Problém efektivity intravenózně podávaných kmenových buněk
Současná regenerativní medicína čelí dlouhodobému nedostatku efektivity u tradičních terapií využívajících mezenchymální stromální buňky. Klinická praxe ukazuje, že většina těchto buněk po aplikaci do krevního oběhu nedosáhne cílové tkáně. Buňky jsou často zachyceny v plicních kapilárách, kde dochází k jejich mechanické filtraci, nebo jsou následně eliminovány imunitním systémem. Standardní mezenchymální buňky jsou z biologického hlediska náchylné k poškození v prostředí zánětu, což vede k omezeným terapeutickým výsledkům.
Objev buněk odolných vůči stresu
Profesorka Mari Dezawa z Tohoku University identifikovala specifickou subpopulaci buněk, které vykazují odolnost vůči extrémním podmínkám, jako jsou hypoxie nebo působení enzymů. Tyto buňky, označované jako multilineage-differentiating stress-enduring cells (Muse cells), tvoří pouze jedno až tři procenta běžných mezenchymálních izolátů a jsou charakterizovány povrchovým markerem SSEA-3.
Klíčovým mechanismem těchto buněk je schopnost reagovat na chemické signály vysílané poškozenou tkání. Muse buňky využívají dráhu sfingosin-1-fosfátu (S1P), která je aktivována v místech poranění nebo degradace tkáně. Tato schopnost cílené migrace k místu poškození představuje rozdíl oproti běžně používaným kmenovým buňkám, které na tyto signály nereagují.
Mechanismus opravy tkáně
Po dosažení místa poškození vykazují Muse buňky specifický proces regenerace. Místo pouhého vylučování signálních molekul do okolí dochází k fagocytóze zbytků poškozených či apoptotických buněk. Na základě takto získaných molekulárních informací se Muse buňky následně diferencují na konkrétní typ buněk potřebný pro obnovu dané tkáně.
Klinické poznatky a výsledky studií
Poznatky o funkčnosti těchto buněk byly sledovány v rámci klinických studií. V první studii zaměřené na akutní infarkt myokardu u lidí bylo u pacientů po jedné infuzi CL2020 (alogenický produkt Dezawa MuseCells) zaznamenáno zlepšení ejekční frakce levé komory z 40,7 procenta na 52 procent po dvanácti týdnech.
Další sledování proběhlo u pacientů po cévní mozkové příhodě. V této dvojitě zaslepené, randomizované a placebem kontrolované studii vykazovala skupina léčená přípravkem CL2020 vyšší míru funkčního zotavení. U sedmi pacientů v experimentální skupině byla po 52 týdnech hodnocena závažnost postižení jako nevýznamná, zatímco v kontrolní skupině tohoto výsledku nedosáhl žádný pacient. Zlepšení motoriky horních končetin bylo statisticky významné od čtvrtého týdne a přetrvávalo po dobu jednoho roku.
Význam čistoty buněčného preparátu
Vzhledem k tomu, že Muse buňky tvoří v běžných izolátech minoritní podíl, je pro dosažení terapeutického účinku nezbytná jejich precizní izolace a obohacení podložené validovanými metodami. Odborníci varují, že na trhu se objevují preparáty označované jako Muse buňky, které však neprošly procesem potřebné izolace a enrichmentu. Biologické chování takových směsí je pak určováno převládajícími křehkými buňkami, což znemožňuje dosažení cílené migrace a regenerační aktivity, které jsou pro specifické Muse buňky charakteristické.