Pane doktore, mohl byste prosím přiblížit, co jsou kmenové buňky vlastně zač?
Kmenové buňky jsou nediferencované buňky, což znamená, že ještě nemají specifickou funkci. V medicíně se dají využít k léčbě různých, někdy i nevyléčitelných nemocí.
Kdy a jak začal výzkum kmenových buněk?
Tato problematika se řeší už téměř 40 let. Výzkum začal v souvislosti s leukémií, tedy rakovinou krve. Ta se obvykle léčí chemoterapií, která zničí nádorové buňky. Protože ale bez krve nelze žít, je třeba krvetvorbu obnovit. K tomu slouží zdravé hematopoetické kmenové buňky, které dokážou vytvořit červené a bílé krvinky i krevní destičky. Nemocný tak dostane od vhodného dárce tyto buňky, které se přes krevní oběh dostanou do kostní dřeně a obnoví krvetvorbu.
Jak jste se ke kmenovým buňkám dostal vy osobně?
Bílé krvinky, tedy součást krevních buněk, tvoří náš imunitní systém a bojují proti infekcím. Já jsem imunolog, takže jsem se přirozeně dostal i ke kmenovým buňkám. Poprvé jsem s nimi pracoval v roce 1992 při výzkumu pro švýcarskou farmaceutickou firmu a Vídeňskou univerzitu. Odebírali jsme bílé krvinky z krve nemocných a snažili se je využít k léčbě rakoviny.
Celé to funguje tak, že zatímco v mládí náš imunitní systém většinou vznikající nádory spolehlivě zničí, s přibývajícím věkem tyto schopnosti postupně slábnou. Přibližně od čtyřiceti let se jeho funkce zhoršuje, a tím roste riziko onkologických onemocnění. U nemocného člověka lze přitom odebrat bílé krvinky, vzít vzorek nádoru a v laboratoři imunitní systém „naučit“ reagovat účinněji. Tato metoda byla poprvé testována v roce 1995, a od té doby už se zjistilo, které nádory takto léčit lze a které ne.
Jaké je další možné využití kmenových buněk mimo onkologii?
Například při poruchách imunitního systému. U alergiků, jejichž tělo přehnaně reaguje třeba na břízu, lze z krve odebrat bílé krvinky. Ty se následně v inkubátoru „seznámí“ s alergenem a naučí se reagovat normálně.
Podobně je možné buňky naučit imunitě proti viru HIV nebo je využít při autoimunitních onemocněních, jako je revma, roztroušená skleróza či cukrovka. V těchto případech imunitní buňky zbytečně napadají vlastní orgány. Když máme k dispozici kmenové buňky, můžeme je v inkubátoru opět naučit „správnému“ chování.
Dalším důležitým směrem je genová terapie. Pokud se někdo narodí s poruchou imunity, lze mu odebrat hematopoetické kmenové buňky, opravit v nich vadný gen a vrátit je zpět do těla. Krvetvorba pak může probíhat normálně.
Jak probíhá odběr kmenových buněk?
Nejprve je nutné vyhodnotit, zda je daný moment pro odběr vhodný – pokud je člověk nemocný, musí se termín odložit. K samotnému odběru se dnes využívají takzvané separátory. Ty umožňují odebrat krvetvorné buňky přímo z krve, podobně jako při dialýze, přičemž celý proces trvá dvě až tři hodiny. Díky separátorům se odběr výrazně zjednodušil a kmenové buňky jsou mnohem dostupnější. Dříve bylo totiž nutné provádět odběr v narkóze, což samozřejmě spoustu lidí odrazovalo.
Od orgánů po kosmetiku
Kromě hematopoetických buněk existují i embryonální kmenové buňky. Čím se liší?
Embryonální kmenová buňka vzniká po spojení spermie a vajíčka a je základem pro vznik všech našich orgánů. Díky tomu z ní lze vytvořit prakticky cokoliv. Práce s těmito buňkami je ale kvůli etickým otázkám silně omezena. Doufám každopádně, že v budoucnu bude jejich širší léčebné využití umožněno.
K čemu by se embryonální kmenové buňky daly využít?
Protože z nich vzniká celý organismus, mohou se z nich vyvinout i další specializované kmenové buňky – nervové, tukové nebo svalové. Lékaři by tedy získali zcela nové možnosti pro opravu poškozených orgánů, což by bylo opravdu skvělé. Už dnes by z těchto buněk šlo vytvořit třeba novou sítnici.
Existují i další lékařsky zajímavé kmenové buňky?
Ano, například mezenchymální kmenové buňky. Ty mají velký význam v regeneraci – používají se k opravě chrupavek, kostí nebo svalových vláken. Dokážou také zlepšit regeneraci nervového systému, což může zpomalit rozvoj Alzheimerovy nebo Parkinsonovy choroby.
Mají tyto buňky i další vlastnosti, jichž by šlo v medicíně využít?
Ano, hlavně imunologické. Například v těhotenství je plod v těle matky svým způsobem cizím tělesem, protože v sobě nese i geny otce. I přesto je ale plod imunitním systémem obvykle tolerován, což je možné právě díky mezenchymálním kmenovým buňkám v placentě, které zabraňují imunitní reakci. Tento princip lze přitom využít i při transplantacích, kdy se buňky dárce a příjemce v laboratoři nejprve „seznámí“, čímž se podstatně sníží riziko následného odmítnutí orgánu.
Stejně tak je možné použít mezenchymální kmenové buňky nealergického člověka k léčbě alergie u nemocného. Významné využití ale buňky nacházejí i v kosmetickém průmyslu, jelikož díky úpravě v laboratoři mohou přispět k omlazení pokožky.
Buňky, které „nestárnou“
Na své klinice nabízíte i preventivní uložení kmenových buněk novorozenců. K čemu to slouží?
Při narození má dítě velké množství zdravých krvetvorných a mezenchymálních kmenových buněk. Když se správně zpracují a uloží v tekutém dusíku při teplotě −196 stupňů Celsia, tak za 10 let zestárnou jen o půl roku. Obrovskou výhodou navíc je, že uložené kmenové buňky nejsou vystaveny nemocem, lékům ani škodlivinám, takže zůstávají v perfektní kondici.
Pokud tedy člověk vážně onemocní, může si z laboratoře vzít své vlastní mladé hematopoetické buňky a podpořit tak regeneraci i imunitní systém. Další předností odběru pupečníkové krve je fakt, že se jedná o bezbolestnou a časově nenáročnou proceduru. Podle mě je to tedy skvělá věc, k čemuž přispívá i skutečnost, že škála využití vlastních kmenových buněk bude v budoucnu obrovská.
Myslíte si, že odběr kmenových buněk z pupečníkové krve se v budoucnu stane standardem?
Ano, rozhodně. Podle mě by se měly krvetvorné buňky i placenta novorozenců automaticky zpracovávat a uchovávat. Z dlouhodobého hlediska to bude pro zdravotní systém ekonomicky výhodné, jelikož to představuje velmi efektivní nástroj pro léčbu různých onemocnění. Věřím proto, že se to časem stane běžnou součástí i českého zdravotnictví.
Zatím je to však otázka budoucnosti. V současnosti se kmenové buňky využívají především k léčbě leukémie a další zmíněné možnosti jsou převážně předmětem výzkumu nebo jsou dostupné jen v soukromých zdravotnických zařízeních.
Byl to důvod, proč jste se rozhodl přejít do soukromého sektoru?
Ano, byl. Získat dlouhodobou finanční a strategickou podporu ve státním sektoru není celosvětově reálné, a tak jsem se po několika letech práce na imunologii v nemocnici v Motole rozhodl vybudovat vlastní pracoviště se zaměřením na využití kmenových buněk, na jehož na jehož dlouhodobé a konzistentní směřování budu mít větší vliv. Založil jsem tedy Medicínské centrum Praha, kde léčíme třeba imunodeficity, autoimunitní nemoci, chronické infekce nebo těžké alergie. Využíváme i standardní léčbu, ale jako soukromé zařízení máme možnost pracovat právě s kmenovými buňkami.
Celosvětový unikát
Jak v současnosti léčba pomocí kmenových buněk vypadá v praxi?
Bohužel to zatím není tak jednoduché. Rád bych jejich pomocí léčil široké spektrum nemocí, ale celé odvětví je stále v počátcích. Všechno musí být přesně zdokumentováno a schváleno Státním ústavem pro kontrolu léčiv. To ale není kritika – naopak si myslím, že je to tak správně. Je potřeba vynaložit maximální úsilí, aby v celém procesu nevznikla žádná chyba.
Kmenové buňky se využívají i k léčbě zvířat. Můžete to přiblížit?
Ve veterinární medicíně jsou pravidla trochu flexibilnější, takže aktuálně opravdu pracujeme i se zvířecími kmenovými buňkami. Staráme se například o psy, kočky nebo koně, kteří trpí podobnými nemocemi jako lidé. Kmenovými buňkami tedy léčíme jejich pohybový aparát nebo poruchy imunity. I u zvířat ale musí být vše důkladně zdokumentováno, takže jejich léčbou si zároveň ověřujeme, že naše postupy fungují a jsou bezpečné. V tomhle směru je naše klinika celosvětově unikátní – pracujeme jak s lidmi, tak se zvířaty, přičemž naše zkušenosti se navzájem prolínají a posouvají nás dál.
Má soukromé zařízení ještě nějaké další výhody?
Jednoznačná výhoda je možnost plánovat věci v delším časovém horizontu. Ve státních zařízeních v Evropě nebo USA bývá financování výzkumných projektů omezeno na relativně krátké období, takže se často po pár letech musí změnit zaměření. I proto nám některá významná zahraniční pracoviště závidí, že se kmenovým buňkám můžeme věnovat dlouhodobě. Být soukromníkem má ale i své nevýhody – musíme pečlivě zvažovat každý krok, aby dával smysl i ekonomicky, protože získání finančních prostředků je pro nás složitější.
Kolika pacientům už jste kmenové buňky odebrali?
Zatím jsme odebrali buňky asi čtyřem tisícům pacientů, přičemž přibližně tři a půl tisíce z nich byli dospělí, zbytek tvoří odběry z pupečníkové krve. V poslední době se snažíme navázat spolupráci i se zahraničními klinikami, aby k nám přijíždělo více cizinců, kteří mají o preventivní uložení kmenových buněk zájem. Na druhou stranu jsme zatím omezeni kapacitou našich technologií – aktuálně můžeme uložit asi deset tisíc vzorků. Už ale máme připravený pozemek, kde by mělo do tří let vzniknout nové pracoviště s větším úložištěm.
Aktuálně stojí odběr kmenových buněk u dospělých minimálně 160 tisíc korun. Proč je to tak drahé?
Hlavním důvodem je fakt, že jde o velmi mladý obor. Vzpomeňte si na první mobilní telefony – v devadesátých letech stály statisíce, dnes je dostanete k tarifu zdarma. Špičkové technologie na zpracování vzorků dnes stojí desítky milionů korun, takže i cena odběru musí být vysoká.
Jsem ale přesvědčený, že jakmile se z kmenových buněk stane běžný standard, náklady výrazně klesnou. Očekávám, že se dostaneme třeba na částku kolem 50 tisíc korun. U pupečníkové krve jsme dnes na ceně kolem 25 až 30 tisíc korun, ale pokud se tento postup zavede plošně ve všech porodnicích, mohla by se cena dostat pod 10 tisíc.
I přes aktuálně vysoké náklady se tedy domníváte, že odběr kmenových buněk dává smysl?
Výhody odběru kmenových buněk jsou podle mě natolik zásadní, že převáží i vyšší náklady. Pokud je alternativou u některých nemocí zhoršená kvalita života nebo dokonce smrt, pak to smysl dává.
Dospělí pacienti si mohou nechat odebrat jeden, nebo tři vzorky. V čem je rozdíl?
Kmenové buňky mají široké využití. Pokud si člověk nechá odebrat jen jeden vzorek, má pouze jednu možnost jejich využití. Pokud ale v budoucnu onemocní znovu, bez dalšího odběru už mu buňky nepomohou. Dává tedy smysl mít těch vzorků víc.
Jak očekáváte, že se tento obor bude v příštích letech vyvíjet?
Myslím si, že se oblast kmenových buněk bude vyvíjet ještě rychleji než dosud. Technologie se zlepšují doslova před očima a v nejvyspělejších zemích se z kmenových buněk stane standard zhruba během deseti let. Jak už jsem zmiňoval, dávají totiž i velký ekonomický smysl, takže bude v zájmu každého státu tuto oblast rychle rozvíjet.
