymal-stromal-cells/ (12.jan.2017)
- Celične terapije z matičnimi celicami v Sloveniji. 2016. Zdrave novice: 58-59 http://www.educell.si/o-nas/novice-66317/celicne-terapije-z-maticnimi-celicami-v-sloveniji/media/zdravenovice.pdf (12. nov. 2016)
- Rožman P., Strbad M., Kneževič M. 2007. Uporaba matičnih celic v medicini. Ljubljana, Zavod Republike Slovenije za transfuzijsko medicinoLinder U., Kramer J., Rohwedel J., Rohwedel P. 2010. Mesenchymal stem or stromal cells: toward a better understanding of their biology? Transfusion Medicine and Hemotherapy, 37:75-83
- Kim N., Cho S. G. Clinical applications of mesenchymal stem cells. 2013. The Korean Journal of Internal Medicine, 28: 387-402
- Wu Y, Wang J., Tredget E. E. 2007. Bone marrow-derived stem cells in wound healing: a review. Wound Repair and Regeneration, 15: 18-26
- Pittenger M. F., Martin J. M. 2004. Mesenchymal stem cells and their potential as cardiac therapeutics. Circulation Research, 95: 9-20
Avtorici prispevka:
Mojca Justin je mlada raziskovalka na Zavodu RS za transfuzijsko medicino in vpisana v 2. letnik doktorskega študija Biomedicina na Medicinski fakulteti v Ljubljani. V svojem raziskovalnem delu doktorske naloge preučuje s starostjo povezane celične in molekularne mehanizme staranja krvotvornih matičnih celic ter njihovega mikrookolja v kostnem mozgu na mišjih modelih. Trenutno raziskave izvaja na celičnih kulturah kostnega kostega mozga, kjer poskuša čim bolje ponazoriti pogoje kot so v organizmu, kasneje pa se bo posvetila tudi samim presaditvam krvotvornih matičnih celic na živalskih modelih. Raziskovalno delo je njena strast in s svojim delom želi prispevati k napredku znanosti na področju regenrativne medicine.
Simona Miceska je mlada raziskovalka na Onkološkem Inštitutu v Ljubljani na oddelku za citopatologijo, kjer se ukvarja s preučevanjem raka jajčnikov. Pred tem je bila nekaj let zaposlena na Zavodu RS za transfuzijsko medicino, kjer je z navdušenjem preučevala procese staranja, 2D celične kulture, mezenhimske matične/stromalne celice ter izolacijo kostnega mozga. Za življenju in raziskovanje pravi: če pa ti v srcu ne gori močan ogenj, nima smisla poskušati.
