Cilmes šūnas
Tās ir galvenās šūnas, kas atrodas dažādās ķermeņa vietās un var tikt izmantotas kā savdabīga labojamo audu rezerve, jo spēj neierobežoti vairoties un pārveidoties par jebkuru funkciju šūnām, tā nodrošinot audu un orgānu dzīvotspēju.
Iedalāmas vairākās grupās:
1) somatiskās šūnas - atrodas pieaugušos organismos. Tās ir gandrīz vai visur - kaulu smadzenēs, asinīs, taukaudos, asinsvados, skeleta muskuļos, smadzenēs, ādā, zarnu epitēlijā, aknās, deguna gļotādā, plaušu epitēlijā u.c. Uzskata, ka visvairāk to ir kaulu smadzenēs;
2) nabassaites šūnas - tās iespējams glabāt īpašā bankā, lai vajadzības gadījumā izmantotu ārstēšanā;
3) embrionālās cilmes šūnas - atrodas embrijos. Tās ir daudzspējīgas, var veidot visu veidu specializētās šūnas. Taču klīniskie pētījumi ierobežoti ētisku apsvērumu dēļ.
Parasti cilmes šūnas ņem jaundzimušajam no nabassaites, un tās var izmantot daudz dārgāko kaula smadzeņu transplantu vietā. Nabas saites cilmes šūnas tiek daudz retāk atgrūstas un var tikt izmantotas cīņai ar dažādiem vēžiem.
Vēl tās lielā daudzumā atrodas kaulu smadzenēs, zemādas taukos, ādā, plaušās. Interesanti, ka bērnu kaulu smadzenēs cilmes šūnu skaits ir daudzus desmitus reižu lielāks par pieaugušajiem.
Mugurkaula cilmes šūnas – tās ir pieaugušas šūnas, analoģiskas tām, ko satur jaundzimušā nabassaite. Pieaugušās šūnas sastopamas ļoti reti – no 15 000 organisma šūnām tikai viena ir cilmes šūna.
Iespējama izmantošana senatnē. Tas, kas mums ir pilnīgi jauns, iespējams, ir bijis zināms cilvēkiem sirmā senatnē. Tā piemēram, bijīga attieksme pret jaundzimušā nabassaiti bijusi Lieldienu salas, Havaju salu un dažu Japānas lauku reģionu iedzīvotājiem. Rapanujieši pat cēluši savus 20 pēdas augstos apaļos torņus – pipi hereko, kuros glabāšanai nodeva visu jaundzimušo nabassaites. Glabātājs tās iepakoja pudeļķirbī, uzrakstīja uz tās ģimenes vārdu un nolika līdz nebaltai dienai. Māku ar tām rīkoties pārvaldīja Garauši, kurus beigu beigās apkāva Īsauši, un galīgo punktu pielika Peru vergu tirgotāji, kas galīgi iznīcināja Rapanujas kultūru.
Tieši tādi pat divi torņi tika uzieti Japānā Šododzimas salā 1999.gadā.
Tādējādi senatnē cilvēku rīcībā, iespējams, jau ir bijušas zināšanas cilmes šūnu pielietojumā. Domājams, ka tās zināšanas nākušas mantojumā no nosacītās "Lemūrijas" - okeānā nogrimušas zemes kultūras.
Izmantošana mūsdienu medicīnā. Izmantošana medicīnā sākusies jau XX gs. 50.gados, kad sāka transplantēt kaulu smadzenes leikēmijas slimniekiem, kam tās bija iznīcinātas ķimioterapijā.
Plašāka cilmes šūnu izmantošana sākās XX gs. 80.gados, kad tika konstatēts, ka nabas saites asinīm piemīt dziednieciskas īpašības, jo tās ir bagātas ar cilmes šūnām. Tomēr vēl joprpjām vairumā gadījumu tikai kā eksperimentāla medicīnas metode klīnisko pētījumu programmās, nevis vispārējā ārstēšana.
Daudzi pētnieki un ārsti nonākuši pie secinājuma, ka ārstēšanas iespējas, kādas paver nabassaites cilmes šūnas, ir vienkārši fantastiskas. Barbaras Karamanas vārdā nosauktais vēža institūts vērsās pie grūtniecēm ar aicinājumu pēc dzemdībām nodot nabas saites.
Šodien tās mēdz dēvēt par "dzīvajām zālēm," svarīgās šūnas tiek ņemtas no paša donora organisma un ievadītas sasirgušajam.
Operācijas. Pasaulē asinsrades sistēmas operācijas ar cilmes šūnu izmantošanu aizsākās pirms pusgadsimta.
Visā pasaulē līdz 2009.gadam notikušas apmēram 15 000 transplantācijas, kurās izmantotas nabassaites cilmes šūnas.
Tomēr pagaidām vienīgā reģistrētā medicīnas tehnoloģija, kurā izmanto cilmes šūnas, ir kaula smadzeņu transplantācija.
2006.gada augustā 29 gadus vecam vīrietim kā pirmajam Latvijā veica allogēno šūnu transplantāciju, tā ārstējot viņu no asins vēža – akūtas limfoleikozes. Donors bija viņa māsa. Transplantāciju veica ārste Ilze Troicukas Austrumu slimnīcas klīnikā „Linezers.”
Pirms transplantācijas pacients saņēma augstu ķimioterapijas devu, kas iznīcināja visas viņa kaulu smadzenes. Ievadītās jaunās cilmes šūnas klejoja pa visu organismu līdz deponējās paredzētajās vietās – mugurkaula skriemeļos, iegurņa kaulā, krūšu kaulā, ribās, galvaskausa plakanajos kaulos. Kamēr tās sāk darboties, paiet zināms laiks.
Nu, 2009.gadā, puiša kaulu smadzenēs ir 100 % māsas šūnu, abiem ir vienādas asinsgrupas. Tikai ir nelielas ādas un gļotādas saslimšanas.
Pēc tam (kopš 2006.gada) šai pašā slimnīcā veiktas līdzīgas operācijas – 80 ar paša slimnieka cilmes šūnu izmantošanu, bet 13 – ar tuvu radinieku šūnām.
Nākotnē plāno organizēt donoru banku, lai transplantācijas varētu izmantot arī svešu cilvēku šūnas.
Miokarda infarkta ārstēšana ar cilmes šūnām. Līdz 2008.gadam pasaulē bija īstenoti 37 šādi klīniskie pētījumi. Pirmie šāda veida pacienti cilmes šūnu terapiju saņēma 2001.gadā. Pašlaik ārsti secinājuši, ka cilmes šūnu ievadīšana uzlabo sirds kreisā kambara funkciju un sirds apasiņošanu.
2008.gada 18.septembra vakarā Latvijā Stradiņa slimnīcas Kardiolģijas centrā divu pacientu sirds muskulī implantēja cilmes šūnas. Pacientam bija miokarda infarkts. Grupu vadīja Andrejs Ērglis.
Pirms dažiem gadiem (rēķinot no 2009.gada) līdzīgu operāciju veica vācu ārsti, kas divgadīgam bērnam ievadīja cilmes šūnas koronārajos asinsvados.
2009.gada 21.maijā 4 mēnešus vecajai Sofijai ievadīja (transplantēja) cilmes šūnas sirds muskulī. Operācija notika Bērnu klīniskās universitātes slimnīcas (BKUS) Bērnu kardioloģijas un kardioķirurģijas klīnikas vadītāja Āra Lāča vadībā.
Mazajai Sofijai bija smaga sidskaite – dilatācijas kardiomiopātija, kuru konstatēja jau piedzimstot. Ar tādu slimību sirds nespēj normāli pumpēt asinis. Tās krājas un krājas, sirds muskulis izstiepjas kā bumba un pakāpeniski attīstās sirds mazspēja. Statistika liecina, ka 80% bērnu iet bojā līdz 10 gadu vecumam. Sofijai, visticamāk, šāda kaite ir iedzimta. Līdz šim tādu ārstēja tikai ar zālēm. Zināmā mērā šī operācija bija eksperiments.
A.Lāci iedrošināja iepriekšējā A.Ērgļa operācija.
20.maijā punktēja bērna iegurni un paņēma kaula smadzeņu materiālu cilmes šūnu iegūšanai. 21.maijā cilmes šūnas ievadīja sirdī.
Rezumējums pēc 4 mēnešiem – mazajai pacientei kļuvis labāk. Sirds rentgenoloģiski vairs nav izstiepta kā bumba, samazinājusies izmēros un pēc konfigurācijas līdzinās normālai sirdij. Ehokardiogramma liecina, ka asins izsviešana ir jau tuvu normai. Bērns kļuvis spēcīgāks.
Profesors Lācis saka, ka tāda veida cilmes šūnu ievadīšana vēl līdz šim nav veikta. Unikalitāte slēpjas apstāklī, ka cilmes šūnas tika ievadītas nevis koronārajos asinsvados kā līdz šim (vāciešu variants!), bet gan tieši sirds muskulī.
Reizi mēnesī Sofija ierodas uz pārbaudēm slimnīcā. Nav tā, ka viņa ir pilnīgi vesela, bet Sofijai ir krietni labāk.
Pēc Sofijas cilmes šūnu transplantācija Latvijā veikta vēl trim bērniem ar dilatācijas kardiomiopātiju – 4 mēnešus vecai meitenei, 3 gadus vecam zēnam un 17 gadu vecai meitenei.
Cilvēka "rezerves daļu" ražošana. Izmantojot pieauguša cilvēka cilmes šūnas, pirmie (2012.g. - pagaidām arī vienīgie!) pasaulē, tieši latviešu zinātnieki mākslīgi izaudzējuši aknu.
Šūnu bankas. Ja vecāki vēlas, tad iespējams saglabāt sava bērna cilmes šūnas. Tad uzreiz pēc piedzimšanas tiek savāktas asinis no nabassaites placentārās daļas. Procedūra tiek uzskatīta par visai drošu, tomēr netiek ieteikts asinis ievākt traumātisku dzemdību gadījumā.
Savākto materiālu īpaši apstrādā, no tā izdalītās cilmes šūnas dziļi sasaldē un uzglabā šķidra slāpekļa tvaikos -196oC temperatūrā.
Ir pieņemts uzskatīt, ka tādējādi šūnas var uzglabāt 30 gadu. Tomēr pirmā publiskā nabassaites asiņu banka sākusi darboties 1993.gadā, un, saprotama lieta, pieredzes šūnu ilgdzīvošanā vēl trūkst.
Tādas bankas pasaulē darbojas diezgan daudz. Latvijā ir trīs privātas cilmes šūnu bankas, bet, piemēram, Francijā un Itālijā to glabāšana privātās bankās ir aizliegta.
Insulta pacientiem injicētas cilmes šūnas atjauno spēju staigāt. Pētniekiem ir izdevies veiksmīgi izmantot cilmes šūnas, lai palīdzētu hroniskiem insulta pacientiem, kuri bija zaudējuši motorās spējas, tostarp nespēja staigāt. Būtiskākais, ka metode ne vien uzrādīja labus rezultātus, bet tai nebija būtisku blakusefektu. Tas ir neticami un ļauj pētniekiem no cita skatu punkta pētīt smadzeņu bojājumus. Stenfordas universitātes medicīnas skolā veiktajos klīniskajos pētījumos dažiem insulta pacientiem modificētas cilmes šūnas SB623 (tās iegūst no divu donoru kaulu smadzenēm un modificē, lai uzlabotu šūnu spēju atjaunot neiroloģiskas funkciju) tika injicētas tieši smadzenēs, procedūra esot radījusi vien nelielas galvassāpes, taču būtiski atjaunoja motorās spējas. Tiesa, arī šis bija neliels pētījums, kas lielākoties bija paredzēts procedūru drošības pārbaudei, bet darbs pie metodes attīstīšanas turpinās.
Turpmākās iespējas. zinātnieki mācās vadīt cilmes šūnas, lai tās nonāktu patoloģijas skartajās vietās. Cilmes šūnu lietošana ļauj runāt par jaunas un perspektīvas nozares - reģeneratīvās medicīnas, rašanos. Šai jēdzienā ietverta gan šūnu un audu atjaunošanās iespēja, gan gēnu pētniecība, jo tieši gēni ir tie, kas nosaka cilmes šūnu dalīšanos.
Pašlaik perspektīvākie virzieni ir - miokarda infarkta ārstēšana, sirds išēmiskā slimība, plaušu audu distrofija, asinsvadu funkciju pasliktināšanās, insults, locītavu slimības.
Iespējas ārstēties Latvijā.
Linezera klīnikā veic kaulu smadzeņu pārstādīšanu.
Stradiņa slimnīcas Kardioloģijas centrs veic pētījumus.
Bērnu klīniskās universitātes slimnīca.
Raksti.
Doktora Moro sala britu zinātnieku laboratorijās.
Zinātnieki atklāj, ka hipotalāma šūnas ietekmē novecošanās procesus.
Jauna tehnoloģija cilmes šūnu iegūšanai bez ģenētiskā materiāla izmantošanas.
Pirmoreiz Latvijā zīdainim sirds muskulī transplantē cilmes šūnas.
Saites.
Cilmes šūnu izmantošana Okeānijā.
