Mezenchymoví opraváři

Kmenové buňky časného zárodku jsou pluripotentní, mohou tedy vytvořit jakýkoliv typ buněk. Postupně se při dělení a množení diferencují do tří zárodečných vrstev s omezenější nabídkou: ektodermu (povrch těla a nervový systém), mesodermu (kosti, svaly, cévy, urogenitál aj.) a endodermu (trávení, dýchání, hormonální žlázy). Ve střední vrstvě jsou v dospělosti velmi aktivní multipotentní mezenchymální kmenové buňky (MSC). Jsou přirozeným nástrojem růstu a „oprav“ na různých místech těla [1]. Lze je snadno izolovat a množit z kostní dřeně nebo z tuku, pupeční šňůry, krve a zubní dřeně [2]. V dospělosti se mohou změnit na kostní, chrupavčité a tukové buňky. Po namnožení mimo tělo a aplikaci do krve nebo místně reagují na zánětlivé signály, jako jsou proteiny chemokiny, uvolňované poškozenou tkání, které je lákají k místu poranění. Tam se nakonec MSC diferencují na typy buněk potřebné k opravě zranění.

O diferenci mezenchymálních kmenových buněk rozhodují nejen chemické, ale i mechanické stimuly. Např.na pevnějším substrátu se vyvíjejí v kostní buňky, na pružnějším v buňky tukové. Ukázaly to experimenty s kultivací buněk na strukturovaných substrátech, které jim kladly různý odpor. (Fu J. et al.: Nature Methods,2010, DOI: 10.1038/nmeth.1487.)

Snímky Jianping Fu,University of Michigan

Regulační agentury po celém světě schválily už dvanáct terapií založených na MSC a bylo provedeno nebo probíhá více než tisíc klinických studií na léčbu široké škály nemocí. MSC odvozené z kostní dřeně a pupečníku mohou zlepšit hojení zlomenin kostí a zmírnit bolest při osteoartróze. Jsou účinné také při regeneraci tkání a omezují jizvení.