Komórki macierzyste mogą posłużyć do budowy niemal każdej tkanki
Amerykańskie firmy biotechnologiczne konstruują urządzenia, w których będą hodować ludzkie komórki zdolne do naprawy zdegenerowanych organów: słabnącego serca, zniszczonej wątroby, mózgu tracącego pamięć. Nie będą potrzebne leki ani przeszczepy - te komórki o zaskakujących właściwościach zreperują i odmłodzą niemal każdą część ludzkiego ciała.
Douglas Armstrong, szef Aastrom Biosciences, objaśnia w czasopiśmie "Scientific American" zdumiewająco prosty sposób korzystania w praktyce z takiego urządzenia. Maszyna ma przypominać magnetowid kasetowy. Użytkownik będzie wkładał kasetę z odmładzającymi komórkami do środka, a po dwunastu dniach, gdy liczba komórek odpowiednio się zwielokrotni, wyjmie ją i przeniesie do innego przyrządu, który po krótkim czasie dostarczy mu pojemnik z krwią gotową do transfuzji. Będzie ona zawierać komórki zdolne do cudownej regeneracji zniszczonej nerki bądź wątroby. - W niedalekiej przyszłości - twierdzi dr Armstrong - od noworodków będzie się pobierać odrobinę szpiku kostnego lub drobny fragment pępowiny i namnażać te komórki w laboratorium. W razie potrzeby w późniejszym wieku posłużą one jako uniwersalne indywidualne środki regeneracyjne.
Kilka lat temu nie wiedziano jeszcze, że organizm człowieka może się stać idealnym źródłem komórek odnawiających zużyty mięsień serca czy rzeszotowiejące kości. W listopadzie 1998 r. dwaj naukowcy amerykańscy, James Thomson z Uniwersytetu Wisconsin i John Gearhart z John Hopkins University, odkryli grupę komórek o zadziwiających właściwościach. Są one pluripotentne, to znaczy, że mogą się przekształcać w niemal dowolne tkanki. W języku angielskim nadano im miano stem cells (stem oznacza trzon, pień, podstawę), czyli komórki macierzyste. Ich zdolności produkcyjne są ogromne.
W dorosłym organizmie komórki macierzyste występują rzadko. Thomson i Gearhart wyizolowali je z embrionu we wczesnym stadium rozwoju. Powstają już w momencie poczęcia, gdy plemnik zapładnia jajo. Po kilku pierwszych podziałach zarodka można dostrzec grupę tych komórek wewnątrz tzw. blastocysty. Każda z nich ma niemal pełną informację potrzebną do utworzenia większości tkanek. Potrafią się również szybko kopiować, tworząc magazyny komórek takich samych jak one.
Odkrycie Gearharta i Thomsona, uznane za najważniejsze w roku 1999, wywołało entuzjazm badaczy i nadzieję na wykorzystanie tych komórek w celach terapeutycznych. Ośrodki uniwersyteckie, laboratoria prywatne i firmy biotechnologiczne natychmiast rozpoczęły próby pobierania ich z embrionów i hodowania. W eksperymentach na zwierzętach udało się pokazać, jak wielorakie są ich możliwości. Evan Snyder z Harwardzkiej Szkoły Medycznej udowodnił, że neuronalne komórki macierzyste, wszczepione do chorego mózgu myszy, odnajdują zniszczone miejsca w jej korze mózgowej i tworzą tam nowe, zdrowe neurony. Jeśli ludzkie komórki macierzyste potrafiłyby zrobić to samo, byłaby to najlepsza forma leczenia na przykład demencji. Bryon Peterson z Uniwersytetu Florydy opisuje eksperyment, w którym komórki macierzyste ze szpiku kostnego posłużyły do przywrócenia prawidłowych funkcji wątroby.
Nadziejom na opracowanie nowych terapii towarzyszą niełatwe problemy etyczne. Komórki macierzyste działają najlepiej, jeśli pochodzą z embrionów. Wyizolowane z ciał osób dorosłych, mają mniejsze zdolności twórcze, są już w pewnym stopniu "zużyte". Dla wielu hodowanie embrionów po to, by je zabijać, pobierając z nich komórki macierzyste, jest nie do przyjęcia. Ośrodki biotechnologiczne próbują zastąpić ludzkie embriony. Firma Advanced Cell Technology opracowała technikę przenoszenia jądra (nuclear transfer). Usuwa się je z komórki jaja krowiego i w to miejsce wszczepia komórkę ludzką. Z takiego połączenia udaje się we wczesnym stadium rozwoju uzyskać komórki macierzyste. Niepotrzebne są ludzkie embriony. Wystarczą na przykład komórki skóry pobrane z wewnętrznej strony policzka. Rozwiązuje to również problem bariery immunologicznej. Cudze komórki macierzyste mogą być równie gwałtownie zwalczane jak każdy przeszczep. Użycie do hodowli stem cells materiału pobranego od późniejszego biorcy zapobiegłoby odrzutowi.
W urządzeniu podobnym do magnetowidu, skonstruowanym w Aastrom Biosciences, komórki macierzyste szpiku kostnego najpierw namnaża się, potem dodaje do krwi wraz z odczynnikiem, który ukierunkowuje ich rozwój tak, by dawały początek potrzebnym tkankom, a nawet całym narządom. Thomson, jeden z odkrywców tych komórek, a obecnie dyrektor naukowy WiCell Research Institute, przewiduje rozpoczęcie prób klinicznych leczenia niektórych chorób nerwowych z użyciem ludzkich neuronalnych komórek macierzystych już za dwa lata. Może to zapoczątkować zupełnie nowy kierunek w medycynie: odmładzać, reperować i leczyć będą nas własne komórki.
Douglas Armstrong, szef Aastrom Biosciences, objaśnia w czasopiśmie "Scientific American" zdumiewająco prosty sposób korzystania w praktyce z takiego urządzenia. Maszyna ma przypominać magnetowid kasetowy. Użytkownik będzie wkładał kasetę z odmładzającymi komórkami do środka, a po dwunastu dniach, gdy liczba komórek odpowiednio się zwielokrotni, wyjmie ją i przeniesie do innego przyrządu, który po krótkim czasie dostarczy mu pojemnik z krwią gotową do transfuzji. Będzie ona zawierać komórki zdolne do cudownej regeneracji zniszczonej nerki bądź wątroby. - W niedalekiej przyszłości - twierdzi dr Armstrong - od noworodków będzie się pobierać odrobinę szpiku kostnego lub drobny fragment pępowiny i namnażać te komórki w laboratorium. W razie potrzeby w późniejszym wieku posłużą one jako uniwersalne indywidualne środki regeneracyjne.
Kilka lat temu nie wiedziano jeszcze, że organizm człowieka może się stać idealnym źródłem komórek odnawiających zużyty mięsień serca czy rzeszotowiejące kości. W listopadzie 1998 r. dwaj naukowcy amerykańscy, James Thomson z Uniwersytetu Wisconsin i John Gearhart z John Hopkins University, odkryli grupę komórek o zadziwiających właściwościach. Są one pluripotentne, to znaczy, że mogą się przekształcać w niemal dowolne tkanki. W języku angielskim nadano im miano stem cells (stem oznacza trzon, pień, podstawę), czyli komórki macierzyste. Ich zdolności produkcyjne są ogromne.
W dorosłym organizmie komórki macierzyste występują rzadko. Thomson i Gearhart wyizolowali je z embrionu we wczesnym stadium rozwoju. Powstają już w momencie poczęcia, gdy plemnik zapładnia jajo. Po kilku pierwszych podziałach zarodka można dostrzec grupę tych komórek wewnątrz tzw. blastocysty. Każda z nich ma niemal pełną informację potrzebną do utworzenia większości tkanek. Potrafią się również szybko kopiować, tworząc magazyny komórek takich samych jak one.
Odkrycie Gearharta i Thomsona, uznane za najważniejsze w roku 1999, wywołało entuzjazm badaczy i nadzieję na wykorzystanie tych komórek w celach terapeutycznych. Ośrodki uniwersyteckie, laboratoria prywatne i firmy biotechnologiczne natychmiast rozpoczęły próby pobierania ich z embrionów i hodowania. W eksperymentach na zwierzętach udało się pokazać, jak wielorakie są ich możliwości. Evan Snyder z Harwardzkiej Szkoły Medycznej udowodnił, że neuronalne komórki macierzyste, wszczepione do chorego mózgu myszy, odnajdują zniszczone miejsca w jej korze mózgowej i tworzą tam nowe, zdrowe neurony. Jeśli ludzkie komórki macierzyste potrafiłyby zrobić to samo, byłaby to najlepsza forma leczenia na przykład demencji. Bryon Peterson z Uniwersytetu Florydy opisuje eksperyment, w którym komórki macierzyste ze szpiku kostnego posłużyły do przywrócenia prawidłowych funkcji wątroby.
Nadziejom na opracowanie nowych terapii towarzyszą niełatwe problemy etyczne. Komórki macierzyste działają najlepiej, jeśli pochodzą z embrionów. Wyizolowane z ciał osób dorosłych, mają mniejsze zdolności twórcze, są już w pewnym stopniu "zużyte". Dla wielu hodowanie embrionów po to, by je zabijać, pobierając z nich komórki macierzyste, jest nie do przyjęcia. Ośrodki biotechnologiczne próbują zastąpić ludzkie embriony. Firma Advanced Cell Technology opracowała technikę przenoszenia jądra (nuclear transfer). Usuwa się je z komórki jaja krowiego i w to miejsce wszczepia komórkę ludzką. Z takiego połączenia udaje się we wczesnym stadium rozwoju uzyskać komórki macierzyste. Niepotrzebne są ludzkie embriony. Wystarczą na przykład komórki skóry pobrane z wewnętrznej strony policzka. Rozwiązuje to również problem bariery immunologicznej. Cudze komórki macierzyste mogą być równie gwałtownie zwalczane jak każdy przeszczep. Użycie do hodowli stem cells materiału pobranego od późniejszego biorcy zapobiegłoby odrzutowi.
W urządzeniu podobnym do magnetowidu, skonstruowanym w Aastrom Biosciences, komórki macierzyste szpiku kostnego najpierw namnaża się, potem dodaje do krwi wraz z odczynnikiem, który ukierunkowuje ich rozwój tak, by dawały początek potrzebnym tkankom, a nawet całym narządom. Thomson, jeden z odkrywców tych komórek, a obecnie dyrektor naukowy WiCell Research Institute, przewiduje rozpoczęcie prób klinicznych leczenia niektórych chorób nerwowych z użyciem ludzkich neuronalnych komórek macierzystych już za dwa lata. Może to zapoczątkować zupełnie nowy kierunek w medycynie: odmładzać, reperować i leczyć będą nas własne komórki.
Więcej możesz przeczytać w 40/2000 wydaniu tygodnika Wprost .
Archiwalne wydania tygodnika Wprost dostępne są w specjalnej ofercie WPROST PREMIUM oraz we wszystkich e-kioskach i w aplikacjach mobilnych App Store i Google Play.