• Ostatnia zmiana 25.10.2012 przez Medyk Białostocki

    Nobel za komórki

    Wydaje się, że medycyna znalazła się o krok od przełomu, który będzie polegał na zastępowaniu uszkodzonych tkanek i narządów nowymi, hodowanymi z komórek tego samego pacjenta. Brzmi świetnie, ale nawet pomimo przyznanego za to Nobla, metoda jest jeszcze daleka od wprowadzenia do badań klinicznych.

     

    Medycyna regeneracyjna to bez wątpienia przyszłość, choć nie cała. Dzięki zaawansowanym badaniom zespołów z Wielkiej Brytanii i Japonii dziedzina ta coraz skuteczniej przełamuje barierę fantastyki naukowej i zapuszcza korzenie we współczesnych naukach medycznych. John B. Gurdon z Wielkiej Brytanii i Japończyk Shinya Yamanaka zostali w tym roku wyróżnieni Nagrodą Nobla za odkrycie metody przywracania komórek somatycznych organizmu do stadium wczesnego rozwoju embrionalnego. Zabiegi, które podejmuje się w tym celu, są niezwykle skomplikowane i wymagają stosowania wyrafinowanych technik z najwyższych półek biologii molekularnej, a co za tym idzie, są niezwykle kosztowne. Przewrotna natura aparatu genetycznego komórki rzuca jeszcze jeden cień na przyszłość metody, choć bardziej adekwatne na tym etapie wydaje się pytanie, kiedy to nastąpi, niż czy w ogóle.

    Cała wstecz

    Z technikami medycyny regeneracyjnej do niedawna kojarzyły się głównie sposoby wykorzystywania komórek macierzystych pochodzenia embrionalnego. Było to związane z dylematem etycznym, ponieważ zanim podano komórki macierzyste pacjentowi, należało wyhodować zarodek, z którego je pobierano. Według religii katolickiej człowiek powstaje w momencie połączenia komórek rozrodczych, idąc więc tym tropem łatwo dojść do wniosku, że aby potencjalnie uratować komuś komfort życia, wypadało zabić Bogu ducha winnego człowieka. Inny kłopot to brak możliwości wpływania na późniejsze różnicowanie się tych komórek w dojrzałe tkanki, co w większości przypadków skutkowało powstawaniem nowotworu.

    Jedną z metod alternatywnych było tzw. klonowanie terapeutyczne, czyli hodowanie takiego samego zarodka, ale bez łączenia komórek rozrodczych, a jedynie poprzez wszczepianie do komórki jajowej dojrzałego jądra z fibroblastu skóry. I pojawił się ten sam, co poprzednio, problem, tyle że bez tworzenia nowej kombinacji materiału genetycznego. Komórki macierzyste i w tym wypadku próbowano podawać pacjentom, z podobnym skutkiem.

    Tegoroczni nobliści natomiast dokonali czegoś, co od dawna uchodziło za fantastykę. Udało im się wyhodować komórkę pluripotencjalną, czyli zdolną do różnicowania w kierunku tkanek konkretnego listka zarodowego, z dojrzałych komórek organizmu. Nie ma zarodków, nie ma dylematu. Teoretycznie, w ten sposób można będzie np. ze skóry w przyszłości wyhodować rdzeń kręgowy albo serce, zniknie problem zabijania zarodków dla pozyskiwania z nich komórek macierzystych, a klonowanie terapeutyczne przejdzie do lamusa. Podobno nie będzie też nowotworów, jednak na razie jest to technika pozwalająca wyłącznie odróżnicowywać komórki. Co do ich powtórnego różnicowania, sprawa wydaje się jeszcze dość odległa w czasie.

    Cofać albo wziąć gotowe

    O komórkach macierzystych było już głośno, szczególnie gdy pacjenci domagali się ich wypróbowywania na sobie. Nie zawsze zdawano sobie sprawę z ewentualnych konsekwencji, takich jak znak równości pomiędzy wszczepianiem komórek macierzystych pochodzenia embrionalnego i rozwojem nowotworów germinalnych w miejscu podania. Charakter takiego guza najlepiej definiuje nazwa. Jest to potworniak i jeżeli takie określenie przywodzi na myśl coś potwornego, będzie jak najbardziej trafne. Osoby włączone do programu badań nad typem embrionalnym komórki macierzystej, zamiast nowego rdzenia kręgowego dostawały guz, który wewnątrz torebki łącznotkankowej zawierał bezładną mieszaninę włosów, zębów, naczyń i nerwów, a wszystko to zatopione w sporej ilości łoju. Gra okazała się niewarta świeczki, a ludzie zaczynali tracić nadzieję.

    Po pewnym czasie okazało się, że istnieje w organizmie zupełnie inny rodzaj komórek, które zespół kierowany przez Mariusza Z. Ratajczaka z Uniwersytetu w Louisville nazwał VSELs (ang. very small embryonic-like cells, czyli bardzo małe komórki, przypominające embrionalne komórki macierzyste). Nadzieje powróciły ze zdwojoną siłą. Komórki VSELs są podobno wszędzie - w skórze, w nabłonku jelitach, wątrobie, mózgu, mięśniu serca - i to one odpowiadają za ogrom pracy, związanej z regeneracją tkanek w ciągu całego życia. Dlaczego odnaleziono je dopiero teraz? Otóż wszystkim wydawało się, że np. fibroblasty skóry odpowiadają za wzrost przeszczepów skóry dla osób poparzonych w warunkach in vitro. Wnikliwe obserwacje pozwoliły stwierdzić, że to wcale nie dojrzały fibroblast jest sprawcą zamieszania, tylko mała, niezróżnicowana komórka, która bytuje schowana w kieszonce z błony komórkowej fibroblastu. W ten sposób odkryto VSELs, a badania nad nimi idą pełną parą. Mała, nieuchwytna do niedawna komórka, którą można stymulować, żeby różnicowała się w kierunku konkretnych tkanek i narządów. Za wcześnie jednak na okrzyk „eureka!”.

    Znów ta Dolly

    W miarę rosnącego podekscytowania łatwo zapomnieć historię owieczki Dolly, pierwszego udanego klona. O ile w przypadku cofania komórek do stadium embrionalnego problem klonowania znika całkowicie, pozostaje niewiadoma w postaci zegara biologicznego, którego trybikami są telomery na końcach nici DNA oraz enzym telomeraza, zapobiegający ich przedwczesnemu zanikowi. Telomerazę najlepiej porównać do końcówki sznurowadła, dzięki której pojedyncze włókna się nie rozplątują. Analogiczna sytuacja ma miejsce w komórce, a dokładniej w jądrze komórkowym, gdzie telomery pełnią funkcję zapobiegawczą rozdzielaniu się nici DNA. Kiedy urodziła się owieczka Dolly, była w biologicznym wieku organizmu, z którego ją sklonowano. Jeżeli odtworzymy narząd z komórki, pochodzącej od konkretnego pacjenta, będzie podobnie, co jednocześnie przemawia za tym, że tak uzyskana tkanka nie powinna się zbyt szybko zestarzeć i umrzeć razem z pacjentem. Istnieje jednak ryzyko, że trafimy na komórkę, która będzie w swoim cyklu nieco bardziej zaawansowana, a to spowoduje znacznie szybsze zużycie się tkanki wyhodowanej na jej podłożu. Cofanie „w czasie”, rozumiane jako wcześniejsze stadium rozwojowe to jedno. Cofnięcie zegara biologicznego, które dawałoby całkowity „reset” komórki, to coś zupełnie innego. Wypada tylko trzymać kciuki za panów noblistów, a może uda im się skutecznie rozwiązać ten problem.

    Tomasz Dawidziuk

  • Baner miejsc na twoją reklamę.      Logotyp 60 lat UMB.      Logotyp Młody Medyk.