• Szolgáltatásaink
  • Árlista
  • Magunkról
  • Kapcsolat
  • Karrier
  • Telefon: (+36) 1 489-5200 | E-mail: info@bhc.hu
    language enmagyar

    A köldökzsinórvérből származó őssejtek klinikai jelentősége

    LANGMÁR ZOLTÁN DR.1, 2, BENYÓ GÁBOR DR. 3, VAS VIRÁG DR.3, TÖMÖSVÁRY ZOLTÁN DR.1,BÁNHIDY FERENC DR.1


    Összefoglaló
    A köldökzsinórvérből nyert vérképző (hemopoetikus) őssejtek allogén (idegen szervezetből történő) transzplantációja napjainkra klinikai gyakorlattá vált. Az eddigi vizsgálatok során alkalmasnak találták rosszindulatú és nem rosszindulatú vérképzőszervi megbetegedések kezelésében egyaránt. A transzplantációt követően nagy arányban következik be eredményes megtapadás. Az átültetésre kerülő, köldökzsinórvérből származó őssejteknek kevésbé szigorú immunológiai [humán leukocita antigén (HLA)-azonossági] kritériumoknak kell megfelelni. A köldökzsinórvér eredetű vérképző őssejtek használatának hátránya azonban az ilyen úton kinyerhető sejtek viszonylag kis száma. A legújabb kutatások épp ennek megoldását célozzák, egyrészt több köldökzsinórvér-transzplantátum bejuttatásával egymást követő (tandem-kettős) transzplantációk során, másrészt a progenitor sejtek (elődsejtek) számának növelésével szervezeten kívüli, in vitro tenyésztési eljárások alkalmazásával. Az allogén transzplantációval ellentétben az autológ (saját szervezetből származó) őssejt-átültetés napjainkban még nem gyakori. További jövőbeni alkalmazási területeit illetően azonban igen intenzív kutatásokat folytatnak, főleg a regenerációs medicina területén, ahol elhalt, vagy sérült szövetek (pl. szívizom-infarktus után elpusztult izomszövet) pótlása, vagy helyreállítása a cél.

    Bevezető
    Az első sikeres allogén köldökzsinórvér-őssejt átültetést 1988-ban hajtották végre egy anconi-betegségben szenvedő (Fanconi-anémiás) fiúgyermeken, újszülött leánytestvérének köldökzsinórvéréből nyert, immunológiai szempontból azonos [(HLA)-identikus] hemopoetikus őssejtek felhasználásával. Ez a fiú ma egészséges, és működő, donor eredetű vérképző- és nyirokrendszerrel rendelkezik. Azóta a köldökzsinórvérből nyert őssejtek begyűjtése, tárolása és beültetése széles körben alkalmazott eljárássá vált rosszindulatú, és nem rosszindulatú vérképzőszervi betegségekben, valamint veleszületett immunhiányos állapotokban, illetve bizonyos típusú daganatos megbetegedésben szenvedő páciensek kezelésében. Világszerte több mint 5000 allogén köldökzsinórvér-őssejt transzplantációt hajtottak már végre sikeresen. A köldökzsinórvér jelentős őssejtforrás, nem csupán gyermek pácienseknél, ahol a vérképző őssejtek beültetésére kb. 15%-os arányban köldökzsinórvér eredetű sejteket használnak, hanem felnőtt betegeknél is. Jóllehet a módszer kifejlesztésének kezdetén a köldökzsinórvér eredetű vérképző őssejtek transzplantációját kizárólag gyermekek kezelése során tudták alkalmazni az átültethető sejtek korlátozott száma miatt, nemrégiben kimutatták, hogy ez a transzplantációs eljárás felnőttek számára is ígéretes gyógykezelési lehetőség. Az eddig végrehajtott transzplantációk többségükben allogének voltak. Az autológ (saját) köldökzsinórvér őssejtek transzplantációja ma még viszonylag ritka. Egyelőre nem pontosan tisztázott még, hogy a köldökzsinórvérből nyert, korai őssejtekben a vérképző rendszer pótlásán túl, milyen lehetőségek rejlenek a szövetregenerálás más alkalmazási területein. E tárgyban számos kutatást folytatnak világszerte.

    1 Semmelweis Egyetem Általános Orvostudományi Kar, II. Sz. Szülészeti és Nőgyógyászati Klinika, Budapest
    2 Budai Egészségközpont, Budapest
    3 Humancell MCC Kft., Budapest

    A köldökzsinórvérből nyert vérképző őssejtek tulajdonságai
    Az őssejt-transzplantációra váró betegek számára az esetek kb. 30%-ában találnak rokon csontvelődonort. A többi páciens számára nem rokon őssejt-donort kell keresni. A több hónapos várakozási idő, ami szükséges lehet a megfelelő donor kiválasztásához, és a transzplantátum kinyeréséhez, veszélyesen hosszú, amikor a betegség előrehaladott állapota miatt sürgős őssejtátültetésre van szükség. Az olyan esetekben, amikor nem sikerül megfelelő csontvelő donort találni a beteg számára, jelentős segítséget jelent az egyéb forrásból, mint pl. a köldökzsinórvérből nyert vérképző őssejtek alkalmazása. Hiszen, ha szinte minden egyes újszülött köldökzsinórvéréből nyerhetnénk őssejteket, és azután azok állami támogatásból fenntartott, közösségi köldökzsinórvér-bankokban megtalálhatók lennének, akkor rendelkezésre állnának nagyon ritka HLA típusú (például etnikai kisebbséghez tartozó) betegek számára is (lásd az 1. táblázatot). További előnyt jelent, hogy a transzplantátum igénylése és tényleges beültetése közötti idő jelentősen lerövidül, ha köldökzsinórvér bankokat is bevonják a donorkeresési programba, mert a tárolt köldökzsinórvér-minta azonnal rendelkezésre áll. A köldökzsinórvér őssejtek átültetésének előnye más, felnőtt szervezetből származó mintákkal szemben, hogy az esetleges vírus (cytomegalovírus, Epstein-Barr vírus
    stb.) átadásának kockázata is lényegesen kisebb. A köldökzsinórvért a köldökzsinór már elkötött részéből, és a méhlepényből gyűjtik, a donor szempontjából teljesen veszélytelen és fájdalommentes módon. Az eljárás a szülés természetes lefolyására sincs hatással. A köldökzsinórból származó őssejtek átültetésekor a graft versus host betegség (GvHD) kialakulásának veszélye is kisebb, hiszen a transzplantátummal átkerülő fehérvérsejtek immunológiailag éretlenek. Egyelőre még hátrány azonban a kinyerhető őssejtek korlátozott száma. Átlagban 50-200 ml köldökzsinórvér gyűjthető, korlátozott számú magvas sejttel. Sikeres beültetéshez testsúly kilogrammonként legalább 1-2 × 107 magvas sejtre van szükség. Ennek megfelelően a köldökzsinórvér őssejttranszplantáció elsősorban gyermekek számára megfelelő eljárás, míg felnőtt betegek kezelésére csak bizonyos körülmények között, így pl. kis testtömeg esetén lehet alkalmas. E limitáló tényezők kiküszöbölésére több stratégiát vizsgálnak már. Azt is kimutatták, hogy a köldökzsinórvérből nyert őssejtek osztódási képessége jelentősen nagyobb, mint a felnőttekből nyert sejteké. Úgy tűnik, hogy a vérképző őssejtek szervezeten kívüli, in vitro szaporítása megoldható feladat. Az azonban még nem tisztázott, hogy az in vitro kezelés során nincs-e túl nagy veszteség a korai őssejtek számában, ami negatív irányban befolyásolhatja a sejtek hosszú távú megtelepedését. A beültetés hatékonyságának növelésére alkalmazott egyéb stratégiák között találjuk az ugyancsak csontvelői eredetű mesenchymalis őssejtek (MSC) vérképző őssejtekkel együtt történő, úgynevezett kotranszplantációját, illetve a kétféle sejtpopuláció egymás utáni (tandem) beültetését. Ismert, hogy a köldökzsinórvérből nyert vérképző őssejtek transzplantációja után a túlélési arány hasonló,egyes esetekben még jobb is, mint a csontvelő eredetű őssejtek átültetését követően.

    Köldökzsinórvérből nyert őssejtek előnyei és hátrányai a csontvelőből származókhoz képest
    a transzplantáció sikeressége szempontjából (Troeger és mtsai nyomán):


    Csontvelő regiszter
    esetében
    Köldökzsinórvér bankok
    esetében
    Az őssejtforrás hozzáférésig eltelt átlagos idő:
    3-6 hónap
    < 1 hónap
    Regisztrált, de az átültetés időpontjában nem elérhető donorok aránya:
    30 %
    < 1 %
    Ritka HLA típusok jelenléte:
    2 %
    29 %
    A graft megszerzésének legfőbb akadálya:
    HLA típus
    azonosság hiánya
    Sejtszám és HLA
    Emlékeztető (booster) őssejt-transzplantáció vagy donor lymphocyta infúzió lehetősége:
    Fenn áll
    Ugyanabból a donorból
    nem lehetséges
    Vírus átvitel veszélye:
    Van
    Alacsony
    Veleszületett betegség veszélye:
    Nincs
    Van
    Kockázat a donor számára:
    Van
    Nincs

    Köldökzsinórvér-eredetű őssejt transzplantációk klinikai eredményei
    Az 1988-ban végrehajtott első, köldökzsinórvér-eredetű őssejt-átültetés új távlatokat nyitott az orvostudományban. Ennek megfelelően több országban, állami támogatással, illetve alapítványi segítséggel működő, közösségi köldökzsinórvér őssejt-bankokat hoztak létre. A fagyasztva tárolt, immunológiai szempontból megfelelően (HLA-) tipizált, felhasználásra kész transzplantátumokat biztosító bankok létezéséből elsősorban a sürgős transzplantációra szoruló páciensek profi tálnak legtöbbet. Számos vizsgálatban igazolódott, hogy a vérképző őssejtek átültetésének sikere a transzplantátumban lévő sejtek számától [összes magvas sejt száma (TNC) és a CD34+ vérképző őssejtek száma], valamint a HLA típusban mutatkozó eltérések nagyságától függ. A bevitt magvas sejtek száma, optimális esetben több mint 3 × 107/ttkg. Kimutatták azt is, hogy a transzplantációval kapcsolatos mortalitás összefüggésben áll a sejtszámmal. A hozzávetőlegesen 107 számú magvas sejt/ttkg transzplantációja után a mortalitás 70 %-os volt. Ez az érték azonban 30 %-osra csökkent 3 107 magvas sejt/ttkg átültetésekor. A rokon, allogén transzplantációkkal szemben köldökzsinórvér átültetéskor a recipiens vérképzésének helyreállásához szükséges idő hosszabb, de a hosszú távú túlélési eredmények közel azonosak. Amint a korábbiakban már említettük, a csontvelő átültetésekkel ellentétben köldökzsinórvér transzplantációknál kisszámú immunológiai eltérés még tolerálható. Gyermekek hematológiai malignitásai esetében a donor-recipiens közötti HLA-eltéréseknek esetlegesen jó terápiás előnye is van a teljes gyógyulás (remisszió) eléréséhez. Igazolták, hogy fiatalabb korú és alacsonyabb testsúlyú gyermekekben a beültetés eredményesebb. Ismert, hogy nemcsak rosszindulatú betegségek, hanem öröklődő, és súlyos tünetekkel járó kórképek (pl. talasszémia és sarlósejtes vérszegénység) esetén is jó eredményeket lehet elérni az eljárás alkalmazásával. Az allogén eredetű köldökzsinórvér a klasszikus őssejtforrások - ilyen például a csontvelő - jó alternatíváját jelenti. Fontos, hogy ismerjék ezt a terápiás lehetőséget azok a szülészorvosok is, akik olyan várandós nő gondozását végzik, akinek már van hematopoetikus őssejt-átültetésre szoruló gyermeke. Összegezve elmondható, hogy a köldökzsinórvérből származó őssejtek átültetése esetlegesen megoldást jelenthet olyan felnőtt betegek kezelésére is, akik számára nem áll rendelkezésre megfelelő immunológiai tulajdonságokkal bíró, klasszikus csontvelő transzplantátum. A köldökzsinórvér minták korlátozott sejttartalma azonban kritikus tényező, ezért számos kutatás irányul a felnőttek kezelési eredményességének javítására. Az egyik ígéretes megközelítést többszöri köldökzsinórvér transzplantáció végrehajtása jelentheti.

    Jövőbeni lehetőségek - a kutatások fő irányvonalai
    A köldökzsinórvér-eredetű őssejteket egyre szélesebb körben alkalmazzák a vérképző rendszer regenerálására gyermekek és felnőttek malignus, és nem malignus betegségeinek kezelésében. A közösségi köldökzsinórvérbankok allogén, rendszerint nem-rokon donorú transzplantációkhoz tárolnak vérképző őssejteket. A tároltatott őssejtminták nagyobb részét bizonyos leukémia-típusok allogén terápiájára használják, mintegy egynegyedét pedig genetikai betegségek gyógykezelésére. A közösségi köldökzsinórvér bankok segítségével adott továbbá a lehetőség arra is, hogy vérképző őssejteket biztosítsanak olyan etnikai kisebbségekhez tartozó betegek számára is, akiknek a nyilvántartott csontvelő donorok köréből csak kis eséllyel lehet donort találni, hiszen ritka HLA típussal rendelkező csontvelő donorok ritkábban is szerepelnek a csontvelődonor-regiszter hálózatban. Az őssejt-átültetés legismertebb javallata az akut leukémia. Az eljárás további indikációi közé tartoznak még bizonyos típusú limfómák és egyes autoimmun betegségek. Napjainkban már ismert, hogy a köldökzsinórvér többféle (vérképző és ún. mesenchymalis) őssejtet is tartalmaz. Nemrégiben kevésbé differenciált (éretlenebb), ún. multipotens progenitor sejteket is izoláltak a köldökzsinórvérből. Bár e sejtek száma kevés, felhasználási lehetőségeiket illetően igen ígéretes távlatok nyíltak. A legújabb kutatási eredmények szerint izolálhatók olyan, ún. multipotens őssejtek is, amelyek a differenciálódásuk során képesek mindhárom sejtrétegből származó (mesodermális, endodermális és ectodermális) sejttípus létrehozására. Ennek alapján feltételezhető, hogy a köldökzsinórvérből származó, várhatóan szervezeten kívül (in vitro) felszaporított és kezelt sejtek alkalmasak szövetregeneráció létrehozására olyan gyakori betegségek kezelésében is, mint a szívelégtelenség, a Parkinson-kór, vagy a cukorbetegség. Ennek megfelelően, a világ számos országában folytatnak intenzív kutatásokat az őssejtek vonatkozásában a regenerációs orvostudomány területén is.

    Abstract
    Allogenic transplantations of haematopoetic stem cells originated from human cord blood have become a clinical routine. Procedures are successful in malignant and nonmalignant diseases, with high engraftment rates and less strict human leucocyte antigen-match criteria. An important concern in using hematopoetic stem stem cells derived from cord blood is the relatively low number of stem cells that can be collected. However current research focuses on using several cord blood transplants (tandem transplantation) or increasing the number of progenitor cells by in vitro expansion procedures. In contrast to these current applications in allogenic stem cell transplantation, autologous transplantations are quite rare. Several ongoing research projects focus on the applications of stem cells in the field of regenerative medicine to reconstitute destroyed human tissues (eg. caused by myocardial infarction).
    Key words: cord blood, haematopoetic stem cell
    transplantation
    Langmár Zoltán Dr.
    e-mail: langmarzoltan@hotmail.com

    IRODALMI HIVATKOZÁSOK
    1. Gluckman E. és mtsai: Hematopoietic reconstitution in a
    patient with Fanconi's anemia by means of umbilical-cord blood from
    an HLA-identical sibling. N Engl J Med 1989, 321:1174-1178
    2. Gluckman E. és mtsa: Cord blood transplant: strategy of alternative
    donor search. Semin Immunopathol 2004, 26:143-154
    3. Troeger C. és mtsai: Cord blood for allogenic and autologous banking.
    Eur Clinics Obstet Gynecol 2007,3:81-87
    4. Netcord Virtual Offi ce (2007) Netcord: unique source for stem cells.
    Available at: www.netcord.org
    5. Sanz M. A.: Cord-blood transplantation in patients with leukemia—a
    real alternative for adults. N Engl J Med 2004, 351:2328-2330
    6. Barker J. N. és mtsai: Searching for unrelated donor hematopoietic
    stem cells: availability and speed of umbilical cord blood vs bone
    marrow. Biol Blood Bone Marrow Transplant 2002, 8:257-260
    7. Surbek D.V., és mtsai: Optimising umbilical cord blood mononuclear
    cell yield for hematopoietic stem cell transplantation. Bone Marrow
    Transplant 1998, 22:311-312
    8. Laughlin M.J. és mtsai: Hematopoietic engraftment and survival in
    adult recipients of umbilical-cord blood from unrelated donors. N
    Engl J Med 2001, 344:1815-1822
    9. Shpall E.J. és mtsai: Transplantation of ex vivo expanded cord blood.
    Biol Blood Bone Marrow Transplant 2002,8:368-376
    10. Almeida-Porada G. és mtsai: Cotransplantation of human stromal cell
    progenitors into preimmune fetal sheep results in early appearance of
    human donor cells in circulation and boosts cell levels in bone marrow
    at later time points after transplantation. Blood 2000, 95:3620-3627
    11. Rocha V. és mtsai: Comparison of outcomes of unrelated bone marrow
    and umbilical cord blood transplants in children with acute leukemia.
    Blood 2001, 97:2962-2971
    12. Migliaccio A. R. és mtsai: Cell dose and speed of engraftment in
    placental/umbilical cord blood transplantation: graft progenitor cell
    content is a better predictor than nucleated cell quantity. Blood 2000,
    96:2717-2722
    13. Rubinstein P. és mtsai: Stored placental blood for unrelated bone marrow
    reconstitution. Blood 1993, 81:679-690
    14. Gluckman E.: Current status of umbilical cord blood hematopoietic
    stem cells transplantation. Exp Hematol 2000, 28:1197-1205
    15. Gluckman E. és mtsai: Results of unrelated umbilical cord blood hematopoietic
    stem cell transplant. Transfus Clin Biol 2001, 8:146-154
    16. Wagner J.E. és mtsai: Allogeneic sibling umbilical cord-blood transplantation
    in children with malignant and non-malignant disease.
    Lancet 1995, 346:214-219
    17. Locatelli F. és mtsai: Related umbilical cord blood transplant in patients
    with thalassemia and sickle cell disease. Blood 2003, 101:2137-
    2143
    18. Gluckman E.: Hematopoietic stem cell transplants using umbilical
    cord blood. N Engl J Med 2001, 344:1860-1861
    19. Barker J.N. és mtsai: Transplantation of 2 partially HLA-matched
    umbilical cord blood units to enhance engraftment in adults with hematologic
    malignancy. Blood 2005, 105:1343-1347
    20. Jaroscak J. és mtsai: Augmentation of umbilical cord blood (UCB)
    transplantation with ex vivo-expanded UCB cells: results of a phase
    1 trial using the AastromReplicell System. Blood 2003, 101:5061-
    5067
    21. Fernandez M.N. és mtsai: Unrelated umbilical cord blood transplants
    in adults: early recovery of neutrophils by supportive co-transplantation
    of a low number purifi ed peripheral blood CD34+ cells from an
    HLA-haploidentical donor. Exp Hematol 2003, 31:535-544
    22. Royal College of Obstetricians and Gynaecologists Scientifi c Advisory
    Committee (2001) Umbilical cord blood banking. Opinion paper
    2. Royal College of Obstetricians and Gynaecologists, London http://
    www.rcog.org.uk
    23. French National Consultative Ethics Committee for Health and Life
    Sciences (2002) Umibilical cord blood banks for autologous use or for
    research. Opinion Number 74. http://www.ccne-ethique.fr
    24. Kögler G. és mtsai: A new human somatic stem cell from placental
    cord blood with intrinsic pluripotent differentiation potential. J Exp
    Med 2004, 200:123-135
    25. Jiang Y. és mtsai: Pluripotency of mesenchymal stem cells derived
    from adult marrow. Nature 418:41-49
    26. Rubinstein P.: Why cord blood? Human Immunol 2006,67:398-404
    27. van de Ven és mtsai: The potential of umbilical cord blood multipotent
    stem cells for nonhematopoetic tissue and cell regeneration. Exp
    Hematol 2007,35:1753-1765
    28. Gardner. R.L.: Stem cells and regenerative medicine: principles, prospects
    and problems. C.R. Biologies 2007,330:465-473
    29. Wynter E.A.: What is the future for cord blood stem cells? Cryotechnology
    2003,41:133-138

    Forrás: VÉDŐNŐ folyóirat XVIII. ÉVFOLYAM 2008/1. SZÁM