V naslednjih 5-10 letih se npr. obeta testiranje zdravil na zbirkah 1000 celičnih linij z različnim genskim in etničnim ozadjem. Na konferenci so poudarili, da smo na pragu razvoja personalizirane medicine in da pričakujejo, da bo v naslednjih 20 letih mogoče bolniku odvzeti njegove kožne ali krvne celice, jih spremeniti v celice iPS, jih diferencirati v ustrezen specializiran celični tip in uporabiti za testiranje zdravil. Tak pristop bo omogočil testiranje zdravil na bolnikovem lastnem genskem ozadju, kar bo povečalo varnost in napovedno vrednost izbrane terapije.
Celice iPS so izredno pomembne za razvoj personalizirane medicine
Simpozij, ki je bil letos v Bostonu v ZDA, je letos vodil lanski Nobelov nagrajenec Šinja Jamanaka, ki je nagrado prejel prav za odkritje induciranih pluripotentnih matičnih celic. Velik del predavanj se je tako ali drugače nanašal na uporabo celic iPS pri zdravljenju, predvsem pa pri odkrivanju mehanizmov bolezni in iskanju novih zdravil. Pri tem so se znanstveniki osredotočali predvsem na uporabo celic iPS za modeliranje nevrodegenerativnih bolezni, kot sta alzheimerjeva bolezen in ALS. Veliko pozornosti je bilo posvečene tudi razumevanju regulacije potentnosti celic ter razlikam med različnimi vrstami naravno prisotnih in umetno ustvarjenih pluripotentnih celic, za katere kaže, da so večje, kot so sprva predvidevali.
Pojavljati se začenja nov model kliničnih študij, in sicer klinične študije in vitro (v epruveti). Na enem izmed predavanj so predstavili, kako bi na ta način lahko določili stranske učinke različnih zdravil za zdravljenje bolezni srca. Zdravila so lahko namreč varna za večino populacije, pri ljudeh z določenim genskim ozadjem pa se izkažejo za škodljiva. Uporabili so celice iPS, pridobljene iz bolnikov z dednimi srčnimi boleznimi, jih v laboratoriju spremenili v zrele utripajoče srčne celice, na katerih so nato testirali zdravila.
Kako daleč so raziskave na področju matičnih celic?
V preteklih 30 letih je 10 pomembnih odkritij postavilo temlje današnji znanosti na tem področju
1. Izolacija matičnih celic pri odraslem: Po uporabi atomskih bomb v drugi svetovni vojni se je začelo obširno raziskovanje vplivov sevanja na človeka. Med drugim sevanje uniči tudi celice v kostnem mozgu, kar lahko vodi do smrti zaradi anemije. Logična ideja za zdravljenje je bila presaditev kostnega mozga. Obstoj in delovanje krvotvornega sistema, kjer se iz matičnih celic razvijajo različne specializirane krvne celice, sta prva opisala James Till in Ernest McCulloch leta 1963, vendar pa je šele razvoj novejših metod omogočil izolacijo krvotvornih matičnih celic. Danes vemo, da se različne vrste matičnih celic verjetno nahajajo v mnogih tkivih odraslega človeka.
2. Mišje embrionalne matične celice: Leta 1981 so Martin Evans, Matthew Kauffman in Gail Martin prvič uspešno izolirali notranjo celično maso iz mišjih zarodkov na stopnji blastociste ter te celice gojili v laboratoriju in jih poimenovali mišje embrionalne matične celice.
3. Razvoj kloniranja pri sesalcih: Začetki kloniranja so potekali na žabah, ko so pokazali, da lahko s prenosom jedra odrasle celice žabe v izpraznjeno jajčno celico pridobimo zarodek, ki se uspešno razvije v odraslo žabo. To imenujemo prenos jedra somatske celice ali s kratico SCNT (Somatic Cell Nuclear Transfer). Pri sesalcih ta metoda dolgo ni bila uspešna, nekaj časa je celo veljalo, da so odrasle celice sesalcev preveč specializirane, da bi se lahko vrnile nazaj na embrionalno stanje in se razvile v nov organizem. Leta 1996 so uspešno klonirali ovco Dolly, od takrat naprej pa tudi druge vrste sesalcev. Kloniranje je pomembno orodje pri razumevanju nadzora potentnosti celic.
4. Humane embrionalne matične celice: Humane embrionalne matične celice so izolirali šele 17 let po odkritju mišjih. Leta 1998 jih je iz odvečnih zarodkov ostalih po zdravljenju neplodnosti izoliral James Tompson z univerze v Wisconsinu. Do izolacije humanih embrionalnih matičnih celic je preteklo toliko časa, ker so zanje potrebni drugačni pogoji gojenja, omejen je dostop do zgodnjih humanih zarodkov, pojavljajo pa se tudi etični zadržki.
.
5. Koncept rakave matične celice: S še vedno kontroverznim modelom rakavih matičnih celic razlagajo metastaziranje tumorjev in razvoj novega tumorja po zdravljenju. Rakave matične celice naj bi bile namreč tiste, ki v primeru, da jih ne uničimo uspešno, tvorijo nov tumor, ki ga po navadi sestavljajo različne vrste bolj specializiranih tipov celic.
6. Inducirane pluripotentne matične celice: Inducirane pluripotente matične celice (celice iPS) sta odkrila Takahaši in Jamanaka leta 2006. Odkritje je pomenilo pomembno prelomnico pri pridobivanju potencialno uporabnih pluripotentnih celic brez uničevanja zarodkov. Celice iPS so vrsta pluripotentnih celic, ki jih umetno pridobimo iz odraslih celic z vstavitvijo določenih genov. Celice iPS z izražanjem teh genov pridobijo vse lastnosti pluripotentnih celic.
7. Mezenhimske matične celice: Mezenhimske matične celice spadajo med stromalne celice kostnega mozga in imajo dvojno vlogo: predstavljajo izvor celic nekrvotvornih tkiv ter so hkrati hranilne in podporne celice za rast in diferenciacijo krvnih celic in ostalih tkiv. Trenutno predstavljajo najbolj obetajoči vir matičnih celic za različne celične terapije, možnosti njihove uporabe pa se preučujejo v številnih kliničnih študijah.
8. Tkivno inženirstvo z uporabo matičnih celic: Matične celice lahko v laboratoriju z uporabo različnih spojin razvijemo v različne vrste specializiranih celic. S kombinacijo različnih vrst celic in uporabo 3D-nosilcev bo v prihodnosti mogoče kreirati tkiva in organe po želji ter z njimi nadomestiti poškodovane dele telesa pri bolnikih.
9. Izboljšana genska manipulacija: Nove metode genske manipulacije omogočajo uspešno in ciljano vstavljanje željenih genov v embrionalne in druge matične celice. Na ta način lahko preučujemo funkcije izbranih genov, ustvarjamo linije celic z novimi lastnostmi ali pa preučujemo izražanje določenih genov.
10. Razvijanje zdravil: Končni cilj raziskav matičnih celic je razumevanje njihove biologije in uporaba tega znanja za zdravljenje različnih bolezni. Več različnih načinov uporabe npr. za zdravljenje bolezni presadka proti gostitelju, poškodb mrežnice in posledične izgube vida, poškodb hrbtenjače, zdravljenje srčnega popuščanja z matičnimi celicami ... je že v kliničnih študijah. Matične celice pa postajajo tudi pomemben testni sistem za testiranje novih zdravilnih učinkovin.
Letošnje, že enajsto letno srečanje Mednarodne zveze za raziskave matičnih celic (International Society for Stem Cell Research (ISSCR) je bilo polno presežkov. Da je to področje raziskav in razvoja izredno pomembno, kažejo naslednji podatki iz Bostona: konference se je udeležilo več kot 4100 poslušalcev, v obliki plakata je svoje raziskovalno delo predstavilo 1865 udeležencev, predavalo je več kot 150 predavateljev, na konferenci pa se je s svojimi izdelki predstavilo tudi 140 podjetji.
Glede na vtise iz Bostona se v prihodnosti obeta hiter napredek pri praktični uporabi matičnih celic za razvoj novih zdravil in tudi za zdravljenje.
Komentarji so trenutno privzeto izklopljeni. V nastavitvah si jih lahko omogočite. Za prikaz možnosti nastavitev kliknite na ikono vašega profila v zgornjem desnem kotu zaslona.
Prikaži komentarje