×
DOZ.PL Darmowa
aplikacja
DOZ.pl
Zainstaluj

Coraz bliżej uniwersalnych komórek macierzystych

Każda transplantacja niesie za sobą ogromne ryzyko, związane przede wszystkim z prawdopodobieństwem odrzucenia organu. Ale Ci, którym uda się przejść tę ratującą życie operację i tak mogą uważać się za szczęściarzy, ponieważ cały świat boryka się z niedoborem organów do transplantacji. Ten stan rzeczy może zmienić odkrycie uniwersalnych komórek macierzystych mogących zapobiegać odrzuceniu organu po przeszczepie. 

Badania w tym kierunku prowadzą naukowcy z University of California. Udało im się zmodyfikować genetycznie pluripotencjalne komórki macierzyste, dzięki czemu są w stanie ominąć odpowiedź immunologiczną organizmu i w ten sposób zapobiec odrzuceniu organu. 

Korzystanie z komórek macierzystych w celu zmniejszenia ryzyka odrzucenia przeszczepu nie jest nową strategią. Do tej pory w tym celu próbowano wytwarzać komórki macierzyste z w pełni ukształtowanych komórek biorców organów, jednak ta metoda nie daje gwarancji powodzenia i tylko w niewielkim stopniu zmniejszyła liczbę odrzuceń. Dodatkową przeszkodą są duże trudności w przeprowadzeniu tego procesu. 

Neutralizacja tarczy obronnej

W tym sensie odkrycie naukowców z Uniwersytetu w Kalifornii ma szansę okazać się przełomem. Amerykańscy badacze skorzystali z metody modyfikacji genów o nazwie CRISPR-Cas9 w celu zmiany aktywności trzech genów, co pozwoliło ustawić „tarczę” między nowymi komórkami macierzystymi a układem odpornościowym, by ciało mogło je zaakceptować. Pierwszym krokiem w tym procesie było pozbawienie komórek dwóch genów, które kontrolują aktywność zestawu protein pod nazwą MHC. Wspomniane białka wysyłają sygnały do układu immunologicznego i mogą wywołać odpowiedź obronną organizmu. W ten sposób udało się usunąć pierwszą przeszkodę — bez genów kodujących proteiny MHC komórki przestają być identyfikowane przez układ immunologiczny jako obce. To nie znaczy jednak, że zostają automatycznie sklasyfikowane jako „własne”. W reakcji na to zjawisko uaktywniają się specjalistyczne komórki układu immunologicznego nazywane „naturalnymi mordercami”(NK). Poszukując sposobów na blokadę aktywności komórek NK naukowcy odkryli, że inna proteina komórkowa, CD47, może spełniać to zadanie. 

Eksperyment dający nadzieję

Badania laboratoryjne i prace na modelach in vivo potwierdziły tę hipotezę, więc tak zmodyfikowane komórki zostały wszczepione myszom, którym nadano cechy organizmów po przeszczepie z tendencją do odrzucenia implantów, przy zachowaniu w pełni sprawnego układu immunologicznego ludzkiego pochodzenia. Organizmy gryzoni nie odrzuciły komórek, co oznacza, że eksperyment zakończył się sukcesem. 

Zespół postanowił pójść o krok dalej, skłaniając nowe komórki pluripotencjalne do przekształcenia się w różne odmiany komórek serca. Ponownie jak w poprzednim eksperymencie, wspomniane komórki również zostały wszczepione myszom z układem immunologicznym wzorowanym na ludzkim. Finał eksperymentu również przyniósł sukces — nowe komórki serca przetrwały w organizmach zwierząt przez długi czas i były w stanie przekształcić się w proste naczynia krwionośne i tkankę mięśnia sercowego. 

Metoda zaproponowana przez naukowców z San Francisco jest więc nie tylko potencjalnie wysoce skuteczna, ale, jak twierdzą jej twórcy, stosunkowo niedroga w porównaniu do uzyskiwania komórek macierzystych indywidualnie z organizmu każdego chorego. Komórki można wyhodować jednorazowo i aplikować w razie potrzeby tam, gdzie to konieczne. 

Komórki macierzyste ratunkiem dla chorych na Parkinsona

Badania nad zastosowaniem komórek macierzystych w celach terapeutycznych toczą się bezustannie. Również w lutym ukazały się wyniki badań lekarzy związanych z Weill Cornell Medical College, Memorial Sloan Kettering Cancer Center w Nowym Jorku oraz Uniwersytetem w Lund, które sugerują, że ich zastosowanie może wspomóc leczenie choroby Parkinsona. 

Obecnie najpopularniejszą metodą leczenia stosowaną w przypadku choroby Parkinsona jest zwiększanie aktywności nigrostriatalnego szlaku w mózgu wykorzystując terapie modulujące poziom dopaminy, co pozwala poprawić zdolności motoryczne pacjentów dotkniętych schorzeniem. Ta metoda, choć skuteczna, na dłuższą metę ma poważne ograniczenia i dotkliwe skutki uboczne. W efekcie istnieje ogromna potrzeba wynalezienia nowych metod leczenia choroby Parkinsona, w czym może pomóc odkrycie wspomnianej grupy naukowców. Podobnie jak w przypadku opisywanym wcześniej, szanse na wykorzystanie komórek macierzystych w terapii dał przełom w ich hodowli i pozyskiwaniu. Naukowcy przewidują, że dzięki postępowi medycznemu i technologicznemu pluripotencjalne komórki macierzyste mogłyby zostać przekształcone w komórki nerwowe produkujące dopaminę. Wówczas terapia polegałaby na przeszczepie komórek do ciała pacjenta chorego na Parkinsona, co pozwoliłoby na znaczną redukcje lub całkowitą rezygnację z przyjmowania leków na bazie dopaminy. 

Bibliografia  zwiń/rozwiń

  1. Tobias Deuse, Xiaomeng Hu, Alessia Gravina, Dong Wang, Grigol Tediashvili, Chandrav De, William O. Thayer, Angela Wahl, J. Victor Garcia, Hermann Reichenspurner, Mark M. Davis, Lewis L. Lanier & Sonja Schrepfer, Hypoimmunogenic derivatives of induced pluripotent stem cells evade immune rejection in fully immunocompetent allogeneic recipients, Nature Biotechnology (2019) Published: 18 February 2019
  2. Claire Henchcliffe, Malin Parmar. Repairing the Brain: Cell Replacement Using Stem Cell-Based Technologies. Journal of Parkinson's Disease, 2018; 8 (s1): S131 DOI: 10.3233/JPD-181488

Podziel się: