Použití kmenových buněk k léčbě poškození artritidy a chrupavky

Může pokroky v oblasti vědy udělat tuto možnost?

Každý den vidím pacienty, kteří bojují s bojem proti času a stárnutí . Chceme zůstat aktivní a zdravá, a co je nejdůležitější, bez bolesti. Chceme pokračovat v tom, co děláme, mnoho z nich vyžaduje zdravé klouby, přesto bojujeme proti poškození a zhoršení chrupavky v našich kloubech.

Všude kolem nás vidíme příklady lidí, kteří provádějí mimořádné činnosti až do pozdní fáze života.

Vidíme, že lidé provozují maratony nebo chodí na golfové hřiště, ale naše klouby nás nenechají držet krok. Vidím také mnoho mladších a středních věkových sportovců, kteří poškozují klouby, a starají se o dlouhodobé důsledky těchto škod a pokud to znamená, že jejich schopnost pokračovat v těchto činnostech je omezená.

Otázka, která nastává, je: co můžeme dělat? Chrupavka má omezenou schopnost léčit nebo regenerovat, ale potřebujeme ji déle, než trvá. Můžeme dělat cokoliv, abychom stimulovali hojení chrupavky nebo obnovili novou vrstvu tlumení pro naše klouby? Jsou kmenové buňky odpovědí na zvrácení průběhu stárnutí nebo poškození kloubu?

Co je to chrupavka a jak se ničí?

Chrupavka je typ pojivové tkáně v těle. V našich kloubech máme několik typů chrupavek, nejčastěji se však jedná o hladké vyložení kloubu nazývané kloubní nebo hyalinní chrupavkou.

Tento typ chrupavky tvoří hladkou vrstvu polštáře na konci kosti v kloubu. Tato tkáň je velmi silná, přesto má schopnost komprimovat a absorbovat energii. Je také velmi hladká a kluzká a umožňuje kloubům bez námahy klouzat širokým rozsahem pohybu.

Po poškození kloubní chrupavky může být tato hladká polštářová vrstva opotřebena.

V případě traumatických poranění někdy náhlá síla způsobí, že se chrupavka rozbije nebo se poškodí a vystaví podkladovou kost. V případě osteoartrózy (také nazývané degenerativní nebo opotřebení-a-slzná artritida), v průběhu času, že hladká vrstva může nosit tenké a nerovné. Nakonec, jak se tato poduška odvádí, mohou se kloubní pohyby ztuhnout a bolet. Klouby se mohou zapálit a otupit . A jak se tyto příznaky zhoršují, obvykle se bolestivost a omezení v činnosti stávají problematickými.

Existují způsoby léčby poškození chrupavky a artritidy, ale obvykle se tyto léčby zaměřují buď na zmírnění příznaků vyhlazením poškozené chrupavky nebo na nahrazení povrchu kloubu umělým implantátem, například při náhradě kolen nebo při náhradě kyčelního kloubu .

Jak mohou kmenové buňky léčit poškozenou chrupavku?

Kmenové buňky jsou speciální buňky, které mají schopnost množit se a rozvíjet se v různých typech tkání. Ve vývojových stádiích plodu jsou kmenové buňky bohaté. V dospělosti se však kmenové buňky omezují na specifické úkoly regenerace několika typů buněk, jako jsou například krevní buňky. V tkáních chrupavky se normálně nenacházejí kmenové buňky, a proto je jen málo schopností léčit nebo regenerovat novou chrupavku.

Nejčastěji v oblasti ortopedické chirurgie a kloubních problémů se kmenové buňky získávají z zdrojů dospělých kmenových buněk . Primárními zdroji jsou kostní dřeň a mastná tkáň. Tyto kmenové buňky mají schopnost vyvinout se do buněk chrupavky, nazývaných chondrocyty. Oni také vykazují některé další užitečné vlastnosti tím, že stimulují tělo ke snížení zánětu, stimulují opravu buněk a zlepšují průtok krve. Tento proces je způsoben sekreci buněčných signálů a růstových faktorů, které stimulují tělo k zahájení hojivých procesů.

Jakmile byly získány kmenové buňky, je třeba je dodat do oblasti poškození chrupavky.

Jednou z možností je jednoduše vstříknout kmenové buňky do kloubu. Existuje řada studií, které zkoumají pouze toto, a některé údaje ukazují zlepšení symptomů. Kolik z tohoto zlepšení je výsledkem růstu nových chrupavek oproti jiným účinkům kmenových buněk (výše uvedené hojivé vlastnosti včetně protizánětlivých účinků) není známo.

Problémem při podávání injekčních kmeňových buněk je, že chrupavka je komplexní tkáň, která se skládá z více než jen buněk. Aby se regenerovala chrupavka, musí být také rekonstruována komplexní tkáňová struktura chrupavky. Chrupavka je často popsána jako struktura podobná lešení, která je složena z kolagenu, proteoglykanů, vody a buněk. Injekce pouze kmenových buněk je považována za neúčinnou při stimulaci tvorby celé struktury chrupavky.

Existují výzkumy o typech trojrozměrných tkáňových lešení navržených tak, aby měly chrupavkovou strukturu. Kmenové buňky mohou být potom injektovány do lešení, v naději na lepší obnovení normálního typu chrupavky. Trojrozměrný tisk se rychle stává vzrušující částí tohoto typu výzkumu.

Léčba kmenových buněk pracuje dlouhodobě?

Existuje řada studií o použití kmenových buněk pro léčbu poškození chrupavky a artritidy. Většina těchto studií zahrnuje kolenní kloub, existují však také studie zaměřené na kotník, rameno a další klouby. Většina těchto studií používá injekce, jelikož tkáňové inženýrské lešení jsou stále vyvíjené a nejsou dobře prozkoumány.

Pozitivně, tyto studie často ukazují zlepšení symptomů, s menším počtem bolesti a zlepšením funkčních skóre. Na dolní straně byla většina těchto studií velmi malá a trvala pouze měsíce nebo roky. Dlouhodobé důsledky injekcí kmenových buněk nebyly zkoumány.

Nejedná se o to, že se nikdo nedívá na tyto otázky, spíše proto, že shromažďování dlouhodobých údajů trvá dlouho. Proto jsme pravděpodobně deset let nebo daleko od toho, abychom příliš věděli, jak to má vliv na dlouhodobé zdraví společného života.

Dalším velkým problémem u většiny těchto studií je to, že nebylo prokázáno, že jsou hodně, pokud vůbec nějaké, lepší než standardní léčba non-chirurgické artritidy. Takže zatímco lidé mohou mít nějaké zlepšení s kmenovými buňkami, nemusí to být všechno jinak než u jiných léčení považovaných za bezpečnější a mnohem méně nákladné. Například pokud kortizonový zásah nebo fyzikální terapie mají příznivé účinky, tak proč podstoupit experimentální léčbu, která se ukázala být mnohem lepší?

Konečně existují vážné otázky týkající se bezpečnosti léčby kmenových buněk. Byly zde otázky od aktivace imunitního systému až po maligní transformaci . Část problému spočívá v tom, že některé typy léčby kmenových buněk jsou pravděpodobně velmi bezpečné, zatímco jiné přinášejí značné riziko, ale všechny jsou zařazeny do kategorie "léčba kmenovými buňkami".

Pacientům může být těžké zjistit, jak bezpečně se léčba, kterou dostávají, může být. Dokud nebudeme vyvinout společný jazyk ohledně používání kmenových buněk a nebudeme rozumět rizikům a přínosům různých typů léčby kmenovými buňkami, je příliš brzy na to, aby se tato experimentální léčba široce doporučila.

Stojí to Čekání?

Jedna z nejčastějších otázek, které slyším od lidí, kteří uvažují o dalších krocích v léčbě artritidy, je to, zda stojí za to čekat na léčbu kmenových buněk: měl bych odložit náhražku v naději, že kmenové buňky jsou za rohem?

To je nepravděpodobné. Pravděpodobně budou kmenové buňky nejvíce užitečné zpočátku pro lidi, kteří mají poranění jejich kloubu a chtějí předcházet zhoršení chrupavky v tomto kloubu, a ne pro lidi, kteří chtějí znovu získat novou chrupavku. Například mladý sportovec s normálním kolenem udržuje poranění vazu a související poškození chrupavky. Struktura kolena je normální, ale chrupavka byla poškozena. Doufáme, že vstřikování kmenových buněk může pomoci stimulovat tělo k opravě tohoto poškození předtím, než se chrupavka neopravitelně poškodí.

Jedná se o daleko odlišný scénář od někoho, kdo má špatně poškozený kloub, který je mimo vyrovnání, postrádá chrupavku a vyvinul deformity jako kostní ostruhy. V těchto scénářích je pravděpodobnost, že kmenové buňky významně pomáhají kdykoli v blízké budoucnosti, a je tenký. Stále máme dlouhou cestu, pokud jde o tkáňové inženýrství a dodávky kmenových buněk, abychom věděli, jak pomoci těmto osobám.

Spodní linie

Kmenové buňky jsou pro mnohé považovány za budoucnost ortopedie a hojení kloubů. Právě se začínáme naučit, jak využít schopnosti kmenové buňky opravit a obnovit chrupavku. I když existuje povzbudivý výzkum, máme pravděpodobně desetiletí daleko od toho, abychom mohli zvrátit účinky artritidy a poškození chrupavky způsobem, který bude prospěch většině lidí.

V současnosti je mnoho věcí o kmenových buňkách. Jednoduše nevíme dostatečně o rizicích léčby, o možných přínosech a pokud nabízejí nějakou výhodu oproti jiným lékům, které se v současné době používají při léčbě problémů chrupavky v našich kloubech. Právě teď se jedna osoba označuje jako "léčba kmenovými buňkami" může být zcela odlišná od jiné. Proto je velmi obtížné porovnat léčbu, bezpečnost a účinnost.

Doporučuji značnou opatrnost u někoho, kdo slibuje zlepšení léčbou pomocí kmenových buněk. Nejdůležitější je, že současná léčba problémů chrupavky s kmenovými buňkami nebyla prokázána, že zvrátila účinky artritidy. Zatímco některé studie ukazují určité klinické zlepšení, není to nikterak blízko léčby tohoto stavu.

> Zdroje:

> LaPrade RF, Dragoo JL, Koh JL, Murray IR, Geeslin AG, Chu CR. "AAOS Research Symposium Aktualizace a konsenzus: Biologická léčba ortopedických poranění" J Am Acad Orthop Surg. 2016 Jul; 24 (7): e62-78.

> Tuan RS, Chen AF, Klatt BA. "Regenerace chrupavky" J Am Acad Orthop Surg. 2013 May, 21 (5): 303-11.

> Saltzman BM, Kuhns BD, Weber AE, Yanke A, Nho SJ. "Kmenové buňky v ortopedii: komplexní příručka pro ortopedické ordinace" Am J Orthop. 2016 červenec, 45 (5): 280-288, 326.