Alkimija matičnih celic
Ameriški predsednik Barack Obama je napovedal, da bo preklical veto na zakon o financiranju raziskav matičnih celicin po srečanju, ki ga je dal George Bush. S tem je ponovno, kot duh iz seklenice prišla širša znanstvena in etična problematika raziskav matičnih celic.
Uporaba matičnih celic za zdravljenje različnih težkih in neozdravljivih bolezni obeta veliko upanja. Javno mnenje je glede te problematike precej razdeljeno, prav tako je zakonodaja na tem področju še nedorečena. Matične celice namreč nudijo izjemen potencial. Uporabljali bi jih lahko za zdravljenje bolezni, ki danes veljajo za neozdravljive. Pa se potrudimo najprej odgovoriti na nekaj osnovnih vprašanj o tem.
Kaj so matične celice?
Prvih nekaj celičnih delitev po oploditvi jajčeca so zarodne celice zarodka totipotentne, kar pomeni, da se lahko razvijejo v katerokoli celico našega telesa.
Ta proces diferenciacije je hiter, kar pomeni, da celice hitro zgubljajo totipotentnost. Že pet dni po oploditvi je zarodek že v stadiju blastociste (skupina celic podobna mehurčku), v katerem se celice razdelijo v dve skupini. Na celice, ki se bodo razvile v posteljico in na tiste, ki bodo zgradile celoten organizem. Te celice imajo sposobnost, da se lahko razvijejo v katerikoli tip celice. Pravimo, da so pluripotentne. Nato pa se po sedmih dneh izoblikujejo v štiri tipe še bolj specializiranih celic.
Kaj so matične celice?
Prvih nekaj celičnih delitev po oploditvi jajčeca so zarodne celice zarodka totipotentne, kar pomeni, da se lahko razvijejo v katerokoli celico našega telesa.
Ta proces diferenciacije je hiter, kar pomeni, da celice hitro zgubljajo totipotentnost. Že pet dni po oploditvi je zarodek že v stadiju blastociste (skupina celic podobna mehurčku), v katerem se celice razdelijo v dve skupini. Na celice, ki se bodo razvile v posteljico in na tiste, ki bodo zgradile celoten organizem. Te celice imajo sposobnost, da se lahko razvijejo v katerikoli tip celice. Pravimo, da so pluripotentne. Nato pa se po sedmih dneh izoblikujejo v štiri tipe še bolj specializiranih celic.
Ameriški firmi Advanced Cell Technology je uspela diferenciacija embrionalnih izvornih celic v predniške krvne celice in nato v eritrocite. Ta uspeh napoveduje pot v proizvodnjo sestavin krvi in v razrešitev težav pri zagotavljanju transfuzijske krvi, ki jo še vedno pridobivamo zgolj s krvodajalstvom. |
Prednost matičnih celic?
Matične celice imajo posebno lastnost, da se razmnožujejo in se lahko preoblikujejo v vse druge tipe celic, ki nato tvorijo razne organe. Znanstveniki so tako kmalu zaslutili, kako mogočen potencial predstavljajo matične celice. Če bi znali voditi in usmerjati njihov razvoj v katerokoli celico našega telesa, bi tako lahko zdravili različne bolezni, na primer nadomeščali hrustanec v obrabljenih sklepih, gojili celice kože za zdravljenje opeklin, zdravili nevrodegenerativne bolezni in tudi poškodbe srca po infarktu. Pridobivanje specializiranih multipotentnih celic pa je zaenkrat še bolj ali manj v povojih, saj se tehnologija, kjer bi pridobivali te celice od drugod kot iz zarodkov, komaj še razvija. Raziskovalci bi morali nekako ločiti odrasle matične celice in jih vzgojiti v laboratorijski posodi. Glede na to, kako in na kakšnih materialih bi rasle, bi jih uporabili za nadomestitev določenih tkiv ali maščobe. Celice bi nato vbrizgali v pacienta, kjer bi rasle in se razmnoževale ter ustvarile košček naravnega tkiva.
Matične celice lahko dobimo tudi brez zarodkov
Zagotovo vzbuja največ etičnih vprašanj problem pridobivanja matičnih celic. Še pred leti so bil edini vir teh celic zarodki človeka, še v fazi, kjer ni prišlo do organogeneze, torej nastanka organov. Sedaj pa se že razvijajo tehnologije, kjer bi lahko dobili te celice po drugi poti. Tovrstne tehnike so še sicer v povojih, a vseeno nekateri evropski in azijski plastični kirurgi že uporabljajo matične celice za boljše rezultate posegov pri svojih pacientih. Matične celice dobivajo pogosto kar iz človeške maščobe. Ta je dober vir matičnih celic, saj znanost že dolgo ve, da imajo maščobne celice sposobnost, da zrastejo v nove, a ne le v maščobne, temveč tudi v kosti, nevrone ali srčne mišice. Maščobno tkivo je tudi precej preprosto izsesati, potrebna je le liposukcija. Iz polovice izsesane maščobe prečistijo matične celice in jih pomešajo z drugo polovico maščobe, mešanico pa vbrizgajo v pacienta. Najnovejše študije, publicirane v mednarodnih strokovnih revijah, razkrivajo vedno daljši seznam bolezni in bolezenskih stanj, pri katerih so strokovnjaki ugotovili, da možnost preživetja precej poveča terapija z matičnimi celicami. Za nekatere akutne bolezni, med drugim za različne vrste rakavih obolenj, ran ter poškodb, avtoimunska obolenja itd., se je namreč pokazalo, da terapije z matičnimi celicami odločilno vplivajo na proces in uspešnost zdravljenja. Klinične študije nakazujejo, da se je pri nekaterih pacientih z možganskim tumorjem, ki so bili zdravljeni s kemoterapijo, zaradi transplantacije izvornih celic povišal odstotek možnosti za preživetje. Matične celice namreč vedno bolj uporabljajo za lajšanje stranskih učinkov kemoterapije. Podobno kot pri možganskem tumorju se določena podmnožica pacientk z rakom na jajčnikih bolje odziva na visokodozirano kemoterapijo, kadar zdravljenju sledi transplantacija matičnih celic. Klinične študije so tudi pokazale, da se pri pacientkah z visokorizičnim ali naprednejšim rakom na dojkah izboljšajo možnosti za preživetje, kadar obsevanju ali kemoterapiji sledi transplantacija matičnih celic. Matične celice za nadomestek krvi Ameriški firmi Advanced Cell Technology je uspela diferenciacija embrionalnih izvornih celic v predniške krvne celice in nato v eritrocite. Ta uspeh napoveduje pot v proizvodnjo sestavin krvi in v razrešitev težav pri zagotavljanju transfuzijske krvi, ki jo še vedno pridobivamo zgolj s krvodajalstvom. Pot do tega trenutka je seveda še dolga, saj bo potrebno še veliko raziskav in testov. Podjetje pa bo potrebovalo nove vlagatelje za financiranje razvoja. |
Matične celice v plastični kirurgiji
Silikonski prsni vsadki in botoks za glajenje gub bi lahko postali preteklost. In sicer zahvaljujoč obetavnim novim tehnikam, ki bi lepotnim kirurgom omogočile uporabo zgolj pacientovih izvornih celic. Tradicionalna plastična in rekonstruktivna kirurgija se močno opira na polnilce. Vsadki s solno raztopino ali silikonom se uporabljajo za povečevanje dojk, maščoba, vzeta iz enega dela telesa, pa se vnaša v druge telesne dele, ki potrebujejo zapolnitev. Te tehnike, katerih priljubljenost še vedno narašča, so uspešne, toda imajo tudi pomanjkljivosti. Vsadki zahtevajo invazivne operacije, rezultat pa ni nujno idealno naraven videz. Če gre za vbrizgavanje lastne maščobe, rezultati niso vidni tako dolgo, kot pacienti želijo, ker se prenesena maščoba izloči.
Zamenjava vsadkov z izvornimi celicami bi rešila tovrstne težave.
Matične celice v zdravljenju živčnih obolenj
Matične celice, ki so jih vbrizgali v možgane miši, so živalim pomagale skoraj popolnoma okrevati po posledicah živčnih bolezni, zelo podobnih skupini človeških bolezni, za kakršnimi obolijo otroci. Injekcija z odmerkom matičnih celic je pomagala popraviti okvarjene povezave v možganih in hrbtenjači. Nekatere testne miši so že po enem odmerku izvornih celic pokazale vidno napredovanje v boju z boleznimi, tako da biologi, ki so raziskavo izvedli, upajo, da bo s tem postopkom mogoče že čez dve leti zdraviti tudi otroke. “Dan za dnem smo čakali, da bodo miši pomrle, vendar kar niso. Pravzaprav se jim je stanje celo izboljševalo,“ je dejal vodja raziskave dr. Steve Goldman z Rochestrske univerze v New Yorku. “Vedno manj so se tresle, moči so se jim počasi vračale, spet so se začele premikati, nato pa so se jim napadi skrajšali in zredčili.
Shranjevanje matičnih celic otroka tudi Slovenij
Danes imamo na voljo tudi elegantno rešitev. Starši lahko shranijo matične celice svojih otrok in jim tako potencialno omogočijo lažje zdravljenje v primeru pojava bolezni v njihovi starosti. Matične celice otroka tako vzamejo in jih hranijo zamrznjene v tekočem dušiku na -196 stopinj Celzija. Tako lahko matične celice z enako sposobnostjo rasti in diferenciacije ohranimo za več desetletij. Ta metoda se imenuje kriogensko shranjevanje (cryogenic storage), pri kateri z nizko temperaturo zaustavimo vse biokemične procese, ki bi sicer povzročili staranje ali poškodovanje celic. V letu 2000 je eminentna British Medical Journal potrdila, da se s to metodo trajno zavaruje vitalnost matičnih celic. V Sloveniji ponuja to storitev podjetje Neocelica iz Maribora. Celice so nato hranjene in zavarovane v laboratorijih CryoSave v Belgiji. Hranjene so na dveh ločenih lokacijah, da se minimizira nevarnost naključnega uničenja matičnih celic.
Poslovna priložnost na področju raziskav zarodnih celic
Potencialno predstavlja možnost zdravljenja z zarodnimi celicami izjemne poslovne priložnosti za velika farmacevtska podjetja, ki se sedaj s tem področjem še ne ukvarjajo. Majhni inštituti in skupine znanstvenikov, kakor tudi srednje velika podjetja, bodo zagotovo potrebovala pomoč bodisi vlagateljev ali partnerstvo z velikimi farmacevtskimi podjetji. Razvoj končnega izdelka (zdravila) je namreč izjemno drag, stane lahko vse do 1 milijarde dolarjev. Zagotovo pa lahko trdimo, da zdravil iz matičnih celic vsaj še nekaj let do desetletja ne bo na trgu. Pot iz laboratorija do zdravila v lekarni je namreč zelo dolga.
Silikonski prsni vsadki in botoks za glajenje gub bi lahko postali preteklost. In sicer zahvaljujoč obetavnim novim tehnikam, ki bi lepotnim kirurgom omogočile uporabo zgolj pacientovih izvornih celic. Tradicionalna plastična in rekonstruktivna kirurgija se močno opira na polnilce. Vsadki s solno raztopino ali silikonom se uporabljajo za povečevanje dojk, maščoba, vzeta iz enega dela telesa, pa se vnaša v druge telesne dele, ki potrebujejo zapolnitev. Te tehnike, katerih priljubljenost še vedno narašča, so uspešne, toda imajo tudi pomanjkljivosti. Vsadki zahtevajo invazivne operacije, rezultat pa ni nujno idealno naraven videz. Če gre za vbrizgavanje lastne maščobe, rezultati niso vidni tako dolgo, kot pacienti želijo, ker se prenesena maščoba izloči.
Zamenjava vsadkov z izvornimi celicami bi rešila tovrstne težave.
Matične celice v zdravljenju živčnih obolenj
Matične celice, ki so jih vbrizgali v možgane miši, so živalim pomagale skoraj popolnoma okrevati po posledicah živčnih bolezni, zelo podobnih skupini človeških bolezni, za kakršnimi obolijo otroci. Injekcija z odmerkom matičnih celic je pomagala popraviti okvarjene povezave v možganih in hrbtenjači. Nekatere testne miši so že po enem odmerku izvornih celic pokazale vidno napredovanje v boju z boleznimi, tako da biologi, ki so raziskavo izvedli, upajo, da bo s tem postopkom mogoče že čez dve leti zdraviti tudi otroke. “Dan za dnem smo čakali, da bodo miši pomrle, vendar kar niso. Pravzaprav se jim je stanje celo izboljševalo,“ je dejal vodja raziskave dr. Steve Goldman z Rochestrske univerze v New Yorku. “Vedno manj so se tresle, moči so se jim počasi vračale, spet so se začele premikati, nato pa so se jim napadi skrajšali in zredčili.
Shranjevanje matičnih celic otroka tudi Slovenij
Danes imamo na voljo tudi elegantno rešitev. Starši lahko shranijo matične celice svojih otrok in jim tako potencialno omogočijo lažje zdravljenje v primeru pojava bolezni v njihovi starosti. Matične celice otroka tako vzamejo in jih hranijo zamrznjene v tekočem dušiku na -196 stopinj Celzija. Tako lahko matične celice z enako sposobnostjo rasti in diferenciacije ohranimo za več desetletij. Ta metoda se imenuje kriogensko shranjevanje (cryogenic storage), pri kateri z nizko temperaturo zaustavimo vse biokemične procese, ki bi sicer povzročili staranje ali poškodovanje celic. V letu 2000 je eminentna British Medical Journal potrdila, da se s to metodo trajno zavaruje vitalnost matičnih celic. V Sloveniji ponuja to storitev podjetje Neocelica iz Maribora. Celice so nato hranjene in zavarovane v laboratorijih CryoSave v Belgiji. Hranjene so na dveh ločenih lokacijah, da se minimizira nevarnost naključnega uničenja matičnih celic.
Poslovna priložnost na področju raziskav zarodnih celic
Potencialno predstavlja možnost zdravljenja z zarodnimi celicami izjemne poslovne priložnosti za velika farmacevtska podjetja, ki se sedaj s tem področjem še ne ukvarjajo. Majhni inštituti in skupine znanstvenikov, kakor tudi srednje velika podjetja, bodo zagotovo potrebovala pomoč bodisi vlagateljev ali partnerstvo z velikimi farmacevtskimi podjetji. Razvoj končnega izdelka (zdravila) je namreč izjemno drag, stane lahko vse do 1 milijarde dolarjev. Zagotovo pa lahko trdimo, da zdravil iz matičnih celic vsaj še nekaj let do desetletja ne bo na trgu. Pot iz laboratorija do zdravila v lekarni je namreč zelo dolga.
Matične celice dobivajo pogosto kar iz človeške maščobe.
Ta je dober vir matičnih celic, saj znanost že dolgo ve, da imajo maščobne celice sposobnost, da zrastejo v nove, a ne le v maščobne, temveč tudi v kosti, nevrone ali srčne mišice.
Članek je bil objavljen v reviji Estetika št. 1 (oktober 2011)