Kad cilvēka organisms dziedē brūci, atjauno zarnu gļotādu vai veido jaunas asins šūnas, tas izmanto savu rezervju vienību — cilmes šūnas. Šīs šūnas spēj pašatjaunoties un vajadzības gadījumā pārvērsties par specializētākām šūnām. Cilvēka organismā cilmes šūnas ir sastopamas daudzos audos, tostarp kaulu smadzenēs, ādā, zarnu traktā un taukaudos. Tās darbojas kā iekšēja atjaunošanās sistēma, palīdzot aizstāt bojātās šūnas pēc traumas vai slimības. [1,2]

Tomēr šīs atjaunošanās rezerves nav neierobežotas. Autoimūnu slimību gadījumā imūnsistēma kļūdaini uzbrūk paša organisma audiem. Kad iekaisums kļūst hronisks, atjaunošanās sistēmai jādarbojas gandrīz nepārtraukti. Pētījumi rāda, ka šāds spiediens var samazināt cilmes šūnu reģeneratīvo kapacitāti un padarīt to nišu mazāk atbalstošu. Novecojušas mezenhimālās stromas šūnas var arī veicināt iekaisuma uzturēšanos. Tādēļ autoimunitāte nav tikai jautājums par nepareizi vērstu imūno reakciju; tā ir saistīta arī ar to, cik labi organisms saglabā savas šūnu rezerves. [3,8,9,10]

Vairākas slimības to ļauj viegli iztēloties. Psoriāze ir hroniska imūnmediēta ādas slimība, ko bieži aplūko līdzās autoimūnām slimībām: ādas šūnas vairojas pārāk strauji, veidojot zvīņainus, iekaisušus bojājumus, un slimība parasti norit ar paasinājumiem un mierīgākiem periodiem. Reimatoīdais artrīts izraisa locītavu sāpes, pietūkumu, rīta stīvumu un slimības uzliesmojumus; ja tas netiek kontrolēts, var rasties locītavu bojājumi un invaliditāte. 1. tipa cukura diabēta gadījumā imūnsistēma iznīcina aizkuņģa dziedzera insulīnu ražojošās beta šūnas, tādēļ insulīns ir nepieciešams katru dienu. Krona slimības gadījumā patoloģiska imūnā reakcija izraisa gremošanas trakta iekaisumu; slimība bieži sākas pakāpeniski, laika gaitā var progresēt, un tai raksturīgi paasinājumi un remisijas. [4,5,6,7]

Tas rada praktisku jautājumu: ja cilmes šūnu populācija ir ļoti neviendabīga, kā atlasīt terapijai visvērtīgākās šūnas? Tradicionālās metodes, piemēram, FACS, ir ārkārtīgi jaudīgas analīzei, jo tās marķē šūnas ar fluorescējošām iezīmēm un šķiro tās pēc specifiskiem marķieriem. Tomēr trauslu terapeitisku šūnu gadījumā šis ceļš ne vienmēr ir ideāls: augsts spiediens var bojāt jutīgas šūnas, sagatavošanas process var radīt stresu, un daļa šūnu pa ceļam tiek zaudēta. Tā ir izcila pieeja, ja mērķis ir noteikt, kas atrodas paraugā, taču ne vienmēr labākais risinājums, ja tās pašas dzīvās šūnas paredzēts izmantot ārstēšanā. [11,12]

Šeit parādās dielektroforēze jeb DEP. Vienkāršoti runājot, tā ir polarizējamu daļiņu kustība nevienmērīgā elektriskajā laukā. Šūnas nav vienādas: atšķiras to membrānas, citoplazma, izmērs, ūdens saturs un iekšējā organizācija, tādēļ tās atšķirīgi reaģē mainīgā laukā. DEP nenolasa šūnas “pasi” un nemēra burtisku vecumu; tā nolasa elektrisko fenotipu, kas var atspoguļot bioloģisko stāvokli. Pētījumi rāda, ka DEP var atšķirt cilmes šūnas no diferencētākiem pēcnācējiem, noteikt agrīnas izmaiņas diferenciācijas laikā un raksturot šūnas, kas novecojušas kultivēšanas procesā. [13,14,15]

Tagad iedomāsimies armiju. Vienā kolonnā stāv jauni un spēcīgi kareivji, veci un noguruši kareivji, kareivji, kuri vēl izskatās jauni, bet jau ir tuvu izstāšanās brīdim, kā arī manekeni — nešūnu atliekas. FACS līdzīga pieeja būtu uzvilkt kareivjiem spīdošas vestes un sūtīt viņus cauri skaļam kontrolpunktam. DEP pieeja vairāk līdzinās gudram cietokšņa koridoram ar ritmisku pārbaudi: tā neprasa vārdu vai formas tērpa krāsu, bet novēro, kā katrs kareivis reaģē uz mainīgām komandām. Tie, kuru fizikālās īpašības atbilst vēlamajam profilam, tiek saudzīgi novirzīti sānu nišā un aizturēti, kamēr pārējie plūst tālāk. Pēc tam atlasītās šūnas var pavairot vēl dažās pasāžās. Nabas saites asinis ir klīniski nozīmīgs cilmes un priekštečšūnu avots, taču gudrāka atlase paver iespēju izmantot arī paša pacienta taukaudus kā pieejamu autologu šūnu avotu, no kura var izvēlēties funkcionāli vērtīgākās šūnas. Tieši šādu virzienu DEPCELL publiski raksturo: validēt uz dielektroforēzi balstītu sistēmu cilmes šūnu populāciju izdalīšanai ar paaugstinātu terapeitisko potenciālu un virzīt pētniecību uz pieejamākām šūnu terapijām. [16,17,18]

Literatūras avoti

1. NIH Stem Cell Information. Stem Cell Basics.
2. MSD Manual Consumer Version. Stem Cells and Tissue Engineering.
3. MedlinePlus. Autoimmune Diseases.
4. National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases (NIAMS). Psoriasis Symptoms, Causes, & Risk Factors.
5. National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases (NIAMS). Rheumatoid Arthritis Symptoms, Causes, & Risk Factors.
6. National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (NIDDK). Type 1 Diabetes.
7. National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (NIDDK). Definition & Facts for Crohn’s Disease.
8. Pietras EM. Inflammation: a key regulator of hematopoietic stem cell fate in health and disease.
9. Bogeska R. et al. Inflammatory exposure drives long-lived impairment of hematopoietic stem cell self-renewal activity and accelerated aging. Cell Stem Cell, 2022.
10. Lee BC, Yu KR. Impact of mesenchymal stem cell senescence on inflammaging. BMB Reports, 2020.
11. Telford WG. Flow cytometry and cell sorting. Frontiers in Medicine, 2023.
12. Zhu B, Murthy SK. Stem Cell Separation Technologies. Current Opinion in Chemical Engineering, 2013.
13. Abd Rahman N. et al. Dielectrophoresis for Biomedical Sciences Applications. Sensors, 2017.
14. Tivig I. et al. Early differentiation of mesenchymal stem cells is reflected in their dielectrophoretic behavior. Scientific Reports, 2024.
15. Simpkins LLC. et al. Electrical Phenotyping of Aged Human Mesenchymal Stem Cells. Micromachines, 2025.
16. Broxmeyer HE. Cord blood hematopoietic stem cell transplantation. StemBook / NCBI Bookshelf.
17. Al-Ghadban SA. et al. Adipose Stem Cells in Regenerative Medicine: Looking Forward. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2022.
18. DEPCELL official website: project overview and About page (public project description, accessed April 2026).