Stocarea și utilizarea celulelor stem. Prezentare cazuri reale

Celulele stem sunt celule unice care au potențialul de a se dezvolta în diferite tipuri de celule, oferind astfel posibilitatea de practicare a mai multor aplicații medicale în cercetare, tratament și terapie. Pentru colectarea acestor celule, trebuie luate măsuri specifice pentru a asigura viabilitatea și calitatea acestora.

Pași parcurși pentru stocarea celulelor stem

1. Identificarea sursei 

Primul pas în colectarea celulelor stem este identificarea sursei. Există mai multe surse de celule stem, inclusiv celule stem embrionare, adulte și pluripotente induse. Fiecare sursă are avantajele și dezavantajele sale. Celulele stem embrionare, de exemplu, sunt pluripotente și se pot diferenția în orice tip de celule. Cu toate acestea, ele sunt derivate din embrioni, ceea ce poate să ridice diverse probleme de natură etică. 

Celulele stem adulte, pe de altă parte, sunt multipotente și se pot diferenția într-un număr limitat de tipuri de celule. Ele sunt, de asemenea, ușor disponibile din diferite țesuturi, cum ar fi măduva osoasă, sângele și țesutul adipos. 

Celulele stem pluripotente induse sunt generate prin reprogramarea celulelor adulte, pentru a deveni pluripotente, dar procesul poate fi consumator de timp și foarte costisitor.

2. Izolarea celulelor

Odată ce sursa celulelor este identificată, următorul pas este izolarea acestora. Pentru celulele stem adulte, acest lucru se realizează adesea prin extragerea lor din măduva osoasă sau din sânge. Procedura presupune introducerea unui ac în măduva osoasă sau vasul de sânge și retragerea unei probe de celule stem. 

Proba este apoi procesată pentru a elimina orice impurități, cum ar fi globulele roșii și plasma. În cazul țesutului adipos, celulele stem sunt izolate printr-un proces numit liposucție. Se face o mică incizie în piele și se introduce o canulă în țesutul adipos pentru a aspira celulele stem.

Pentru celulele stem embrionare, procesul de izolare este mai complex. Embrionii sunt de obicei recoltați din clinicile de fertilitate sau creați folosind fertilizarea in vitro. Celulele stem sunt extrase din masa celulară internă a embrionului, folosind o tehnică numită disecție embrionară. Embrionul este plasat într-un vas de cultură, iar celulele sunt lăsate să crească timp de câteva zile. Odată ce numărul de celule s-a înmulțit, acestea sunt recoltate pentru utilizare.

3. Cultivarea celulelor

După ce celulele stem sunt izolate, următorul pas este cultivarea lor. Cultivarea celulelor stem implică asigurarea acestora cu un mediu bogat în nutrienți care le permite să se înmulțească și să se diferențieze în tipuri specifice de celule. Mediul de cultură trebuie să conțină factori de creștere și nutrienți specifici care susțin creșterea și diferențierea celulelor stem. Mediul este de obicei menținut la o anumită temperatură și pH pentru a menține condiții optime pentru celulele stem.

În timpul procesului de cultură, celulele stem sunt monitorizate pentru orice semne de contaminare sau anomalii. Orice problemă trebuie abordată cu promptitudine pentru a asigura viabilitatea și calitatea celulelor stem.

4. Stocarea celulelor

Ultimul pas în colectarea celulelor stem este stocarea acestora. Celulele stem pot fi stocate în diferite moduri, inclusiv prin crioconservare și vitrificare. Crioconservarea implică înghețarea celulelor stem la temperaturi foarte scăzute, de obicei în jur de -196°C, folosind azot lichid. 

Celulele stem pot fi păstrate mulți ani și dezghețate atunci când este necesar. Vitrificarea este o tehnică mai nouă care implică răcirea rapidă a celulelor stem pentru a preveni formarea de cristale de gheață, care pot duce la deterioarea celulelor. Apoi aceste celule sunt depozitate la temperaturi foarte scăzute.

Cazuri în care celulele stem stocate au salvat viața unor copii

În prezent, există numeroase cazuri în care celulele stem au fost folosite pentru a salva viețile copiilor. 

Printre cele mai importante cazuri, se numără:

• Hannah Warren - În 2013, o fetiță de doi ani pe nume Hannah Warren a devenit primul copil care a primit un transplant de trahee folosind celule stem. Hannah s-a născut fără trahee, iar medicii au fost nevoiți să folosească un tub sintetic pentru a o ajuta să respire. Cu toate acestea, tubul a provocat infecții frecvente și a îngreunat-o să mănânce și să vorbească. Pentru a-i salva viața, medicii de la Spitalul de Copii din Illinois i-au implantat o trahee produsă dintr-o trahee donatoare care a fost însămânțată cu propriile celule stem ale lui Hannah. Celulele stem au ajutat traheea să se integreze în corpul lui Hannah și să reducă riscul de respingere.

• Layla Richards - În 2015, Layla Richards avea doar trei luni când a fost diagnosticată cu leucemie limfoblastică acută, un tip de cancer de sânge. În ciuda faptului că a urmat proceduri de chimioterapie, cancerul Laylei a persistat, iar medicii urmau să rămână fără opțiuni. Ei au decis să încerce un tratament experimental, folosind celule imune modificate genetic numite celule T, care au fost modificate cu un instrument de editare genetică numit CRISPR/Cas9. Celulele T au fost capabile să țintească și să distrugă celulele canceroase, iar Layla a intrat în remisie. Tratamentul a fost un succes, iar Layla a devenit primul copil care a primit acest tip de terapie.

• Evie Hodgson - În 2018, o fetiță de șapte ani pe nume Evie Hodgson a devenit primul copil din Marea Britanie care a primit un transplant de celule stem folosind sânge din cordonul ombilical pentru a-și trata paralizia cerebrală. Părinții lui Evie îi salvaseră sângele din cordonul ombilical când s-a născut, iar medicii de la Universitatea Duke din SUA l-au folosit pentru a extrage celule stem care au fost apoi infuzate înapoi în fluxul sanguin al lui Evie. Celulele stem ar putea să ajute la repararea daunelor aduse creierului lui Evie, cauzate de paralizia cerebrală. În timp ce tratamentul este încă experimental, familia a raportat că Evie a arătat unele îmbunătățiri în mobilitatea și vorbirea ei.

• Macie Morse - În 2019, Macie Morse s-a născut cu o boală genetică rară numită imunodeficiență combinată severă legată de X (SCID-X1). Copiii cu SCID X1 au un sistem imunitar slăbit, ceea ce îi face vulnerabili la infecții, care le pot pune viața în pericol. Pentru a-i salva viața, medicii de la Spitalul de Cercetare pentru Copii St. Jude din Memphis, Tennessee, au efectuat un transplant de celule stem folosind celule stem din măduva osoasă de la tatăl ei. Transplantul a avut succes, iar sistemul imunitar al lui Macie a început să-și revină.

 Acestea sunt doar câteva exemple, despre modul în care celulele stem au fost folosite pentru a salva viețile copiilor cu diferite afecțiuni medicale. Cercetarea și terapiile cu celule stem continuă să evolueze și ne putem aștepta să vedem și mai multe descoperiri în viitor.

Într-un final, colectarea celulelor stem presupune mai multe etape specifice, de la identificarea sursei până la stocarea celulelor. Fiecare pas este crucial pentru a asigura fiabilitatea și calitatea celulelor stem. Procesul necesită o echipă specializată de profesioniști, inclusiv oameni de știință, clinicieni și tehnicieni, pentru a se asigura că celulele sunt colectate în siguranță și eficient.