MEDICINA

Gordana Tomljenović

Regenerativna ortopedija

Nesumnjiva terapijska moć matičnih ćelija

Ortopedija je jedna od prvih medicinskih grana koja nastoji da kvalitet života svojih pacijenata očuva regenerativnim metodama, koristeći biološ ki potencijal matičnih ćelija. Terapija trombocitima obogaćenom plazmom (PRP), i terapija Autolognim Kondicioniranim Serumom (ACSOrthokine) prvi su koraci regenerativne ortopedije, koja je poslednjih godina napredovala do faze u kojoj ne samo što terapijski koristi adultne matične ćelije iz kosti i iz masnog tkiva, već razvija i takozvane biološke nosače koji omogućavaju primenu matičnih ćelija u kompleksnim rekonstrukcijama koštanih i defekata hrskavice, u reparaciji ligamenata, i sličnom.
O ovom nesumnjivom napretku, prof. dr Goran Tulić, načelnik Službe ortopedije Urgentnog centra KCS i konsultant beogradske Opšte bolnice Bel Medic, struč njak sa velikim profesionalnim iskustvom, ipak govori sa posebnom odgovornošću i oprezom. Prof. Tulić naglašava da rezultati terapije matičnim ćelijama i dalje treba da budu potvrđivani, dužim praćenjem i ozbiljnim naučnim studijama, kao i da se još utvrđuju standardizovani protokoli i standardizovana indikaciona područja za njenu primenu. „Matične ćelije su biološ ko terapijsko oruđe par excellence, kojim istraživači sve suverenije ovladavaju, ali koje još ne mogu u potpunosti da kontrolišu”, naglašava prof. Tulić.

Osobenosti matičnih ćelija

Matične ćelije su izvorne, bazične, nespecijalizovane humane ćelije koje imaju potencijal da proizvode različite vrste specijalizovanih ćelija, pa tako i različita telesna tkiva i organe. Od svih drugih ćelija se razlikuju po tome što imaju sposobnost samoobnavljanja (održavanja sopstvene populacije), razmnožavanja (proliferacije u veliki broj ćelijapotomaka) i sazrevanja (diferencijacije, do zrelih ćelija sa posebnim specijalizovanim funkcijama). Već decenijama se, zahvaljujući navedenim osobinama, matične ćelije iz koštane srži transplantiraju, odnosno terapijski primenjuju u lečenju obolelih od malignih bolesti krvi i drugih tumora.
Pre nešto više od decenije i po, otkrivena je i njihova osobina „transdiferencijacije”, odnosno sposobnost da u posebnim uslovima i pod dejstvom određenih faktora daju i ćelijepotomke drugih ćelijskih loza (sr čanih, jetrenih, koštanih i drugih), što je i pokrenulo razvoj regenerativne medicine. Prof. Tulić, međutim, napominje da nauka još ne može u potpunosti da kontroliše „ponašanje” matičnih ćelija, te da zato postoje oprez i potreba za utvrđivanjem standardizovanih indikacionih, terapijskih i doznih protokola, na temelju dosadašnje uspešne eksperimentalne i kliničke prakse. Još se traže odgovori na pitanja: da li, kako i koliko matične ćelije mogu da migriraju van onog dela tela gde su ciljano primenjene, da li mogu da podstaknu razvoj „neplanirane” vrste ćelija i tkiva, i slična. Drugim rečima, sve novo što istraživači budu saznavali o „upravljanju” diferencijacijom (sazrevanjem, ili specijalizacijom) matičnih ćelija, uvećavaće mogućnosti za (iz)lečenje različitih bolesti, od neuroloških poremećaja do kancerskih oboljenja. Matične ćelije se u znatnijem broju pojavljuju u embrionalnom, a u nekim tkivima postoje i čitavog života, pa se na osnovu toga, uz ostale podele, dele i na embrionalne i adultne (eng. adult – odrasle). Jedan od najistraženijih i najkorišćenijih izvora adultnih matičnih ćelija je koštana srž, ali je u poslednjoj deceniji otkriveno da matičnih ćelija ima i na drugim mestima, uključujući moždano tkivo, vlasi kose, zubnu kost, ko žu, zidove krvnih sudova, pankreas.
Regenerativna ortopedija je svoju pažnju posebno usmerila ka tzv. mezenhimalnim matičnim ćelijama. Reč je o adultnim matičnim ćelijama iz koštane srži, koje mogu biti hematopoetske (krvotvorne) i mezenhimalne (sazrevaju ka mišićnovezivnoskeletnim ćelijama). Mezenhimalnim matičnim ćelijama pripadaju i tzv. stromalne ćelije, ćelije vezivnog tkiva koje imaju veoma važnu ulogu u rekonstrukciji tkiva. Stromalne ćelije mezenhimalnog porekla u odgovarajućim uslovima mogu da podstaknu formiranje trabekularne kosti, tetiva, zglobne hrskavice, ligamenata, čak i dela koštane srži. Takođe, kad je o ortopediji reč, regenerativna biološka terapija matičnim ćelijama po pravilu podrazumeva primenu autolognih matičnih ćelija, odnosno ćelija uzetih od samog pacijenta. Prema stepenu genetske podudarnosti davaoca i primaoca, matične ćelije se, naime, razvrstavaju i na singene (od genetski podudarnih osoba, jednojajnih blizanaca), alogene (od genetski neidentičnih osoba, ali odabranih na osnovu histokompatibilnosti) i autologne (davalac i primalac je ista osoba).

REGENERACIJA TKIVA INDIVIDUALNA

Koliko će trajati proces regeneracije tkiva, iniciran primenom matičnih ćelija pola godine, godinu ili dve vrlo je individualno, zato što zavisi od bioloških kapaciteta organizma, odnosno od pacijenta. Ovo će možda moći da se standardizuje nakon dužeg iskustva sa terapijom matičnim ćelijama, na više stotina ili hiljada pacijenata. Prof. Tulić dodaje da, u ovom kontekstu, treba uzeti u obzir i činjenicu da osobe sa ozbiljnijim komobirditetima imaju daleko manji regenerativni potencijal od zdravih ljudi. Ne samo što oni verovatno slabije reaguju na terapiju matičnim ćelijama, već je sasvim moguće da ni njihove matične ćelije nemaju očekivani biološki kvalitet. Slično je i kod pacijenata koji su relativno zdrave osobe, ali su strastveni pušači ili konzumiraju previše alkohola, što su stanja koje takođe smanjuju regenerativni potencijal organizma. Starosne granice za primenu terapije, međutim, nema jer ljudski organizam može da poseduje dovoljno očuvane regenerativne sposobnosti i u sedmoj i osmoj deceniji života, samo što one nisu tako intenzivne kao u mlađem životnom dobu.

Ovladavanje pluripotentnom ćelijom

Generalno govoreći, matične ćelije mogu da daju samo biološki signal za određeni razvoj. Takav primer su, navodi prof. Tulić, terapije mezenhimalnim matič nim ćelijama kod nekih oboljenja centralnog nervnog sistema, što podrazumeva ubrizgavanje preparata matičnih ćelija u moždane ovojnice; matične ćelije u tom slučaju ne mogu da prodru kroz hematoencefalnu barijeru, ali verovatno iniciraju vrlo specifične biološke signale koji dopiru do odgovarajućih delova mozga i podstiču složene mehanizme regeneracije određenih tkiva. Za razliku od toga, kad se u ortopedskoj terapiji primene mezanhimalne matične ćelije, one ne samo što odašilju biološke signale već se na mestu primene i usmereno razvijaju preko multipotentnih do potpuno diferenciranih ćelija tvoreći odgovarajuća tkiva hrskavicu i kost. O kakvom je napretku reč, prof. Tulić ističe podse ćajući da zglobna hrskavica, za razliku od kosti, nema biološki potencijal da regeneriše i da je, do pre deceniju i po ili dve, propadanje zglobne hrskavice bio problem koji je bilo moguće rešiti samo ugradnjom veštačkog zgloba. Veštački zglobovi koje ortopedska hirurgija danas koristi takođe su napredna, visokotehnološka mehanička sredstva i daju odlične funkcionalne rezultate, ali su ograničenog veka I, posle prosečno 15 do 20 godina, zahtevaju zamenu.
Napredak u regenerativnoj ortopediji, u protekloj deceniji je ostvaren rešavanjem nekih od važnih pitanja u razvoju terapije matičnim ćelijama. Jedan od ključnih problema bio je da se odrede broj i vrsta matičnih ćelija potrebnih da se dobije dobar terapijski efekat. Istraživači su ovladali i njihovim odgajanjem u laboratorijskim uslovima, gde sad mogu da ih biohemijski definišu i „usmere” ka razvoju u specijalizovano tkivo, koštano ili hrskavično, kao i da biraju samo one matične ćelije koje su im po svojim biološkim karakteristikama potrebne za terapiju.
„Ono čime sad sa priličnom sigurnošću raspolažemo je”, kaže prof. Tulić, „određivanje vrste i broja matičnih ćelija koje primenjujemo u terapiji, tako da mo žemo da pretpostavimo budući da je reč o biološkoj terapiji i uvek individualnom odgovoru organizma na takvu terapiju da li će matične ćelije delovati onako kako želimo da deluju. Potencijalni biološki, ali i legeslativni problem, jeste što odgajanje matičnih ćelija predstavlja zapravo njihovu manipulaciju od strane istraživača, tako da, bar kada je u pitanju Srbija, njihovo korišćenje u humanoj medicini postavlja čitav niz naučnih i etičkih problema. U nekim segmentima su ova istraživanja dovela do standardizacija terapijske primene matičnih ćelija, a u nekim još ne, ali je svakako činjenica da u ortopediji, u poslednjih 10 godina, ova vrsta lečenja daje dobre rezultate i u svetu i kod nas”, ističe prof. Tulić. Potvrda za to su podaci prikupljeni kroz praćenje efekata terapije matičnim ćelijama, uključujući i objektivizaciju njenog delovanja magnetnom rezonancom. Štaviše, već su potpuno definisani legalni okviri za primenu terapije matičnim ćelijama, i globalno a posebno na nivou Evropske unije.
Pored korišćenja mezenhimalnih matičnih ćelija koje se uzimaju iz koštane srži, što je u regenerativnoj ortopediji već rutinska stvar, u razvoju je i primena matičnih ćelija koje se uzimaju iz masnog tkiva, pre svega sa trbušnog zida. U primeni su, kao inovacija, i takozvani nosači (ili scaffoldi), koji mogu biti arteficijelni (3Dprinting, čime se kopira morfologija tkiva ili organa), a takođe i biološkog porekla. U poslednje vreme se biološki nosači dobijaju iz krvi pacijenata, posebnom metodologijom obrade krvi, i praktično se „lepe” na defekte hrskavice, na primer, ili na okrajke prekinutih ligamenata, u terapiji kombinovanoj sa primenom matičnih ćelija. To sve skupa dovodi do regeneracije hrskavice koja nije po svemu identična sa prirodnom, ali u biološkom i posebno funkcionalnom smislu obezbeđuje eliminisanje defekta i normalan rad zgloba.

ORTOKIN I PRP

Prvi ozbiljniji koraci u regenerativnoj ortopediji, ne računajući transplantacije koštanog tkiva, bili su primena PRP i Orthokin terapije. Neinvazivna metoda poznata kao trombocitima obogaćena plazma, ili PRP (plateletrich plasma) sastoji se u primeni preparata iz krvi samog pacijenta koji je bogat pre svega krvnim pločicama (trombociti).
Specifičnim postupkom, odvajaju se i koncentrišu zasebne komponenete krvi eritrociti, leukociti, plazma bogata trombocitima, i plazma siromašna trombocitima. Frakcija krvi bogata trombocitima se potom izdvaja I, dodavanjem određenih agenasa, aktiviraju se ciljne ćelije koje ispuštaju biološke susptance kao što su citokini, faktori rasta, i druge. Takav preparat se, zatim, injekcijom ubrizgava u željenu regiju ili tkivo skeleta pacijenta. Visoka koncentracija trombocita u PRP omogućava organizmu da patološko stanje zgloba „prepoznaje” kao prioritet i da ga leči brže nego što je prirodno. Glavni nedostatak ove metode je nestandarnost u pripremi i primeni ovakvih preparata, napominje prof. Tulić.
Orthokin terapija predstavlja savremeniji vid terapije tzv. krvnim serumom. Zasniva se na primeni autolognog (sopstvenog) seruma (ACSOrthokine), obogaćenog antizapaljenskim citokinima i nizom faktora rasta koji se aplikuje u obolelo ili oštećeno tkivo. Proces dobijanja ACS zasniva se na fizičkohemijskim reakcijama tokom centrifugiranja krvnog uzorka. Ovaj preparat ne sadrži krvne ćelije, a koncentracije „dobrih” materija su višestruko uvećane u odnosu na samu krv. Glavni nedostatak ove metode jeste što je njen regenerativni potencijal nedovoljno dobro naučno dokumentovan, što je u izrazitoj nesrazmeri sa stručno dobro dokumentovanim pozitivnim kliničkim efektima.

Indikacije i procedure

Indikacije za primenu terapije matičnim ćelijama u ortopedskoj hirurgiji su sva degenerativna oboljenja ko štanozglobnog sistema, a posebno artroze zgloba kolena i artroze zgloba kuka. Takođe i defekti hrskavice, pre svega u kolenom zglobu i nešto ređe u zglobu kuka. Indikacija mogu biti i složena traumatska i neka posttraumatska stanja. Ima pokušaja, dodaje prof. Tulić, da se lečenje matičnim ćelijama primeni i kod osteonekroze glave butne kosti, oboljenja u kojem promene na nivou najfinijih krvnih sudova izazivaju koštanu i smrt zglobne hrskavice kuka. Ta bolest je uzrok teškog invaliditeta kod značajnog broja ljudi u naproduktivnijim godinama života, budući da najčešće pogađa osobe u 30tim i 40 tim godinama. S ciljem da se terapijom matičnim ćelijama pomogne i obolelila od osteonekroze butne kosti, beogradski Institut za reumatologiju i Klinika za ortopedsku hirurgiju i traumatologiju KCS su, prema rečima prof. Tulića, dovogorili rad na zajedničkom istraživač kom projektu koji uskoro treba da započne.
Kod povreda kao što su sveže frakture (prelomi kosti), terapija matičnim ćelijama za sada nije indikovana, zato što je to biološki ambijent već započetih burnih reparatornih i regenerativnih procesa, objašnjava prof. Tulić. On, međutim, dodaje da ovu terapiju svakako treba razmotriti kod složenih posttraumatskih stanja kao što su nesrasli prelomi, pseudoartroze ili stanja sa posttraumatskim koštanim defektima. Takođe, kao poseban problem, prof. Tulić izdvaja povrede kičme i kičmene moždine, ali sa zadovoljstvom ističe da „i u Srbiji, baš kao i u svetu, eksperimentalne studije već godinama pružaju dokaze za terapijske mogućnosti matičnih ćelija.”
Govoreći o indikacijama, prof. Tulić dodaje da nijedna biološka metoda lečenja, pa ni regenerativna terapija matičnim ćelijama, ne može da pomogne pacijentima sa mehaničkim deformitetima, kao što su krive kosti ili krivi zglobovi. Ova vrsta poremećaja može da se le či samo hirurškim putem, eventualno kombinovanjem hirurškog lečenja i biološke terapije matičnim ćelijama. Još jedna od, uslovno rečeno, problematičnih indikacija za ovu terapiju je zglob sa potpuno uništenim tkivom hrskavice, što je karakteristično za uznapredovalu artrozu zgloba. U takvom slučaju, kad više i ne postoji tkivo koje bi moglo da se regeneriše, jedino racionalno re šenje je ugradnja veštačkog zgloba. Procedure u regenerativnoj ortopediji mogu biti samostalna terapija matič nim ćelijama, ili kombinacija ove terapije sa hirurškim lečenjem, sve u zavisnosti od indikacija. Takođe, preparat matičnih ćelija može se ubrizgati u zglob, ili na mesto na kojem je urađena hirurška intervencija na kosti, što se takođe može kombinovati. Uslov za bilo koju od procedura je, naglašava prof. Tulić, da se terapija primenjuje u indikovanom slučaju, a prvi korak je hirurška intervencija kojom se uzimaju autologne matične ćelije.
U uslovima anestezije, (jednostavnijom) hirurškom intervencijom uzima se određeni volumen koštane srži, naj češće iz podkolenice ili karlice, i specijalnom aparaturom se odmah obrađuje, odnosno priprema se preparat sa matičnim ćelijama koje se, u vrlo kratkom vremenu (desetak minuta nakon toga), vraćaju u telo pacijenta. Uzorak preparata koji je dat pacijentu naknadno se analizira i jasno se definiše prema broju matičnih ćelija, genetskoj strukturi i drugim parametrima što je značajno za procenu terapijskih efekata. Druga mogućnost jeste odgajanje matičnih ćelija i njihovo ciljno „usmeravanje” ka određenom tkivu, ali je osnovna pretpostavka za rutinsko korišćenje ovakvih procedura u humanoj medicini postojanje takozvanih GMP (Good Manufactoring Practice) laboratorija, koje u Srbiji još ne postoje, bar ne u skladu sa propisima EU

Gordana Tomljenović

Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"