Kamieninių ląstelių terapija gelbsti milijonus nevaisingų žmonių

Pasaulinės sveikatos organizacijos duomenimis, moterų nevaisingumas užima penktą vietą tarp rimčiausių visuotinių negalių. Lietuvoje ir visame pasaulyje su vaisingumo sutrikimais susiduria 8–15 proc. porų, o iš viso nuo to kenčia daugiau kaip 186 mln. žmonių.

Tobulėjančios pagalbinio apvaisinimo technologijos, paremtos kamieninių ląstelių terapija, gali tapti proveržiu ieškant būdų išspręsti pasaulinę problemą – nevaisingumą.

Susirūpinti reikėtų nepastojus metus laiko

Nevaisingumas yra itin sudėtinga ir daugialypė liga, apimanti ne tik fizinės sveikatos sutrikimus, bet ir daranti milžinišką neigiamą įtaką asmens ir poros psichologinei bei emocinei savijautai, tarpusavio santykiams, net visuomenės raidai.

Nevaisingumas diagnozuojamas tada, kai per 12 mėnesių, turint reguliarius lytinius santykius ir nenaudojant jokių apsisaugojimo priemonių, porai nepavyksta pastoti. Tačiau jei moteris yra 35 metų amžiaus ar vyresnė arba yra žinoma apie kitas priežastis, galinčias sukelti nevaisingumą (pvz., nustatyta endometriozė, policistinių kiaušidžių sindromas, praeityje buvo operacijų mažajame dubenyje, persirgta lytiškai plintančiomis ligomis ar kt.), į vaisingumo specialistus reikėtų kreiptis nepastojant 6 mėnesius.

Dažniausia moterų nevaisingumo priežastis – ovuliacijos sutrikimai

Tarptautinės statistikos duomenimis, moterų sveikatos problemos lemia 20–35 proc., vyrų – 20–30 proc., abiejų partnerių – 25–40 proc. nevaisingumo atvejų ir apie 10–20 proc. atvejų lieka neaiškios kilmės.

Kaip pagrindinės moterų vaisingumo sutrikimų priežastys yra įvardijami ovuliacijos sutrikimai (25 proc.), endometriozė (15 proc.) ir sąaugos pilvo ertmėje (12 proc.) (1 pav.). Tuo tarpu pagrindinėmis vyrų nevaisingumo priežastimis laikomas neaiškios kilmės nevaisingumas (34 proc.), varikocelė (17 proc.) ir hipogonadizmas (10 proc.) (2 pav.). Be to, kai kurie veiksniai, nors ir sudaro daug mažesnę nevaisingumo priežasčių dalį, dėl jų sudėtingumo, trūkstamų efektyvių, visuotinai prieinamų ir priimtinų diagnostikos bei gydymo metodų yra priskiriami vieniems rimčiausių vaisingumo sutrikimų – tai įgimtos lytinių organų vystymosi patologijos, lytinių ląstelių (kiaušialąsčių ir spermatozoidų) kiekybiniai ir kokybiniai defektai, genetinės pažaidos.

Pagalbinio apvaisinimo ne moters kūne istorijos pradžia – Louise Brown gimimas

Bristolyje, Didžiojoje Britanijoje, gyvenantis akušeris-ginekologas Patrickas Steptoe kartu su kolega fiziologu Robertu Edwardsu 1978 m. bandė eksperimentinį nevaisingumo gydymo metodą – apvaisinimą laboratorijos sąlygomis. Pirmiausia gydytojas P. Steptoe laparoskopinės operacijos metu išsiurbdavo kiaušidžių folikuluose esantį skystį ir jį tuojau pat perduodavo fiziologui R. Edwardsui į laboratoriją, kad nedelsiant būtų pradedama šiame skystyje ieškoti moteriškų lytinių ląstelių – kiaušialąsčių. Tuomet nustatytas kiaušialąstes apvaisindavo moters partnerio sperma. Susidaręs embrionas laboratorijos sąlygomis specialiai sukurtoje mitybinėje terpėje būdavo auginamas kelias dienas ir, panaudojus specialią metodiką, perkeliamas į moters gimdą.

Šį metodą po konsultacijos gydytojas pasiūlė sutuoktiniams Lesley ir Johnui Brownams. Nusivylusi ankstesniais bandymais ir nebeturėdama vilties susilaukti vaikų kitais būdais, pora sutiko su pasiūlytu eksperimentiniu gydymo planu ir jau po kelių dienų aštuonių ląstelių dydžio embrionas buvo perkeltas į moters gimdą. 1978 m. liepos 25 d. Oldhamo visuomeninėje ligoninėje planinės cezario pjūvio operacijos metu gimė pirmasis toks kūdikis pasaulyje. Tai buvo sveika mergaitė Louise Brown. Šis įvykis sukėlė tikrą sprogimą, viso pasaulio laikraščių antraštės skelbė apie „supervaiko“ gimimą ir netgi lygino jį su „Frankenšteino eksperimentu“.

Louise Brown gimimas paženklino pagalbinio apvaisinimo procedūrų ne moters kūne – IVF/ICSI (in vitro fertilizacija – IVF; intracitoplazminė spermatozoido injekcija – ICSI) istorijos pradžią.

Vaisingumo sutrikimų gydymas Lietuvoje

Lietuvoje ir visame pasaulyje mokslininkai ir praktikai pastaruoju metu pastebi ne tik didesnį susidomėjimą nevaisingumo fenomenu, bet ir smarkiai padidėjusią tokių gydymo paslaugų paklausą.

Pirmoji pagalbinio apvaisinimo procedūra Lietuvoje, o kartu ir Baltijos šalyse, buvo atlikta prieš 27 metus. Nuo tada mūsų šalyje ėmė kurtis nauji vaisingumo sutrikimų diagnostikos ir gydymo centrai, didėjo besikreipiančių pacientų skaičius ir atliekamų procedūrų kiekis. Didžiulis teigiamas lūžis įvyko 2016 m., kai buvo priimtas Lietuvos Respublikos pagalbinio apvaisinimo įstatymas, kuris nustatė pagalbinio apvaisinimo paslaugų teikimo ir kompensavimo tvarką. Taip buvo atvertos daug platesnės vaisingumo sutrikimų diagnostikos ir gydymo galimybės ir padidintas jų prieinamumas.

Šiuo metu mūsų šalyje veikia dvi valstybinės ir penkios privačios gydymo įstaigos, teikiančios visuotinai pripažintomis rekomendacijomis, mokslo įrodymais ir gera klinikine praktika grįstas vaisingumo sutrikimų diagnostikos ir gydymo paslaugas: medikamentinį gydymą, chirurginį nevaisingumo priežasčių šalinimą, pagalbinio apvaisinimo moters kūne procedūras (intrauterininę inseminaciją – IUI), pagalbinio apvaisinimo ne moters kūne procedūras – IVF/ICSI, vaisingumo išsaugojimo paslaugas onkologinėmis ir retomis ligomis sergantiems pacientams ir pagalbinio apvaisinimo procedūras su donorinėmis lytinėmis ląstelėmis ir embrionais.

Gydymas neveiksmingas iki 40 proc. porų

Skaičiuojama, kad šiuo metu visame pasaulyje po pagalbinio apvaisinimo procedūrų jau yra gimę daugiau nei 6,5 milijono vaikų, o naujausiais Lietuvos statistikos duomenimis, nuo 2017 m. balandžio iki 2019 m. spalio tokių vaikų gimė tiek pat, kiek gyvena žmonių Dūkšto mieste, Ignalinos rajone – 780.

Nors vaisingumo sutrikimų gydymas yra itin pažengęs, manoma, kad net 35–40 proc. visų porų lieka bevaikės, net jei būna išbandžiusios visus galimus pagalbinio apvaisinimo metodus. Tai yra itin dideli skaičiai tiek galvojant apie visuotinę demografinę situaciją, tiek apie konkrečių žmonių gyvenimus.

Nuolatiniai bandymai įminti nesėkmingų atvejų mįsles viso pasaulio mokslininkus paskatino padaryti išvadą, kad pagrindinės priežastys yra tokios: nepakankamos žinios apie lytinių ląstelių ir embrionų įvertinimo kiekybinius ir kokybinius kriterijus, supratimo apie endometriumo receptyvumą (gimdos gleivinės pasiruošimą priimti embrioną) ir implantaciją stoka, atitinkamų technologinių ir medikamentinių sprendimų trūkumai. Dar labiau endometriumo receptyvumo problematiką sustiprina klinikinėje praktikoje pasitaikančios situacijos, kai idealios kokybės embriono perkėlimas į gimdą nesibaigia nėštumo užsimezgimu, o panaudojus prastos prognozės embrioną, pastojama. Todėl šiuo metu pasigirsta apibendrinimų, kad embrionas lemia tik 1/3, o endometriumas – net 2/3 apvaisinimo sėkmės.

Svarbų vaidmenį vaidina gimdos gleivinė

Endometriumas yra vidinė gimdos gleivinė, sudaryta iš dviejų sluoksnių – funkcinio ir bazinio. Kiekvieno mėnesinių ciklo metu pasišalina funkcinis endometriumo sluoksnis, kuris vėl iš naujo kitą ciklą atauga iš bazinio sluoksnio. Per visą moters reprodukcinį amžių (vidutiniškai nuo 15 iki 45 metų) endometriumas pasikeičia apie 400 kartų ir yra apibūdinamas kaip itin gyvybingas audinys.

Endometriumo receptyvumas, dar kartais vadinamas implantacijos langu, nusako palankiausią laiką, kai gimdos gleivinė yra geriausiai pasiruošusi priimti embrioną. Implantacijos lango trukmė yra labai ribota. Manoma, kad natūraliame įprastos trukmės (28–30 dienų) moters mėnesinių cikle jis prasideda 6–8 dienos po ovuliacijos ir trunka 24–28 valandas. Jeigu minėtu laikotarpiu nepastojama, nėštumas užsimegzti negali, o net ir retais atvejais, jei pastoti vis dėlto pavyktų, tai baigtųsi tik biocheminiu nėštumu ar savaiminiu persileidimu.

Endometriumo receptyvumo problema dažnai minima kalbant apie tokias nevaisingumo priežastis kaip neaiškios kilmės nevaisingumas, kai abu partneriai yra ištirti, tačiau nerandama jokia priežastis, kodėl jie negali susilaukti vaikų; Ašermano sindromas – būklė, kai gimdos ertmėje susiformuoja sąaugos, sutrikdančios jos funkciją ir embriono implantaciją; endometriumo atrofija, kai gimdos gleivinė yra per plona, kad įvyktų implantacija ir (arba) vystytųsi nėštumas.

Kamieninės ląstelės neaiškios kilmės nevaisingumui gydyti

Ieškant galimybių padėti nevaisingumą išgyvenančioms poroms, išbandomos įvairios naujos galimybės. Pasitelkiami medikamentiniai gydymo būdai, tokie kaip mažų dozių aspirinas, estrogenų ir kitų lytinių hormonų rekombinantiniai preparatai, vitaminai ar net sildenafilas, visuomenėje žinomas „Viagros“ pavadinimu, skiriamos granulocitų kolonijas stimuliuojančių augimo veiksnių (G-KSF) ar trombocitų turtingos plazmos (angl. platelet-rich plasma, PRP) injekcijos į endometriumą. Deja, apčiuopiamų teigiamų rezultatų, dėl kurių būtų galima šias praktikas neabejojant įdiegti į klinikinį gyvenimą, kol kas trūksta. Todėl tarptautinėje mokslinėje bendruomenėje vis dažniau kalbama apie kamieninių ląstelių terapiją endometriumo patologijos ir neaiškios kilmės nevaisingumo atvejais. Apie kamienines ląsteles gydant nevaisingumą prabilta dėl plačių jų panaudojimo galimybių.

Kamieninės ląstelės geba diferencijuotis ir įgyti specifinių organizmui reikalingų funkcijų, o kartu atnaujinti ar pakeisti pažeistas ląsteles, audinius ir organus. Be to, jos pasižymi parakrininiu (aplinkinių ląstelių aktyvumą veikiančiu) ir imunomoduliuojančiu (imuninį atsaką reguliuojančiu) poveikiu, dalyvauja signalų tarp ląstelių perdavimo procesuose. Visa tai yra itin aktualu kalbant ir apie endometriumo receptyvumą bei sėkmingą implantaciją.

Kokias kamienines ląsteles naudoti?

Iš pradžių kamieninių ląstelių tyrimams buvo pasitelkti įvairūs šaltiniai: kaulų čiulpai (kaip geriausiai ištirtas kamieninių ląstelių šaltinis), riebalinis audinys, virkštelės kraujas, placenta, embriono audiniai, indukuotos pliuripotentinės ląstelės (ląstelės, galinčios tapti bet kokiomis kitomis ląstelėmis, priklausomai nuo jas supančios aplinkos). Tačiau jau pradėjus vykdyti tyrimus iškilo prieštaravimų bei ribojimų. Tam tikroms kamieninėms ląstelėms išskirti (pavyzdžiui, iš kaulų čiulpų, riebalinio audinio) yra reikalingos intervencinės procedūros, paciento stebėjimas gydymo įstaigoje tam tikrą laiką. Embriono ir indukuotų pliuripotentinių kamieninių ląstelių naudojimas kelia etinių problemų, klausimų dėl navikų formavimosi. Be to, nuolat kyla abejonių, ar iš kitų audinių bei organų išskirtos kamieninės ląstelės, panaudotos svetimoje aplinkoje (tai yra kitame audinyje), išlaiko savo funkcijas, nekintančius veikimo mechanizmus, kokį poveikį jos sukelia kitoms aplinkinėms ląstelėms, kiek yra svarbi jų pačių turima atmintis.

Naujų galimybių šioje srityje suteikė 2004 m. pirmą kartą pasaulyje atliktas suaugusio žmogaus kamieninių ląstelių išskyrimas iš žmogaus endometriumo. Šiuo metu jau yra skiriami trys vidinės gimdos gleivinės kamieninių ląstelių tipai: epitelio kamieninės ląstelės, endotelio kamieninės ląstelės ir mezenchiminės kamieninės ląstelės (suaugusio žmogaus kamieninės ląstelės, aptinkamos daugelyje audinių, galinčios diferencijuotis į kitus audinius ir pasižyminčios imunomoduliuojančiu veikimu, MKL).

Endometriumo MKL yra ypatingos. Jas ne tik labai lengva surinkti (nereikia sudėtingų intervencinių procedūrų, gulėjimo gydymo įstaigoje), bet ir galima daryti kelis poėmius, o jų kiekiai paprastai būna dideli. Endometriumo MKL pasižymi greitesniu dvigubėjimo laiku, žemu imunogeniškumu (gebėjimu sukelti imuninį atsaką) ir žemu tumorogeniškumu (gebėjimu formuoti navikus), palyginti su iš kitų šaltinių išskirtomis MKL. Dėl šių savybių jos tampa pagrindiniu įrankiu, kalbant apie endometriumo atsinaujinimą ir receptyvumą.

Tyrimas su Santaros vaisingumo centro pacientėmis

2018 m. Lietuvos bioetikos komitetui išdavus leidimą Vilniaus universiteto Biochemijos instituto Ląstelės molekulinės biologijos skyriaus mokslininkai pradėjo tarpdalykinį tyrimą.

Atlikus endometriumo ląstelių poėmius pacientėms, kurioms dėl neaiškios kilmės nevaisingumo planuojama pagalbinio apvaisinimo ne moters kūne procedūra IVF/ICSI Vilniaus universiteto ligoninės Santaros klinikų Akušerijos ir ginekologijos centro Santaros vaisingumo centre, vykdomi molekuliniai ir biocheminiai endometriumo MKL tyrimai. Surinkti mėginiai yra siunčiami į Vilniaus universiteto Gyvybės mokslų centro Biochemijos instituto Ląstelės molekulinės biologijos skyrių, kur atliekamas bendras endometriumo ląstelių charakterizavimas, išaiškinamos endometriumo MKL savybės, vykdomi ląstelių savybių stebėjimai ilgalaikio kultivavimo (gausinimo) metu, analizuojama jų genų ir baltymų raiška bei raiškos pokyčiai. Vėliau, gavus pagalbinio apvaisinimo procedūrų rezultatus, atliekama kiekybinė ir kokybinė pastojusių ir nepastojusių moterų grupių duomenų analizė.

Remdamiesi preliminariais duomenimis, galime daryti išvadą, kad iš endometriumo išskirtų MKL populiacijos augimas ir jų paviršinių žymenų (specialių žymenų, pagal kuriuos galima identifikuoti ir atskirti jas nuo kitų ląstelių) raiška ilgalaikio gausinimo metu išlieka itin aukšti. Be to, šių ląstelių paviršiaus žymenų raiška pastojusių moterų grupėje yra ryškesnė ir tolygesnė nei nepastojusių. Visa tai leidžia manyti, kad endometriumo MKL pasižymi didesniu ir tvaresniu funkciniu aktyvumu geros pastojimo prognozės moterų grupėje.

Šie rezultatai ne tik patvirtina, kad endometriumo kamieninių ląstelių paviršinių žymenų ir genų raiška gali būti susijusi su vaisingumo sutrikimais ir pagalbinio apvaisinimo procedūrų rezultatais, bet ir sudaro prielaidas įvertinti endometriumo kamieninių ląstelių klinikinio pritaikymo potencialą gydant nevaisingumą ateityje. Todėl planuojami tolesni žingsniai plečiant tiriamąsias grupes, didinant žymenų spektrą ir atliekant tyrimus su laboratoriniais gyvūnais.