Kmenové buňky představují fascinující oblast medicínského výzkumu s obrovským potenciálem pro léčbu široké škály onemocnění. Jsou to živočišné buňky, které mají dvě klíčové vlastnosti: schopnost sebeobnovy a schopnost přeměny na zralé, specializované buňky. Tato jedinečná kombinace z nich činí „univerzální stavební materiál“ lidského těla, který může být v budoucnu využit k regeneraci poškozených tkání a orgánů.
Co jsou kmenové buňky?
Kmenové buňky jsou základním kamenem mnoha pokroků v biologii a medicíně. Mají schopnost se dobře množit (proliferovat) a zároveň se přeměnit na jiný buněčný typ (diferencovat). Tato plasticita umožňuje jejich využití v regenerativní medicíně a tkáňovém inženýrství. Existuje několik typů kmenových buněk, přičemž některé mají vyšší potenciál pro proliferaci a diferenciaci než jiné. Mezi nejcennější a nejžádanější patří například MUSE buňky.
Potenciál kmenových buněk v léčbě
V budoucnu mohou kmenové buňky mít potenciál léčit a pomáhat pacientům se závažnými i život ohrožujícími onemocněními, jakými jsou například diabetes, srdeční infarkt, mozková mrtvice nebo nádorová onemocnění. Již dnes pomáhají v léčbě řady závažných onemocnění a očekává se narůst jejich uplatnění.
Jednou z nejinovativnějších oblastí současné stomatologie a biomedicíny je biologická obnova chybějících zubů. Vědecké týmy po celém světě vyvíjejí nové technologie a postupy, které slibují revoluční změny v léčbě onemocnění a ztráty chrupu. Jedním z nejvýznamnějších pokroků v této oblasti je výzkum blokace genu USAG-1 (Uterine Sensitization-Associated Gene-1), který má potenciál umožnit růst nových zubů bez ohledu na věk pacienta.
Vědcům z Lékařské fakulty Masarykovy univerzity se podařilo „naprogramovat“ kmenové buňky tak, aby se přeměnily v buňky utvářející zubní tkáň. Tento novátorský přístup spočívá ve způsobu, jakým kmenové buňky ovlivnili - zasáhli přímo dovnitř genomu pomocí lentivirů. Tento výzkum může otevřít nové cesty v zubní regenerativní medicíně a ukazuje novou metodu, jak lze přistupovat k získávání jiných buněčných typů z kmenových buněk.
Další významný pokrok představují indukované pluripotentní kmenové buňky (iPS buňky), které byly vyvinuty v Kyoto University. Tyto buňky lze získat reprogramováním dospělých buněk a mají schopnost diferencovat se do jakéhokoliv buněčného typu, včetně zubních buněk.
Výzkum kmenových buněk v České republice
V České republice se výzkumem kmenových buněk intenzivně zabývají vědci z Lékařské fakulty Univerzity Karlovy. Role lékařských fakult je v této oblasti nezastupitelná, protože laboratorní pokusy na zvířecích modelech samy o sobě nestačí. Kmenové buňky prolínají řadou předmětů, které se medici učí.
Integrované centrum buněčné terapie a regenerativní medicíny Mezinárodního centra klinického výzkumu Fakultní nemocnice u sv. Anny v Brně získalo unikátní laserové mikroskopy, které umožňují sledovat rychlé děje v kmenových buňkách, zkoumat je přímo v živých tkáních a izolovat mikroskopické struktury obsahující kmenové buňky.
Společnost Bioinova, a.s. se od roku 2008 zabývá odběrem, zpracováním a výzkumem kmenových buněk získaných z různých lidských tkání, s cílem vyvinout nové léčivé přípravky a postupy v regenerativní medicíně. Společnost úzce spolupracuje s řadou zahraničních i domácích výzkumných pracovišť.
Odběr a skladování kmenových buněk
Odběr a skladování kmenových buněk může mít klinický význam pro vlastního dárce (tzv. autologní transplantace) i pro terapii rodinných příslušníků nebo jiných příjemců (tzv. alogenní transplantace). Velkou výhodou mléčných i trvalých zubů jako zdroje kmenových buněk je dostatek času na rozhodnutí a mnoho příležitostí pro odběr.
Zubní dřeň, získaná ze zubu správným postupem, obsahuje kmenové buňky, které mají schopnost měnit se například v chrupavku, oční rohovku, zub, kůži nebo tukovou tkáň. Podporují také vznik nových cév, které jsou nezbytné pro jejich správnou funkci.
Společnost Bioinova, a.s. provádí odběr zubů, zpracování zubní dřeně a její skladování v tkáňové bance. Proces zahrnuje odběr zubu, sérologické vyšetření krve dítěte, mikrobiologickou zkoušku zubní dřeně a její následné uložení ve speciálních nádobách při nízkých teplotách. V případě potřeby může být zamrazená dřeň použita jako zdroj kmenových buněk pro výrobu léčivého přípravku moderní terapie.
Výzvy a rizika
Ačkoliv je potenciál kmenových buněk obrovský, je třeba si uvědomit i možná rizika. Některé neověřené postupy, které nabízejí „kmenové buňky“ téměř kamkoli jako léčbu čehokoliv, mohou být škodlivé, ba přímo nebezpečné. Je proto nezbytné dbát na indikace a zabránit diskreditaci této tématiky. Výzkum kmenových buněk je běh na hodně dlouhou trať a vyžaduje hlubší znalosti o jejich fungování.
Klinické experimenty by neměly být pro pacienty finančně zatěžující, protože účast ve studiích je pro dobrovolníky. Vědci a lékařské fakulty mají nezastupitelnou roli v oblasti výzkumu kmenových buněk, a to jak z hlediska biomedicínských věd, klinické praxe, tak i zájmů komerčních.