Zostaw nam swój numer zadzwonimy do Ciebie:
Konfigurator
oferty
przejdź
14 marzec 2006

Pomnożyć komórki macierzyste

Wynaleziono metodę znacznego powiększania populacji komórek macierzystych krwi - to szansa na umożliwienie przeszczepów szpiku większej liczbie pacjentów, jak też polepszenie wyników samych przeszczepów.Przeszczepy szpiku kostnego co roku ratują życie tysiącom osób, głównie chorym na raka. Jednak wielu innych nie uzyskuje pomocy, ponieważ komórki nadające przeszczepom ich regenerującą moc - komórki macierzyste krwi o są nader rzadkie, a lekarze nie mają sposobu, by znacząco zwiększyć ich liczbę przed dokonaniem przeszczepu.

Nowa technika, odkryta przez biologów z Whitehead Institute for Biomedical Research w Cambridge podczas eksperymentów na myszach, wykorzystuje koktajl czynników wzrostowych, aby zwiększyć liczbę komórek macierzystych do trzydziestu razy. - Jeśli uda się zastosować to odkrycie także u ludzi, dokona się znacząca zmiana o twierdzą naukowcy. Uda się uratować pacjentów, którym dziś pomóc nie można, częściowo z powodu braku dostatecznej liczby dawców szpiku.

- To bardzo znaczący krok naprzód - mówi dr Guy Sauvageau, kierownik naukowy Institute for Research In Immunology and Cancer w Montrealu, który nie był zaangażowany w prace Whitehead.

Odkrycie ułatwi też badania nad dojrzałymi komórkami macierzystymi, które narodziły się w cieniu kontrowersyjnego kuzyna - badań nad płodowymi komórkami macierzystymi. Dojrzałe komórki macierzyste, takie jak te, które produkują krew, nie mają zdolności do przekształcania się w dowolny rodzaj komórek naszego ciała - co jest charakterystyczne dla płodowych komórek macierzystych. Jednak dojrzałe komórki macierzyste, w odróżnieniu od płodowych, są już stosowane w leczeniu pacjentów.

Wyniki nowych badań, opublikowane w piśmie "Nature Medicine" mogą poszerzyć stosunkowo ograniczone zastosowania medyczne dojrzałych komórek macierzystych.

Komórki macierzyste stały się obiektem intensywnych badań dzięki swojej regenerującej mocy. Potrafią tworzyć kopie samych siebie, a także stawać się bardziej wyspecjalizowanymi komórkami, co znaczy, że mogą zastępować zniszczone tkanki. Przeszczepy szpiku kostnego dostarczają pacjentowi komórki macierzyste krwi, które z kolei potrafią zastąpić krwinki czerwone, białe i inne komórki krwi niszczone podczas chemioterapii czy radioterapii. Przeszczepy są stosowane w leczeniu białaczki, czyli nowotworu krwi, a także innych chorób krwi, jak chłoniak.

- Jednym z pierwszych zastosowań powielania komórek macierzystych krwi może być szersze udostępnienie krwi pępowinowej jako alternatywnego źródła komórek macierzystych dla pacjentów oczekujących na przeszczep szpiku - mówi dr Eva Guinan, zastępca dyrektora do spraw badań klinicznych w Dana-Farber Cancer Institute. Krew pępowinowa zawiera komórki macierzyste krwi, ale ich ilość nie jest wystarczająca, by pomóc wielu dorosłym. (...)

- Nowa technika może też mieć szereg innych zastosowań, zwiększając bezpieczeństwo obecnie stosowanych procedur i umożliwiając nowe - dodaje Guinan, która zajmuje się także przeszczepami szpiku w Children´s Hospital w Bostonie.

Na przykład mogłaby ułatwić terapię genową, w przypadku której lekarze korygują problemy genetyczne w komórkach wytwarzających krew i podają "naprawione" komórki pacjentowi. Może to mieć zastosowanie u pacjentów z ciężkimi, wrodzonymi chorobami układu odpornościowego.

Odkrycie jest także ważne ze względu na to, że dostarcza nowych danych o biologii komórek macierzystych. Chociaż przeszczepy były stosowane od dziesięcioleci, a komórki macierzyste krwi są najbardziej intensywnie studiowanym typem komórek macierzystych, biologom nie udawała się rzecz podstawowa: poza ciałem nie potrafili ich przez dłuższy czas utrzymać przy życiu i w dobrym stanie. To czyniło je trudniejszymi do zbadania i ograniczało zastosowania w medycynie. Nowe odkrycie, dzięki któremu można nakłaniać komórki do namnażania się w laboratorium w czasie tygodnia lub dłużej, sugeruje, że biolodzy są już blisko rozwiązania tego problemu.

Jak wyjaśnia Cheng Cheng Zhang, który po doktoracie odbywa staż w Whitehead - by znaleźć sposób na pomnożenie komórek macierzystych krwi, naukowcy zaczęli od natury. Gdy zarodek myszy rozwija się w macicy, dramatycznie zwiększa się liczba komórek macierzystych krwi w pobliżu wątroby. To samo dzieje się u ludzi.

Zespół Zhanga pracujący pod kierownictwem Harveya F. Lodisha z Whitehead przypuszczał, że w wątrobie są komórki, które pomagają komórkom macierzystym krwi w namnażaniu się. Zhang próbował namnażać komórki macierzyste w obecności różnych typów komórek wątroby, aż znalazł takie, które pobudzały namnażanie się komórek macierzystych.

By się dowiedzieć, co wyróżnia te komórki, porównał je z innymi komórkami wątroby. Okazało się, że wytwarzają białka, których inne komórki nie produkują. Kolejne doświadczenia wykazały, że białka te, zwane czynnikami wzrostowymi, pobudzały komórki macierzyste krwi do mnożenia się.

Najskuteczniejszy koktajl białek zwiększył liczbę komórek macierzystych trzydziestokrotnie, znacznie bardziej, niż to się dotąd udało innym badaczom podejmującym podobne próby. Niektórzy naukowcy osiągnęli wyższe poziomy metodami inżynierii genetycznej, jednak ta technika stwarza ryzyko powstania nowotworu, więc raczej nie zastosują jej lekarze.

Podobne czynniki wzrostowe występują w ludzkiej wątrobie. Dlatego zespół z Whitehead organizuje badania, by sprawdzić, czy mogą one zostać zastosowane, by nakłonić ludzkie komórki macierzyste do mnożenia się w warunkach laboratoryjnych. Prace są dalekie od jakichkolwiek zastosowań komercyjnych, ponieważ te eksperymenty są trudne i czasochłonne. (...)

Jeśli jednak eksperymenty zakończą się sukcesem, następnym krokiem będzie upewnienie się, że wszystkie czynniki wzrostowe mogą być stosowane w przypadku komórek ludzkich bez jakichkolwiek zagrożeń. Zhang rozpoczął nowe eksperymenty, by znaleźć więcej czynników wzrostowych, mając nadzieje, że uda się jeszcze bardziej powiększyć liczbę komórek macierzystych. - Im więcej, tym lepiej o mówi.