23
Σαβ, Σεπ

ΒΛΑΣΤΟΚΥΤΤΑΡΑ : το «back up» του οργανισμού μας (stem cells)

Επιστημονικά Άρθρα
Typography

Η ταχεία εξέλιξη της τεχνολογίας σε συνδυασμό με την άμεση παγκοσμιοποίηση της επιστημονικής γνώσης, πριμοδότησαν ισχυρά τον ιατροφαρμακευτικό χώρο, ώστε να κινείται πλέον με άλματα.

Το γνωμικό του Ιπποκράτη «το φάρμακό σου να είναι η τροφή σου και η τροφή σου το φάρμακό σου», αν και έχει ιδιαίτερη σημασία τη σημερινή εποχή της πολυφαρμακίας, θα μπορούσε να επεκταθεί-ενισχυθεί βάσει του σύγχρονου επιστημονικού γίγνεσθαι με την άποψη «το φάρμακό σου είσαι εσύ». Κάπως έτσι μπορούμε να ερμηνεύσουμε την έννοια των βλαστοκυττάρων που ακούμε όλο και πιο συχνά τον τελευταίο καιρό στον κόσμο των ιατρικών εξελίξεων.

Τι είναι τα βλαστοκύτταρα; Αρκετά απλουστευμένα και αν προσομοιάσουμε τον ανθρώπινο οργανισμό με ηλεκτρονικό υπολογιστή, θα μπορούσαμε να πούμε ότι μιλάμε για αντίγραφο του σκληρού δίσκου που σε περίπτωση προσβολής του συστήματος από κάποιο ιό, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επαναφορά των αρχείων. Πρόκειται για αδιαφοροποίητα κύτταρα που χαρακτηρίζονται από: α)διαρκή ικανότητα αυτοπολλαπλασιασμού και β)δυνατότητα διαφοροποίησης σε κύτταρα διαφόρων ιστών και οργάνων ενός οργανισμού.

blast_1Σε ποιες ηλικίες μπορούν να απομονωθούν τα βλαστοκύτταρα; Βλαστοκύτταρα απαντώνται σε όλα τα στάδια της εμβρυϊκής ανάπτυξης καθώς και στους ενήλικες, σημειώνοντας ότι η ηλικία του οργανισμού από τον οποίο απομονώνονται καθορίζει σημαντικά τις ιδιότητες των βλαστοκυττάρων. Όσο πιο πρώιμο είναι το στάδιο ανάπτυξης τόσο μεγαλύτερη είναι και η δυνατότητα διαφοροποίησης των βλαστοκυττάρων προς τους διάφορους κυτταρικούς τύπους. Βέβαια, τελευταίες έρευνες τείνουν να ανατρέψουν τον παραπάνω ισχυρισμό, αφού πειραματικά δεδομένα αποδεικνύουν πως βλαστοκύτταρα ενηλίκων ενός συγκεκριμένου ιστού μπορούν να διαφοροποιηθούν σε κύτταρα άλλου ιστού.

blast_2Ας πάρουμε όμως τα γεγονότα από την αρχή…Κατά τη γονιμοποίηση του ωαρίου από το σπερματοζωάριο προκύπτει το ζυγωτό κύτταρο, το οποίο αρχίζει να διαιρείται σε άλλα κύτταρα. Τα αρχέγονα αυτά κύτταρα που προκύπτουν από τη διαίρεση του γονιμοποιημένου ωαρίου μέχρι και για 4 ημέρες μετά τη γονιμοποίηση χαρακτηρίζονται ως ολοδύναμα (totipotent). Τα ολοδύναμα αυτά κύτταρα έχουν τη δυνατότητα να διαφοροποιηθούν σε οποιοδήποτε ιστό και όργανο και να αναπτυχθούν σε ένα καθόλα ολοκληρωμένο θηλαστικό. Κατά την τρίτη μέρα της γονιμοποίησης, το ζυγωτό έχει ήδη διαιρεθεί σε 8 κύτταρα, σχηματίζοντας το μορίδιο (από το λατινικό morula για το σχήμα μούρου). Ακολούθως, την τέταρτη και πέμπτη μέρα και ενώ η διαίρεση των κυττάρων συνεχίζεται, τα κύτταρα αρχίζουν να προσκολλώνται το ένα στο άλλο, δίνοντας το σχηματισμό της βλαστοκύστης (200-250 κύτταρα). Η βλαστοκύστη αποτελείται από τρεις ενότητες –πρώτο σημάδι διαφοροποίησης των κυττάρων- :την τροφοβλάστη (εξωτερική στιβάδα κυττάρων), τη βλαστική κοιλότητα, που είναι η κενή κοιλότητα εσωτερικά της βλαστοκύστης, και την εσωτερική μάζα κυττάρων, που αποτελείται από περίπου 30 κύτταρα. Σ΄αυτό το στάδιο της εμβρυϊκής  ανάπτυξης, τα  βλαστοκύτταρα χαρακτηρίζονται ως πολυδύναμα (pluripotent), δηλαδή πρόκειται για κύτταρα που μπορούν να διαφοροποιηθούν σε οποιοδήποτε τύπο ιστού του ανθρώπινου σώματος, χωρίς όμως να μπορούν να αναπτυχθούν το καθένα σε ένα ξεχωριστό και ολοκληρωμένο οργανισμό. Μετά από 14 ημέρες, τα βλαστοκύτταρα έχουν πλέον τη δυνατότητα διαφοροποίησης σε διάφορους ιστούς (multipotent), όχι όμως και σε όλους. Τέτοια είναι τα βλαστοκύτταρα που απομονώνονται από το ομφαλοπλακουντιαίο αίμα κατά τον τοκετό, καθώς και αυτά που απομονώνται από ορισμένους ιστούς των ενηλίκων (adult stem cells).

Τι έχει επιτευχθεί μέχρι σήμερα σχετικά με την απομόνωση των βλαστοκυττάρων; Εδώ και πάνω από 20 χρόνια οι επιστήμονες έχουν καταφέρει να απομονώσουν εμβρυονικά βλαστοκύτταρα από έμβρυα ποντικιών, ενώ οι μεταμοσχεύσεις αρχέγονων κυττάρων από το μυελό των οστών ενηλίκων για τη θεραπεία της λευχαιμίας και άλλων ασθενειών του ανοσοποιητικού συστήματος εκτελούνται επιτυχώς εδώ και μερικές δεκαετίες με μοναδικό πρόβλημα την απόρριψη του μοσχεύματος λόγω ασυμβατότητας δότη-δέκτη και αναποτελεσματικότητας της εφαρμοζόμενης ανοσοκατασταλτικής φαρμακευτικής αγωγής.

blast_4

Όμως μόλις το 1998 έγινε δυνατή η απομόνωση εμβρυονικών βλαστοκυττάρων από ανθρώπινο έμβρυο, γεννώντας μαζί με τις ελπίδες για νέες θεραπευτικές εφαρμογές και αντιδράσεις από βιοηθικής πλευράς λόγω του ότι η απομόνωση εμβυονικών κυττάρων συνεπάγεται και το θάνατο ενός εμβρύου. Η τεχνική-διαδικασία αυτή, που εφαρμόζεται μόνο σε περιπτώσεις τεχνητής γονιμοποίησης και μόνο με τη σύμφωνη γνώμη των δοτών, στηρίζεται στην παραλαβή κυττάρων από την εσωτερική μάζα της βλαστοκύστης, δηλαδή πολυδύναμων εμβρυονικών κυττάρων. Πρόκειται για έμβρυα που για διάφορους λόγους δεν πρόκειται να χρησιμοποιηθούν (δηλαδή να εμφυτευτούν στη μήτρα της γυναίκας και να οδηγήσουν σε εγκυμοσύνη) την παρούσα στιγμή από τους γονείς τους και η τύχη τους περιορίζεται είτε στο να καταψυχθούν είτε στο να δοθούν ως δωρεά από τους γονείς για ερευνητικούς σκοπούς.

Η εξέλιξη αυτή είναι ιδιαίτερα σημαντική κυρίως όσο αναφορά το θεραπευτικό πεδίο εφαρμογής των εμβρυονικών βλαστοκυττάρων, γιατί σκεπτόμενος κανείς απλοϊκά τα αρχέγονα κύτταρα των ενηλίκων είναι περισσότερο «ταλαιπωρημένα» από ποικίλους παράγοντες συγκριτικά με τα εμβρυονικά με αποτέλεσμα να υπάρχει ο κίνδυνος να έχουν υποστεί διάφορες γενετικές αλλοιώσεις. Επιπλέον, τα εμβρυονικά κύτταρα έχουν περισσότερες δυνατότητες διαφοροποίησης από τα αρχέγονα κύτταρα των ενηλίκων, τα οποία- αν και τους έχουν αποδοθεί ιδιότητες ευπλαστότητας- έχουν περιορισμένες ακόμη  δυνατότητες διαφοροποίησης σε κυτταρικούς τύπους άλλων ιστών (εκτός από αυτόν από τον οποίο προήλθαν). Ακόμη, τα βλαστοκύτταρα ενηλίκων μπορούν να απομονωθούν από συγκεκριμένους –προς το παρόν τουλάχιστον-ιστούς και μάλιστα σε μικρές ποσότητες που δεν είναι ικανές από μόνες τους να εφαρμοστούν. Αυτό είναι αρκετά σημαντικό, μια και ακόμη είναι θολό το τοπίο γύρω από τις διαδικασίες καλλιέργειας και πολλαπλασιασμού ανθρώπινων βλαστοκυττάρων ενηλίκων στο εργαστήριο. Βέβαια, οι μεταμοσχεύσεις ιστών και οργάνων που προήλθαν από βλαστοκύτταρα ενηλίκων θα αποτελούσαν λύση στα προβλήματα ιστοσυμβατότητας και απόρριψης των νέων δομών από τον οργανισμό που υπόκειται σε μεταμόσχευση, αφού υπάρχει γενετική ομολογία μεταξύ δότη – δέκτη.

blast_5Η επιστήμη προτίθεται να δώσει και εδώ τη λύση…Το προβλεπόμενο πρόβλημα ιστοσυμβατότητας κατά τη χρήση εμβρυονικών βλαστοκυττάρων (λόγω διαφοράς δότη-δέκτη) μπορεί να αντιμετωπιστεί με τη διαδικασία μεταφοράς γενετικού υλικού σωματικών κυττάρων του ασθενούς (SCNT:Somatic cell nuclear transfer) σε μη γονιμοποιημένο ωάριο, από το οποίο έχει αφαιρεθεί το γενετικό υλικό. Έτσι, το ωάριο που είναι σχεδόν ταυτόσημο γενετικά με το δέκτη (το μιτοχονδριακό DNA δεν έχει μεταφερθεί) γονιμοποιείται όχι από κάποιο σπερματοζωάριο αλλά ηλεκτροχημικά διεγειρόμενο, και ακολούθως μέσα από διαδοχικές μιτωτικές διαιρέσεις καταλήγει στο σχηματισμό της βλαστοκύστης και εν τέλει στην παραγωγή αδιαφοροποίητων εμβρυονικών κυττάρων. Μειονέκτημα της μεθόδου αποτελεί το γεγονός ότι απαιτούνται πολλά ωοκύτταρα για την παραγωγή μιας και μόνο κυτταρικής σειράς εμβρυονικών βλαστοκυττάρων, γεγονός που αυξάνει σημαντικά το κόστος και την πολυπλοκότητα της διαδικασίας. blast_6Ευελπιστείται πως η τεχνική αυτή θα μπορέσει στο μέλλον να χρησιμοποιηθεί τόσο για θεραπευτικούς σκοπούς, οδηγώντας στην κλωνοποίηση των απαραίτητων σε κάθε ασθένεια κυττάρων αλλά και για την αποσαφήνιση των ποικίλων χαρακτηριστικών κάθε ασθένειας και τον έλεγχο της αποτελεσματικότητας της εκάστοτε φαρμακευτικής αγωγής σε συγκρεκριμένο ασθενή. Όμως, και σ΄αυτήν την περίπτωση οι αντιδράσεις και τα διλήμματα βιοηθικής παραμένουν έντονα, αφού πολλοί, υπό τη σκέψη της Dolly (πρώτο κλωνοποιημένο πρόβατο), κινδυνολογούν για φαινόμενα κλωνοποίησης ανθρώπου. Την ίδια στιγμή οι επιστήμονες επιμένουν πως η SCNT συνδέεται με τη θεραπευτική κλωνοποίηση και αρνούνται κάθε συσχετισμό με την αναπαραγωγική κλωνοποίηση!

blast_6Κινούμενοι περίπου στην ίδια επιστημονική βάση αλλά επιτυγχάνοντας μετριασμό-αν όχι άρση- των βιοηθικών φραγών, επιστήμονες παρουσίασαν το 2003 μια νέα μέθοδο απομόνωσης βλαστοκυττάρων και ακολούθως παραγωγής κυτταρικών σειρών στο εργαστήριο, την παρθενογέννεση ή μονογονική αναπαραγωγή. Κατά τη διαδικασία αυτή η γονιμοποίηση του ωαρίου γίνεται με ηλεκτροχημικές διεγέρσεις , χωρίς την παρουσία σπερματοζωαρίου, με αποτέλεσμα το γονιμοποιημένο ωάριο να μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την απομόνωση εμβρυονικών βλαστοκυττάρων, αλλά να μην είναι σε θέση να αναπτυχθεί σε ένα ολοκληρωμένο οργανισμό. Τα αρχέγονα κύτταρα που απομονώθηκαν και στη συνέχεια καλλιεργήθηκαν επιδείκνυαν τις απαιτούμενες ιδιότητες ευπλαστότητας και διαφοροποίησης σε διάφορους τύπους κυττάρων του ανθρώπινου οργανισμού. Έτσι, καταλήγουμε να έχουμε το επιθυμητό αποτέλεσμα που πλέον δεν συνδέεται με το θάνατο εμβρύου. Βέβαια, υπάρχει ακόμη πολύς δρόμος μέχρι να μπορέσει η μέθοδος αυτή να εξεταστεί ως προς όλες τις παραμέτρους και να μπορέσει να χρησιμοποιηθεί εκτεταμένα και όχι πειραματικά.

blast_7

blast_8Μια άλλη καινοτόμα τεχνική στον τομέα των βλαστοκυττάρων που μάλιστα πρακτικά αίρει όποια βιοηθική αντίδραση σχετίζεται με τη χρήση αρχέγονων κυττάρων ενηλίκων και τον αναπρογραμματισμό αυτών, ώστε να παρουσιάζουν τις ιδιότητες των εμβρυονικών βλαστοκυττάρων.  Μια ομάδα εργασίας Ιαπώνων επιστημόνων απομόνωσε ανθρώπινα αρχέγονα δερματικά κύτταρα ενηλίκων και κατάφερε, χρησιμοποιώντας μίγμα τεσσάρων γονιδίων, να τα μεταμορφώσει σε αδιαφοροποίητα κύτταρα παρόμοια –όχι όμως και ταυτόσημα- με τα εμβρυονικά βλαστοκύτταρα. Ακολούθως τα νέα «εμβρυονικά»  κύτταρα χρησιμοποιήθηκαν επιτυχώς για να παραχθούν νευρώνες και καρδιακοί μύες. Στα πλην της μεθόδου κυρίαρχη θέση έχει ο κίνδυνος επιμόλυνσης των αρχέγονων κυττάρων από τα γονίδια που χρησιμοποιούνται για τον αναπρογραμματισμό τους και τα οποία προέρχονται από ιούς. Και σ΄αυτήν την περίπτωση, η έρευνα είναι ακόμη στην αρχή…!

blast_9Συμπληρώνοντας το πάζλ των τεχνικών απομόνωσης εμβρυονικών αρχέγονων κυττάρων που δεν προκαλούν το «κοινό αίσθημα» από βιοηθικής σκοπιάς, πρέπει να αναφέρουμε την καλλιέργεια εμβρυονικών κυττάρων, ξεκινώντας από ένα μόνο κύτταρο –από τα οκτώ από τα οποία αποτελείται το βλαστομέριο-από έμβρυο ηλικίας 3 ημερών και χωρίς να επηρεάζεται η περαιτέρω ανάπτυξη του εμβρύου και η ολοκλήρωσή του σ΄ένα φυσιολογικό ανθρώπινο οργανισμό. Μάλιστα, η διαδικασία αυτή χρησιμοποιείται ήδη σε κλινικές τεχνητής γονιμοποίησης για έλεγχο ύπαρξης σοβαρών γενετικών ανωμαλιών (PGD:Preimplantation Genetic Diagnosis - Προεμφυτευτική γεννετική διάγνωση), ώστε να εμφυτευτούν στη μήτρα της γυναίκας μόνο τα υγιή έμβρυα. Η μέθοδος αυτή, που δημοσιοποιήθηκε αρχικά τον Αύγουστο του 2006, συγκέντρωσε το ερευνητικό ενδιαφέρον (νέα ενθαρρυντικά πειραματικά δεδομένα ανακοινώθηκαν τον Ιανουάριο του 2008) και από την άποψη πως αποτελεί ένα ισχυρό χαρτί για διεκδίκηση δημόσιας χρηματοδότησης και πιο συγκεκριμένα για άρση του βέτου του Bush (αφού στον χώρο τον ΗΠΑ δραστηριοποιείται η επιστημονική ομάδα που ασχολείται με τη συγκεκριμένη μέθοδο) ως προς την οικονομική στήριξη απομόνωσης εμβρυονικών κυττάρων και ανάπτυξης κυτταρικών σειρών, αφού δεν τίθεται πλέον θέμα καταστροφής εμβρύου. Αξίζει να σημειωθεί ότι στις ΗΠΑ επιτρέπονται –χρηματοδοτούνται μόνο έρευνες πάνω σε εμβρυονικά κύτταρα που απομονώθηκαν πριν από τις 9 Αυγούστου του 2001!

blast_10Και κλείνοντας, ιδιαίτερο και ξεχωριστό ενδιαφέρον, παρουσιάζει η χρήση των νεογιλών δοντιών των παιδιών (ηλικίας 6 μηνών έως και 6 ετών), των φρονιμίτων καθώς και του περιοδοντικού συνδέσμου των ενηλίκων ως πηγές απομόνωσης βλαστοκυττάρων σύμφωνα με ερευνητές του Διεθνούς Ινστιτούτου Υγείας. Στα νεογιλά δόντια απαντούν τέσσερα είδη κυττάρων, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην αναγέννηση διαφορετικών ιστών. Από αυτά, τα χονδροκύτταρα είναι κύτταρα που έχουν την ικανότητα να διαφοροποιηθούν σε χόνδρους και επομένως έχουν ένα σημαντικό ρόλο στην αντιμετώπιση της αρθρίτιδας και γενικότερα παθήσεων των συνδέσμων. Οι οστεοβλάστες είναι κύτταρα με δυνατότητες αναγέννησης των οστών και τα αδιποκύτταρα  μπορούν να συμβάλλουν στην αποκατάσταση του καρδιακού ιστού μετά από έμφραγμα του μυοκαρδίου.

blast_11Ευρύτερες, όμως, δυνατότητες εφαρμογής έχουν τα μεσεγχυματικά κύτταρα που απαντούν στα νεογιλά δόντια, αφού είναι δυνατό να διαφοροποιηθούν σε ποικίλα άλλα κύτταρα. Υπάρχουν επιστημονικά στοιχεία πως τα βλαστοκύτταρα που μπορούν να απομονωθούν από τους παραπάνω τύπους δοντιών δύναται να χρησιμοποιηθούν στην αποκατάσταση αλλοιώσεων των δοντιών και στο μέλλον στην αναγέννηση ολόκληρου δοντιού και στη θεραπεία του λυκοστόμαστος! Επιπλέον, κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες, ίσως είναι δυνατόν τα βλαστοκύτταρα αυτά να διαφοροποιηθούν σε κύτταρα και ιστούς που μπορούν να εφαρμοστούν στη θεραπεία διαφόρων ασθενειών, όπως Alzheimer, Parkinson, δερματικές αλλοιώσεις μετά από τραυματισμό ή έγκαυμα και πολλές άλλες νόσοι. Σήμερα, υπάρχει στη διάθεση του κοινού τράπεζα αποθήκευσης νεογιλών δοντιών, που προσφέρει μια δεύτερη και μικρότερου κόστους ευκαιρία αποθήκευσης βλαστοκυττάρων στους γονείς που για διάφορους λόγους δεν αποθήκευσαν βλαστοκύτταρα του παιδιού τους από το ομφαλοπλακουντιαίο αίμα.

Είναι τουλάχιστον προφανές ότι το μέλλον γύρω από τα αρχέγονα κύτταρα, τις τεχνικές και τις πηγές απομόνωσης τους αλλά και το συσχετισμό μεταξύ αυτών και της δυναμικής των απομονωθέντων βλαστοκυττάρων μας επιφυλάσσει πολλές εκπλήξεις!
Τι προοπτικές γεννιούνται από τη χρήση των βλαστοκυττάρων; Η επιστημονική κοινότητα στηρίζει πολλά στην τεχνική των βλαστοκυττάρων. Οι πρώτες απόπειρες εφαρμογής του νέου αυτού επιστημονικού όπλου σε ερευνητικό και θεραπευτικό επίπεδο υπήρξαν ενθαρρυντικές, ενώ συνεχώς διευρύνονται τα δυνητικά πεδία αξιοποίησής τους.

blast_12

blast_13Μια μερίδα της επιστημονικής κοινότητας ασχολείται με την απομόνωση και καλλιέργεια των βλαστοκυττάρων με στόχο την κατανόηση των διαδικασιών ανάπτυξης των κυττάρων, καθώς και των σηματοδοτικών στοιχείων που είναι υπεύθυνα για τη διαφοροποίηση των βλαστοκυττάρων σε εξειδικευμένα όργανα και ιστούς. Μέχρι σήμερα έχουν αναπτυχθεί κάποια πρωτόκολλα ανάπτυξης και διαφοροποίησης των βλαστοκυττάρων σε εργαστηριακό επίπεδο, χρησιμοποιώντας συγκεκριμένους και διαφορετικούς αναπτυξιακούς παράγοντες ανάλογα με το ποια είναι η επιδιωκόμενη κατεύθυνση διαφοροποίησης. Τι συμβαίνει όμως σε φυσιολογικές συνθήκες μέσα στον οργανισμό; Ποιοι παράγοντες σηματοδοτούν την έναρξη έκφρασης των γονιδίων και κατ΄ επέκταση τη διαφοροποίηση των αδιαφοροποίητων αιμοποιητικών βλαστοκυττάρων σε ερυθροκύτταρα με εξειδικευμένο πλέον ρόλο στη λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος; Πιστεύεται πως οι απαντήσεις στα παραπάνω κρίσιμα ερωτήματα θα δώσουν σημαντική ώθηση στην έρευνα γύρω από τη σύγχρονη μάστιγα του καρκίνου αλλά και των εκ γενετής ασθενειών που ουσιαστικά οφείλονται σε ανωμαλίες στα στάδια της κυτταρικής διαίρεσης και διαφοροποίησης.

Ένας άλλος ιδιαίτερα σημαντικός τομέας αξιοποίησης των βλαστοκυττάρων και περισσότερο αυτών που απομονώνονται από ιστούς ενηλίκων είναι η χρησιμοποίησή τους ως μέσα αξιολόγησης της αποτελεσματικότητας αλλά και του επιπέδου ασφάλειας  των φαρμάκων. Έτσι, νέα φάρμακα μπορούν να μελετηθούν σε συνθήκες προσομοίωσης του ανθρώπινου οργανισμού, χρησιμοποιώντας κυτταρικές σειρές διαφοροποιημένων κυττάρων που προήλθαν από την καλλιέργεια ενήλικων πολυδύναμων βλαστοκυττάρων. Πρέπει να τονισθεί πως μια τέτοια διαδικασία δίνει τη δυνατότητα μελέτης διαφορετικών φαρμάκων κάτω από τις ίδιες συνθήκες και σε ίδια βιολογικά υπόστρωμα, γεγονός που επιτρέπει ιδιαίτερα αξιόπιστες συγκρίσεις των φαρμακοδυναμικών και φαρμακοκινητικών δεδομένων διαφορετικών φαρμακευτικών μορίων που προορίζονται για την ίδια θεραπευτική εφαρμογή. Ήδη καρκινικά κύτταρα χρησιμοποιούνται στο ερευνητικό στάδιο ανάπτυξης νέων αντικαρκινικών φαρμάκων. Μια τέτοια εξέλιξη θα μπορούσε να μειώσει σημαντικά τον αριθμό των χρησιμοποιούμενων πειραματόζωων στον τομέα ανάπτυξης νέων φαρμάκων, πριν την εισαγωγή τους στη φάση των κλινικών μελετών.

Ένα άλλο πολλά υποσχόμενο πεδίο εφαρμογής των  βλαστοκυττάρων είναι η αξιοποίηση τους σε θεραπευτικό επίπεδο για την αντιμετώπιση διαφόρων ασθενειών. Σήμερα οι ανάγκες οργάνων προς μεταμόσχευση είναι κατά πολύ μεγαλύτερες από τα όργανα που διατίθενται μέσω των δωρητών, ενώ παράλληλα οι πιθανότητες ένα μεταμοσχευμένο όργανο να απορριφθεί από τον οργανισμό λόγω ασυμβατότητας είναι ιδιαίτερα αυξημένες.

blast_14

Στον άξονα αυτό, η αξιοποίηση των εμβρυονικών ή ενήλικων βλαστοκυττάρων ως πηγή ανάπτυξης ενός ιστού ή οργάνου με στόχο την αντικατάσταση του -για διάφορους λόγους- μη λειτουργικού ιστού ή οργάνου μπορεί να υπερπηδήσει τα παραπάνω εμπόδια. Αρκεί να σκεφτεί κανείς ότι από μια αρχική καλλιέργεια 30 βλαστοκυττάρων από την εσωτερική μάζα της βλαστοκύστης και μετά από 6 μήνες μπορούν να παραχθούν εκατομμύρια εμβρυονικών βλαστοκυττάρων! Επίσης, τα προβλήματα ασυμβατότητας περιορίζονται σημαντικά, αφού το προς μεταμόσχευση όργανο έχει προέλθει από βλαστοκύτταρα του ίδιου του οργανισμού για τον οποίο προορίζεται.

Στο «στόχαστρο» των επιστημόνων βρίσκονται εκφυλιστικές ασθένειες, όπως η οστεοαρθρίτιδα, οι νόσοι Parkinson και Alzheimer (που χαρακτηρίζονται από σταδιακή μείωση των ντοπαμινεργικών και χολινεργικών νευρώνων αντίστοιχα), αλλά και αυτοάνοσα νοσήματα, όπως ο ινσουλινοεξαρτώμενος σακχαρώδης διαβήτης τύπου I (DIMM) και η ρευματοειδής αρθρίτιδα. Υπάρχουν ήδη πειραματικά δεδομένα σε ποντίκια, στα οποία οι επιστήμονες κατεύθυναν τη διαφοροποίηση εμβρυονικών βλαστοκυττάρων ποντικιών προς ντοπαμινεργικούς νευρώνες, χρησιμοποιώντας ένα συγκεκριμένο γονίδιο (Nurrl) και ακολούθως μεταμόσχευσαν στον εγκέφαλο των ποντικιών με Parkinson τους παραγώμενους ντοπαμινεργικούς νευρώνες με αποτέλεσμα την έκκριση ντοπαμίνης από τους εν λόγω νευρώνες και τη βελτίωση της κινητικής δραστηριότητας των ποντικιών.

Ιδιαίτερο ενδιαφέρον όμως από άποψη θεραπευτικής εφαρμογής των βλαστοκυττάρων παρουσιάζουν και τα αυτοάνοσα νοσήματα, με τον διαβήτη τύπου I (IDDM) να προσελκύει το επιστημονικό ενδιαφέρον πολλών ερευνητικών ομάδων και μάλιστα από διαφορετικές σκοπιές.

blast_15

Πειράματα σε ποντίκια με διαβήτη έδειξαν ανανέωση της λειτουργίας των κατεστραμμένων β-κυττάρων του παγκρέατος μετά την έγχυση ενήλικων αρχέγονων κυττάρων από το μυελό των οστών. Ένα αντίστοιχο πείραμα έγινε και σε ανθρώπους ηλικίας 14 -31 ετών που είχαν πρόσφατα διαγνωστεί με διαβήτη τύπου I, δηλαδή μόλις 6 εβδομάδες πριν πάρουν μέρος στην κλινική μελέτη. Αιμοποιητικά αρχέγονα κύτταρα από το μυελό των οστών αυτών των ασθενών απομονώθηκαν, «διορθώθηκαν» στο εργαστήριο και κατόπιν εγχύθηκαν πίσω στους ασθενείς, στους οποίους είχε ήδη χορηγηθεί ανοσοκατασταλτική αγωγή. Το αποτέλεσμα ήταν η αποκατάσταση της φυσιολογικής λειτουργίας του ανοσοποιητικού συστήματος και η αναγέννηση των β-κυττάρων του παγκρέατος (που δεν είχαν προσβληθεί από αντισώματα του ίδιου τους του οργανισμού) με επακόλουθο την έκκριση ινσουλίνης σε ανταπόκριση των επιπέδων της γλυκόζης στους περισσότερους από τους 15 ασθενείς που συμμετείχαν στο πείραμα. Πολύ πρόσφατα, μόλις το Φεβρουάριο του 2008, μια επιστημονική εταιρεία ασχολούμενη με τα βλαστοκύτταρα ανακοίνωσε την επιτυχή χρήση εμβρυονικών αρχέγονων κυττάρων που απομονώθηκαν από ανθρώπους στη θεραπευτική αντιμετώπιση του IDDM σε ποντίκια–μοντέλα με IDDM. Παράλληλα η ίδια εταιρεία προωθεί ένα μοντέλο ενθυλάκωσης των εκάστοτε μεταμοσχευμάτων (encapsulation technology) που στοχεύει στον περιορισμό της ανοσοκατασταλτικής αγωγής που χορηγείται για να αποφευχθεί η απόρριψη του μοσχεύματος από το ανοσοποιητικό σύστημα του δέκτη. Η νέα αυτή τεχνολογία έχει ενθαρρυντικά αποτελέσματα, εφαρμοζόμενη στις μεταμοσχεύσεις νησιδίων παγκρέατος από δότες που χρησιμοποιείται ως θεραπεία αντικατάστασης για το σακχαρώδη διαβήτη τύπου II. Αξίζει να σημειωθεί πως τα συμπτώματα (τρία Π: πολυουρία-πολυδιψία-πολυφαγία)του διαβήτη τύπου I εμφανίζονται όταν ήδη έχει καταστραφεί σχεδόν το 80% των β-κυττάρων του παγκρέατος.

blast_16Μία νεώτερη εφαρμογή των βλαστοκυττάρων σχετίζεται με τη θεραπεία της τύφλωσης ως συνέπεια του σταδιακού -με την πάροδο των χρόνων- εκφυλισμού της ωχρής κηλίδας ή και ως επιπλοκής του σακχαρώδους διαβήτη. Επιστήμονες και ιατροί από τα πανεπιστήμια του Λονδίνου και του Σέφιλντ, δουλεύοντας στον τομέα θεραπείας της τύφλωσης, κατάφεραν να εφαρμόσουν με επιτυχία την τεχνική αυτή σε αρουραίους αλλά τελευταία και σε ανθρώπους, χρησιμοποιώντας μάλιστα υγιή αρχέγονα κύτταρα του κερατοειδούς χιτώνα του ίδιου του ασθενούς. Η επέμβαση που διαρκεί 45-60 λεπτά γεννά ελπίδες στους χιλιάδες ασθενείς ανά τον κόσμο που αντιμετωπίζουν τη συγκεκριμένη πάθηση και όπως πιστεύουν-ελπίζουν οι επιστήμονες σε 5 χρόνια θα αποτελεί εγχείρηση ρουτίνας, όπως ισχύει για τον καταρράκτη. Πρόκληση για την επιστημονική ομάδα εργασίας αποτελεί η αξιοποίηση ανθρώπινων εμβρυονικών βλαστοκυττάρων, τα οποία δίνουν τη δυνατότητα με μόλις 7-8 κύτταρα από τη βλαστοκύστη ενός και μόνο εμβρύου ως υπόβαθρο να παραχθούν μέσα σε 6 μήνες τόσα κύτταρα που θα μπορέσουν να δώσουν φως και ζωή σε εκατομμύρια ανθρώπους.

blast_17

Προς το παρόν, όμως , και σε αναμονή των εξελίξεων…οι βιοηθικοί φραγμοί εφαρμογής των εμβρυονικών αρχέγονων κυττάρων είτε λόγω του ότι συνεπάγεται την καταστροφή ενός εμβρύου είτε υπό το φόβο της αναπαραγωγικής κλωνοποίησης, η οποία αποκτά ισχυρή δυναμική με τη διαδικασία αυτή, έχουν σαν αποτέλεσμα οι πολιτικές των διάφορων χωρών ως προς την κρατική χρηματοδότηση του συγκεκριμένου επιστημονικού πεδίου ποικίλουν και βρίσκονται σε διαρκή αναπροσαρμογή λόγω των συνεχώς εμφανιζόμενων καινούριων επιστημονικών δεδομένων.
Κατά συνέπεια, υπάρχει κάποια κατηγοριοποίηση των χωρών ως προς την εφαρμοζόμενη πολιτική τους:

- χώρες που απαγορεύουν τελείως οποιαδήποτε έρευνα σχετίζεται με τα εμβρυονικά αρχέγονα κύτταρα : Αυστρία, Βραζιλία, Ιρλανδία, Νορβηγία και Πολωνία μεταξύ άλλων
- χώρες που επιτρέπουν την έρευνα που βασίζεται σε παλιές σειρές εμβρυονικών αρχέγονων κυττάρων, αλλά δεν επιτρέπουν την ανάπτυξη νέων κυτταρικών σειρών (χρησιμοποιώντας δημόσια χορηγία) : Γερμανία και Ηνωμένες Πολιτείες Αμερικής
- χώρες που επιτρέπουν την έρευνα γύρω από τα εμβρυονικά αρχέγονα κύτταρα μόνο για ιατρικούς σκοπούς και στις οποίες η ανάπτυξη κυτταρικών σειρών επιτρέπεται μόνο από έμβρυα που η σύλληψή τους έγινε κατά τη διάρκεια θεραπειών τεχνητής γονιμοποίησης και δεν «χρειάζονται» πλέον : Αυστραλία, Καναδάς, Φιλανδία, Ισραήλ, Ιαπωνία, Σιγκαπούρη και Σουηδία
- χώρες που επιτρέπουν την έρευνα πάνω σε εμβρυονικά κύτταρα που προήλθαν από κλινικές τεχνητής γονιμοποίησης ή για θεραπευτικούς σκοπούς, εννοώντας ότι τα εμβρυονικά αρχέγονα κύτταρα μπορούν να απομονωθούν από βλαστοκύστες που αναπτύχθηκαν για επιστημονικούς και μόνο σκοπούς: Ηνωμένο Βασίλειο και Ηνωμένες Πολιτείες Αμερικής (χρησιμοποιώντας ιδιωτικές χορηγίες)

Ένα είναι σίγουρο…αξίζει να βρεθεί η χρυσή τομή!

Συνοψίζοντας, μπορούμε εύκολα και εύλογα να καταλήξουμε στο συμπέρασμα πως τα βλαστοκύτταρα ανεξαρτήτως πηγής απομόνωσης και ξεπερνώντας –όχι όμως και παραβλέποντας - τους βιοηθικούς φραγμούς προορίζονται να αποτελέσουν το κλειδί για τη θεραπεία πολλών ασθενειών και ότι αυτός ο τομέας της επιστήμης είναι ένας από τους πολλά υποσχόμενους κλάδους που όμως έχει πολύ δρόμο ακόμη για να διαλευκάνει τα πεδία εφαρμογής του, να ταυτοποιήσει με ιδιαίτερη ακρίβεια τις παραμέτρους δράσης του και να μετατραπεί από επιστημονικό πυροτέχνημα σε διαδικασία ρουτίνας και καθημερινότητας. Οι επιστήμονες κρίνουν, συγκρίνουν και προχωρούν…οι ασθενείς προσδοκούν…και οι έρευνες και τα κλινικά δεδομένα αποκαλύπτουν!

Το πεδίο είναι ευρύτατο και μάλλον σε μεγάλο βαθμό ανεξευρένητο ακόμη…Τα εμβρυονικά βλαστοκύτταρα έχουν πολλαπλές δυνατότητες διαφοροποίησης και επομένως δυνητικά περισσότερες εφαρμογές, αλλά δεν έχει δοκιμασθεί στο χρόνο η ασφάλεια χορήγησής τους στον άνθρωπό και κυρίως δεν έχουν αποσαφηνιστεί οι παράγοντες εκείνοι που θα επιτρέψουν τους επιστήμονες να ελέγξουν ποιοτικά και ποσοτικά τη διαφοροποίηση τους, δηλαδή το είδος του ιστού στον οποίο θα διαφοροποιηθούν και την ταχύτητα πολλαπλασιασμού τους, ώστε να αποφευχθεί ο κίνδυνος δημιουργίας όγκου. Από την άλλη, τα βλαστοκύτταρα ενηλίκων είναι δοκιμασμένα ως προς την ασφάλεια χορήγησης τους και ευκολότερα ελεγχόμενα από τους επιστήμονες, αλλά απαντού σε μικρά ποσά στον ανθρώπινο οργανισμό και παράλληλα –προς το παρόν τουλάχιστον- είναι δυσκολότερο να καλλιεργηθούν και να πολλαπλασιαστούν στο εργαστήριο συγκριτικά με τα εμβρυονικά. Επιπλέον, ταυτόχρονα με τα επιτυχή κλινικά πειράματα εφαρμογής των βλαστοκυττάρων πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στις πιθανές παράπλευρες απώλειες, όπως για παράδειγμα αυτή που αναφέρει έρευνα δημοσιευμένη στο επιστημονικό περιοδικό Lancet, σύμφωνα με την οποία η βελτίωση της καρδιακής λειτουργίας σε ασθενείς με έμφραγμα του μυοκαρδίου που έλαβαν θεραπεία με αιμοποιητικά βλαστοκύτταρα (μαζί με ανοσορυθμιστικό παράγοντα) συνιοδεύτηκα από στένωση των αρτηριών!

Είναι, λοιπόν, πολλά πράγματα που πρέπει να διαλευκανθούν ακόμη…και όταν γίνει αυτό, είναι πολύς ο χρόνος που απαιτείται για να εκπαιδευτούν και να εξοικειωθούν οι επιστήμονες που θα εφαρμόσουν τις νέες τεχνικές! Όμως, σίγουρα αξίζει να περιμένουμε…!

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ

http://stemcells.nih.gov/info/basics/basics1.asp
http://stemcells.nih.gov/info/basics/basics2.asp
http://stemcells.nih.gov/info/basics/basics3.asp
http://stemcells.nih.gov/info/basics/basics4.asp
http://stemcells.nih.gov/info/basics/basics5.asp
http://stemcells.nih.gov/info/basics/basics6.asp
http://stemcells.nih.gov/info/basics/basics7.asp
http://www.isscr.org/science/faq.htm
http://www.timesonline.co.uk/tol/news/uk/health/article1895546.ece
http://www.timesonline.co.uk/tol/life_and_style/health/article1637528.ece
http://www.amyshah.com/stem-cells/the-basics-of-stem-cells/
http://www.scq.ubc.ca/stem-cell-bioengineering/
http://www.reproduction-online.org/cgi/content/full/132/5/709
http://www.healthcentral.com/heart-disease/news-250284-31.html
http://learn.genetics.utah.edu/content/tech/stemcells/sctoday/
http://learn.genetics.utah.edu/content/tech/stemcells/scfuture/
http://learn.genetics.utah.edu/content/tech/stemcells/scresearch/
http://www.bioethics.gr/document.php?category_id=58&document_id=577
http://www.in2life.gr/wellbeing/health/articles/150302/article.aspx?singlepage=1
http://www.novocell.com/news/press/2008-20-20.html
http://www.emedicine.com/MED/topic3520.htm
http://www.medtime.gr/content/view/162/2/lang,greek/
http://thefutureofthings.com/articles/57/shedding-light-on-blindness.html
http://news.bbc.co.uk/1/hi/health/7101834.stm
http://www.economist.com/science/displaystory.cfm?story_id=10170972
http://www.medicalnewstoday.com/articles/65140.php
http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-460052/45-minute-operation-restore-sight-millions.html
http://www.sciam.com/article.cfm?id=new-source-of-stem-cells
http://www.timesonline.co.uk/tol/life_and_style/health/article1637528.ece
http://www.reproduction-online.org/cgi/content/abstract/132/5/709
http://www.vescell.com/stem-cell-information.ph
http://www.bioeden.co.uk/WhichTeeth.aspx

ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ Χ. ΙΩΑΝΝΙΔΟΥ
ΦΑΡΜΑΚΟΠΟΙΟΣ
ΚΡΗΣΤΩΝΗ - ΚΙΛΚΙΣ
e-mail: Αυτή η διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου προστατεύεται από τους αυτοματισμούς αποστολέων ανεπιθύμητων μηνυμάτων. Χρειάζεται να ενεργοποιήσετε τη JavaScript για να μπορέσετε να τη δείτε. Αυτή η διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου προστατεύεται από τους αυτοματισμούς αποστολέων ανεπιθύμητων μηνυμάτων. Χρειάζεται να ενεργοποιήσετε τη JavaScript για να μπορέσετε να τη δείτε.

 

Η ιστοσελίδα  fskilkis.gr χρησιμοποιεί cookies για την διασφάλιση καλύτερης εμπειρίας στην ιστοσελίδα – Συνεχίζοντας την περιήγηση σας στην ιστοσελίδα μας, συμφωνείτε με τη χρήση των cookies.