Τι είναι τα βλαστικά κύτταρα και γιατί είναι σημαντικά;
Η ιδέα μιας θαυματουργής θεραπείας και των σωμάτων που θεραπεύονται κρατά μια ιδιαίτερη γοητεία. Η έρευνα στα βλαστοκύτταρα φέρνει την αναγεννητική ιατρική ένα βήμα πιο κοντά, αλλά πολλές από τις ιδέες και τις έννοιες παραμένουν αμφιλεγόμενες. Ποια είναι λοιπόν τα βλαστικά κύτταρα και γιατί είναι τόσο σημαντικά;
Τα βλαστικά κύτταρα είναι ένας τύπος κυττάρου που μπορεί να εξελιχθεί σε πολλούς άλλους τύπους κυττάρων. Τα βλαστοκύτταρα μπορούν επίσης να ανανεωθούν διαιρώντας, ακόμη και αφού είναι ανενεργά για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Το ανθρώπινο σώμα απαιτεί πολλούς διαφορετικούς τύπους κυττάρων για να λειτουργήσει, αλλά δεν παράγει κάθε τύπο κυττάρου πλήρως διαμορφωμένο και έτοιμο για χρήση. Αντ 'αυτού, παράγει βλαστικά κύτταρα που έχουν ένα ευρύ φάσμα πιθανών λειτουργιών. Ωστόσο, τα βλαστικά κύτταρα πρέπει να γίνουν ένας συγκεκριμένος τύπος κυττάρου για να είναι χρήσιμοι.
Όταν ένα βλαστοκύτταρο διαιρείται, τα νέα κύτταρα μπορεί είτε να γίνουν ένα άλλο βλαστικό κύτταρο είτε ένα συγκεκριμένο κύτταρο, όπως ένα κύτταρο αίματος, ένα εγκεφαλικό κύτταρο ή ένα μυϊκό κύτταρο.
Οι επιστήμονες αποκαλούν βλαστοκύτταρα ένα αδιαφοροποίητο κύτταρο επειδή μπορεί να γίνει οποιοδήποτε κύτταρο. Αντίθετα, ένα κύτταρο αίματος, για παράδειγμα, είναι ένα «διαφοροποιημένο» κύτταρο, επειδή είναι ήδη ένα συγκεκριμένο είδος κυττάρου.
Βλαστικά κύτταρα στη θεραπεία
Σε ορισμένους ιστούς, τα βλαστικά κύτταρα παίζουν ουσιαστικό ρόλο στην αναγέννηση, καθώς μπορούν να διαχωριστούν εύκολα για να αντικαταστήσουν τα νεκρά κύτταρα.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η γνώση του τρόπου λειτουργίας των βλαστικών κυττάρων μπορεί να οδηγήσει σε πιθανές θεραπείες για καταστάσεις, όπως ο διαβήτης και οι καρδιακές παθήσεις.
Για παράδειγμα, εάν η καρδιά κάποιου περιέχει κατεστραμμένο ιστό, οι γιατροί ενδέχεται να είναι σε θέση να διεγείρουν τον υγιή ιστό να αναπτυχθεί μεταμοσχεύοντας εργαστηριακά βλαστικά κύτταρα στην καρδιά του ατόμου. Αυτό θα μπορούσε να αναγκάσει τον καρδιακό ιστό να ανανεωθεί.
Ερευνητές σε μια μελέτη μικρής κλίμακας που δημοσιεύθηκε στο Εφημερίδα Καρδιοαγγειακής Μεταφραστικής Έρευνας δοκίμασε αυτή τη μέθοδο.
Τα αποτελέσματα έδειξαν 40% μείωση του μεγέθους του ουλώδους καρδιακού ιστού που προκλήθηκε από καρδιακές προσβολές όταν οι γιατροί μεταμόσχευσαν βλαστικά κύτταρα στην κατεστραμμένη περιοχή.
Οι γιατροί θεωρούσαν πάντα αυτό το είδος ουλών μόνιμο και μη θεραπεύσιμο.
Ωστόσο, αυτή η μικρή μελέτη περιελάμβανε μόνο 11 συμμετέχοντες. Αυτό καθιστά δύσκολο να διαπιστωθεί εάν η βελτίωση της καρδιακής λειτουργίας προέκυψε από τη μεταμόσχευση βλαστικών κυττάρων ή αν οφείλεται σε κάτι άλλο.
Για παράδειγμα, όλες οι μεταμοσχεύσεις πραγματοποιήθηκαν ενώ τα άτομα υποβλήθηκαν σε χειρουργική επέμβαση παράκαμψης καρδιών, οπότε είναι πιθανό ότι η βελτίωση της καρδιακής λειτουργίας οφείλεται στην παράκαμψη παρά στη θεραπεία με βλαστικά κύτταρα.
Για να διερευνήσουν περαιτέρω, οι ερευνητές σκοπεύουν να κάνουν μια άλλη μελέτη. Αυτή η μελέτη θα περιλαμβάνει μια ομάδα ελέγχου ατόμων με καρδιακή ανεπάρκεια που υποβάλλονται σε χειρουργική επέμβαση παράκαμψης αλλά δεν λαμβάνουν θεραπεία με βλαστικά κύτταρα.
Μια άλλη έρευνα, που δημοσιεύθηκε στο Επικοινωνία φύσης το 2016, έχει προτείνει ότι οι θεραπείες βλαστικών κυττάρων θα μπορούσαν να αποτελέσουν τη βάση της εξατομικευμένης θεραπείας του διαβήτη.
Σε ποντίκια και καλλιέργειες που αναπτύχθηκαν στο εργαστήριο, οι ερευνητές παρήγαγαν επιτυχώς κύτταρα που εκκρίνουν ινσουλίνη από βλαστικά κύτταρα που προέρχονται από το δέρμα ατόμων με διαβήτη τύπου 1.
Ο Jeffrey R. Millman, επίκουρος καθηγητής ιατρικής και βιοϊατρικής μηχανικής στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον και πρώτος συγγραφέας, λέει:
"Θεωρητικά, αν μπορούσαμε να αντικαταστήσουμε τα κατεστραμμένα κύτταρα σε αυτά τα άτομα με νέα παγκρεατικά βήτα κύτταρα - των οποίων η κύρια λειτουργία είναι η αποθήκευση και απελευθέρωση ινσουλίνης για τον έλεγχο της γλυκόζης στο αίμα - οι ασθενείς με διαβήτη τύπου 1 δεν θα χρειάζονταν πλέον λήψη ινσουλίνης."
Τζέφρι Ρ. Μίλμαν
Ο Millman ελπίζει ότι αυτά τα βήτα κύτταρα που προέρχονται από βλαστικά κύτταρα θα μπορούσαν να είναι έτοιμα για έρευνα σε ανθρώπους εντός 3 έως 5 ετών.
«Αυτό που οραματιζόμαστε είναι μια διαδικασία εξωτερικών ασθενών στην οποία ένα είδος συσκευής γεμάτο με τα κελιά θα τοποθετηθεί ακριβώς κάτω από το δέρμα», είπε.
Τα βλαστικά κύτταρα θα μπορούσαν να έχουν τεράστιες δυνατότητες στην ανάπτυξη νέων θεραπειών.
Βλαστικά κύτταρα στην ανάπτυξη φαρμάκων
Ένας τρόπος με τον οποίο οι επιστήμονες χρησιμοποιούν βλαστοκύτταρα αυτή τη στιγμή είναι να αναπτύξουν και να δοκιμάσουν νέα φάρμακα.
Ο τύπος των βλαστικών κυττάρων που οι επιστήμονες χρησιμοποιούν συνήθως για το σκοπό αυτό ονομάζονται επαγόμενα πολυδύναμα βλαστικά κύτταρα.
Πρόκειται για κύτταρα που έχουν ήδη υποστεί διαφοροποίηση, αλλά τα οποία οι επιστήμονες έχουν «επαναπρογραμματίσει» γενετικά χρησιμοποιώντας ιούς, ώστε να μπορούν να χωρίσουν και να γίνουν οποιοδήποτε κύτταρο. Με αυτόν τον τρόπο, δρουν σαν αδιαφοροποίητα βλαστικά κύτταρα.
Οι επιστήμονες μπορούν να αναπτύξουν διαφοροποιημένα κύτταρα από αυτά τα πολυδύναμα βλαστικά κύτταρα ώστε να μοιάζουν, για παράδειγμα, με καρκινικά κύτταρα. Η δημιουργία αυτών των κυττάρων σημαίνει ότι οι επιστήμονες μπορούν να τα χρησιμοποιήσουν για να δοκιμάσουν αντικαρκινικά φάρμακα.
Οι ερευνητές κάνουν ήδη μια μεγάλη ποικιλία καρκινικών κυττάρων χρησιμοποιώντας αυτήν τη μέθοδο. Ωστόσο, επειδή δεν μπορούν ακόμη να δημιουργήσουν κύτταρα που μιμούνται καρκινικά κύτταρα με ελεγχόμενο τρόπο, δεν είναι πάντα δυνατό να αναπαράγονται τα αποτελέσματα με ακρίβεια.
Λειτουργούν οι τρέχουσες θεραπείες βλαστικών κυττάρων;
Τα τελευταία χρόνια, έχουν ανοίξει κλινικές που παρέχουν θεραπείες βλαστικών κυττάρων.
Μια μελέτη του 2016 που δημοσιεύθηκε στο Κύτταρο βλαστικών κυττάρων Μετρήθηκαν 570 από αυτές τις κλινικές μόνο στις Ηνωμένες Πολιτείες. Προσφέρουν θεραπείες με βλαστικά κύτταρα για διαταραχές που κυμαίνονται από αθλητικούς τραυματισμούς έως καρκίνο.
Ωστόσο, οι θεραπείες βλαστικών κυττάρων εξακολουθούν να είναι κυρίως θεωρητικές παρά βασισμένες σε στοιχεία.
Πολύ λίγες θεραπείες βλαστικών κυττάρων έχουν φτάσει ακόμη και στην πρώτη φάση μιας κλινικής δοκιμής. Οι επιστήμονες διεξάγουν το μεγαλύτερο μέρος της τρέχουσας έρευνας σε ποντίκια ή σε τρυβλίο Petri.
Παρ 'όλα αυτά, η Αμερικανική Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων (FDA) επιτρέπει στις κλινικές να εγχέουν άτομα με τα δικά τους βλαστικά κύτταρα, αρκεί τα κύτταρα να προορίζονται μόνο για την κανονική λειτουργία τους, σύμφωνα με Κύτταρο βλαστικών κυττάρων.
Από πού προέρχονται τα βλαστικά κύτταρα;
Οι επιστήμονες μπορούν να συλλέγουν βλαστικά κύτταρα με διαφορετικούς τρόπους.
Τα εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα προέρχονται από ένα έμβρυο ηλικίας μόλις λίγων ημερών.
Οι επιστήμονες μπορούν να εξαγάγουν ενήλικα βλαστικά κύτταρα από διαφορετικούς τύπους ιστών, όπως ο εγκέφαλος, ο μυελός των οστών, τα αιμοφόρα αγγεία, οι σκελετικοί μύες, το δέρμα, τα δόντια, το έντερο, το ήπαρ, μεταξύ άλλων.
Το αμνιακό υγρό περιέχει βλαστικά κύτταρα. Πολλές γυναίκες επιλέγουν ένα τεστ αμνιοκέντησης που ελέγχει για συγγενείς αναπηρίες πριν από τη γέννηση του παιδιού. Εάν ο γιατρός διατηρήσει το υγρό, θα μπορούσε να το χρησιμοποιήσει στο μέλλον για τη θεραπεία άλλων καταστάσεων είτε κατά τη διάρκεια της κύησης είτε μετά τη γέννηση.
Τα επαγόμενα πολυδύναμα βλαστικά κύτταρα (κύτταρα iPS) είναι κύτταρα που οι επιστήμονες μπορούν να επαναπρογραμματίσουν για να λειτουργήσουν ως βλαστικά κύτταρα, για χρήση στην αναγεννητική ιατρική.
Μετά τη συλλογή των βλαστικών κυττάρων, οι επιστήμονες τα αποθηκεύουν συνήθως σε υγρό άζωτο για μελλοντική χρήση.
Ηθικά ζητήματα
Ιστορικά, η χρήση βλαστικών κυττάρων στην ιατρική έρευνα ήταν αμφιλεγόμενη.
Αυτό συμβαίνει επειδή όταν η θεραπευτική χρήση βλαστικών κυττάρων πρωτοεμφανίστηκε στο κοινό στα τέλη της δεκαετίας του 1990, οι επιστήμονες αντλούσαν ανθρώπινα βλαστικά κύτταρα από έμβρυα.
Πολλοί άνθρωποι διαφωνούν με τη χρήση ανθρώπινων εμβρυϊκών κυττάρων για ιατρική έρευνα επειδή η εξαγωγή του στελέχους σημαίνει καταστροφή του εμβρύου.
Αυτό δημιουργεί πολύπλοκα ζητήματα, καθώς οι άνθρωποι έχουν διαφορετικές πεποιθήσεις για το τι αποτελεί την αρχή της ανθρώπινης ζωής.
Για μερικούς ανθρώπους, η ζωή ξεκινά όταν γεννιέται ένα μωρό ή όταν ένα έμβρυο εξελίσσεται σε έμβρυο. Άλλοι πιστεύουν ότι η ανθρώπινη ζωή ξεκινά από τη σύλληψη, έτσι ένα έμβρυο έχει την ίδια ηθική κατάσταση και δικαιώματα με έναν ανθρώπινο ενήλικα ή παιδί.
Ο πρόεδρος Τζορτζ Μπους είχε ισχυρές, θρησκευτικές απόψεις προ της ζωής, και απαγόρευσε τη χρηματοδότηση για την έρευνα σε ανθρώπινα βλαστικά κύτταρα το 2001.
Ωστόσο, η κυβέρνηση του προέδρου Ομπάμα επέτρεψε τη μερική ανατροπή αυτών των ερευνητικών περιορισμών.
Ωστόσο, μέχρι το 2006, οι επιστήμονες είχαν ήδη αρχίσει να χρησιμοποιούν πολυδύναμα βλαστικά κύτταρα. Οι επιστήμονες δεν αντλούν αυτά τα βλαστικά κύτταρα από εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα. Ως αποτέλεσμα, αυτή η τεχνική δεν έχει τις ίδιες ηθικές ανησυχίες.
Με αυτό και άλλες πρόσφατες εξελίξεις στην τεχνολογία βλαστικών κυττάρων, οι στάσεις απέναντι στην έρευνα βλαστικών κυττάρων αρχίζουν αργά να αλλάζουν.
Τρέχουσα έρευνα
Η έρευνα των βλαστικών κυττάρων βοηθά τους επιστήμονες να κατανοήσουν πώς αναπτύσσεται ένας οργανισμός από ένα μόνο κύτταρο και πώς τα υγιή κύτταρα αντικαθιστούν τα ελαττωματικά κύτταρα σε ανθρώπους και ζώα.
Κατανόηση του καρκίνου
Πολλές σοβαρές ιατρικές καταστάσεις που εμφανίζονται στον άνθρωπο, όπως ο καρκίνος και οι συγγενείς αναπηρίες, συμβαίνουν επειδή τα κύτταρα διαιρούνται ανώμαλα.
Η καλύτερη κατανόηση των βλαστικών κυττάρων μπορεί να δώσει πληροφορίες για το πώς αυτές οι ασθένειες προκύπτουν και πιθανές θεραπευτικές επιλογές.
Αναγεννητική ιατρική
Τον Ιούνιο του 2016, δύο ερευνητές κέρδισαν το δεύτερο βραβείο στην κατηγορία υλικών του αναδυόμενου τεχνολογικού διαγωνισμού Royal Society of Chemistry του Ηνωμένου Βασιλείου για τη δημιουργία ενός συνθετικού βιοϋλικού που διεγείρει τα βλαστικά κύτταρα που προέρχονται από τα δόντια ενός ατόμου.
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτό το υλικό θα αντικαταστήσει τα γεμίσματα, καθώς τα βλαστικά κύτταρα θα ωθήσουν τα κατεστραμμένα δόντια να επουλωθούν.
Αν και απαιτείται πολύ περισσότερη έρευνα προτού οι θεραπείες βλαστικών κυττάρων μπορούν να γίνουν μέρος της τακτικής ιατρικής πρακτικής, η επιστήμη γύρω από τα βλαστικά κύτταρα αναπτύσσεται συνεχώς.
Σε σχεδόν κάθε τομέα θεραπείας, οι γιατροί ελπίζουν ότι η τεχνολογία βλαστικών κυττάρων θα φέρει επανάσταση στους θεραπευτικούς κανόνες και θα εισαγάγει τουλάχιστον ένα νέο πρότυπο εξατομικευμένης θεραπείας, και ίσως ακόμη και αυτοθεραπευόμενα σώματα.
Όταν αυτό μπορεί να συμβεί, κανείς δεν είναι αρκετά έτοιμος να πει.
Μάθετε περισσότερα εδώ για τα βλαστικά κύτταρα, από πού προέρχονται και για τις πιθανές χρήσεις τους.
