Telo je biološka tovarna, lastne celice tudi zdravila prihodnosti

Medicina bo v prihodnje vse bolj v znamenju celičnega in genskega zdravljenja. Na to kažejo številne raziskave znanstvenikov in raziskovalcev iz akademskih in kliničnih institucij, velikih farmacevtskih in manjših biotehnoloških podjetij. O tem so poročali na nedavnem spletnem posvetu BIO 2020. Pomemben korak v tej smeri je tudi zadnje dovoljenje ameriške agencije za hrano in zdravila (FDA), da se za obvladovanje akutne respiratorne stiske, najhujšega zapleta pri bolnikih s covidom-19, lahko uporabijo mezenhimske matične celice, ki v organizmu uravnavajo imunski odziv.



S tem področjem, med drugim prav raziskovanjem in pridobivanjem mezenhimskih matičnih celic (MSC), se v Sloveniji že več kot dve desetletji ukvarjajo v podjetju za celično biologijo Educell v Trzinu. Potem ko so v preteklosti v interdisciplinarni skupini sodelavcev začeli uspešno razvijati in pridobivati celične pripravke za zdravljenje hrustančnih in kostno-hrustančnih poškodb z gojenimi hrustančnimi celicami, pa pripravke mezenhimskih in drugih celic za zdravljenje nekaterih drugih bolezni in poškodb, so na začetku letošnjega leta prvi in edini v Sloveniji prejeli dovoljenje za pripravo »nerutinsko pripravljenih zdravil za napredno zdravljenje« (NPZNZ).



Pred kratkim so tudi širše predstavili njihov inovativni celični pripravek ImmunoArt. Razvili so ga in že uspešno uporabili za zdravljenje hudih imunskih zapletov, to je bolezni presadka proti gostitelju (GvHD), ki nastanejo kot posledica presaditve darovanega kostnega mozga pri različnih hematoloških in onkoloških boleznih. Glede na klinično dokazano učinkovitost, to je zmanjšanje čezmernega imunskega odziva, je bil logičen razmislek – in pričakovanje –, da bi pripravek ImmunoArt lahko deloval tudi v primeru čezmernega odziva imunskega sistema pri bolnikih s covidom-19.

Pospešeno iskanje varne rešitve …

Za preprečevanje okužbe s koronavirusom in bolezni covid-19 za zdaj, kot je znano, kljub zelo obsežnemu raziskovanju številnih skupin po vsem svetu še ni na voljo ne učinkovitih zaščitnih cepiv ne zdravil. Na srečo po dosedanjih izkušnjah veliko ljudi okužbo preživi brez resnejših posledic, pri kar pomembnem deležu bolnikov pa se v napredovali fazi bolezni razvije hudo vnetje v pljučih, katerega posledica je lahko akutni respiratorni distresni sindrom (ARDS).



Zaplet je posledica za ta virus značilnega burnega odziva zaradi izločanja več vrst molekul citokinov – interlevkinov, kemokinov in drugih dejavnikov, ki se združijo v tako imenovano citokinsko nevihto. Ob tem so najbolj prizadeta bolnikova pljuča. Tak buren vnetni imunski odziv ni smrtno nevaren le zaradi zadušitve, kar se delno lahko prepreči z dodajanjem kisika z respiratorji, temveč pogosto tudi trajno poškoduje pljuča. Za preprečevanje oziroma reševanje takih hudih zapletov se pričakuje, da bi pomembno vlogo lahko odigrale mezenhimske matične celice (MSC), ki delujejo kot naravni imunosupresivi; sposobne so uravnoteževati imunski sistem, tako da ga zmanjšajo, kadar je pretiran, ter blažijo in utišajo hude vnetne procese, hkrati pa stimulirajo regenerativne procese v poškodovanem tkivu.

Naravna imunomodulacija

V organizmu se prek krvnožilnega sistema ugnezdijo v tako imenovane niše, območja poškodb in vnetnih procesov, ki oddajajo določene kemične substance in jih pritegnejo na kritična mesta, torej tja, kjer je pomembno protivnetno delovanje. Ko se stabilizirajo na izbranih mestih, sprožijo mešanico različnih snovi in poskušajo uskladiti delovanje drugih celic; umirjajo iste, ki so krive za čezmeren vnetni odziv in spodbujajo druge, odgovorne za regeneracijo. Ko zaznajo, da vnetje ni več čezmerno, mezenhimske matične celice preidejo v mirovanje, ne ugasnejo dela imunskega sistema popolnoma, kot pri bioloških zdravilih.



Mezenhimske matične celice, ki se uporabljajo za zdravljenje bolnikov, so pridobljene večinoma iz kostnega mozga, maščobnega tkiva ali tkiva popkovnice zdravih darovalk in darovalcev. Iz omenjenih tkiv se po posebnih postopkih pridobijo posamezne celice, te pa se nato namnožijo v bioreaktorjih v visoko tehnološko opremljenih laboratorijih, ki ustrezajo standardom farmacevtske industrije. Ko pridobijo dovolj veliko celic za posamezne doze zdravljenja, so te v zadnji fazi narejene kot celični pripravek, ki se nato ponavadi aplicira v veno, podobno kot transfuzija krvnih pripravkov.



Ena od pomembnih prednosti mezenhimskih matičnih celic je tudi to, da niso občutljive na tkivno neskladnost in tudi pri pridobivanju teh celic od zdravih darovalcev ni razlogov za etične pomisleke. Mezenhimske matične celice, ki so v telesu sicer namenjene gradnji in obnovi tkiv in imajo povsem drugačno vlogo in lastnosti kot krvotvorne, iz katerih nastaja kri, je mogoče najti v različnih tkivih, najpogostejši vir so kostni mozeg, maščobno tkivo in popkovnica. Kot v zvezi s tem ugotavljajo v sodobnih biomedicinskih raziskavah, so prav obporodna tkiva, ki se sicer zavržejo, vir najkakovostnejših celic, kar jih človek sploh premore v svojem življenju. Za tak način zdravljenja, pri katerem je za vsakega bolnika posebej uporabljena ustrezna količina pripravka – navadno za večkratno doziranje – mora v procesu sodelovati usklajen tim kliničnega osebja in biotehnologov.

Hiter odziv slovenskih strokovnjakov

»Ker so torej cepiva in zdravila za covid-19 šele v razvoju, smo se takoj odzvali povabilu kolegov kliničnih zdravnikov iz tujine in na podlagi vzorcev, ki jih hranimo v biobanki, takoj pripravili celične terapevtske pripravke ter jih dali na voljo izbranim bolnikom za tako imenovano sočutno uporabo,« je pojasnil biolog dr. Miomir Knežević, direktor biotehnološkega podjetja Educell. Kot poudarja, se je v več kot dvajsetih letih raziskovanja in razvoja terapij, osnovanih tudi na mezenhimskih matičnih celicah, nabralo veliko izkušenj, hkrati pa se njihovi visoko usposobljeni strokovni sodelavci povezujejo z vrhunskimi, v svetu uveljavljenimi partnerji in raziskovalci iz biotehnologije in klinične medicine. Podjetje ima lastno biobanko za hranjenje celic in tkiv ter bioreaktorske sisteme, ki omogočajo pridobivanje večjega števila celic. Po besedah sogovornika je v tem času na svetu samo pet takih podjetij, ki imajo ustrezna regulatorna dovoljenja, opremo in znanje ter time, ki so sposobni skupaj s kliniki realizirati tovrstna zdravljenja, in eden med njimi je Educell.

Kroženje znanja in povezovanje

Zaradi virusne pandemije in bolezni covid-19, ki se pri določenem številu bolnikov lahko dramatično zaplete, a tudi ob razmišljanju o možnih naslednjih valovih ali celo kakšnih drugih neprijetnih presenečenjih, je mrzlično iskanje rešitev upravičeno. Hkrati pa so v medicini in biotehnologiji, kot še spomni sogovornik, upravičeni in nujni tudi strogo nadzorovani postopki in pristopi, da se zagotovi ne le učinkovitost, temveč tudi varnost zdravil in zdravljenja.



Ocenili so, da bodo pri iskanju rešitev za zdravljenje življenje ogrožajočega akutnega respiratornega sindroma lahko hitrejši, uspešnejši pa tudi z drugimi načrtovanimi produkti za celično zdravljenje, le z dobro premišljenim mednarodnim sodelovanjem. Educell je tako konec marca letos povezal trinajst podjetij in univerzitetnih bolnišnic v konzorcij Fight Against Corona (FAC!). V konzorciju poleg partnerjev iz Indije, Izraela, Nemčije, ZDA in drugih držav sodelujejo tudi Nacionalni inštitut za biologijo ter ugledni znanstveniki in raziskovalci z Medicinske fakultete Univerze v Ljubljani, UKC Ljubljana in od drugod.



Projekt FAC ima več ciljev. V zvezi z boleznijo covid-19 in tveganjem za razvoj ARDS bodo razvijali in standardizirali terapevtske celice MSC, ki so se že izkazale za učinkovite. Vendar je pomembno, poudarja sogovornik, da se v raziskave vključi več bolnikov in ugotovi, kakšna količina celic je za posamezna stanja najprimernejša, kdo se bo najverjetneje odzval na zdravljenje in kdaj tega ni mogoče pričakovati ter zagotoviti dovolj veliko proizvodnjo matičnih celic, da bi zadostovala za širše potrebe. Če bo tudi v prihodnje potrjena učinkovitost in bodo izpolnjena vsa merila, bi to poleg osnovnega cilja izboljšati učinkovitost zdravljenja in reševati življenje bolnikov, kot pričakujejo, lahko zmanjšalo tudi potrebe po dihalnih napravah. Drugi cilj pa je tudi preprečiti omenjene zaplete s preizkušanjem nove protivirusne spojine, s katero bi omejili ali sploh preprečili virusno obremenitev pri okuženih s koronavirusom. S projektom naj bi torej hkrati razvijali sposobnost bioinženirstva naslednje generacije za razvoj biofarmacevtike protivirusnih zdravil in nadaljnji razvoj pri pridobivanju terapevtskih matičnih celic. To je skladno tudi z načrti Educella, da bi postali vodilni proizvajalec in izvoznik celičnih pripravkov, ter pri odpiranju možnosti za nadaljnji razvoj naprednega zdravljenja.