At any given moment, trillions of cells are traveling through your blood vessels, sometimes circling the body in just one minute. Each of these cells has its origins deep in your bones. Bones might seem rock-solid, but they’re actually quite porous inside. Large and small blood vessels enter through these holes. And inside most of the large bones of your skeleton is a hollow core filled with soft bone marrow. Marrow contains fat and other supportive tissue, but its most essential elements are blood stem cells. These stem cells are constantly dividing. They can differentiate into red blood cells, white blood cells, and platelets, and send about hundreds of billions of new blood cells into circulation every day. These new cells enter the bloodstream through holes in small capillaries in the marrow. Through the capillaries, they reach larger blood vessels and exit the bone.
בכל רגע נתון, טריליוני תאים נעים בכלי הדם שלכם, לפעמים מקיפים את הגוף תוך דקה אחת בלבד. כל התאים האלה מקורם עמוק בתוך עצמותיכם. עצמות אולי נראות קשות כאבן, אבל הן למעשה די אוריריות בפנים. תאי דם גדולים וקטנים נכנסים דרך החורים האלה. ובתוך רוב העצמות הגדולות של השלד יש ליבה חלולה מלאה במח עצם רך. מח עצם מכיל שומן ורמקות תומכות אחרות, אבל הרכיבים הכי חיוניים הם תאי הגזע של הדם. תאי הגזע האלה כל הזמן מתחלקים. הם יכולים להתבדל לתאי דם אדומים, תאי דם לבנים, ולוחיות, ושולחים מאות מיליארדי תאי דם חדשים למחזור הדם כל יום. התאים החדשים האלה נכנסים למחזור הדם דרך חורים בנימים קטנים במח העצם. דרך הנימים, הם מגיעים לתאי דם גדולים כדי לצאת מהעצם.
If there’s a problem with your blood, there’s a good chance it can be traced back to the bone marrow. Blood cancers often begin with genetic mutations in the stem cells. The stem cells themselves are not cancerous, but these mutations can interfere with the process of differentiation and result in malignant blood cells. So for patients with advanced blood cancers like leukemia and lymphoma, the best chance for a cure is often an allogeneic bone marrow transplant, which replaces the patient’s bone marrow with a donor’s.
אם יש בעיה עם הדם שלכם, יש סיכוי טוב שאפשר לעקוב אחריה חזרה למח העצם. סרטן דם הרבה פעמים מתחיל עם מוטציות גנטיות בתאי גזע. תאי הגזע עצמם הם לא סרטניים, אבל המוטציות יכולות להפריע לתהליך ההבדלה ולגרום לתאי דם סרטניים. אז עבור חולים עם סוגי סרטן דם מתקדמים כמו לוקמיה ולימפומה, הסיכוי הטוב ביותר למרפא הוא הרבה פעמים השתלת מח עצם, שמחליפה את מח העצם של החולה בזה של התורם.
Here’s how it works. First, blood stem cells are extracted from the donor. Most commonly, blood stem cells are filtered out of the donor’s bloodstream by circulating the blood through a machine that separates it into different components. In other cases, the marrow is extracted directly from a bone in the hip, the iliac crest, with a needle.
כך זה עובד. ראשית, תאי הגזע של הדם נלקחים מהתורם. ברוב המקרים, תאי הגזע של הדם מסוננים ממחזור הדם של התורם על ידי סחרור הדם דרך מכונה שמפרידה אותו לחלקים שונים. במקרים אחרים, מח העצם נלקח ישירות מעצם הירך, עצם הכסל, באמצעות מחט.
Meanwhile, the recipient prepares for the transplant. High doses of chemotherapy or radiation kill the patient’s existing marrow, destroying both malignant cells and blood stem cells. This also weakens the immune system, making it less likely to attack the transplanted cells. Then the donor cells are infused into the patient’s body through a central line. They initially circulate in the recipient’s peripheral bloodstream, but molecules on the stem cells, called chemokines, act as homing devices and quickly traffic them back to the marrow. Over the course of a few weeks, they begin to multiply and start producing new, healthy blood cells. Just a small population of blood stem cells can regenerate a whole body’s worth of healthy marrow.
בינתיים, החולה מתכונן להשתלה. כמויות גדולות של כימותרפיה או קרינה מחסלות את מח העצם הקיים של החולה, משמידים גם את התאים הסרטניים וגם את תאי הגזע של הדם. זה גם מחליש את מערכת החיסון, מה שמקטין את הסבירות שהיא תתקוף את התאים המושתלים. אז תאי התורם מוחדרים לתוך הגוף של החולה דרך עורק מרכזי. תחילה הם נעים במערכת הדם הפריפרלית של החולה, אבל מולקולות על תאי הגזע, הנקראות כמוקינים, פועלות כמו מכשיר ביות ומהר מאוד מנתבות אותם חזרה למח העצם. במהלך כמה שבועות, הם מתחילים להשתכפל ומתחילים לייצר תאי דם חדשים ובריאים. אוכלוסיה קטנה של תאי הגזע של הדם יכולה לייצר מחדש את כל מח העצם של הגוף.
A bone marrow transplant can also lead to something called graft-versus-tumor activity, when new immune cells generated by the donated marrow can wipe out cancer cells the recipient’s original immune system couldn’t. This phenomenon can help eradicate stubborn blood cancers. But bone marrow transplants also come with risks, including graft-versus-host disease. It happens when the immune system generated by the donor cells attacks the patient’s organs. This life-threatening condition occurs in about 30–50% of patients who receive donor cells from anyone other than an identical twin, particularly when the stem cells are collected from the blood as opposed to the bone marrow.
השתלת מח עצם יכולה להוביל למשהו נוסף הנקרא תגובת השתל כנגד הגידול (GvT), כשתאי מערכת החיסון המיוצרים על ידי מח העצם של התורם יכולים לחסל את תאי הסרטן של המקבל שמערכת החיסון שלו לא היתה מסוגלת. התופעה הזו יכולה לעזור להשמיד תאי סרטן דם עקשניים. אבל השתלות מח עצם מגיעות גם עם סיכון, כולל מחלת השתל נגד המאכסן. היא מתרחשת כשמערכת החיסון שמיוצרת על ידי תאי התורם תוקפת איברים של המטופל. מצב מסכן החיים הזה מתרחש אצל כ-30-50% מהחולים שמקבלים תאי תורם מכל אדם שאינו תאום זהה, בעיקר כשתאי הגזע נלקחים מהדם בניגוד למח העצם.
Patients may take immunosuppressant medications or certain immune cells may be removed from the donated sample in order to reduce the risk of graft-versus-host disease. But even if a patient avoids graft-versus-host disease, their immune system may reject the donor cells. So it’s crucial to find the best match possible in the first place.
חולים יכולים לקחת תרופות מדכאות מערכת החיסון או שחלק מתאי מערכת החיסון מוסרים מהדגימה הנתרמת כדי להפחית את הסיכון למחלת השתל נגד המאכסן. אך אפילו כאשר המטופל נמנע ממחלת השתל נגד המאכסן, מערכת החיסון שלו עלולה לדחות את תאי התורם. אז זה חיוני למצוא את ההתאמה הטובה ביותר מראש.
Key regions of the genetic code determine how the immune system identifies foreign cells. If these regions are similar in the donor and the recipient, the recipient’s immune system is more likely to accept the donor cells. Because these genes are inherited, the best matches are often siblings. But many patients who need a bone marrow transplant don’t have a matched family member. Those patients turn to donor registries of volunteers willing to offer their bone marrow.
אזורי מפתח של הקוד הגנטי קובעים כיצד מערכת החיסון תזהה תאים זרים. אם האזורים האלה דומים בתורם ובמקבל, מערכת החיסון של המקבל סבירה יותר לקבל את תאי התורם. מכיוון שהגנים האלה מורשים, ההתאמה הטובה ביותר היא הרבה פעמים אח או אחות. אבל להרבה חולים שצריכים השתלת מח עצם אין התאמה עם קרוב משפחה. החולים האלה פונים לרישומי תורמים של מתנדבים המוכנים להציע את מח העצם שלהם.
All it takes to be on the registry is a cheek swab to test for a genetic match. And in many cases, the donation itself isn’t much more complicated than giving blood. It’s a way to save someone’s life with a resource that’s completely renewable.
כל מה שנדרש כדי להיות ברשומות הוא דגימה מהלחי לבדיקת התאמה גנטית. ובהרבה מהמקרים, התרומה עצמה לא מורכבת יותר מתרומת דם. זו דרך להציל חיים של אדם עם משאב מתחדש לגמרי.