Nová zbraň proti slepote: kmeňová bunka
Americkí biomedicínski vedci vypestovali bunky sietnice z kmeňových buniek, čo sľubuje liečbu poškodení tejto kľúčovej časti oka, ktoré vedú k strate videnia. Ako zdroj buniek poslúži aj vlastná pokožka pacientov, takže ich neohrozí imunitná nezlučiteľnosť.
V časopise Proceedings of the National Academy of Sciences USA to oznámil osemčlenný tím profesora oftalmológie čiže očného lekárstva a vied o zraku Davida Gamma z Wisconsinskej univerzity v Madisone. Prvým autorom článku bol Jason Meyer.
Presnejšie povedané, v laboratóriu vytvorili skoré štádiá viacerých typov buniek sietnice, ktorá predstavuje pomerne zložité tkanivo. A to hneď z dvoch typov kmeňových buniek.
Ešte kým sa to využije priamo v klinickej liečbe, výsledky poslúžia pri tvorbe laboratórnych modelov, ktoré umožnia skúmať dedičné očné poruchy a testovať nové lieky.
V neposlednej miere vďaka tomu lepšie pochopíme priebeh vývoja ľudského oka.
Skryté identity
Kmeňové bunky sú také, ktoré si na rozdiel od ostatných v organizme zachovávajú nešpecializovanosť a súčasne schopnosť premeniť sa na špecializovaný typ či typy.
Ak majú kmeňové bunky potenciálnych nových identít celý rad, nazývajú sa pluripotentné.
Špecializovanosť nadobúdajú aktiváciou príslušných genetických mechanizmov. Vedci to však už niekedy vedia vyvolať i umelo: vhodným koktailom chemických látok.
Takým pluripotentným kmeňovým bunkám sa potom hovorí indukované.
Budovanie na skúsenostiach
Najnovší úspech umožnili skúsenosti wisconsinských vedcov s kmeňovými bunkami. V roku 2007 vytvorili indukované pluripotentné kmeňové bunky z ľudskej pokožky. Krátko nato patrili k prvým, ktorí takto získali nervové bunky z embryonálnych kmeňových buniek.
Gammov tím v súvislosti so sietnicou tiež začal s embryonálnymi kmeňovými bunkami, ale potom prešiel na indukované pluripotentné. Podstatné je, že sa im podarilo vypestovať viaceré typy sietnicových buniek z obidvoch týchto zdrojových „materiálov“.
Vždy vyšli od vysoko koncentrovanej kultúry veľmi primitívnych buniek s potenciálom stať sa sietnicovými, aby znížili riziko, že sa im do veci zamiešajú neželateľné iné bunky.
Pri vývoji ľudského jedinca sietnica vzniká zo skupiny buniek, ktoré sa objavujú na scéne v najskorších štádiách utvárania nervovej sústavy. Samotné embryonálne kmeňové bunky sa začínajú rozrôzňovať na špecializované typy buniek približne päť dní po oplodnení.
„Zázrak“ v laboratórnom skle
Wisconsinskí vedci de facto vrátili bunky pokožky do stavu, v ktorom pripomínali embryonálne kmeňové bunky a potom iniciovali ich vývoj na viaceré sietnicové typy.
„Je to naozaj pozoruhodné, ak uvážime, že počiatočná bunka sa toľko líši od sietnicovej a celý proces prebieha v laboratórnej miske. Navyše stále žasneme, ako tento laboratórny proces presne odráža deje vo vyvíjajúcich sa sietniciach,“ povedal David Gamm.
A doplnil: „Azda napokon týmto spôsobom preklenieme medzeru medzi poznatkami o vývoji sietnice myší, žiab a mušiek na jednej a ľudí na strane druhej.“
Prvé liečebné plány
Čo sa týka samotného liečebného využitia, Gammov tím ho najprv plánuje pri poruchách, kde sa zistila genetická súvislosť.
Chcú napríklad odobrať bunky pokožky pacientom so zápalom sietnice dedičného pôvodu, ktorý sa označuje ako retinitis pigmentosa, chemicky ich preprogramovať na indukované pluripotentné kmeňové bunky a následne na bunky sietnice.
V podstate akoby tým zobrali kúsok pacientovej vlastnej sietnice a potom na tomto kúsku s oveľa nižším rizikom pre pacientovo zdravie skúšali, ktoré známe lieky zaberú najlepšie, prípadne môžu dôkladne preveriť množstvo potenciálne účinných nových látok.
David Gamm s kolegami si myslí, že oční lekári napokon budú môcť priamo naprávať poškodenia sietnice vypestovaním sietnicových „záplat“ z buniek pacientovej pokožky. Veď tohto roku už iný americký tím – z Washingtonskej univerzity v Seattle – ukázal, že ľudské embryonálne kmeňové bunky môžu nahradiť ochorením zničené bunky sietnice myší.
„V našom systéme dokážeme produkovať významné počty fotoreceptorových buniek (svetlocitlivé bunky: pohlcujú svetlo a obraz prenášajú ako elektrický signál do mozgu) a iných sietnicových buniek, likvidovaných mnohými chorobami,“ povedal Jason Meyer.
Zdroje: Proceedings of the National Academy of Sciences USA Early Edition, komuniké University of Wisconsin-Madison z 24. augusta 2009.