Linkovi

Reprogramirane matične stanice u terapiji Parkinsonove bolesti


Jun Takahashi (lijevo), profesor u Centru za iPS pri Univerzitetu u Kyotu, Japan, 30. juli 2018.
Jun Takahashi (lijevo), profesor u Centru za iPS pri Univerzitetu u Kyotu, Japan, 30. juli 2018.

Krajem jula ove godine iz Japana je stigla vijest da će grupa naučnika sa Univerziteta u Kyotu započeti kliničko ispitivanje efikasnosti induciranih pluripotentnih stanica (iPS) u terapiji Parkinsonove bolesti. Biće ovo prvo ovakvo kliničko ispitivanje na ljudima.

Kako bi smo bolje shvatili značaj i težinu ovog poduhvata potrebno se shvatiti kakav kuriozitet iPS stanice predstavljaju u svijetu regenerativne medicine. Naime, radi se o jednom posebnom tipu matičnih stanica, koje imaju sposobnost da se razviju (diferenciraju) u sve ostale stanice našeg organizma. Drugim riječima, ove stanice gube neka obilježja maturiranih stanica i počnu se ponašati kao embrionalne stanice, sposobne sa diobu i davanje ostalih tipova stanica.

Upravo zbog toga, ove stanice i nose naziv „pluripotentne“, što bi u doslovnom prevodu značilo „imati moć ili sposobnost za sve“. Dakle, od takvih stanica se mogu razviti i stanice kosti, hrskavice, jetre, kože, nervne stanice – teoretski, od njih se može razviti bilo koji drugi, specifičan tip stanica. To je ono što se događa u ranim fazama razvoja embrija: od jedne oplođene jajne stanice diobom nastaje mnoštvo sličnih stanica, a one se dalje dijele, diferenciraju i organiziraju tako da nastane novo živo biće.

Potencijal ovih matičnih – pluripotentnih stanica (eng. stem cells) je odavno shvaćen i već dugo se pokušava izvući maksimum od terapija koje koriste ove stanice. Međutim, problem korištenja matičnih stanica jeste njihovo porijeklo: najveći potencijal imaju embrionalne stanice, ali se one, iz jasnih etičkih razloga, ne mogu koristiti. Naime, to bi značilo da se moraju uzgajati ljudski embrioni, koji bi bili donori embrionalnih stanica i onda bi se ti embriji uništavali. Vrlo stroge regulative ograničavaju upotrebu ljudskih embrionalnih stanica, način rukovanja s njima te ima svega par laboratorija u svijetu kojima je dozvoljeno da vrše eksperimente na ovakvim stanicama.

Drugi oblik matičnih stanica su one koje se mogu naći u krvi unutar krvnih sudova pupčane vrpce. One imaju nešto manji potencijal nego matične stanice embrija, jer su one već prošle jedan nivo maturacije i „usmjerenja“, ali ne postoje etička ograničenja njihove upotrebe. Danas postoji mogućnost komercijalnog skladištenja pupkovine preko različitih kompanija, ali postoje i „banke“ ovih stanica, baš kao što postoje i banke koštane srži te se, u slučaju potrebe, traže uzorci koji bi najbolje odgovarali primatelju. Međutim, mana ovih stanica je ograničenost njihove upotrebe: one su se pokazale najboljim u terapiji različitih bolesti krvi poput leukemija, anemija i limfoma jer se radi o stanicama koje su već usmjerene da daju različite stanice krvi.

Međutim, ograničenost upotrebe ne-embrionalnih matičnih stanica otvara pitanja kako pristupiti terapiji oboljenja koja se ne vezuju za krv. Šta uraditi sa oboljenjima jetre, nervnog sistema, autoimunim i sličnim oboljenjima? Postoji još nekoliko izvora matičnih stanica koje su, također, već usmjerene u svojoj diferencijaciji, ali mogu davati i druge stanice osim stanica krvi. Takve različite adultne matične stanice su i mezenhimalne stanice, stanice iz pulpe zuba te određene stanice masnog tkiva.

Međutim, naučnici tu nisu stali – ubrzo su počeli istraživati koji faktori utiču na to da se ove stanice počinju diferencirati i davati druge stanice, specifične za određena tkiva i organe. Veliki proboj u ovoj oblasti učinio je japanski naučnik Shinya Yamanaka kada je sa svojim timom 2006. godine otkrio 4 gena koji specifičnim proteinima kontrolišu prepisivanje genetičke šifre (tzv. „transkripcijski faktori“) te mogu „obratiti“ odrasle, diferencirane stanice da ponovo budu u stadiju pluripotentnih matičnih stanica. Yamanakin rad se oslonio dijelom na rad engleskog biologa Johna Gurdona i njih dvojica će 2012. podijeliti Nobelovu nagradu za medicinu ili fiziologiju. Kako se ove stanice stvaraju vještački, pomoću niza faktora hemijske prirode, tj. „indukuju“, tako su nazvane „inducirane pluripotentne stanice“ ili, skraćeno, iPS. Ovaj novi tip matičnih stanica je i nova nada regenerativne medicine za terapiju širokog spetra oboljenja. Naučnici im posvećuju mnogo pažnje jer pri radu sa iPS nema etičkih dilema.

Upravo Yamanaka vodi Centar za iPS pri Univerzitetu u Kyotu koji će, uz Univerzitetsku bolnicu Kyoto, biti mjesto testiranja mogućnosti primjene induciranih pluripotetnih stanica u terapiji Parkinsonove bolesti.

Parkinsonova bolest je jedno degenerativno oboljenje centralnog nervnog sistema čiji uzroci još nisu sasvim jasni. Pogađa uglavnom motorne neurone te se prvi znaci bolesti očituju upravo na motorici: bolesnici imaju specifičan, „savijen“ položaj tijela prilikom hoda, a vrlo čest znak je i drhtanje ruku i glave, mada to nije glavni simptom. Bolest je progresivna i, u uznapredovalom stadiju, bolesnici pate od demencije. Jedan od ranih znakova bolesti je i promjena čula mirisa. Pokazalo se da je kod bolesnika sa ovom bolešću smanjeno lučenje dopamina, jednog neurotransmitera, molekule koja je uz niz drugih uloga, važna i u kontroli motorike. Smatra se da je jedan od glavnih uzroka ovog oboljenja gubitak stanica u centralnom nervnom sistemu koje luče dopamin, ali se zapravo malo zna o tome zašto se ovo dešava.

Većina istraživanja Parkinsonove bolesti je skoncentrisana oko ovih stanica koje stvaraju dopamin. Kliničko ispitivanja Univerziteta u Kyotu će biti fokusirano na stvaranje stanica koje luče dopamin iz induciranih pluripotentnih stanica. Potom bi ove stanice trebale biti injicirane pacijentima direktno u putamen, dio mozga koji biva najviše pogođen degeneracijom uzrokovanom Parkinsonovom bolešću. Procedura injiciranja iPS podrazumijeva i to da bi hirurg morao pobušiti dvije male rupe sa strana lobanje pacijenta i kroz njih injicirati oko 5 miliona stanica dobijenih iz iPS, a koje mogu proizvoditi dopamin.

Tim Juna Takashija, neurohirurga sa Centra za istraživanje i primjenu iPS (Center for iPS Cell Research and Application – CiRA) pri Univerzitetu u Kyotu je prošle godine objavio kako su studije na majmunima pokazale signifikantno poboljšanje nakon terapije iPS.

Zanimljivo je da je CiRA razvila protokol u kojem neće koristiti diferencirane stanice samih pacijenta. U kliničkom istraživanju će pribjeći korištenju unaprijed formirane i organizirane zalihe stanica zdravih donora sa specifičnim tipovima stanica koje smanjuju rizik imunološke reakcije i odbacivanja.

Tim planira regrutovanje 7 pacijenata koji bi se pratili dvije godine nakon primanja terapije. 30. jula su započeli sa odabirom pacijenata, objavivši oglas na web-stranici Univerzitetske bolnice Kyoto.

  • 16x9 Image

    Jelena Kalinić

    Biolog, dopisnik Glasa Amerike za nauku, i dobitnica EurekaAlert (AAAS) Felowship 2020. za naučne novinare. Vodi blog Quantum of Science od 2015.

XS
SM
MD
LG