Wirtualna Polska: Czym są krwiotwórcze komórki macierzyste i co sprawia, że znajdują zastosowanie w medycynie?
mgr Agnieszka Majk: Wyjaśnienie, czym są krwiotwórcze komórki macierzyste (KKM), należy zacząć od tego, czym są same komórki macierzyste. To grupa pierwotnych komórek organizmu odpowiedzialnych za budowanie i regenerację tkanek, a także całych narządów. Ich specyficzną cechą jest zdolność do proliferacji, czyli namnażania, oraz różnicowania się w wiele różnych linii komórkowych. Wyróżnia się cztery typy komórek macierzystych: totipotencjalne, pluripotencjalne, multipotencjalne i unipotencjalne.
Krwiotwórcze komórki macierzyste należą do komórek multipotencjalnych. Mają możliwość przekształcania się w różne typy dojrzałych komórek, takich jak komórki krwi, kości i mięśni.
Ze względu na zdolność do samoodnawiania i odtwarzania układu krwiotwórczego krwiotwórcze komórki macierzyste znalazły szerokie zastosowanie w medycynie, szczególnie w transplantacjach allogenicznych, czyli przeszczepianiu komórek krwiotwórczych pochodzących od dawcy. Podane pacjentowi migrują do szpiku kostnego, gdzie, poprzez zasiedlenie odpowiednich nisz szpikowych, odtwarzają proces hematopoezy, czyli tworzenia i dojrzewania komórek krwi. Dzięki temu zabiegowi możliwe jest trwałe odtworzenie układu krwiotwórczego, który z jakiegoś powodu był niewydolny, uszkodzony lub chory.
Krwiotwórcze komórki macierzyste można pozyskiwać ze szpiku kostnego, krwi obwodowej i krwi pępowinowej. Co różni te źródła i czy ma to znaczenie dla ich późniejszego wykorzystania?
Sposób pozyskania krwiotwórczych komórek macierzystych zależy od ich źródła. Najczęstszą formą pozyskania komórek jest pobranie krwi obwodowej od dawcy. Procedura ta jest mało inwazyjna i przypomina oddawanie krwi. Jednak ze względu na naturalnie niską zawartość komórek macierzystych we krwi obwodowej pobranie jest poprzedzone mobilizacją szpiku kostnego dawcy. Osiąga się ją poprzez podawanie leku G-CSF, który pobudza szpik do uwalniania większej liczby komórek krwiotwórczych do krwi obwodowej. W wyniku mobilizacji szpiku można otrzymać dużą dawkę potrzebnych do leczenia komórek krwiotwórczych, a w efekcie uzyskać szybszą regenerację biorcy po procedurze transplantacji KKM.
Jednocześnie tą metodą pobiera się znaczną ilość dojrzałych komórek układu odpornościowego, głównie limfocytów T, które zwiększają ryzyko występowania choroby przeszczep przeciwko gospodarzowi (GvHD) u biorcy. W przebiegu tego powikłania komórki odpornościowe dawcy atakują tkanki biorcy, uznając je za obce.
Komórki krwiotwórcze można pozyskać także ze szpiku dawcy. Pobranie wymaga krótkiej hospitalizacji, odbywa się na sali operacyjnej w pełnym znieczuleniu i polega na aspiracji szpiku, najczęściej z talerzy kości biodrowych. W porównaniu z komórkami pozyskanymi z krwi obwodowej te pochodzące ze szpiku powodują wolniejszą regenerację biorcy, ale zawierają mniej limfocytów T, co zmniejsza ryzyko wystąpienia GvHD.
A jakie zalety ma krew pępowinowa jako źródło krwiotwórczych komórek macierzystych?
Krew pępowinową można pobrać w sposób zupełnie nieinwazyjny. Robi to położna bezpośrednio po urodzeniu dziecka, pobierając krew z naczyń pępowiny. Dodatkowo, w celu uzyskania większej ilości i rodzaju komórek, zabezpieczyć można cały sznur pępowinowy i łożysko.
Krwiotwórcze komórki macierzyste zawarte w krwi pępowinowej charakteryzują się dużym potencjałem proliferacyjnym, a ze względu na niedojrzałość układu immunologicznego noworodka mogą być wykorzystane przy większej niezgodności w zakresie HLA, czyli cząsteczek znajdujących się na powierzchni komórek i umożliwiających układowi odpornościowemu rozpoznanie, czy dana komórka jest własna, czy obca.
Co wyróżnia komórki z krwi pępowinowej z punktu widzenia transplantacji?
Komórki z krwi pępowinowej wyróżniają się na tle innych źródeł m.in. mniejszym ryzykiem wystąpienia niektórych powikłań po transplantacji. Układ odpornościowy noworodka jest niedojrzały, dlatego limfocyty T zawarte w krwi pępowinowej w znacznie mniejszym stopniu niż limfocyty T pozyskiwane z krwi obwodowej czy szpiku kostnego wykazują tendencję do gwałtownej odpowiedzi przeciwko antygenom biorcy. W efekcie ryzyko wystąpienia groźnego powikłania, jakim jest przeszczep przeciwko gospodarzowi (tzw. GvHD), znacznie się zmniejsza.
Znaczenie ma także możliwość wykorzystania krwiotwórczych komórek macierzystych pochodzących z krwi pępowinowej u pacjentów, dla których trudno znaleźć w pełni zgodnego dawcę. Krew pępowinowa nie wymaga tak ścisłej zgodności w układzie tkankowym (tzw. HLA) z powodu niedojrzałości układu odpornościowego noworodka, dlatego może być dobierana do biorcy w bardziej elastyczny sposób.
Wyobraźmy sobie dziecko, które wymaga pilnej allogenicznej, czyli od dawcy, transplantacji komórek krwiotwórczych, ale nie ma zgodnego dawcy spokrewnionego. Jeśli dorosły dawca niespokrewniony nie jest w pełni zgodny HLA, a w banku krwi pępowinowej znajduje się jednostka z wystarczającą liczbą komórek i akceptowalnym stopniem zgodności, można rozważyć jej wykorzystanie. Dzięki większej tolerancji niezgodności HLA w przypadku krwi pępowinowej możliwe jest znalezienie dawcy także w sytuacji, gdy trudno o w pełni zgodnego dawcę.
Uwzględniając dojrzałość układu odpornościowego dawcy, można w takiej sytuacji rozważyć wykorzystanie jednostki krwi pępowinowej, jeśli spełnia ona wymagania dotyczące liczby komórek i stopnia zgodności HLA. Może to ograniczyć ryzyko wystąpienia ciężkich powikłań poprzeszczepowych, a w niektórych przypadkach pozwolić na przeprowadzenie transplantacji, gdy nie udało się znaleźć odpowiedniego dawcy.
Większość osób kojarzy krwiotwórcze komórki macierzyste głównie z leczeniem nowotworów. Do czego jeszcze można je wykorzystać?
Krew pępowinowa jest źródłem komórek do autologicznego i allogenicznego przeszczepienia i może być stosowana w tych chorobach, w których zastąpienie układu krwiotwórczego i/lub immunologicznego biorcy zdrowym układem dawcy może prowadzić do wyleczenia. Obejmuje to nowotwory, ale także wrodzone i nabyte choroby hematologiczne, pierwotne niedobory odporności oraz niektóre choroby metaboliczne.
Wśród nowotworów układu krwiotwórczego krwiotwórcze komórki macierzyste z krwi pępowinowej wykorzystuje się przede wszystkim u chorych na ostrą białaczkę limfoblastyczną, ostrą białaczkę szpikową, zespoły mielodysplastyczne oraz inne nowotwory hematologiczne, w których istnieje wskazanie do transplantacji krwiotwórczych komórek macierzystych.
Nienowotworowe choroby układu krwiotwórczego to kolejna bardzo ważna grupa, szczególnie w transplantologii pediatrycznej. Obejmuje choroby wynikające z niewydolności szpiku, m.in. ciężką niedokrwistość aplastyczną, niedokrwistość Fanconiego i inne wrodzone zespoły niewydolności szpiku. Do tej grupy należą także hemoglobinopatie, m.in. niedokrwistość sierpowatokrwinkowa.
Krwiotwórcze komórki macierzyste z powodzeniem stosuje się również w leczeniu pierwotnych niedoborów odporności, m.in. ciężkich złożonych niedoborów odporności i zespołu Wiskotta-Aldricha.
Czy podczas pobierania krwi pępowinowej można zabezpieczyć także inne rodzaje komórek?
Tak. Podczas pobierania krwi pępowinowej można zabezpieczyć nie tylko krwiotwórcze komórki macierzyste, ale także tkankę sznura pępowinowego i łożysko. Są one źródłem innych populacji komórek, przede wszystkim komórek mezenchymalnych, które wykazują działanie immunomodulujące, przeciwzapalne i wspierające regenerację tkanek. Obecnie prowadzi się badania nad ich zastosowaniem m.in. w leczeniu choroby przeszczep przeciwko gospodarzowi, chorób autoimmunologicznych, trudno gojących się ran oraz w ortopedii, neurologii, kardiologii i medycynie regeneracyjnej. Większość tych zastosowań pozostaje obecnie na etapie badań klinicznych lub terapii eksperymentalnych i nie stanowi rutynowego standardu leczenia.
Jak w ostatniej dekadzie zmieniło się podejście do wykorzystania krwi pępowinowej?
W ostatnich latach znacznie lepiej poznaliśmy właściwości krwi pępowinowej i możliwości jej wykorzystania. Nie traktujemy jej już tylko jako alternatywnego źródła komórek dla pacjentów, którzy nie mają zgodnego dawcy. Wiadomo znacznie więcej o tym, jak dobierać jednostkę krwi pępowinowej pod względem zgodności HLA i liczby komórek.
Rozwijane są metody namnażania komórek krwiotwórczych poza organizmem, co pozwala częściowo pokonać jedno z największych ograniczeń krwi pępowinowej, czyli małą liczbę komórek w pojedynczej jednostce. Jednocześnie coraz lepiej rozumiemy szczególne właściwości immunologiczne krwi pępowinowej, np. większą tolerancję niezgodności HLA i stosunkowo niewielkie ryzyko przewlekłej choroby przeszczep przeciwko gospodarzowi.
Coraz większe zainteresowanie budzą również inne komórki pozyskiwane z krwi pępowinowej, pępowiny i łożyska, o których wcześniej wspominałam.
Pod koniec 2025 r. Polskie Towarzystwo Onkologii i Hematologii Dziecięcej opublikowało stanowisko dotyczące wykorzystania krwiotwórczych komórek macierzystych z krwi pępowinowej. Co wynika z tego opracowania?
Stanowisko PTOHD z końca 2025 roku pokazało przede wszystkim, że krew pępowinowa ma ważne miejsce w transplantologii i nie powinna być traktowana wyłącznie jako rozwiązanie rezerwowe. Eksperci podkreślili, że jest pełnoprawnym źródłem krwiotwórczych komórek macierzystych, a jej szczególnymi zaletami są m.in. szybka dostępność i mniejsze ryzyko wystąpienia GvHD.
PTOHD potwierdziło również, że współczesna medycyna pracuje nad zastosowaniem komórek z krwi pępowinowej, sznura pępowinowego i łożyska w medycynie regeneracyjnej oraz terapiach komórkowych, choć wiele z tych zastosowań pozostaje jeszcze na etapie badań. Co ważne, polskie pediatryczne ośrodki hematoonkologiczne już wdrażają eksperymentalne metody leczenia z zastosowaniem komórek mezenchymalnych.
Eksperci zwrócili również uwagę na potrzebę rzetelnego informowania rodziców przed porodem o możliwościach zabezpieczenia krwi pępowinowej, tak aby mogli podjąć świadomą decyzję opartą na aktualnej wiedzy medycznej.
Jakie nowe możliwości wykorzystania krwi pępowinowej są dziś badane?
Jedną z badanych możliwości jest namnażanie krwiotwórczych komórek macierzystych z krwi pępowinowej poza organizmem. Pozwala to zwiększyć liczbę komórek w jednostce i częściowo pokonać jedno z głównych ograniczeń tego źródła.
Prowadzone są także badania nad wykorzystaniem komórek mezenchymalnych w leczeniu GvHD oraz zaburzeń neurorozwojowych, takich jak mózgowe porażenie dziecięce czy spektrum autyzmu. Na razie takie zastosowania nie są standardowym leczeniem i pozostają przedmiotem badań klinicznych.
Trzeci kierunek to wykorzystanie komórek krwi pępowinowej jako materiału do tworzenia zaawansowanych terapii komórkowych i genowych, w tym CAR-T i CAR-NK, które mogą w przyszłości znaleźć zastosowanie w leczeniu opornych i nawrotowych nowotworów.
Co rodzice powinni wiedzieć o krwi pępowinowej i jej potencjalnym wykorzystaniu w medycynie?
Przede wszystkim trzeba pamiętać, że krew pępowinową można pobrać tylko raz – w chwili narodzin dziecka. Zawarte w niej krwiotwórcze komórki macierzyste mają udokumentowane zastosowanie w leczeniu wielu ciężkich chorób hematologicznych, immunologicznych i wybranych chorób metabolicznych.
Zakres zastosowania tych komórek nie ogranicza się jednak do obecnie stosowanych terapii. Medycyna komórkowa dynamicznie się rozwija, a prowadzone badania dotyczą m.in. nowych metod wykorzystania krwi pępowinowej, pępowiny i łożyska.
Rzetelnych informacji na ten temat warto szukać przede wszystkim w stanowiskach towarzystw naukowych, materiałach instytucji publicznych oraz podczas konsultacji z lekarzem lub położną. W przypadku krwiotwórczych komórek macierzystych i ich zastosowania w transplantologii warto sięgać m.in. do stanowisk Polskiego Towarzystwa Onkologii i Hematologii Dziecięcej oraz informacji publikowanych przez Poltransplant.
Czy pobranie krwi pępowinowej wpływa na przebieg porodu albo bezpieczeństwo matki i dziecka?
Krew pępowinową pobiera się dopiero po urodzeniu dziecka, z przeciętej i odpępnionej pępowiny. Dzięki temu pobranie nie ingeruje w przebieg porodu ani nie wymaga żadnego dodatkowego zabiegu u noworodka. Procedurę można przeprowadzić zarówno po porodzie drogami natury, jak i po cięciu cesarskim. Nie wpływa również na prawidłowe postępowanie położnicze ani zasady opóźnionego odpępnienia. Pobranie odbywa się w taki sposób, aby nie zakłócać pierwszych chwil rodziców z dzieckiem.
Czy są sytuacje, w których pobranie krwi pępowinowej nie jest możliwe albo nie powinno być wykonywane?
Kwalifikacja do pobrania krwi pępowinowej zaczyna się jeszcze przed porodem. Z przyszłą mamą przeprowadzany jest wywiad medyczny dotyczący jej stanu zdrowia, przebiegu ciąży, chorób przewlekłych, przebytych zakażeń czy innych czynników, które mogłyby mieć znaczenie dla bezpieczeństwa i późniejszego wykorzystania materiału.
W razie wątpliwości konieczne mogą być dodatkowe badania lub konsultacja, a niektóre sytuacje medyczne mogą stanowić przeciwwskazanie do pobrania krwi pępowinowej. Wiele też zależy od przebiegu porodu. Jeśli pojawią się komplikacje wymagające pilnej pomocy matce lub dziecku, ich bezpieczeństwo zawsze ma bezwzględne pierwszeństwo, a personel może odstąpić od pobrania.
Zdarza się także, że krew zostanie pobrana, ale jej objętość lub liczba komórek okaże się zbyt mała do zastosowania. Po pobraniu materiał jest dodatkowo oceniany laboratoryjnie, dlatego dopiero wtedy wiadomo, czy spełnia wymagania umożliwiające jego przechowywanie i potencjalne wykorzystanie w przyszłości.
Pobranie krwi pępowinowej jest procedurą planowaną, ale nigdy nie odbywa się kosztem bezpieczeństwa mamy i dziecka.
Dziękuję za rozmowę.
Treści w naszych serwisach służą celom informacyjno-edukacyjnym i nie zastępują konsultacji lekarskiej. Przed podjęciem decyzji zdrowotnych skonsultuj się ze specjalistą.
