Jest taka stara anegdota: pies rzuca się na kalekę ze sztuczną nogą i zaciekle ją gryzie. Kaleka obserwuje to beznamiętnie, wreszcie wzrusza ramionami i stwierdza: mnie to nie dotyczy.
Od pewnego czasu sytuacja z anegdoty coraz lepiej pasuje do dużej części naukowców zajmujących się badaniami nad komórkami macierzystymi. Wiele wskazuje na to, że już wkrótce jeden z najbardziej gorących sporów ostatnich lat toczonych na styku polityki i nauki, a dotyczących badań nad tzw. komórkami macierzystymi, przestanie być aktualny. Spór dotyczy bowiem eksperymentów, w których używane są komórki macierzyste pozyskane z ludzkich embrionów - a jest to tylko jeden z wielu rodzajów komórek macierzystych. Zarówno przeciwnicy, jak i zwolennicy takich badań wytaczają najcięższe armaty: z jednej strony grzmią "obrońcy życia", z drugiej słychać o niedopuszczalnym ograniczaniu wolności dociekań naukowych. Ostatnim zwrotem akcji w trwającej od lat w
USA batalii prawnej była podjęta 24 sierpnia decyzja amerykańskiego sądu federalnego wstrzymująca finansowanie z publicznych pieniędzy wszelkich badań z wykorzystaniem embrionalnych komórek macierzystych (EKM). Kilka dni temu decyzję czasowo zawieszono po apelacji prawników prezydenta Obamy, jednak wkrótce zakaz może zacząć obowiązywać na stałe.
Tymczasem fakty są takie: podczas pracy z EKM od lat nie są niszczone embriony, bo do eksperymentów używa się linii komórek pozyskanych przed laty i namnażanych in vitro, zaś - dodajmy dla równowagi - o cudownych (a przede wszystkim skutecznych) terapiach z wykorzystaniem embrionalnych komórek jakoś niewiele słychać. Najciekawsze jest jednak to, że efektem ubocznym opisywanego sporu mogą być odkrycia wykraczające poza oczekiwania największych optymistów pokładających wiarę w właściwości EKM.
Mały pstryczek Kontrowersje związane z liniami komórek oryginalnie wypreparowanych z embrionów skłoniły wielu naukowców (i finansujące ich badania instytucje) do znalezienia skutecznych zamienników. Badacze skupili więc uwagę na poszukiwaniu "molekularnych włączników" sterujących rozwojem i docelową funkcją komórki. Innymi słowy - co trzeba wcisnąć oraz gdzie i kiedy, żeby komórka niezróżnicowana przekształciła się np. w komórkę skóry albo wątroby. Wielu było przekonanych, że są to procesy na tyle skomplikowane, że przy obecnym stanie wiedzy "magicznych" włączników nie da się odnaleźć. Okazało się, że te jednak istnieją i mają niesamowite właściwości.
Najpierw w 2006 roku świat usłyszał o iPSach (ramka). Pierwszym, który zidentyfikował cztery włączniki w mysich komórkach skóry, które po uruchomieniu cofały ich biologiczny zegar, był profesor Shinya Yamanaka z uniwersytetu w Kioto. Rok później jego grupa (jednocześnie z amerykanami z uniwersytetu w Wisconsin) powtórzyła wyczyn już z komórkami ludzkimi. Był tylko jeden problem: iPSy wydawały się dosyć niebezpieczne, bo zdolność do zróżnicowania w niemal dowolną tkankę organizmu szła w parze ze zwiększeniem ryzyka, że część komórek przekształci się w komórki nowotworowe. Udało się to ryzyko obniżyć, ale nie wyeliminować. Niektóre geny-włączniki decydujące o "identyfikacji" komórki są znane także z tego, że zaburzenie ich pracy zwiększa ryzyko raka (są to onkogeny).
Jeden z nich, tzw. Myc, został właśnie zidentyfikowany jako jeden z najważniejszych komórkowych "hamulców różnicowania". Innymi słowy, jego aktywność pozwala komórkom macierzystym na pozostawanie w swoim nieokreślonym jeszcze stanie. Jeśli jednak gen ten staje się nadaktywny, pojawia się rak.
Badania nad "włącznikami" przyniosły ciekawe obserwacje dotyczące właśnie onkogenów, które długo nie ujawniały swoich tajemnic. Równie spektakularny może być postęp w tzw. medycynie regeneracyjnej - wiadomo bowiem, że niektóre z "hamulców różnicowania" i podziałów komórkowych blokują też u ssaków zdolności regeneracji podobne do tych, jakie mają np. salamandry.
Można prościej Wkrótce może się też okazać, że także same iPSy przestaną być potrzebne. Na początku tego roku na łamach „Nature” naukowcy z Uniwersytetu Stanforda (USA) donieśli o udanej próbie przekształcenia mysich komórek skóry w działające neurony. Na pozór ciekawostka, a w istocie praca, która zwiastowała zupełnie nowe podejście do tematu komórek macierzystych. Przede wszystkim w tym, że... eliminowała konieczność ich uzyskiwania. Od chwili ogłoszenia „przepisu” na iPSy, wiele grup badawczych szukających nowych terapii zakładało, że w celu np. odtworzenia fragmentu uszkodzonego narządu należy pobrać komórki skóry czy tkanki łącznej, przekształcić je w iPSy, a następnie pokierować ich rozwojem tak, by otrzymać oczekiwany rodzaj komórek. A tu okazało się, że wystarczy w jednej tkance „włączyć” odpowiednie pstryczki i voila: ze skóry mamy neurony. W dodatku przemiana okazała się o rząd wielkości bardziej wydajna niż z użyciem iPSów!
Miesiąc temu zaś, tym razem w czasopiśmie „Cell”, naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco dokonali jeszcze innego wyczynu: z komórek tkanki łącznej uzyskali prawidłowe komórki mięśnia sercowego. - Blisko 20 lat próbowaliśmy znaleźć skuteczny sposób przemieniania komórek innych niż mięśniowe w regularne komórki serca - mówi z nieskrywaną dumą Depak Srivastava, jeden z naukowców zaangażowanych w badania - i wreszcie się nam udało (na razie u myszy). Tak jak w przypadku „nerwów ze skóry”, także tym razem udało się osiągnąć dużo lepszą wydajność niż z przejściem przez fazę iPSów.
Magiczne iPSy
Komórki macierzyste charakteryzują się dwiema cechami - zdolnością do nieograniczonej liczby podziałów oraz zdolnością do różnicowania się w niemal dowolny inny rodzaj komórek (zwykle określaną jako pluripotencja). Dwa najważniejsze rodzaje komórek macierzystych to embrionalne komórki macierzyste (EKM) oraz dorosłe komórki macierzyste (odnawiające stale zużywające się komórki poszczególnych tkanek).
Indukowane pluripotentne komórki macierzyste, czyli iPSy (od induced pluripotent stem cells), to komórki (np. skóry), które zostały cofnięte "w rozwoju" metodami inżynierii genetycznej do etapu niezróżnicowania. iPSy uznaje się za funkcjonalne odpowiedniki EKM, choć nie są one identyczne.
