Przeszczepianie macierzystych komórek układu krwiotwórczego ma już niemal 50-letnią historię. Pierwszym materiałem transplantacyjnym był szpik, znacznie później, bo w latach 80-tych ubiegłego stulecia, rozpoczęto przeszczepianie komórek macierzystych krwi obwodowej (PBSC) oraz krwi pępowinowej.

Zasadnicze kierunki poszukiwań współczesnej transplantologii hematologicznej to m.in. skuteczna walka z „chorobą przeszczep przeciwko gospodarzowi” (GvHD), próby dokładnego wyjaśnienia roli antygenów zgodności tkankowej w procesie transplantacyjnym, poszukiwanie nowych strategii przeszczepiania hemopoetycznych komórek macierzystych oraz źródeł prekursorów hemopoezy, optymalizacja wyników transplantacji komórek macierzystych pochodzących od dawców niespokrewnionych.

Mimo, iż międzynarodowe rejestry liczą już około 5 mln dawców szpiku (8), w dalszym ciągu nie udaje się znaleźć odpowiedniego materiału przeszczepowego dla około 40% chorych. Od 1988 r. nowym źródłem prekursorów hemopoezy, zwiększajacym krąg potencjalnych biorców, stała się krew pępowinowa (KP).

KP, gromadzona w Bankach Krwi Pępowinowej jest materiałem całkowicie opracowanym i przygotowanym do przeszczepienia. Stąd czas oczekiwania biorcy na jej transplantację jest wielokrotnie krótszy niż w przypadku przeszczepienia szpiku od dawcy niespokrewnionego (ok. 4 tyg. vs. 4-6 miesięcy) (19). Sposób uzyskiwania KP minimalizuje niebezpieczeństwo przeniesienia czynników zakaźnych, w tym wirusów o długim okresie latencji (CMV, EBV) (11). Dodatkową zaletą KP jest fakt, iż przy jej przeszczepianiu nie obowiązuje całkowita zgodność dawcy i biorcy w antygenach układu HLA (12), a ostra i przewlekła reakcja GvH, nawet w przypadkach niezgodności w zakresie 1-2 antygenów, występuje rzadziej i z reguły o mniejszym nasileniu niż po transplantacji allogenicznego szpiku lub komórek macierzystych krwi obwodowej (8, 13). Wydaje się jednak, że reakcja „przeszczep przeciwko nowotworowi” (graft versus malignancy, GvM) jest zachowana dzięki działaniu naturalnych killerów i komórek LAK (lymphocyte activated killer) (8).

Bardzo cenna jest ponadto możliwość pobrania KP od dawców rodzinnych z przeznaczeniem dla chorego rodzeństwa, czasem także dla innych członków rodziny. Te szczególne cechy KP pozwalają, jak wspomniano, na istotne zwiększenie możliwości transplantacji macierzystych komórek układu krwiotwórczego u chorych, dla których nie udaje się znaleźć odpowiedniego dawcy szpiku. Wykazano, że KP zawiera liczne prekursory hemopoezy, które różnią się od swych odpowiedników w szpiku osób dorosłych. Pewna ich część może dojrzewać bez udziału czynników wzrostu (18), wytwarzają one ponadto kilkakrotnie więcej komórek potomnych (CFU – GM i BFU – E) niż ta sama frakcja komórkowa szpiku (10). W KP znajdują się także komórki HPP – CFC (high proliferative potential colony forming cells) w ilości ośmiokrotnie przekraczającej ich zawartość w szpiku (14). Wykazują one olbrzymi potencjał proliferacyjny, który choć w części odpowiada za sprawną odnowę hemopoezy u biorcy, mimo, iż liczba komórek macierzystych w pojedynczej kolekcji KP jest znacznie mniejsza niż w przeciętnej objętości przeszczepianego szpiku. Wymagana minimalna liczba komórek jądrzastych transplantacji KP wynosi bowiem ok. 2 x 10⁷/kg masy ciała biorcy, podczas gdy w przypadku szpiku – 2 x 10⁸/kg (4).

Należy podkreślić, że w przeciwieństwie do szpiku i PBSC, najważniejszym elementem określającym wartość transplantacyjną jednostki KP nie jest liczba komórek CD34+, ale liczba krwinek białych w przeliczeniu na kg masy ciała biorcy. Wiąże się to najprawdopodobniej ze wspomnianą większą zdolnością proliferacyjną prekursorów hemopoezy obecnych w KP. Ostatnio jednak próbuje się ustalić minimalną liczbę komórek CD34+ na 2x10⁵/kg (8).

Analiza wyników transplantacji KP jest bardzo zachęcająca, choć jednocześnie trudna. Przedstawiane przez poszczególnych autorów grupy biorców KP są niejednorodne pod względem rozpoznania, zaawansowania choroby, wieku, wagi, stopnia niezgodności między dawcą i biorcą w zakresie antygenów układu HLA. Największa z tych grup liczy 562 chorych (KP od dawców niespokrewnionych) (17). W grupie tej odnowę układu ziarnistokrwinkowego zaobserwowano średnio po 28 dniach, a układu płytkotwórczego po około 90, przy czym szybkość odnowy mielopoezy wyraźnie wiązała się z liczbą przeszczepionych krwinek białych. Podobną zależność zaobserwowała także w swym materiale E. Gluckman (8). Jej zdaniem podanie po transplantacji granulocytowego czynnika wzrostu dodatkowo skraca czas potrzebny do odnowy. Nie potwierdza natomiast tej obserwacji J. Kurtzberg (12).

Uważa się, że do czynników niekorzystnie wpływających na przebieg transplantacji KP zaliczyć należy m.in. uprzednie zakażenie biorcy wirusem cytomegalii, starszy wiek chorego, niezgodność w 3 lub więcej antygenach układu HLA (8, 17). Generalnie wyniki przeszczepiania KP i szpiku są podobne (8, 17). Z danych Eurocord (8) wynika, że 2-letnie przeżycie po transplantacji KP od dawców rodzinnych obserwowane jest u 44% pacjentów z chorobami rozrostowymi układu krwiotwórczego, u 70% z uwarunkowanymi genetycznie defektami immunologicznymi lub aplazją szpiku oraz u 100% chorych na hemoglobinopatie. W przypadku przeszczepienia KP od dawców niespokrewnionych odsetek ten wynosi dla chorych na choroby nowotworowe 37, dla pacjentów z zaburzeniami genetycznymi – 69, aplazją szpiku – 10.

Stale zwiększająca się liczba Banków Krwi Pępowinowej w krajach całego świata jest miarą rosnącego zainteresowania KP. Jednakże duża część pobranych jednostek krwi z uwagi na zbyt małą objętość i komórkowość może być użyta do przeszczepienia wyłącznie u dzieci o małej masie ciała. Z danych Banque de Sang de Cordon w Paryżu oraz German Branch of the European Cord Blood Bank w Dűsseldorfie wynika, że jedynie 1/4 jednostek KP zgromadzonych w Bankach może być wykorzystana do transplantacji u chorych o masie ciała 50-70 kg. Ponieważ komórki macierzyste KP są idealnymi kandydatami do programów ekspansji ex vivo sądzi się, że zastosowanie tej procedury może pozwolić na wykorzystanie większej liczby donacji KP do transplantacji u chorych dorosłych lub też podanie jednej jednostki KP kilku pacjentom o określonym fenotypie układu HLA. Choć optymalne warunki ekspansji nie zostały jak dotąd opracowane, to zwiększająca się liczba klinicznych prób stosowania do transplantacji komórek progenitorowych poddanych ekspansji (15) wyznacza, być może, nowy kierunek w transplantologii.