Komórki macierzyste – czym są i jak możemy je wykorzystać?

Dobroczynna działalność komórek macierzystych coraz częściej jest raportowana w wielu cenionych czasopismach naukowych. Tylko w roku 2018 pojawiło się około 30 000 doniesień naukowych, w których opisywane są ich działanie oraz sposoby hodowli. Ich potencjalnie właściwości mogą pomóc w leczeniu wielu jak do tej pory nieuleczalnych chorób i schorzeń. Trwają również badania nad zastosowaniem komórek macierzystych w takich dziedzinach jak medycyna estetyczna i kosmetologia.

Czym są komórki macierzyste?

Komórki macierzyste to specyficzne komórki organizmów zwierzęcych i roślinnych, posiadające zdolność do nieograniczonej liczby podziałów oraz różnicowania (przekształcania) w inne typy komórek. Ze względu na pochodzenie dzieli się je na:

  • zarodkowe komórki macierzyste pochodzące z zarodka,
  • dorosłe komórki macierzyste pochodzące z tkanek organizmów dojrzałych (zarówno młodych, jak i dorosłych).
Ich główne funkcje to budowa tkanek nowego organizmu oraz ciągłe odnawianie ubytków komórek, które powstają w strukturach dorosłych osobników. W przypadku szpiku kostnego czy jelit komórki macierzyste w sposób ciągły dzielą się, odnawiając w ten sposób niedobory komórek zużytych czy zepsutych. W takich organach jak trzustka czy serce dzielą się natomiast jedynie w specjalnych warunkach.

Badania prowadzone nad komórkami macierzystymi

Badania związane z komórkami macierzystymi to niewątpliwie jedne z najbardziej fascynujących zagadnień współczesnych biologii i biotechnologii. Liczba doniesień naukowych związanych z działaniem komórek macierzystych z roku na rok rośnie, wraz z nimi rośnie też liczba nowych pytań i niezbadanych naukowo terytoriów. Obok przełomowych odkryć pojawiają się również pytania i dylematy natury etycznej, związane np. ze źródłem komórek macierzystych, którym między innymi mogą być embriony ludzkie oraz potencjalną możliwością ich zastosowania do klonowania. Oczywiście nieustannie prowadzone są badania, których celem jest opracowanie możliwie najmniej inwazyjnego sposobu pozyskiwania komórek macierzystych oraz sposobów ich kontrolowanego różnicowania. Mnogość potencjalnych zastosowań powoduje, że badania z tej dziedziny są nie tylko chętnie przez naukowców podejmowane, ale równie chętnie finansowane – zarówno przez źródła rządowe, jak i komercyjne.

Zalety komórek macierzystych

Nieograniczona zdolność do podziałów oraz różnicowania w inne typy komórek to bez wątpienia największe zalety komórek macierzystych. Powodują one, że z małej liczby komórek pobranych z żywego organizmu można w warunkach in vitro (poza organizmem, czyli w warunkach laboratoryjnych) wyhodować całą armię nowych komórek, które po przeprowadzeniu kontrolowanego różnicowania mogą zastąpić te, które w wyniku choroby lub urazu uległy zniszczeniu lub zużyciu.

Wyzwania związane z zastosowaniem komórek macierzystych w leczeniu schorzeń

Wydawać by się mogło, że sprawa jest oczywista. Pobieramy komórki, namnażamy, „mówimy im”, w co mają się przekształcić i wprowadzamy do chorego organizmu, w którego wnętrzu naprawią te tkanki, które są zepsute. Niestety w praktyce pojawia się wiele problemów i przeszkód, których nauka jeszcze nie zdołała pokonać. Jednym z nich jest sposób „mówienia do komórek”, czyli kontrolowania ich różnicowania w komórki pożądanego typu. Innym – to, jak wprowadzone do organizmu komórki zostaną w nim zaabsorbowane. W skrócie – rzecz ma się podobnie, jak z przeszczepami. Do powodzenia terapii jest potrzebna zgodność biologiczna dostarczanych zewnętrznie komórek.

W przypadku niezgodności może nastąpić odrzucenie „komórkowego przeszczepu” i pojawienie się nieoczekiwanych zmian np. w postaci guzów – potworniaków. Nie oznacza to, że te terapie są jeszcze niedostępne. Wręcz przeciwnie – niektóre mają już dobrze ugruntowaną pozycję w zastosowaniu klinicznym.

Gdzie komórki macierzyste znalazły zastosowanie?

Zgodnie z podsumowaniem dostępnym na stronie organizacji EuroStemCell za najbardziej popularne i ugruntowane uznawane jest zastosowanie komórek macierzystych krwi mające na celu leczenie chorób krwi, systemu odpornościowego lub odbudowy układu krążenia po zastosowaniu wyniszczających terapii. Jest to np. użycie krwi pępowinowej do terapii białaczki, o której można przeczytać więcej w artykule Do czego służą komórki macierzyste pobrane z krwi pępowinowej? Od lat osiemdziesiątych linie komórek macierzystych są także stosowane do hodowania fragmentów skóry stosowanych w leczeniu pacjentów, których własna skóra została poparzona w znacznym stopniu. Uszkodzenia rogówki wywołane urazami lub oparzeniami chemicznymi również są rutynowo leczone z ich pomocą.

W kwestii innych terapii do tej pory opieramy się głównie na doniesieniach naukowych, które wymagają przeprowadzenia wielu badań klinicznych, aby mogły znaleźć zastosowanie rutynowe. Niemniej jednak obiecujące są np. aplikacje związane z odbudową uszkodzonego w wyniku wypadku rdzenia kręgowego czy pomocy chorym na chorobę Alzheimera.

Roślinne komórki macierzyste w preparatach przeznaczonych do pielęgnacji cery

Kolejna ciekawa kwestia to wykorzystanie roślinnych komórek macierzystych w preparatach mających na celu poprawienie kondycji naszej cery. Z biologicznego punktu widzenia użycie roślinnych komórek macierzystych do jakiejkolwiek terapii skierowanej do organizmu ludzkiego jest bezcelowe. Najzwyczajniej w świecie różnimy się od roślin i ich komórki nie są kompetentne do uzdrowienia naszych schorzeń. Dumnie widniejące na etykietach preparatów informacje o zawartości komórek macierzystych w kremach to też raczej zabieg marketingowy. Obok braku kompatybilności roślinnych i ludzkich komórek, również żywotność odgrywa ważną rolę w terapii komórkami macierzystymi. Mianowicie, aby mogły one spełniać swoje funkcje, muszą być żywe, natomiast te zamknięte w słoiku z kremem nie mają najmniejszych szans na przeżycie w zapewnionych im warunkach. Inny aspekt to wykorzystywanie linii roślinnych komórek macierzystych do pozyskiwania nowoczesnych substancji odżywczych mających zbawiennie wpływać na naszą cerę. Jednak jako stosunkowo nowa aplikacja wymaga nadal krytycznego spojrzenia na wyniki badań uzyskane w perspektywie dłuższego czasu.

Bibliografia  zwiń/rozwiń

  1. Stem Cell Basics, „stemcells.nih.gov” [online], https://stemcells.nih.gov/sites/default/files/SCprimer2009.pdf/, [dostęp:] 26.01.2018.
  2. Experimental stem cell therapy helps paralyzed man regain use of arms and hands, „news.usc.edu” [online], https://news.usc.edu/107047/experimental-stem-cell-therapy-helps-paralyzed-man-regains-use-of-arms-and-hands/, [dostęp:] 26.01.2018.
  3. S. Trehan, B. Michniak-Kohn, K. Beri, Plant stem cells in cosmetics: current trends and future directions, „Future Science OA”, nr 3, 2017.

Podziel się: