Denník N

Chlapcovi sa pokožka trhala ako motýlie krídla, zachránila ho experimentálna liečba

Vzorka pokožky s viditeľnými bunkami epidermis. Ilustračné foto – Alexandra Hestericová
Vzorka pokožky s viditeľnými bunkami epidermis. Ilustračné foto – Alexandra Hestericová

Od zákroku už ubehli dva roky a chlapec sa vďaka nemu mohol zaradiť do bežného rodinného života bez toho, aby sa mu pokožka na tele poškodzovala aj pri minimálnom dotyku. Na niektorých miestach mu začali rásť chlpy, dokonca sa mu začali normálne hojiť rany.

Choroba motýlích krídel je zriedkavé genetické ochorenie, ktoré postihuje menej ako jedného človeka z milióna.

Spôsobujú ho mutácie génu, ktorý kóduje produkciu bielkovín (kolagén a laminín), čo ukotvujú pokožku (epidermu) k ostatným vrstvám kože pod ňou. Poruchy tvorby uvedených kotviacich bielkovín vedú k vytváraniu pľuzgierov, chronických rán a vredov.

Ochorenie sa hovorovo nazýva „choroba motýlích krídel“ z toho dôvodu, lebo pokožka je natoľko jemná, že sa trhá ako motýlie krídla.

Touto chorobou trpel aj malý, sedemročný sýrsky chlapec, ktorý spolu s rodičmi ušiel ešte v roku 2013 do Nemecka. Priebeh ochorenia sa zhoršil a chlapec prišiel takmer na celom tele o epidermu, vrchnú vrstvu kože.

Experimentálna liečba

Jediné nepoškodené miesta boli na jednom z jeho stehien a na hlave. Chlapec trpel veľkými bolesťami a koža sa na celom tele infikovala viacerými druhmi baktérií. Nemeckí lekári sa najprv snažili transplantovať štep pokožky od jeho otca, no po dvoch týždňoch jeho telo transplantát odmietlo.

Situácia dieťaťa sa po piatich týždňoch na lôžku natoľko zhoršila, že nemocnica zvažovala paliatívnu starostlivosť. Chlapcov otec sa však informoval o možnosti experimentálnej liečby. Lekári ponúkli možnosť transplantácie geneticky modifikovaných kultúr pokožky, ktoré chlapca napokon zachránili.

Nemeckí lekári kontaktovali Micheleho De Lucu z univerzity v Modene v Taliansku, experta na biológiu epitelových kmeňových buniek. Ako sa De Luca vyjadril pre The Washington Post, „keďže dieťa umieralo, boli sme donútení urobiť niečo dramatické“.

Kmeňové bunky a úprava génov

Výskumníci odobrali chlapcovi vzorky tkaniva z miest, ktoré neboli zasiahnuté pľuzgiermi, teda z oblasti slabín. Zo vzoriek vybrali bunky, z ktorých vypestovali nové štepy pokožky. Využili kmeňové, ešte nediferencované bunky, ktoré sa dokážu špecializovať a premeniť na všetky typy tkanív.

Transplantácia takýchto kultúr by v prípade tohto chlapca nestačila. Každá jedna bunka aj novovypestovaného tkaniva by totiž stále obsahovala problematickú mutáciu v géne LAMB3, čo by znamenalo, že pokožka vypestovaná z kmeňových buniek chlapca by sa správala rovnako ako predtým a tvorila by bolestivé pľuzgiere a rany.

Z toho dôvodu vedci pristúpili ku génovej technike, ktorá z kmeňových buniek mutáciu vymazala. Využili vírusový vektor, ktorý do buniek najprv vložil zdravé kópie génu LAMB3, a z nich vypestovali pláty pokožky veľké 50 až 150 centimetrov.

Prekonané riziká

Tieto pláty použili v priebehu niekoľkých mesiacov ako štepy. Lekári ich počas dvoch operácií vložili na kožu na rukách, nohách, na chrbte a na hrudi. Riziko uvedenej procedúry bolo vysoké, chlapec mohol štepy opäť odmietnuť. Genetická úprava buniek navyše zvýšila možnosť vzniku nádorov.

V prípade liečby sýrskeho chlapca sa štepy po niekoľkých mesiacoch geneticky upravenej pokožky úplne integrovali do kože a začali sa regenerovať.

„Po tom, čo dostal novú pokožku, sa chlapcova klinická situácia výrazne zlepšila,“ vyjadril sa De Luca pre magazín Popular Science. Prípad, priebeh liečby, metódy a výsledky boli opísané túto stredu v prestížnom časopise Nature.

Proces odobratia vzoriek pokožky, ich genetickej úpravy a implantácie. Foto – News & Views/Nature

Implantované pláty pokožky tvorili až tri typy buniek, holoklony, meroklony a paraklony. Rozdiel medzi nimi spočíva v ich takzvanej diferenciácii, teda v tom, do akej miery sú špecializované.

Paraklony sú najviac diferencované, meroklony tvoria medzištádium a holoklony predstavujú najmenej diferencované kmeňové bunky, ktoré sú pri možnosti na regeneráciu pokožky po transplantácii kľúčové. Z nich vznikajú všetky ostatné generácie buniek.

Zdravá pokožka sa obnoví približne raz za mesiac, to znamená, že sa všetky diferencované bunky vymenia za nové.

Štyri mesiace po operácii pokožka chlapca obsahovala iba nové meroklony a paraklony, tie pôvodné museli byť vymenené činnosťou holoklonov, ktoré by si mali túto funkciu zachovať. Po približne desiatich dňoch sa začali deliť. Po mesiaci nahradili nové regenerované bunky chýbajúcich 80 percent chlapcovej pokožky.

Od zákroku už ubehli dva roky a chlapec sa vďaka nemu mohol zaradiť do bežného rodinného života bez toho, aby sa mu pokožka na tele poškodzovala aj pri minimálnom dotyku. Na niektorých miestach mu začali rásť chlpy, dokonca sa mu začali normálne hojiť rany.

„Len čo zregenerujete pokožku, kmeňové bunky v nej budú neustále produkovať nové bunky pokožky rovnako ako u zdravého človeka. Všetky dáta, ktoré máme momentálne k dispozícii, naznačujú, že toto bude trvalá situácia,“ vraví pre Guardian De Luca.

Vďační rodičia

Chlapec spolu s rodičmi neskôr navštívil talianskych výskumníkov, ktorí pre neho pripravili geneticky upravenú pokožku. Ako opísal De Luca, „jeho rodičia sú veľmi vďační a tvrdia, že sa im úplne zmenil život“. Chlapec si počas návštevy začal dokonca sám vyzliekať šaty a „bol natoľko spokojný so svojou novou kožou, že sa ňou chcel pochváliť“.

Tento prípad predstavuje pokrok vo výskume kmeňových buniek a génovej terapie. Použitie buniek v regeneratívnej medicíne je aj dnes veľmi limitované a prípad sýrskeho chlapca bol výnimkou, v ktorej autority schválili použitie málo testovanej experimentálnej terapie.

Úspech liečby však otvára nové možnosti použitia kombinácie bunkovej a génovej terapie, ktorá by sa mohla dať použiť aj pri iných formách kožných porúch, dokonca aj v prípade obetí popálenín.

Väčšinou sú títo pacienti odkázaní na štepy od darcov, ktoré môžu byť nielen odmietnuté imunitným systémom, no prichádzajú s doživotnou nutnosťou užívať imunosupresíva. Použitie geneticky upravených kmeňových buniek by túto liečbu úplne odstránilo.

Liečba nie je dokonalá, v prípade pacientov trpiacich chorobou motýlích krídel ide skôr o riešenie príznakov. Navyše, choroba sa zvykne prejavovať aj v tráviacom trakte a pľúcach, kde sa metóda liečby kmeňovými bunkami nedá použiť.

Dostupné z doi:10.1038/nature2448710.1038/nature24753

Zdravie

Teraz najčítanejšie