Co jsou hematopoetické kmenové buňky?
Hematopoetické kmenové buňky (HSC) jsou buňky, které mohou produkovat všechny buňky krevního typu. Aby toho bylo dosaženo, HSC generují lymfocyty, granulocyty a červené krvinky. Lymfocyty a granulocyty jsou typy bílých krvinek.
Hematopoéza je proces, kterým je krev neustále doplňována podle potřeby. Hematopoetické kmenové buňky vytvářejí krevní buňky potřebné v tomto procesu. HSC také vyrábějí nové kmenové buňky.
HSC jsou obvykle umístěny v kostech, které obsahují dřeně. Nacházejí se také ve velmi malém počtu v krvi a ve velkém počtu v pupečníkové krvi. Kmenové buňky, zejména HSC, mají potenciál nahradit poškozené buňky, jako je poškozená kostní dřeň v případě leukémie. Žádný jiný typ kmenových buněk se pro terapii a transplantaci nepoužívá tak často jako HSC.
Krevní buňky jsou produkovány krevními orgány v kostní dřeni určitých kostí, jako je femur, kyčle, žebra a sternum. Dřeň je zodpovědná za produkci až 70% všech bílých krvinek, stejně jako všech krevních destiček. Destičky jsou diskovité struktury, které umožňují srážení krve.
Hematopoetické kmenové buňky mají schopnost aktivovat se v kostní dřeni. Mohou také vstoupit do krevního oběhu. HSC jsou také charakterizovány schopností umožnit jejich vlastní buněčnou smrt nebo apoptózu, pokud je buňka poškozená nebo nepotřebná.
HSC byly intenzivně studovány od 50. let 20. století a od 60. let se v léčbě pacientů s poruchami imunitního systému, s krevními poruchami a rakovinou používají. Tyto buňky mohou být implantovány do jiných tkání a stát se jinými buňkami, jako jsou neurony. I když existuje velký potenciál pro použití těchto buněk při terapii degenerativních onemocnění, existují určité problémy s jejich využitím.
Kmenové buňky, zejména HSC, se nemohou samy replikovat a diferencovat v umělém prostředí, jako je kultivační miska nebo zkumavka. Neexistuje také způsob, jak přesně identifikovat kmenové buňky z jiných bílých krvinek. Hematopoetické kmenové buňky mají tendenci mít stejnou velikost a tvar a stejné chování jako bílé krvinky.
Identifikaci těchto buněk dále brání, protože existují dva typy krvetvorných kmenových buněk, dlouhodobé a prekurzorové buňky. Dlouhodobé buňky se mohou donekonečna obnovovat a nacházejí se v kostní dřeni. Prekurzorové buňky, také nazývané progenitorové buňky, lze také nalézt v kostní dřeni, ale nemohou se nekonečně replikovat. Pro terapeutické účely jsou dlouhodobé kmenové buňky mnohem výhodnější.
Když má pacient leukémii - rakovinu kostní dřeně nebo jiné krevotvorné orgány - je často léčen alogenní transplantací krvetvorných buněk. První krok v takovém postupu vyžaduje, aby pacient podstoupil radiační terapii k vymýcení své vlastní kostní dřeně a HSC. Kostní dřeň dárce je potom transplantována pacientovi s leukémií. Po implantaci se nové HSC množí a diferencují, aby nahradily buňky, které byly zničeny zářením.