Zespół badawczy z Albert Einstein College of Medicine dokonał ważnego odkrycia, które może zwiększyć skuteczność przeszczepów komórek macierzystych – kluczowego leczenia pacjentów cierpiących na raka, choroby krwi i choroby autoimmunologiczne.

Opublikowano w NaukaBadanie ujawnia nowy mechanizm, który może poprawić mobilizację komórek macierzystych układu krwiotwórczego (HSC), które są niezbędne do powodzenia tych przeszczepów.

„Nasze badania mają potencjał, aby zwiększyć skuteczność przeszczepów komórek macierzystych i rozszerzyć ich zastosowanie” – wyjaśnia dr n. med. Ulrich Steidl, profesor i kierownik katedry biologii komórki w Einstein.

Przeszczepy komórek macierzystych stosuje się w leczeniu chorób, w których komórki macierzyste (HSC) pacjenta stały się nowotworowe, jak w przypadku białaczki lub zespołów mielodysplastycznych, lub których liczba jest niewystarczająca, jak w przypadku niewydolności szpiku kostnego i ciężkich chorób autoimmunologicznych.

Terapia polega na wstrzyknięciu pacjentom zdrowych komórek HSC od dawców. Aby zebrać te komórki HSC, dawcom podaje się leki, które powodują mobilizację komórek HSC ze szpiku kostnego do krwiobiegu, gdzie można je pobrać i przeszczepić. Jednak obecne leki mobilizujące często nie uwalniają wystarczającej ilości komórek HSC, aby przeszczepy były skuteczne.

„Normalne jest, że niewielka część HSC opuszcza szpik kostny i przedostaje się do krwiobiegu, ale to, co kontroluje tę mobilizację, nie jest dobrze poznane” — powiedziała Britta Will, dr, adiunkt onkologii i medycyny w Einstein. „Nasze badania stanowią fundamentalny postęp w naszej wiedzy i wskazują na nowy sposób na poprawę mobilizacji HSC do zastosowań klinicznych”.

Naukowcy odkryli, że zmiany w białkach na powierzchni HSC wpływają na ich skłonność do opuszczania szpiku kostnego. Zaobserwowali, że duża podgrupa HSC wykazuje białka powierzchniowe typowo związane z makrofagami, rodzajem komórek odpornościowych. HSC z tymi białkami powierzchniowymi miały tendencję do pozostawania w szpiku kostnym, podczas gdy te bez markerów opuszczały szpik łatwiej, gdy podawano leki mobilizujące.

Kluczowym odkryciem było to, że niektóre HSC biorą udział w procesie zwanym trogocytozą, w którym jeden typ komórek pobiera fragmenty błony z innego typu komórek i włącza je do własnych błon. HSC z wysokim poziomem białka c-Kit na powierzchni były w stanie przeprowadzić trogocytozę, włączając białka makrofagów do swoich błon, co zwiększało prawdopodobieństwo ich pozostania w szpiku kostnym. Sugeruje to, że upośledzenie c-Kit może zapobiec trogocytozie, co prowadzi do mobilizacji większej liczby HSC do przeszczepu.

„Trogocytoza odgrywa rolę w regulacji odpowiedzi immunologicznej i innych układów komórkowych, ale to pierwszy raz, kiedy ktoś widział komórki macierzyste biorące udział w tym procesie. Nadal poszukujemy dokładnego mechanizmu, w jaki sposób komórki macierzyste regulują trogocytozę” – powiedział Xin Gao, doktor, adiunkt patologii i medycyny laboratoryjnej na University of Wisconsin-Madison.

Naukowcy planują kontynuować badanie tego procesu. „Nasze trwające wysiłki będą poszukiwać innych funkcji trogocytozy w HSC, w tym potencjalnych ról w regeneracji krwi, eliminowaniu wadliwych komórek macierzystych i w nowotworach hematologicznych” – podsumował Will w oświadczeniu prasowym.