Co można zrobić z osierdzia

Od jednego dawcy pobiera się nawet 200 różnych tkanek, które zostaną przeszczepione chorym na całym świecie

Od kiedy w 2000 r. naukowcy opisali ludzki genom, banki tkanek rozwijają się dynamicznie. Lekarze gromadzą materiał biologiczny potrzebny do transplantacji, transfuzji, diagnostyki i pracy laboratoriów kryminalistycznych oraz prowadzą badania naukowe. W wyniku eksperymentów na tkankach i komórkach zdeponowanych w tych placówkach powstało kilkanaście nowych leków stosowanych w przeszczepach i leczeniu urazów ortopedycznych. Kilka sporych sukcesów w tej dziedzinie odnieśli również Polacy.
Na świecie działa ponad 1,2 tys. banków tkanek, największe znajdują się w USA, Niemczech, Wielkiej Brytanii, w Chinach i Szwecji. Są finansowane przez rządy, fundacje i prywatne firmy, a ich zadaniem jest m.in. gromadzenie, przetwarzanie, sterylizacja, przechowywanie i dystrybucja tkanek. Lekarze pobierają ze zwłok nie tylko serce, wątrobę, trzustkę czy nerki, lecz także kości, zastawki serca, rogówki, skórę, żyły, tętnice i wiązadła.
– Od jednego potencjalnego dawcy można pobrać nawet 200 różnych tkanek, które następnie zostaną przeszczepione chorym na całym świecie – mówi Artur Kamiński z Krajowego Centrum Bankowania Tkanek i Komórek w Warszawie.
Pobrane tkanki przechodzą badania wirusologiczne, są odkażane, cięte, sterylizowane radiacyjnie i zamrażane w temperaturze minus 200 stopni Celsjusza. Dzięki temu z worka osierdziowego można zrekonstruować naczynia krwionośne. W największym na świecie banku tkanek LifeNet Health w USA pracownicy co roku przygotowują ponad milion preparatów potrzebnych do transplantacji.

Za mało krwi

Sporym sukcesem mogą się poszczycić banki krwi pępowinowej. Taką krew, krążącą w żyłach i tętnicach płodu, uznawano wcześniej za odpad i utylizowano wraz z łożyskiem. Tymczasem jest ona bardzo cenna, gdyż ma niewyspecjalizowane komórki układu krwiotwórczego, które potrafią się przekształcić w komórki bardziej wyspecjalizowane, m.in. w każdy ze składników układu immunologicznego.
Po raz pierwszy komórki macierzyste z krwi pępowinowej od niespokrewnionego dawcy przeszczepiono w 1988 r. kilkuletniemu amerykańskiemu chłopcu, który żyje do dzisiaj. Wtedy zabieg ten wzbudził wiele kontrowersji. Obecnie wiadomo, że krew pępowinowa ratuje życie wielu chorym cierpiącym m.in. na ostrą białaczkę, nowotwory, schorzenia neurologiczne, choroby układu sercowo-naczyniowego i naczyń wieńcowych. Na świecie wykonano już kilkanaście tysięcy takich zabiegów.
Długość życia pacjentów z białaczką, którym przeszczepiono komórki z krwi pępowinowej, jest identyczna jak po przeszczepieniu komórek ze szpiku kostnego. Po czterech latach od momentu otrzymania krwi pępowinowej, w zależności od choroby, żyje 35-85% pacjentów, czyli więcej niż w grupie ludzi, którzy otrzymali szpik. Choć układ krwiotwórczy odnawia się u nich wolniej, to rzadziej następuje reakcja odrzucenia. Łatwiej też jest dobrać pacjentowi krew pępowinową pod względem antygenów zgodności tkankowej HLA. W przypadku komórek ze szpiku musi się zgadzać dziewięć na 10 antygenów. W przypadku komórek z krwi pępowinowej zgodne muszą być cztery antygeny na sześć badanych. Lekarze przeprowadzają tzw. mieszane przeszczepy. Jednocześnie podają dwie lub trzy jednostki różnej krwi jednemu biorcy. Łączą też komórki macierzyste z krwi pępowinowej ze szpikiem lub z krwią obwodową. Gdy po kilku tygodniach trzeba jeszcze raz podać choremu komórki macierzyste, w przypadku szpiku kostnego prosi się ponownie dawcę o ich przekazanie. W przypadku krwi pępowinowej nie ma takiej możliwości.

Polskie sukcesy

W Polsce Centralny Bank Tkanek (obecnie Krajowe Centrum Bankowania Tkanek i Komórek w Warszawie) powstał w 1963 r. Teraz mamy 34 biobanki, a zatrudnieni w nich lekarze mogą się poszczycić sporymi sukcesami. Jednym z najprężniej działających ośrodków w Europie jest Bank Tkanek przy Regionalnym Centrum Krwiodawstwa i Krwiolecznictwa w Katowicach. W 2006 r. zatrudnieni tam naukowcy opracowali technologię hodowli chondrocytów, czyli komórek chrzęstnych, niezbędnych do wypełnienia ubytków chrząstki stawu kolanowego. Przeszczep chondrocytów stosuje już wiele ośrodków na całym świecie.
– Schorzenia chrząstki stawowej stanowią problem u wielu milionów ludzi. Chrząstkę pokrywa cienka warstwa płynu stawowego, który zmniejsza tarcie między kośćmi tworzącymi staw, amortyzuje wstrząsy, a podczas chodzenia przenosi ciężar kilkakrotnie przekraczający wagę człowieka. Ubytki chrzęstne ograniczają funkcję stawu i powodują ból. W efekcie powstają zmiany zwyrodnieniowe prowadzące do kalectwa – mówi Henryk Bursig, szef Banku Tkanek w Katowicach.
Podczas operacji chirurg pobiera od pacjenta fragment chrząstki, który trafia do laboratorium. Namnażanie jej komórek w surowicy własnej chorego trwa około dwóch-czterech tygodni. W tym okresie powstaje od kilku do kilkunastu milionów komórek na 1 ml roztworu. Potem są one wszczepiane pacjentowi za pomocą specjalnego kleju tkankowego w chore miejsce. Po dwóch miesiącach człowiek bez problemu może się poruszać.
Inny preparat z Katowic, PF-Gel, nośnik dla komórek, stosowany przy transplantacjach i regeneracji chorych komórek u pacjentów, zdobył złoty medal na Międzynarodowej Wystawie Wynalazków i Innowacji Innova 2011 w Brukseli. Komórki są wprowadzane do organizmu chorego za pośrednictwem żelu tkankowego na bazie białka – fibrynogenu oraz tzw. czynników wzrostu, otrzymanych z krwi pacjenta. Dzięki temu maleje ryzyko przeniesienia choroby zakaźnej, a rany goją się szybciej.
Katowicki bank ma na koncie 11 patentów. Łącznie przygotowano w nim ponad 130 tys. różnych materiałów do przeszczepów.
Prężnie działa też Bank Tkanek Oka w Lublinie. W ciągu 16 lat pracy dostarczył do szpitali ponad 5 tys. rogówek do transplantacji. – Prowadzimy badania nad komórkami rąbka rogówki oka. Mamy nadzieję, że wkrótce ich hodowla zakończy się sukcesem i będziemy mogli pomóc kolejnym pacjentom – mówi Grażyna Płaszczewska, kierowniczka tego banku.

Deponują dziecięce komórki

W Polsce kilka lat temu powstały trzy publiczne banki krwi pępowinowej, które miały za zadanie pobrać i zdeponować po 100 jednostek krwi. Pracę wykonały i miały efektywnie działać dalej. Obecnie jednak z powodu braku pieniędzy łącznie mają tylko ok. 500 jednostek tego płynu. Szacuje się, że dla polskich pacjentów należałoby mieć kilkadziesiąt tysięcy jednostek.
– Krew pępowinową można pobrać tylko podczas porodu, w ciągu kilku minut, z części płodowej łożyska i pępowiny. Następnie jest ona transportowana do banku i zamrażana w ciekłym azocie o temperaturze prawie minus 196 stopni Celsjusza – wyjaśnia Tomasz Baran z Banku Krwi Pępowinowej w Warszawie.
Potem krew za pośrednictwem Poltransplantu trafia do odpowiedniego rejestru i mogą ją otrzymać pacjenci na całym świecie. Pracę publicznych banków krwi w naszym kraju wspomaga sześć placówek prywatnych. Dodatkowo mają one tzw. bank rodzinny. Krew jest tam przechowywana tylko na potrzeby danej rodziny. Rodzice płacą za te usługi, ale mogą dysponować krwią dziecka aż do uzyskania przez nie pełnoletniości.
– Coraz więcej matek chce oddać krew pępowinową na potrzeby innych ludzi. Niestety banki nie mają pieniędzy na jej pobieranie, badanie i magazynowanie. Koszt przygotowania jednej próbki wynosi 2,5 tys. zł – dodaje Tomasz Baran.

Za i przeciw

Z biobanków korzystają też lekarze prowadzący badania nad wieloma chorobami, m.in. Alzheimera, Parkinsona, Alexandra, Canavan, pląsawicą Huntingtona i rdzeniowym zanikiem mięśni. Wymieniają się doświadczeniami na specjalistycznych portalach internetowych. Jednym z nich jest BrainNet, zrzeszający ponad 50 placówek naukowo-medycznych, specjalizujących się w leczeniu chorób mózgu. Chorzy wiążą z tymi badaniami ogromne nadzieje. Oczekują, że doświadczenia pozwolą na lepsze poznanie chorób dziedzicznych, odkrycie nowych biomarkerów dla chorób, opracowanie skutecznych leków oraz dopasowanie leczenia do indywidualnych cech genetycznych pacjenta. Jednak badania na komórkach u większości zdrowych ludzi wzbudzają kontrowersje, zwłaszcza gdy chodzi o badania przeprowadzane przez firmy prywatne.
Obecnie koncerny farmaceutyczne mają wiele problemów z opracowaniem nowych leków tradycyjnymi metodami. Wydłuża się też czas wprowadzania nowych specyfików na rynek. Wiele prób jest nieskutecznych, przeważnie z 10 produktów tylko jeden trafia do aptek. Dlatego badania z wykorzystaniem próbek biologicznych stanowią dla producentów ogromną szansę. Firmy prywatne i uruchomione przez nie biobanki, mające na celu zysk korporacji, zabrały się ochoczo do badań. Powstała nowa dziedzina nauki nazywana farmakogenetyką. Dzięki jej rozwojowi same tylko koncerny amerykańskie mogą zyskać na każdym nowym leku ok. 400 mln dol. W efekcie ludzkie komórki i tkanki nabrały wartości rynkowej. Ale wraz z ich biznesowym wykorzystaniem powstał problem praw własności intelektualnej oraz patentowania próbek biologicznych.
Powszechna Deklaracja o Genomie Ludzkim i Prawach Człowieka z 1997 r. uznała, że genom jest symbolicznym dziedzictwem całej ludzkości. W myśl tej zasady nie wolno więc opatentowywać genów ani w nie ingerować. Jednak Europejska Konwencja Bioetyczna oraz prawa wielu krajów pozaeuropejskich pozwalają na badanie genów w celach medycznych. Powstaje więc pytanie, dlaczego koncerny mają się bogacić, a rodziny zmarłych, które oddały komórki bliskich do badań, nie mogą za to otrzymać pieniędzy.