Kamieninės ląstelės – vaistas nuo visų ligų?

Pirmą kartą kamieninės ląstelės buvo aprašytos 1960 metais Toronto universiteto mokslininkų Ernest McCulloch ir James Till. Praėjus 21-eriems metams po to, britų mokslininkai Martin Evans ir Matthew Kaufman iš pelės embriono pagaliau sugebėjo sėkmingai išskirti ir išauginti embrionines kamienines ląsteles. Vos tik atlikus pirmuosius eksperimentus su kamieninėmis ląstelėmis, pasidarė aišku, jog jos savyje slepia neaprėpiamas galimybes ir potencialą įvairių žmogaus ligų gydymui. Tačiau ar tikrai kamieninės ląstelės yra šių laikų panacėja?

Kas visgi yra ta kamieninė ląstelė?

Kaip žinia, didžioji dalis organizmą sudarančių ląstelių yra specializuotos atlikti tam tikrą funkciją. Pavyzdžiui, eritrocitai (raudonieji kraujo kūneliai) perneša deguonį kraujyje, tuo tarpu leukocitai (baltieji kraujo kūneliai) – kovoja su įsibrovėliais (bakterijomis bei virusais). Tokios specializuotos ląstelės dažniausiai gyvuoja tam tikrą laiką, kol galiausiai miršta. Už tai, kad specializuotų ląstelių organizme nepritrūktų, o jų kiekis būtų nuolatos atnaujinamas, yra atsakingos kamieninės ląstelės. Šios ląstelės nėra specializuotos, tačiau geba dalintis ir turi potencialą pavirsti (diferencijuoti) į konkrečią funkciją atliekančią ląstelę. Šios dvi savybės – gebėjimas atsinaujinti/daugintis bei duoti pradžią specializuotų ląstelių susidarymui, yra pagrindinės, išskiriančios kamienines ląsteles iš kitų organizmo ląstelių.

Kamieninės ląstelės geba suformuoti specializuotas organizmo ląsteles.

 

Kur randamos kamieninės ląstelės?

Kamieninių ląstelių galima rasti įvairiose suaugusio organizmo vietose. Jos yra susitelkusios tam tikrose nišose, kuriose dalijasi, atnaujindamos atitinkamus organizmo audinius. Vienas plačiausiai žinomų kamieninių ląstelių šaltinių yra kaulų čiulpai. Juose randamos kraujodaros kamieninės ląstelės geba diferencijuoti į visas kraujo ląsteles – eritrocitus, trombocitus ir leukocitus, taip palaikydamos reikiamą šių kraujo kūnelių kiekį organizme. Kitos kamieninių ląstelių nišos randamos odoje, raumenyse, riebaliniame audinyje, dantyse bei kituose audiniuose ar organuose.

Tyrimai parodė, jog suaugusiame organizme randamų kamieninių ląstelių plastiškumas (gebėjimas suformuoti skirtingas ląstelių rūšis) yra apribotas. Jos dažniausiai diferencijuoja į tam audiniui, kuriame yra randamos, specifines ląsteles. Todėl teoriškai šios ląstelės negali būti panaudotos bet kuriai specializuotai ląstelei gauti. Tačiau vienas pagrindinių šių ląstelių privalumų medicinoje yra tas, jog jos gali būti autologinės prigimties, t.y. panaudojamos to organizmo gydymui, iš kurio yra išskiriamos. Tokiu būdu taikant gydymą galima būtų išvengti imuninės organizmo reakcijos.

Dar viena kamieninių ląstelių rūšis – embrioninės kamieninės ląstelės, yra išgaunamos iš blastocistos – ląstelių kamuolėlio, susidariusio po kiaušialąstės apvaisinimo. Šios ląstelės yra atsakingos už viso organizmo suformavimą, todėl savyje slepia didžiausią potencialą. Kitaip sakant, pasitelkus šias ląsteles, galima būtų suformuoti bet kuriam organizmo audiniui būdingas ląsteles. Negana to, šios ląstelės yra „nemirtingos“, dėl to teoriškai gali būti padaugintos nesuskaičiuojamą kiekį kartų. Tačiau embrioninių kamieninių ląstelių panaudojimas tyrimams kelia daug etinių klausimų, kadangi jų išgavimo metu yra sunaikinamas pats embrionas. Dėl to kai kuriose šalyse eksperimentai su žmogaus embrioninėmis kamieninėmis ląstelėmis yra uždrausti. Visgi matant šių ląstelių naudą tiriant genetinių ligų atsiradimą, organizmo susiformavimą ar ieškant galimų pritaikymų ligų gydymui, tam tikrose valstybėse pradedama leisti išskirti kamienines ląsteles iš implantacijai nepanaudotų embrionų po dirbtinio apvaisinimo.

Taip pat, mokslininkai yra sugalvoję ir kitą būdą, leidžiantį išvengti didelio embrionų kiekio sunaudojimo kamieninėms ląstelėms išgauti. Išskirtos ir padaugintos ląstelių linijos yra saugomos kamieninių ląstelių bankuose, iš kurių gali būti įsigyjamos moksliniais ar klinikiniais tikslais. Mokslininkai yra sukūrę daugiau nei 120 skirtingų embrioninių kamieninių ląstelių linijų, kurios gali tarnauti kaip tam tikrų ligų modeliai eksperimentuose arba tiesiogiai pritaikomos ligų gydymui. Šiuo metu yra vykdomas ne vienas klinikinis tyrimas, kuriuo nagrinėjamas embrioninių kamieninių ląstelių poveikis gydant stuburo smegenų pažeidimus, akies ragenos pakitimus, diabetą ir kt.

Kamieninių ląstelių šaltiniai ir jų diferenciacijos galimybės.

 

Koks galimas kamieninių ląstelių panaudojimas?

Kamieninės ląstelės yra plačiai siejamos su regeneracinės medicinos mokslo šaka. Šių ląstelių gebėjimas dalintis ir suformuoti specializuotas ląsteles leidžia panaudoti jas ne tik audinių atsinaujinimo skatinimui, bet ir pritaikyti audinių inžinerijoje, kombinuojant jas su dirbtiniu karkasu ir taip formuojant dirbtinį audinį. Pirmieji kamieninių ląstelių tyrimai suteikė vilties, jog kada nors laboratorijoje bus galima sukurti atskirus organus, tokius kaip širdis, inkstai, kepenys bei kt., ir persodinti juos žmonėms su sutrikusia tokių organų funkcija. Tai leistų išgelbėti daugelio žmonių gyvybes, kurie taip ir nesulaukia tinkamo transplantanto.

Dirbtinė ausis, sukurta laboratorijoje, galėtų būti panaudojama žmonėms su genetiniais defektais

Be tiesioginio kamieninių ląstelių pritaikymo ligų gydymui, didžiulis jų potencialas slepiasi fundamentiniuose tyrimuose. Analizuojant įvairius jose vykstančius procesus, galima išsiaiškinti genetinių ligų poveikį ląstelių funkcijoms, kitų ligų, pavyzdžiui, vėžio, susidarymą ir tai lemiančius veiksnius. Gauta informacija gali būti panaudojama vaistų kūrimui ar jų veiksmingumo tyrimui. Negana to, galimybė iš kamieninių ląstelių suformuoti specializuotų ląstelių kultūrą atveria galimybes išbandyti sukurtų vaistų efektyvumą bei saugumą nenaudojant gyvūninių modelių. Taip pat tai leidžia tirti atsaką būtent tų ląstelių, į kurias nutaikytas vaisto poveikis.

Kur jau panaudojamos kamieninės ląstelės?

Europos medicinos agentūra (EMA, angl. European Medicines Agency) pirmąjį pažangios terapijos medicininį produktą (ATMP, angl. Advanced Therapy Medicinal Products), kuriems priskiriama ir kamieninių ląstelių terapija, patvirtino 2009-aisiais metais. Nuo to laiko, 12 tokių produktų gavo rinkodaros ir pardavimo teises centrinėje Europoje. Tiesa, dalis šiuos produktus sukūrusių įmonių neišsilaiko ir bankrutuoja, nes sukurtas kamieninių ląstelių, genų terapijos ar audinių inžinerijos gydymas būna per brangus. Tačiau kai kurie EMA įstatymai bei Europos sąjungos teisės aktai leidžia pritaikyti ATMP gydymą ir neturint teisės jį komercializuoti, vadovaujantis „Ligoninės išimties“ taisykle, kai atsiranda neeilinis poreikis pacientui. Tokie produktai privalo būti ruošiami pagal poreikį, individualiam pacientui ir ne pramoniniu būdu. Dažniausiai pagal „Ligoninės išimties“ taisyklę pacientams gydyti naudojami produktai yra priešvėžinės vakcinos ir autologiniai chondrocitai, naudojami kremzliniam audiniui atstatyti. Paminėtina dar ir tai, jog nacionalinius leidimus naudoti ATMP turi Vokietijos, Čekijos, Airijos, Lietuvos, Norvegijos, Švedijos, Italijos ir Nyderlandų valstybių kompetentingos institucijos. Tuo tarpu tokie leidimai nėra išduoti Austrijoje, Belgijoje, Estijoje, Vengrijoje, Islandijoje, Latvijoje, Portugalijoje ir Jungtinėje Karalystėje.

Sąrašas ligų, kurių gydymui jau dabar sėkmingai panaudojamos kamieninės ląstelės, kol kas dar labai trumpas. Geriausiai ištyrinėtos ir plačiausiai taikomos yra kraujodaros kamieninės ląstelės – kaulų čiulpų persodinimas jau kuris laikas naudojamas tam tikriems kraujo ir imuninės sistemos sutrikimams gydyti ar kraujo sistemos atstatymui po priešvėžinės terapijos.

Negana to, kai kurie kaulų, odos ir akies ragenos pažeidimai ar ligos gali būti gydomos persodinant ar implantuojant audinius, kuriuose esančios kamieninės ląstelės lemia gijimo procesą. Tokias procedūras visa medikų bendruomenė laiko saugiomis ir efektyviomis. Tačiau visi kiti kamieninių ląstelių pritaikymai dar kol kas yra tik klinikinių tyrimų stadijoje ir turėtų būti laikomi griežtai eksperimentiniais.

Kalifornijos kamieninių ląstelių agentūra (angl. California’s Stem Cell Agency) pateikia išsamų ligų programų ir klinikinių tyrimų sąrašą, kurie atliekami panaudojant kamienines ląsteles. Keli tokių projektų pavyzdžiai:

  • Modifikuotų kamieninių ląstelių suleidimas tiesiai į smegenis po insulto.
  • Kamieninių ląstelių panaudojimas pakeičiant pažeistas garsui jautrias vidinės ausies ląsteles, siekiant padėti atstatyti klausą.
  • Kamieninių ląstelių genų pakeitimas, padarantis jas atsparias ligoms, pavyzdžiui, AIDS, ir jų suleidimas sergantiems žmonėms.
  • Kamieninių ląstelių panaudojimas kaulų tankiui padidinti žmonėms, sergantiems osteoporoze.

Panašu, jog kamieninių ląstelių panaudojimo medicinoje ateitis šviesi, tačiau kol kas tenka pasitenkinti tik patvirtintais jų pritaikymo būdais ir laukti klinikinių tyrimų pabaigos. Mokslininkams dar reikia atsakyti į daugelį klausimų, susijusių su kamieninių ląstelių išskyrimu, auginimu laboratorijoje bei jų funkcijų reguliavimu, kad būtų galima jas saugiai ir efektyviai pritaikyti skirtingoms ligoms ar pažeidimams gydyti. Kol nebus išspręstos pagrindinės kylančios problemos, jų panaudojimas išliks ribotas. Belieka tikėtis, jog ateityje kamieninių ląstelių tyrimai leis sėkmingai gydyti tokias ligas, kaip diabetas, Parkinsonas, inkstų nepakankamumas ir daugelis kitų.

 

Straipsnio autorė: Miglė

Pasidalinkite šiuo straipsniu

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *