Κατανοώντας τα βλαστικά κύτταρα
Συντάχθηκε απο τον/την hfr
Κυριακή, 06 Ιουλίου 2008 10:36
Για αιώνες οι επιστήμονες γνώριζαν ότι κάποια ζώα μπορούν να αναγεννούν χαμένα τμήματα του σώματός τους. Και ο άνθρωπος στην πραγματικότητα μοιράζεται αυτήν την ικανότητα που έχουν άλλα ζώα, όπως ο αστερίας και ο τρίτων. Αν και δεν μπορούμε να αναπληρώσουμε ένα απολεσθέν πόδι ή δάκτυλο, τα σώματά μας αναγεννούν κανονικά το αίμα, το δέρμα και άλλους ιστούς. Η ταυτότητα των παντοδύναμων αυτών κυττάρων που μας επιτρέπουν να αναγεννούμε μερικούς ιστούς , αποκαλύφθηκε με τα πειράματα
που έγιναν στο μυελό των οστών την δεκαετία του 1950. Χάρη στα πειράματα αυτά επιβεβαιώθηκε η ύπαρξη των βλαστικών κυττάρων και αναπτύχθηκε η μεταμόσχευση μυελού, μια θεραπεία που χρησιμοποιείται ευρύτατα σήμερα στην ιατρική.
Αυτή η ανακάλυψη δημιούργησε προσδοκίες για τη δυνατότητα αξιοποίησης της αναγέννησης στην ιατρική. Πρώτη φορά στην ιστορία οι ιατροί μπορούσαν να αναγεννήσουν έναν κατεστραμμένο ιστό από μια νέα πηγή υγιών κυττάρων, αξιοποιώντας τη μοναδική ικανότητα των βλαστοκυττάρων, να δημιουργούν πολλούς από τους τύπους των εξειδικευμένων κυττάρων του σώματός μας.
Άπαξ και αναγνωρίστηκε η ιατρική δυνατότητα της αναγέννησης, μέσω των διαδοχικών μεταμοσχεύσεων μυελού των οστών, οι επιστήμονες έστρεψαν την προσοχή τους στην εύρεση παρόμοιων κυττάρων στο έμβρυο. Προγενέστερες έρευνες στην ανάπτυξη του ανθρώπου είχαν αποκαλύψει ότι τα κύτταρα του εμβρύου, είναι ικανά για την παραγωγή οποιουδήποτε κυττάρου του σώματός μας. Οι επιστήμονες κατόρθωσαν να αποσπάσουν εμβρυικά βλαστοκύτταρα από τον ποντικό τη δεκαετία του 1980, δεν ήταν παρά το 1998, που μια ομάδα επιστημόνων του Πανεπιστημίου του Wisconsin–Madison, κατάφερε να απομονώσει ανθρώπινα βλαστοκύτταρα και να τα κρατήσει ζωντανά στο εργαστήριο. Η ομάδα γνώριζε ότι η επιτυχία της αυτή, οφειλόταν στην ικανότητα των βλαστοκυττάρων να παραμένουν αδιαφοροποίητα για μακρό χρονικό διάστημα, χωρίς ωστόσο να χάνουν την ικανότητά τους να μεταμορφώνονται σε μια ποικιλία κυττάρων, στα οποία συμπεριλαμβάνονται νευρικά κύτταρα, κύτταρα του εντέρου, των μυών, των οστών και των χόνδρων. Η έρευνα στα βλαστοκύτταρα γρήγορα συνοδεύτηκε από τις ελπίδες για την επίτευξη μεγάλων ιατρικών ανακαλύψεων. Οι επιστήμονες προσπαθούν να σχεδιάσουν θεραπείες με τις οποίες κατεστραμμένα κύτταρα ανασυντίθενται ή αντικαθίστανται από ιστούς που έχουν προέλθει από βλαστοκύτταρα, ώστε να προσφέρουν ελπίδα στους ανθρώπους που πάσχουν από καρκίνο, διαβήτη, καρδιαγγειακά νοσήματα, τραυματισμούς του νωτιαίου μυελού και πολλές άλλες αρρώστιες. Τόσο τα ενήλικα όσο και τα εμβρυικά βλαστοκύτταρα, ανοίγουν νέους δρόμους στους ερευνητές για την ανάπτυξη σύγχρονων αξιόπιστων μεθόδων ανακάλυψης και ελέγχου φαρμάκων. Παρέχουν επίσης ισχυρότατα όπλα στην έρευνα για την κατανόηση της βασικής βιολογίας του ανθρώπινου σώματος.
Με την προσέλκυση ειδικών επιστημόνων, ιατρών, βιοηθικών και άλλων οι Εθνικές Ακαδημίες εξέτασαν τις δυνατότητες των τεχνολογίας βλαστοκυττάρων στην ιατρική και παρείχαν ένα φόρουμ για την συζήτηση των ηθικών συνεπειών και το ηθικών διλημμάτων της έρευνας για τα βλαστοκύτταρα.
Τελικώς κάθε κύτταρο του ανθρωπίνου σώματος, μας φέρνει πίσω σε ένα γονιμοποιημένο ωάριο που προήλθε από την ένωση ενός ωαρίου με ένα σπερματοζωάριο. Όμως το ανθρώπινο σώμα αποτελείται από 200 διαφορετικούς τύπους κυττάρων, όχι από έναν μόνο. Κατά τη διάρκεια της πρώιμης ανάπτυξης, όπως και αργότερα, διάφοροι τύποι βλαστοκυττάρων γεννούν εξειδικευμένα ή διαφοροποιημένα κύτταρα, όπως τα νευρικά κύτταρα, τα κύτταρα του δέρματος, του αίματος, και των μυών, που διεκπεραιώνουν συγκεκριμένες λειτουργίες του οργανισμού.
Κατά τη διάρκεια των δύο τελευταίων δεκαετιών, οι επιστήμονες αποκρυπτογράφησαν βαθμιαία, τις διαδικασίες με τις οποίες τα αδιαφοροποίητα βλαστοκύτταρα, αναπτύσσονται στους εξειδικευμένους τύπους κυττάρων του ανθρωπίνου σώματος. Τα βλαστοκύτταρα μπορούν να αναπαραχθούν και να παραγάγουν εξειδικευμένους τύπους κυττάρων.
Αυτή η ιδιότητα καθιστά τα βλαστοκύτταρα ελκυστικά για τους επιστήμονες που επιδιώκουν να σχεδιάσουν θεραπευτικές εφαρμογές για την αντικατάσταση των κυττάρων που έχουν καταστραφεί ή χαθεί.
Οι τύποι των βλαστοκυττάρων
Βλαστοκύτταρα υπάρχουν σε όλους μας, από τα πρώτα στάδια της ανθρώπινης ανάπτυξης, ως το τέλος της ζωής μας. Όλα τα βλαστοκύτταρα αποδεικνύονται χρήσιμα στην ιατρική έρευνα, κάθε όμως τύπος, παρέχει τόσο υποσχέσεις, όσο και περιορισμούς. Τα εμβρυικά βλαστοκύτταρα που μπορούν να ληφθούν από ένα πολύ αρχικό στάδιο της ανθρώπινης ανάπτυξης, έχουν τη δυνατότητα να παράγουν όλους τους τύπους κυττάρων του ανθρώπινου σώματος. Τα ενήλικα βλαστοκύτταρα που βρίσκονται σε ορισμένους ιστούς του πλήρως ανεπτυγμένου ανθρώπου, από το μωρό ως τον ενήλικα, μπορεί να περιορίζονται στην παραγωγή ορισμένων μόνο τύπων εξειδικευμένων κυττάρων. Προσφάτως οι επιστήμονες ταυτοποίησαν βλαστοκύτταρα στο αίμα του ομφάλιου λώρου και τον πλακούντα, από τα οποία μπορούν να παραχθούν οι διάφοροι τύποι των κυττάρων του αίματος.
Εμβρυικά βλαστοκύτταρα
Μια βλαστοκύστη είναι το μη εμφυτευμένο έμβρυο που έχει αναπτυχθεί 5 ημέρες μετά τη γονιμοποίηση ενός ωαρίου από ένα σπερματοζωάριο. Η βλαστοκύστη περιέχει όλα τα υλικά που είναι απαραίτητα για την ανάπτυξη ενός πλήρους ανθρώπινου σώματος. Η βλαστοκύστη είναι μια ως επί το πλείστον κοίλη σφαίρα από κύτταρα της οποίας το μέγεθος είναι μικρότερο από το μέγεθος της τελείας που υπάρχει στο τέλος αυτής της πρότασης. Στο εσωτερικό της βρίσκεται η εσωτερική μάζα κυττάρων που αποτελείται από 30-34 κύτταρα που χαρακτηρίζονται από τους επιστήμονες ως πολυδύναμα, λόγω της ικανότητάς τους να διαφοροποιούνται προς όλους τους τύπους κυττάρων του ανθρώπινου σώματος.
Στην κοινή χρήση με τη λέξη έμβρυο, αναφερόμαστε σε όλα τα στάδια της ανάπτυξης από τη γονιμοποίηση και εντεύθεν. Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν τους όρους μορίδιο και βλαστοκύστη όταν αναφέρονται σε καθορισμένα στάδια της ανάπτυξης, πριν την εμφύτευση. Το βιβλιαράκι αυτό προκειμένου να είναι κατά το δυνατόν ακριβέστερο χρησιμοποιεί τους επιστημονικούς όρους όταν περιγράφει επιστημονικές έννοιες , χρησιμοποιεί όμως και τη λέξη έμβρυο, όταν η περισσότερη ακρίβεια, φάνηκε πιθανότερο ότι θα προκαλέσει σύγχυση παρά θα αποσαφηνίσει.
Στην φυσιολογική ανάπτυξη η βλαστοκύστη μπορεί να εμφυτευθεί στο τοίχωμα της μήτρας ώστε να καταστεί έμβρυο και να συνεχίσει την ανάπτυξη της στον ώριμο οργανισμό. Τα εξωτερικά κύτταρά της θα αρχίσουν να σχηματίζουν τον πλακούντα, ενώ τα εσωτερικά θα αρχίσουν να διαφοροποιούνται προς όλο και περισσότερο εξειδικευμένα κύτταρα του οργανισμού. Όταν η βλαστοκύστη πρόκειται να χρησιμοποιηθεί στην έρευνα των βλαστοκυττάρων, οι επιστήμονες αφαιρούν την εσωτερική μάζα κυττάρων και τα τοποθετούν σε τριβλία με ένα πλούσιο θρεπτικό υπόστρωμα, ώστε να δώσουν εμβρυικά βλαστοκύτταρα.
Τα κύτταρα αυτά φαίνεται ότι είναι περισσότερο ευέλικτα από τα βλαστικά κύτταρα των ενηλίκων, καθώς έχουν τη δυνατότητα να παραγάγουν κάθε τύπο κυττάρου του ανθρώπινου οργανισμού. Είναι επίσης ευκολότερο να συλλεγούν, να απομονωθούν και να διατηρηθούν στο εργαστήριο σε σχέση με τα ενήλικα βλαστοκύτταρα. Οι επιστήμονες μπορούν να κάνουν τα βλαστοκύτταρα να αναπαράγονται για μεγάλες χρονικές περιόδους, παραμένοντας σε μια αδιαφοροποίητη κατάσταση, πριν τα προκαλέσουν να παράξουν διαφοροποιημένα κύτταρα. Αυτό σημαίνει ότι αρκούν λίγα βλαστοκύτταρα για την παραγωγή μιας μεγάλης τράπεζας από αυτά, που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στα πειράματα. Ωστόσο τέτοια αδιαφοροποίητα βλαστοκύτταρα δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν άμεσα στις μεταμοσχεύσεις ιστών, διότι μπορούν να προκαλέσουν ένα τύπο όγκου που ονομάζεται τεράτωμα. Για να μπορούν να χρησιμοποιηθούν τα βλαστοκύτταρα για θεραπευτικούς σκοπούς, πρέπει πρώτα να διαφοροποιηθούν σε εξειδικευμένους τύπους κυττάρων. Μερικοί θεωρούν ότι η έρευνα για τα βλαστοκύτταρα είναι ηθικά απαράδεκτη, διότι με την αφαίρεση της εσωτερικής μάζας των κυττάρων, η βλαστοκύστη δεν μπορεί να αναπτυχθεί σε ένα πλήρες ανθρώπινο ον.
Οι πηγές των εμβρυικών βλαστοκυττάρων
In Vitro Fertilization: Η μεγαλύτερης δυναμικότητας πηγή βλαστοκύστεων για την έρευνα των βλαστοκυττάρων προέρχεται από τις κλινικές in vitro γονιμοποίησης (IVF). Η διαδικασία της IVF προϋποθέτει την πρόσληψη των ωαρίων μιας γυναίκας με μια χειρουργική διαδικασία την οποία η γυναίκα υφίσταται μετά την υποβολή της σε εντατική αγωγή με «φάρμακα γονιμότητας», προκειμένου να υποκινηθούν οι ωοθήκες της να παράγουν μεγάλο αριθμό ώριμο ωαρίων. Όταν η IVF χρησιμοποιείται για αναπαραγωγικούς λόγους, οι γιατροί γονιμοποιούν όλα τα ωάρια, ώστε να μεγιστοποιηθεί η πιθανότητα παραγωγής μιας βιώσιμης βλαστοκύστης που μπορεί να εμφυτευθεί στη μήτρα. Επειδή όμως δεν εμφυτεύονται όλα τα γονιμοποιημένα ωάρια παράγεται μια μεγάλη τράπεζα βλαστοκύστεων που περισσεύουν, οι οποίες φυλάσσονται σε ψυκτικούς θαλάμους που είναι διεσπαρμένοι σε όλη τη χώρα. Οι βλαστοκύστεις που αποθηκεύονται στις κλινικές IVF θα μπορούσαν να αποδειχθούν μια σημαντική πηγή εμβρυικών βλαστοκυττάρων προορισμένων να χρησιμοποιηθούν στην βιοιατρική έρευνα. Επειδή όμως οι περισσότερες από αυτές τις βλαστοκύστεις είχαν δημιουργηθεί πριν υπάρξει έρευνα στα βλαστοκύτταρα, οι περισσότεροι δότες δεν είχαν ερωτηθεί αν συγκατατίθενται στη χρησιμοποίηση αυτών των εναπομεινασών βλαστοκύστεων για ερευνητικούς σκοπούς.
Η τεχνική in vitro γονιμοποίησης θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή βλαστοκύστεων για συγκεκριμένους ερευνητικούς σκοπούς. Αυτό θα διευκόλυνε την απομόνωση βλαστικών κυττάρων με γενετικά χαρακτηριστικά που είναι απαραίτητα για τη μελέτη συγκεκριμένων ασθενειών. Για παράδειγμα μπορεί να γίνει δυνατή η μελέτη της προέλευσης μια κληρονομικής νόσου όπως η κυστική ίνωση, χρησιμοποιώντας βλαστικά κύτταρα που έχουν παραχθεί από ωάρια και σπερματοζωάρια δοτών οι οποίοι πάσχουν από αυτό το νόσημα. Ωστόσο για μερικούς ανθρώπους η δημιουργία βλαστικών κυττάρων για ερευνητικούς λόγους με τη χρήση IVF, θεωρείται ηθικά προβληματική, επειδή αποσκοπεί στη δημιουργία μιας βλαστοκύστης που δεν θα αναπτυχθεί ποτέ σε ένα ανθρώπινο όν.
Πυρηνική μεταφορά:
Η διαδικασία που αποκαλείται πυρηνική μεταφορά αποτελεί μια άλλη πιθανή μέθοδο παραγωγής εμβρυικών βλαστοκυττάρων. Στα ζώα η πυρηνική μεταφορά διενεργείται με την εισαγωγή του πυρήνα ενός ήδη διαφοροποιημένου ενήλικου κυττάρου- για παράδειγμα ενός κυττάρου του δέρματος – σε ένα ωάριο από το οποίο έχει αφαιρεθεί ο πυρήνας. Το ωάριο αυτό, που πλέον περιέχει το γενετικό υλικό του κυττάρου του δέρματος, διεγείρεται ώστε να σχηματίσει μια βλαστοκύστη από την οποία μπορούν να παραχθούν εμβρυικά βλαστοκύτταρα. Συνεπώς τα βλαστοκύτταρα που δημιουργήθηκαν με τη μέθοδο αυτή, αποτελούν «κλώνους» του αρχικού ενήλικου κυττάρου, καθώς το πυρηνικό DNA τους, είναι όμοιο με το δικό του.
Ως το καλοκαίρι του 2006 η πυρηνική μεταφορά δεν ήταν επιτυχής στην παραγωγή ανθρώπινων εμβρυικών κυττάρων (Οι ισχυρισμοί ενός Κορεάτη επιστήμονα, ότι παρήγαγε ανθρώπινα βλαστικά κύτταρα χρησιμοποιώντας την τεχνική της πυρηνικής μεταφοράς, αποδείχτηκαν αβάσιμοι και απορρίφθηκαν), η πρόοδος όμως στην έρευνα που γίνεται στους ζωικούς οργανισμούς θα καταστήσει δυνατή τη χρησιμοποίηση αυτής της τεχνικής για την παραγωγή ανθρώπινων βλαστοκυττάρων στο μέλλον.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αν μπορούν να χρησιμοποιήσουν την πυρηνική μεταφορά για την παραγωγή ανθρώπινων βλαστοκυττάρων θα μπορούν να μελετήσουν την ανάπτυξη και την πορεία συγκεκριμένων ασθενειών, κατασκευάζοντας βλαστοκύτταρα που περιέχουν τα γονίδια για τις ασθένειες αυτές. Στο μέλλον οι επιστήμονες θα μπορεί να είναι ικανοί να κατασκευάσουν «προσωποποιημένα» βλαστοκύτταρα που θα περιέχουν το γενετικό υλικό του συγκεκριμένου ασθενούς. Τα εμβρυικά βλαστοκύτταρα που δημιουργούνται με την
Η παραγωγή εμβρυικών βλαστοκυττάρων με τη χρήση της Πυρηνικής Μεταφοράς δεν είναι το ίδιο πράγμα με την Αναπαραγωγική κλωνοποίηση.
Η χρησιμοποίηση της πυρηνικής μεταφοράς για την ανάπτυξη ειδικών βλαστοκυττάρων για νοσήματα μπορεί να αποκληθεί ερευνητική κλωνοποίηση και η χρησιμοποίηση αυτής της τεχνικής για προσωποποιημένη μεταμόσχευση ιστών ονομάζεται μερικές φορές θεραπευτική κλωνοποίηση. Οι όροι αυτοί πρέπει να διακριθούν προσεκτικά από την αναπαραγωγική κλωνοποίηση της οποίας ο σκοπός είναι εμφύτευση ενός κλωνοποιημένου εμβρύου στη μήτρα μιας γυναίκας ώστε να αναπτυχθεί πλήρως σε άτομο. Αυτή είναι η τεχνική με την οποία δημιουργήθηκε η Dolly και που σήμερα χρησιμοποιείται ευρέως για την αναπαραγωγική κλωνοποίηση ζώων. Ωστόσο στον άνθρωπο η αναπαραγωγική κλωνοποίηση έχει αποθαρρυνθεί ενεργά από την πλειονότητα της επιστημονικής κοινότητας. Οι Εθνικές Ακαδημίες στην αναφορά τους του 2002 για τις Επιστημονικές και Ιατρικές πλευρές της Αναπαραγωγικής Κλωνοποίησης στον Ανθρωπο, έχουν διατυπώσει τη θέση ότι «Η αναπαραγωγική κλωνοποίηση ανθρώπου δεν πρέπει να επιχειρηθεί στον τρέχοντα χρόνο. Είναι επικίνδυνη και είναι πιθανό να αποτύχει»
πυρηνική μεταφορά μπορούν να ταιριάζουν γενετικά με το άτομο που χρειάζεται ένα μόσχευμα, μειώνοντας την πιθανότητα να το απορρίψει ο οργανισμός του, κάτι που συμβαίνει στις παραδοσιακές διαδικασίες μεταμόσχευσης.
Αν και η χρησιμοποίηση της πυρηνικής μεταφοράς για την παραγωγή βλαστοκυττάρων δεν είναι ταυτόσημη με την αναπαραγωγική κλωνοποίηση, μερικοί ανησυχούν ότι θα υπάρξει κακή εφαρμογή της τεχνικής σε διαδικασίες που αποσκοπούν στην αναπαραγωγική κλωνοποίηση. Άλλες ηθικές ενστάσεις περιλαμβάνουν την χορήγηση ωαρίων που απαιτούν τη συγκατάθεση της δότριας και επίσης την πιθανή καταστροφή των βλαστοκύστεων.
Μερικές από τις γνωστές πηγές βλαστοκυττάρων
Μερικές από τις γνωστές πηγές βλαστοκυττάρων
Ενήλικα Βλαστοκύτταρα: Τα βλαστοκύτταρα τα ενήλικα βλαστοκύτταρα βρίσκονται βαθιά κρυμμένα στα όργανα περιβαλλόμενα από εκατομμύρια συνηθισμένων κυττάρων και μπορούν, όποτε χρειάζεται να αναπληρώνουν μερικά από αυτά. Στην πραγματικότητα μερικά ενήλικα βλαστοκύτταρα χρησιμοποιούνται σήμερα στη θεραπεία.
Τα βλαστοκύτταρα έχουν βρεθεί σε διάφορα όργανα που χρειάζονται μια συνεχή ανανέωση των κυττάρων τους, όπως στο αίμα, το δέρμα, το επιθήλιο των εντέρων και έχουν επίσης βρεθεί σε αναπάντεχες θέσεις, όπως για παράδειγμα στον εγκέφαλο, που δεν είναι γνωστό, αν αναπληρώνουν τα κύτταρά του. Αντίθετα από τα εμβρυικά βλαστοκύτταρα, τα ενήλικα είναι ήδη σε κάποιο βαθμό εξειδικευμένα. Για παράδειγμα τα βλαστοκύτταρα του αίματος κανονικά παράγουν τους διάφορους τύπους κυττάρων του αίματος, ενώ τα νευρικά βλαστοκύτταρα, παράγουν μόνο τους διαφορετικούς τύπους κυττάρων του εγκεφάλου. Ωστόσο σύγχρονες έρευνες δείχνουν ότι μερικά βλαστοκύτταρα μπορούν να είναι περισσότερο ευέλικτα απ΄όσο θεωρούσαμε στο παρελθόν, καθώς μπορούν να παράγουν μια μεγάλη ποικιλία κυτταρικών τύπων. Για παράδειγμα μερικά πειράματα προτείνουν ότι βλαστικά κύτταρα του αίματος που απομονώθηκαν από ενήλικους ποντικούς μπόρεσαν να παραγάγουν ηπατικά, μυϊκά κύτταρα καθώς και κύτταρα του δέρματος. Αυτά όμως τα αποτελέσματα δεν έχουν αποδειχτεί και δεν έχουν επίσης παρατηρηθεί σε ανθρώπινα κύτταρα. Ωστόσο οι επιστήμονες εργάζονται προκειμένου να ανακαλύψουν έναν τρόπο να διεγείρουν τα ενήλικα βλαστοκύτταρα ή άλλους τύπους ενηλίκων κυττάρων, ώστε να γίνουν άνω περισσότερο πολύπλευρα. Αν το επιτύχουν, τότε θα έχουν παράξει μια άλλη πηγή αδιαφοροποίητων βλαστοκυττάρων.
ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΤΩΝ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΩΝ ΠΗΓΩΝ ΒΛΑΣΤΟΚΥΤΤΑΡΩΝ
Εμβρυικά βλαστοκύτταρα
Ενήλικα βλαστοκύτταρα
Ιδιότητες
In vitro γονιμοποίηση
• Μπορεί να παραγάγει όλους τους κυτταρικούς τύπους.
•Σχετικώς εύκολη στην ταυτοποίηση, απομόνωση, διατήρηση και καλλιέργεια στο εργαστήριο.
•Μεγάλη πηγή βλαστοκυττάρων που "περισσεύουν" από κλινικές IVF.
Πυρηνική μεταφορά
•Μπορεί να παραγάγει όλους τους κυτταρικούς τύπους.
•Σχετικώς εύκολη στην ταυτοποίηση, απομόνωση, διατήρηση και καλλιέργεια στο εργαστήριο.
•Παραγωγή βλαστοκυττάρων που μπορεί να είναι γενετικώς συμβατά με τον ασθενή
Ενήλικες ιστοί
•Επιτυχής εφαρμογή σε μερικές θεραπείες.
•Παραγωγή βλαστοκυττάρων που μπορεί να είναι γενετικώς συμβατά με τον ασθενή.
Περιορισμοί
•Περιορισμένος αριθμός κυτταρικών γραμμών για τις ανάγκες της ομοσπονδιακά χρηματοδοτούμενης έρευνας.
•Κίνδυνοι για τη δημιουργία τερατωμάτων (όγκων) από την μεταμόσχευση αδιαφοροποίητων βλαστοκυττάρων.
•Δεν έχει ακόμη επιτευχθεί στον άνθρωπο.
•Κίνδυνοι για τη δημιουργία τερατωμάτων (όγκων) από την μεταμόσχευση αδιαφοροποίητων βλαστοκυττάρων.
•Παραγωγή περιορισμένου αριθμού κυτταρικών τύπων.
• Δεν βρίσκονται σε όλους τους ιστούς.
• Δυσκολίες στην ταυτοποίηση, απομόνωση, διατήρηση και καλλιέργεια στο εργαστήριο.
Ηθικές επιφυλάξεις
• Καταστροφή ανθρώπινων βλαστοκύστεων.
• Η χορήγησή τους απαιτεί τη σύμφωνη γνώμη των δοτών. • Καταστροφή ανθρώπινων βλαστοκύστεων.
• Η χορήγησή των ωαρίων απαιτεί τη σύμφωνη γνώμη της δότριας.
• Φόβοι για ενδεχόμενη χρησιμοποίησή τους σε αναπαραγωγική κλωνοποίηση. •Δεν έχουν ανακύψει σημαντικές ηθικές επιφυλάξεις για τη χρήση τους.
Η εργασία με τα βλαστοκύτταρα
Η καθημερινή εργασία των εργαστηρίων που μελετούν τα βλαστοκύτταρα, ξεκινά με τη ανάπτυξη τρόπων ταυτοποίησης των βλαστικών κυττάρων, καλλιέργειας κυτταρικών γραμμών και διέγερσης των βλαστοκυττάρων, ώστε να διαφοροποιηθούν. Μόλις επιτευχθούν αυτά τα βήματα, η εργασία πάνω σε ζωικούς οργανισμούς, κατέχει έναν σημαντικό ρόλο στην προώθηση της βασικής έρευνας και την ανάπτυξη ιατρικών εφαρμογών. Αυτή η εργασία είναι απαραίτητη προκειμένου να διαμορφωθεί το θεμέλιο της γνώσης που θα σηματοδοτήσει τα ιατρικά επιτεύγματα.
Η ταυτοποίηση των βλαστοκυττάρων
Από το 1961 ήδη οι επιστήμονες γνώριζαν ότι ο ενήλικας ερυθρός μυελός περιέχει κύτταρα που από τα οποία μπορούν να προκύψουν όλα τα ήδη κυττάρων του αίματος. Δεν ήταν όμως παρά το 1988 που αυτά τα βλαστικά κύτταρα απομονώθηκαν ως καθαροί πληθυσμοί. Γιατί πήρε τόσο πολύ χρονικό διάστημα; Η τεχνική για την ταυτοποίηση των βλαστοκυττάρων αναπτύχθηκε σχετικά προσφάτως. Αυτό ως ένα βαθμό οφείλεται στο ότι τα ενήλικα βλαστικά κύτταρα είναι από την ίδια τη φύση τους δυσδιάκριτα στη μορφή, το μέγεθος, και τη λειτουργία. Τείνουν επίσης να κρύβονται βαθιά στους ιστούς και ανευρίσκονται σε πολύ μικρό αριθμό, κάτι που κάνει την ταυτοποίησή τους και την απομόνωση τους τόσο δύσκολη, όσο η εύρεση μιας βελόνας σε μια θημωνιά άχυρου. Πώς όμως οι επιστήμονες γνωρίζουν πότε έχουν βρει ένα βλαστοκύτταρο;
[Φθορίζοντες δείκτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην ταυτοποίηση των βλαστοκυττάρων που βρίσκονται κρυμμένα μεταξύ ενήλικων τυπικών κυττάρων Στην εικόνα το εμβρυικό βλαστοκύτταρο εντοπίζεται από το πράσινο χρώμα πο εκπέμπτει ο δείκτης.]
Φθορίζοντες δείκτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην ταυτοποίηση των βλαστοκυττάρων που βρίσκονται κρυμμένα μεταξύ ενήλικων τυπικών κυττάρων Στην εικόνα το εμβρυικό βλαστοκύτταρο εντοπίζεται από το πράσινο χρώμα πο εκπέμπτει ο δείκτης.
Κάθε κύτταρο έχει μια συγκεκριμένη συλλογή πρωτεϊνών στην επιφάνειά του που διαφέρει ανάμεσα στους διαφορετικούς τύπους κυττάρων. Οι επιστήμονες μπορούν να χρησιμοποιούν αυτές τις επιφανειακές πρωτεΐνες ως «δείκτες» οι οποίοι χαρακτηρίζουν κάθε κυτταρικό τύπο, λειτουργώντας ως ένα είδος «μοριακής ταυτότητας». Έτσι χρησιμοποιώντας μόρια που φθορίζουν όταν βάλλονται από συγκεκριμένα μήκη κύματος και που μπορούν να αναγνωρίζουν και να συνδέονται με συγκεκριμένες επιφανειακές πρωτεΐνες, οι επιστήμονες μπορούν να διακρίνουν αν έχουν να κάνουν με ένα βλαστοκύτταρο του αίματος ή με ένα ώριμο λευκό αιμοσφαίριο.
Δυστυχώς όμως δεν είναι δυνατός ο προσδιορισμός όλων των βλαστοκυττάρων με τον τρόπο αυτό, διότι οι επιστήμονες δεν έχουν προσδιορίσει ακόμη όλους τους δείκτες για όλους τους τύπους βλαστοκυττάρων. Οι επιστήμονες αναγνωρίζουν επίσης τα βλαστοκύτταρα από τη συμπεριφορά τους στο εργαστήριο: Τα βλαστικά κύτταρα τείνουν να παραμένουν αδιαφοροποίητα και να αναγεννώνται για μεγάλες χρονικές περιόδους.
Οι επιστήμονες θεωρούν ότι ίσως υπάρχουν περισσότεροι τύποι ενήλικων βλαστοκυττάρων από τη χούφτα, που ήδη έχουν προσδιορίσει, αλλά η εύρεσή τους είναι μια δύσκολη διαδικασία.
Η καλλιέργεια των κυτταρικών γραμμών και η διέγερση των βλαστικών κυττάρων, ώστε να διαφοροποιηθούν
Ο όρος κυτταρική καλλιέργεια αναφέρεται στην ανάπτυξη και τη διατήρηση κυττάρων σε ένα ελεγχόμενο περιβάλλον, έξω από κάποιον οργανισμό. Μια επιτυχής κυτταρική καλλιέργεια βλαστοκυττάρων είναι μια καλλιέργεια στην οποία τα κύτταρα διατηρούνται υγιή, διαιρούμενα και αδιαφοροποίητα. Η καλλιέργεια βλαστοκυττάρων είναι το πρώτο βήμα στη δημιουργία μιας γραμμής βλαστοκυττάρων-δηλαδή ένα πολλαπλασιαζόμενο σύνολο γενετικώς ταυτόσημων κυττάρων. Οι γραμμές βλαστοκυττάρων είναι σημαντικές διότι αποτελούν μια μακροχρόνια πηγή πολλαπλασιαζόμενων κυττάρων που είναι διαθέσιμα στους επιστήμονες για την έρευνα και την ανάπτυξη νέων θεραπειών. Οι Εθνικές Ακαδημίες στην αναφορά τους Τα Βλαστοκύτταρα και το μέλλον της Αναγεννητικής Ιατρικής (2001) περιέγραψαν μερικές από τις προκλήσεις της διατήρησης κυτταρικών γραμμών: «Με την πάροδο του χρόνου όλες οι κυτταρικές γραμμές… μεταβάλλονται, συνήθως συσσωρεύοντας δυσμενείς γενετικές μεταλλάξεις. Δεν υπάρχει λόγος να περιμένουμε οι κυτταρικές γραμμές να συμπεριφέρονται διαφορετικά. Ενώ λοιπόν έχουμε να μάθουμε πολλά από τις υπάρχουσες κυτταρικές γραμμές… τέτοιες ανησυχίες επιβάλλουν τη συνέχιση του ελέγχου αυτών των κυττάρων αλλά και την ανάπτυξη νέων κυτταρικών γραμμών βλαστοκυττάρων στο μέλλον».
Μετά τη δημιουργία μιας σταθεροποιημένης κυτταρικής γραμμής βλαστοκυττάρων οι επιστήμονες ξεκινούν τη διαδικασία της διέγερσης τους ώστε να διαφοροποιηθούν σε εξειδικευμένους κυτταρικούς τύπους. Το κυτταρικό περιβάλλον στο οποίο τα βλαστοκύτταρα φυσιολογικά βρίσκονται, παρέχει στους επιστήμονες πληροφορίες για το πώς θα προκαλέσουν τη διαφοροποίησή τους στο εργαστήριο. Για παράδειγμα στο μυελό των οστών, όπου βρίσκονται τα βλαστοκύτταρα του αίματος, τα οστικά κύτταρα αποστέλλουν φυσικά και χημικά μηνύματα που κατευθύνουν τα βλαστοκύτταρα να διαφοροποιηθούν. Οι επιστήμονες έχουν μόλις τώρα αρχίσει να κατανοούν αυτά τα μηνύματα και έχουν αναπτύξει μεθόδους με τις οποίες προσομοιώνεται η διαδικασία αυτή στις κυτταρικές καλλιέργειες. Συνήθως η τεχνική περιλαμβάνει την προσθήκη συγκεκριμένων πρωτεϊνών στην κυτταροκαλλιέργεια και σε μερικές περιπτώσεις, την εισαγωγή συγκεκριμένων γονιδίων στα βλαστικά κύτταρα. Είναι σημαντικό να είναι βέβαιοι οι επιστήμονες ότι τα βλαστικά κύτταρα, θα έχουν πλήρως διαφοροποιηθεί, πριν χρησιμοποιηθούν σε ιατρικές εφαρμογές. Αν πλήρως αδιαφοροποίητα βλαστικά κύτταρα (όπως τα εμβρυικά) μεταμοσχευθούν κατευθείαν σε έναν οργανισμό, είναι πιθανή η δημιουργία ενός τύπου όγκου που αποκαλείται τεράτωμα, κάτι που οι επιστήμονες έχουν παρατηρήσει σε πειράματα με ποντικούς. Ημι-εξειδικευμένα ενήλικα βλαστοκύτταρα και διαφοροποιημένα κύτταρα που έχουν προέλθει από εμβρυικά βλαστοκύτταρα, δεν προκαλούν τη δημιουργία τερατωμάτων.
Ο ρόλος των ζώων στην έρευνα για τα βλαστοκύτταρα
Στην ιατρική έρευνα, όπως και στην έρευνα στην οποία μελετώνται οι βασικές διαδικασίες με τις οποίες αναπτύσσονται οι οργανισμοί και οι ασθένειες, οι επιστήμονες συχνά χρησιμοποιούν πειραματόζωα. Η μεταμόσχευση ανθρώπινων κυττάρων σε ζώα, όπως ο ποντικός, από καιρού αποτελεί μια συνήθη πρακτική για τον έλεγχο της ασφάλειας και της αποτελεσματικότητας νέων φαρμάκων, διαδικασιών και ιατρικών συσκευών, πριν τη χρησιμοποίησή τους σε ανθρώπους εθελοντές. Στην έρευνα για τα βλαστοκύτταρα, οι επιστήμονες χρησιμοποιούν ζώα για να βεβαιωθούν ότι τα κύτταρα αυτά μπορούν να ενσωματωθούν στους ιστούς χωρίς να προκαλέσουν ανεπιθύμητες συνέπειες και ότι η λειτουργία τους εναρμονίζεται με τη λειτουργία του υπόλοιπου σώματος. Για παράδειγμα, πριν τη χρησιμοποίηση βλαστικών κυττάρων για την αντικατάσταση παγκρεατικών κυττάρων που έχουν καταστραφεί από το διαβήτη τύπου Ι στον άνθρωπο, οι επιστήμονες μεταμοσχεύουν ανθρώπινα βλαστικά κύτταρα σε ποντικούς, ώστε να διαπιστώσουν αν διαφοροποιούνται σε υγιή κύτταρα, που παράγουν ινσουλίνη.
Αν η μέθοδος αποδειχτεί επιτυχής στους ποντικούς, μπορεί τελικώς να χρησιμοποιηθεί από τους επιστήμονες στην ανάπτυξη τεχνολογιών θεραπείας του διαβήτη στον άνθρωπο. Η έρευνα με τα πειραματόζωα μπορεί επίσης να αποκαλύψει πώς τα ανθρώπινα κύτταρα διαφοροποιούνται κατά τη διάρκεια της φυσιολογικής ανάπτυξης. Για παράδειγμα οι επιστήμονες μπορούν να μεταμοσχεύουν ανθρώπινα βλαστικά κύτταρα σε έναν ποντικό που βρίσκεται στην ανάπτυξη, προκειμένου να μελετήσουν τις διαδικασίες με τις οποίες συντίθενται και οργανώνονται οι διαφορετικοί ιστοί που συνιστούν τον ανθρώπινο οργανισμό. Οι επιστήμονες μπορούν επίσης να ιχνηθετούν την ανάπτυξη και την εξέλιξη συγκεκριμένων ασθενειών σε ένα ζωικό οργανισμό. Με τη μεταμόσχευση ανθρώπινων βλαστοκυττάρων που προκαλούν συγκεκριμένες ασθένειες, σε μια βλαστοκύστη ποντικού, οι επιστήμονες μπορούν να παρατηρούν πότε και πώς τα κύτταρα που έχουν επηρεαστεί, αρχίζουν να δείχνουν ενδείξεις της ασθένειας και να δοκιμάζουν φάρμακα που ίσως παρεμποδίζουν την εξέλιξή της.
Οι οργανισμοί που περιέχουν κύτταρα ή ιστούς από ένα άλλο άτομο του ίδιου ή διαφορετικού είδους αποκαλούνται χίμαιρες. Ένα κοινό παράδειγμα χίμαιρας είναι ένας ποντικός στον οποίο έχουν μεταμοσχευθεί ανθρώπινα κύτταρα, ώστε να καθίσταται δυνατή η μελέτη ενός ανθρώπινου νοσήματος, ή ο έλεγχος ενός νέου φαρμάκου. Ένα άτομο που έχει υποβληθεί σε μετάγγιση αίματος ή έχει υποστεί μεταμόσχευση μιας καρδιακής βαλβίδας που προέρχεται από χοίρο, είναι επίσης από τεχνική σκοπιά, μια χίμαιρα. Η δημιουργία χιμαιρών για ερευνητικούς σκοπούς έχει σημαντικές ηθικές επιπτώσεις που έχουν γίνει αντικείμενο συζητήσεων μεταξύ επιστημόνων, δεοντολόγων και του κοινού, ειδικά μάλιστα όταν οι χίμαιρες περιέχουν τόσο ανθρώπινα, όσο και ζωικά κύτταρα.
Εναλλακτικές δυνατότητες χρησιμοποίησης εμβρύων στην έρευνα για τα βλαστοκύτταρα.
Προκειμένου οι επιστήμονες να ικανοποιήσουν τις ηθικές ενστάσεις για την καταστροφή των βλαστοκύστεων, προσπαθούν να βρουν νέους τρόπους για την παραγωγή βλαστοκυττάρων που συμπεριφέρονται όπως τα εμβρυικά, με τους οποίους δεν προκαλείται καταστροφή των βλαστοκύστεων. Καθώς η επιστήμη προοδεύει είναι πιθανό να ανακύψουν ηθικά ζητήματα για την εφαρμογή αυτών των εναλλακτικών μεθόδων. Μερικοί πιθανές εναλλακτικές δυνατότητες, είναι:
* Από κύτταρα που έχουν συλλεγεί από το μορίδιο, το αναπτυξιακό στάδιο πριν το στάδιο της βλαστοκύστης. Το μορίδιο, μια συμπαγής σφαίρα από 16-30 κύτταρα η οποία φαίνεται ότι μπορεί να αντέξει την αφαίρεση μερικών κυττάρων, χωρίς τα εναπομείναντα να απολέσουν τη δυνατότητα να αναπτύσσονται. Η αφαίρεση κυττάρων από το μορίδιο γίνεται ήδη σε μερικές κλινικές που εξετάζουν τα έμβρυα που έχουν παραχθεί με in vitro γονιμοποίηση, για την ανίχνευση πιθανών γενετικών νοσημάτων. Ερευνητές προσφάτως έδειξαν ότι τα κύτταρα που απομονώθηκαν από μορίδια ποντικού, μπορούν να παραγάγουν εμβρυικά βλαστοκύτταρα, ενώ τα εναπομείναντα κύτταρα του μοριδίου αναπτύσσονται σε έναν υγιή ποντικό.
Ωστόσο η διαδικασία αυτή για μερικούς μπορεί να είναι ηθικά μη αποδεκτή από μερικούς εξαιτίας της πιθανότητας να βλαφτεί το μορίδιο και εξαιτίας του ότι δεν είναι γνωστές οι μακροπρόθεσμες επιδράσεις της αφαίρεσης κυττάρων από το μορίδιο.
* Η δημιουργία εμβρυικών βλαστοκυττάρων μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται τροποποιημένη πυρηνική μεταφορά (alterednucleartransferANT). Σε αυτήν την εναλλακτική δυνατότητα της τεχνικής της πυρηνικής μεταφοράς οι επιστήμονες δημιουργούν μια βλαστοκύστη της οποίας το γενετικό υλικό έχει τροποποιηθεί έτσι ώστε να μην είναι δυνατή η παραπέρα ανάπτυξη και εμφύτευση στη μήτρα. Η τεχνική αυτή στοχεύει στη δημιουργία οντοτήτων που στην πραγματικότητα δεν αποτελούν κανονικά έμβρυα, αλλά πηγές πολυδύναμων βλαστικών κυττάρων. Η τεχνική ΑΝΤ που προς το παρόν έχει δοκιμαστεί μόνο σε βλαστοκύστεις ποντικών, επέτρεψε την παραγωγή βλαστικών κυττάρων, χωρίς την καταστροφή βιώσιμων ανθρώπινων βλαστοκύστεων. Μερικοί απ’ όσους αντιτίθενται στην έρευνα για τα βλαστοκύτταρα, εγκρίνουν την τεχνική ΑΝΤ, καθώς η προκύπτουσα βλαστοκύστη, ποτέ δεν αναπτύσσεται σε ένα πλήρως ανθρώπινο ον και συνεπώς δεν έχει την ηθική υπόσταση ενός ανθρώπινου εμβρύου. Εντούτοις αυτή η διαδικασία απορρίπτεται από άλλους διότι περιλαμβάνει τη δημιουργία μιας ατελούς βλαστοκύστης που είναι σχεδιασμένη ώστε να καταστρέφεται.
* Να κάνεις ένα ώριμο κύτταρο να δρα σαν εμβρυικό βλαστοκύτταρο. Κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης που τα κύτταρα διαφοροποιούνται ολοένα και περισσότερο, χάνεται η δυνατότητά τους να δραστηριοποιούν τα γονίδια που επιτρέπουν στα εμβρυικά βλαστικά κύτταρα να είναι τόσο εύελικτα. Η σίγαση αυτών των γονιδίων φαίνεται ότι είναι υπεύθυνη για τη διατήρηση των εξειδικευμένων κυττάρων ως τέτοιων και για τον περιορισμό των διαφοροποιητικών δυνατοτήτων των ώριμων βλαστοκυττάρων. «Αναπρογραμματίζοντας» ένα ώριμο βλαστοκύτταρο ώστε να μπορεί να δραστηριοποιήσει τα γονίδια που επιτρέπουν την ευελιξία, οι επιστήμονες ελπίζουν ότι θα τα κατευθύνουν ώστε να επιστρέψουν σε μια κατάσταση μεγαλύτερη ευελιξίας. Είναι επίσης πιθανό, κάποια ημέρα, να κατορθώσουν να επαναπρογραμματίζουν κάθε κύτταρο και όχι μόνο τα βλαστικά. Ωστόσο η έρευνα στο πεδίο αυτό βρίσκεται στα αρχικά στάδια και οι επιστήμονες ίσως βρίσκονται πολλά χρόνια μακριά, μέχρι να μπορούν να καταστήσουν ένα ώριμο κύτταρο, τόσο ευέλικτο όσο ένα εμβρυικό βλαστοκύτταρο.
Γιατί η έρευνα με τα βλαστοκύτταρα συνεχίζεται;
Αυτή τη στιγμή λίγες μόνο ασθένειες θεραπεύονται με τη χρήση βλαστοκυττάρων, διότι οι επιστήμονες μπορούν να αναγεννήσουν μερικούς μόνο τύπους ιστών. Ωστόσο η επιτυχία των περισσότερο καθιερωμένων θεραπειών που βασίζονται στα βλαστοκύτταρα -μεταμοσχεύσεις δέρματος και αίματος- γεννούν την ελπίδα, ότι κάποια ημέρα τα βλαστοκύτταρα θα επιτρέψουν στους επιστήμονες να αναπτύξουν θεραπείες για μια ποικιλία ασθενειών που θεωρούνταν ως ανίατες. Πολλές σοβαρές ασθένειες προκαλούνται από την απώλεια ενός τύπου κυττάρου ή ιστού. Για παράδειγμα ο διαβήτης τύπου Ι (νεανικός) οφείλεται στην απώλεια των κυττάρων του παγκρέατος που παράγουν ινσουλίνη και η θεραπεία περιορίζεται μόνο στην ανακούφιση των συμπτωμάτων του. Η εύρεση μιας θεραπείας για τέτοια νοσήματα θα γινόταν ευκολότερη για τους επιστήμονες αν είχαν τη δυνατότητα απλώς να επαναναπτύσσουν τα ελλείποντα ή κατεστραμμένα κύτταρα και να τα μεταμοσχεύουν στους ασθενείς.
Βλαστικά κύτταρα του αίματος
Μετά από ένα γδάρσιμο στο γόνατο ή μια αιμοδοσία το σώμα αναπληρώνει τα κύτταρα που χάθηκαν από ένα μικρό αριθμό ημι-εξειδικευμένων αιματοποιητικών βλαστοκυττάρων που περιέχονται στο αίμα και τον ερυθρό μυελό. Για δεκαετίες οι επιστήμονες χρησιμοποιούσαν αυτούς τους τύπους ώριμων βλαστοκυττάρων για να θεραπεύσουν ασθενείς που έπασχαν από λευχαιμία, δρεπανοκυτταρική αναιμία, καταστροφές του ερυθρού μυελού , από μερικές μεταβολικές ασθένειες και από ανοσοανεπάρκειες, στις οποίες ο οργανισμός έχει χάσει τη δυνατότητα να αναπληρώνει τα δικά του υγιή κύτταρα του αίματος. Τα αιματοποιητικά βλαστοκύτταρα γεννούν όλα τα είδη των κυττάρων του αίματος, από αυτά που προασπίζονται τον οργανισμό μας έναντι των μολύνσεων, ως τα αιμοπετάλια. Προκαταρκτικά αποτελέσματα συνηγορούν ότι ίσως είναι ικανά να παράγουν και άλλους τύπους κυττάρων, αλλά αυτό δεν έχει ακόμη αποδειχτεί.
Κατά το παρελθόν ο μοναδικός τρόπος χρήσης των αιματοποιητικών βλαστοκυττάρων σε θεραπείες διεξαγόταν μέσω των μεταμοσχεύσεων μυελού. Η εξαγωγή όμως μυελού των οστών είναι μια δυσχερής για τον ασθενή και επεμβατική διαδικασία και για να είναι επιτυχής πρέπει ο δότης και ο δέκτης να είναι γενετικώς παρόμοιοι. Αν από γενετική άποψη είναι τελείως διαφορετικοί, τα κύτταρα του αίματος που παράγονται από τον μεταμοσχευμένο μυελό, είναι πιθανό να αναγνωρίζουν το σώμα του δέκτη ως ξένο και να επιτίθενται στα κύτταρα και τα όργανά του. Επίσης το ανοσοβιολογικό σύστημα του ασθενούς είναι πιθανό να απορρίψει το μόσχευμα, προκαλώντας έναν επικίνδυνο «πόλεμο» μέσα στο σώμα του ασθενούς.
Προσφάτως οι επιστήμονες ανέπτυξαν τρόπους να παραγάγουν αιματοποιητικά βλαστικά κύτταρα από το αίμα που περιέχεται στον ομφάλιο λώρο και τον πλακούνται κατά τον τοκετό. Τα βλαστικά κύτταρα που έχουν απομονωθεί από τον ομφάλιο λώρο, αν χρησιμοποιηθούν για θεραπείες σε κάποιο από τα επόμενα στάδια της ζωής ενός ασθενούς, έχουν πολύ μικρότερες πιθανότητες να προκαλέσουν τον «εσωτερικό πόλεμο» που αναφέρθηκε προηγουμένως, μέσα στο σώμα του δέκτη (σημ. καθώς είναι ο ίδιος από τον οποίο προέρχονται τα κύτταρα αυτά. Είναι επίσης περισσότερο αποδεκτά απ’ ότι τα βλαστικά κύτταρα του μυελού των οστών, καθώς η εξαγωγή αυτού του αίματος, δεν θέτει σε κίνδυνο τη μητέρα ή το παιδί.
Το μεταβαλλόμενο πρόσωπο των μοσχευμάτων του δέρματος
Για πολλά χρόνια οι επιστήμονες εκμεταλλεύονται τις αναγεννητικές δυνατότητες του ανθρώπινου δέρματος στη θεραπεία εγκαυμάτων με τη χρησιμοποίηση μοσχευμάτων δέρματος. Τα μοσχεύματα αυτά είναι δυνατά εξαιτίας της ύπαρξης βλαστοκυττάρων κάτω ακριβώς από το πάνω στρώμα του δέρματος. Κάθε ημέρα χιλιάδες νέων κυττάρων παράγονται και παίρνουν τη θέση αυτών που απορρίπτονται. Αν σε κάποιον άνθρωπο, λόγω εγκαυμάτων, έχει καταστραφεί η πηγή αυτών των βλαστοκυττάρων, το δέρμα του δεν είναι ικανό να αναγεννηθεί από μόνο του. Παραδοσιακά οι ιατροί, αντιμετωπίζουν τα σοβαρά εγκαύματα με τη μεταμόσχευση τμημάτων από μη κατεστραμμένες περιοχές του σώματος. Αν όμως οι ιατροί δεν βρίσκουν αρκετό υγιές δέρμα για να καλύψουν τις περιοχές που έχουν υποστεί έγκαυμα, ο ασθενής μπορεί να πεθάνει.
Τώρα οι επιστήμονες είναι σε θέση να αναπτύσσουν μεγάλες επιφάνειες νέου δέρματος, καλλιεργώντας βλαστικά κύτταρα που προέρχονται από υγιής περιοχές του δέρματος. Αυτή η πρακτική που αντιπροσωπεύει ένα είδος μηχανικής ιστών, τα τελευταία 20 χρόνια, έχει καταστεί ρουτίνα για την αντιμετώπιση ανθρώπων που έχουν υποστεί εγκαύματα. Προσφάτως οι επιστήμονες ταυτοποίησαν άλλους τύπους βλαστικών κυττάρων στους θύλακες των τριχών και σε βαθύτερα τμήματα του δέρματος. Η ενσωμάτωση αυτών των νέων κυττάρων στους τεχνολογικά συντεθειμένους ιστούς, θα βοηθήσει να παραχθούν στο μέλλον, περισσότερο φυσικά στην εμφάνιση μοσχεύματα δέρματος.
Τα βλαστοκύτταρα του ομφάλιου λώρου
Tο 2005, οι Eθνικές Aκαδημίες παρουσίασαν μια έκθεση, με τον τίτλο: Αίμα ομφάλιου λώρου: Καθιερώνοντας ένα εθνικό αιματοποιητικό πρόγραμμα τράπεζας βλαστοκυττάρων, στην οποία συνιστούσε τη δημιουργία μιας «τράπεζας» αίματος ομφάλιου λώρου προκειμένου να επιτευχθεί η εκμετάλλευση των ιατρικών δυνατοτήτων αυτής της πηγής βλαστοκυττάρων. Μια τέτοια τράπεζα όχι μόνο θα ωφελούσε τους ανθρώπους από τους οποίους το αίμα συλλέχθηκε αλλά καθένα που έχει ανάγκη από μεταμόσχευση αίματος. Όπως με τις τράπεζες αίματος για τις μεταγγίσεις αίματος, οι επιστήμονες θα μπορούσαν να ερευνήσουν την τράπεζα αυτή για να βρούν τον καταλληλότερο δότη για κάθε ασθενή, παρέχοντας έτσι τη δυνατότητα για ασφαλέστερες και προσωποποιημένες, κυτταρικές θεραπείες.
Συντάχθηκε απο τον/την hfr
Κυριακή, 06 Ιουλίου 2008 10:36
Για αιώνες οι επιστήμονες γνώριζαν ότι κάποια ζώα μπορούν να αναγεννούν χαμένα τμήματα του σώματός τους. Και ο άνθρωπος στην πραγματικότητα μοιράζεται αυτήν την ικανότητα που έχουν άλλα ζώα, όπως ο αστερίας και ο τρίτων. Αν και δεν μπορούμε να αναπληρώσουμε ένα απολεσθέν πόδι ή δάκτυλο, τα σώματά μας αναγεννούν κανονικά το αίμα, το δέρμα και άλλους ιστούς. Η ταυτότητα των παντοδύναμων αυτών κυττάρων που μας επιτρέπουν να αναγεννούμε μερικούς ιστούς , αποκαλύφθηκε με τα πειράματα
που έγιναν στο μυελό των οστών την δεκαετία του 1950. Χάρη στα πειράματα αυτά επιβεβαιώθηκε η ύπαρξη των βλαστικών κυττάρων και αναπτύχθηκε η μεταμόσχευση μυελού, μια θεραπεία που χρησιμοποιείται ευρύτατα σήμερα στην ιατρική.
Αυτή η ανακάλυψη δημιούργησε προσδοκίες για τη δυνατότητα αξιοποίησης της αναγέννησης στην ιατρική. Πρώτη φορά στην ιστορία οι ιατροί μπορούσαν να αναγεννήσουν έναν κατεστραμμένο ιστό από μια νέα πηγή υγιών κυττάρων, αξιοποιώντας τη μοναδική ικανότητα των βλαστοκυττάρων, να δημιουργούν πολλούς από τους τύπους των εξειδικευμένων κυττάρων του σώματός μας.
Άπαξ και αναγνωρίστηκε η ιατρική δυνατότητα της αναγέννησης, μέσω των διαδοχικών μεταμοσχεύσεων μυελού των οστών, οι επιστήμονες έστρεψαν την προσοχή τους στην εύρεση παρόμοιων κυττάρων στο έμβρυο. Προγενέστερες έρευνες στην ανάπτυξη του ανθρώπου είχαν αποκαλύψει ότι τα κύτταρα του εμβρύου, είναι ικανά για την παραγωγή οποιουδήποτε κυττάρου του σώματός μας. Οι επιστήμονες κατόρθωσαν να αποσπάσουν εμβρυικά βλαστοκύτταρα από τον ποντικό τη δεκαετία του 1980, δεν ήταν παρά το 1998, που μια ομάδα επιστημόνων του Πανεπιστημίου του Wisconsin–Madison, κατάφερε να απομονώσει ανθρώπινα βλαστοκύτταρα και να τα κρατήσει ζωντανά στο εργαστήριο. Η ομάδα γνώριζε ότι η επιτυχία της αυτή, οφειλόταν στην ικανότητα των βλαστοκυττάρων να παραμένουν αδιαφοροποίητα για μακρό χρονικό διάστημα, χωρίς ωστόσο να χάνουν την ικανότητά τους να μεταμορφώνονται σε μια ποικιλία κυττάρων, στα οποία συμπεριλαμβάνονται νευρικά κύτταρα, κύτταρα του εντέρου, των μυών, των οστών και των χόνδρων. Η έρευνα στα βλαστοκύτταρα γρήγορα συνοδεύτηκε από τις ελπίδες για την επίτευξη μεγάλων ιατρικών ανακαλύψεων. Οι επιστήμονες προσπαθούν να σχεδιάσουν θεραπείες με τις οποίες κατεστραμμένα κύτταρα ανασυντίθενται ή αντικαθίστανται από ιστούς που έχουν προέλθει από βλαστοκύτταρα, ώστε να προσφέρουν ελπίδα στους ανθρώπους που πάσχουν από καρκίνο, διαβήτη, καρδιαγγειακά νοσήματα, τραυματισμούς του νωτιαίου μυελού και πολλές άλλες αρρώστιες. Τόσο τα ενήλικα όσο και τα εμβρυικά βλαστοκύτταρα, ανοίγουν νέους δρόμους στους ερευνητές για την ανάπτυξη σύγχρονων αξιόπιστων μεθόδων ανακάλυψης και ελέγχου φαρμάκων. Παρέχουν επίσης ισχυρότατα όπλα στην έρευνα για την κατανόηση της βασικής βιολογίας του ανθρώπινου σώματος.
Με την προσέλκυση ειδικών επιστημόνων, ιατρών, βιοηθικών και άλλων οι Εθνικές Ακαδημίες εξέτασαν τις δυνατότητες των τεχνολογίας βλαστοκυττάρων στην ιατρική και παρείχαν ένα φόρουμ για την συζήτηση των ηθικών συνεπειών και το ηθικών διλημμάτων της έρευνας για τα βλαστοκύτταρα.
Τελικώς κάθε κύτταρο του ανθρωπίνου σώματος, μας φέρνει πίσω σε ένα γονιμοποιημένο ωάριο που προήλθε από την ένωση ενός ωαρίου με ένα σπερματοζωάριο. Όμως το ανθρώπινο σώμα αποτελείται από 200 διαφορετικούς τύπους κυττάρων, όχι από έναν μόνο. Κατά τη διάρκεια της πρώιμης ανάπτυξης, όπως και αργότερα, διάφοροι τύποι βλαστοκυττάρων γεννούν εξειδικευμένα ή διαφοροποιημένα κύτταρα, όπως τα νευρικά κύτταρα, τα κύτταρα του δέρματος, του αίματος, και των μυών, που διεκπεραιώνουν συγκεκριμένες λειτουργίες του οργανισμού.
Κατά τη διάρκεια των δύο τελευταίων δεκαετιών, οι επιστήμονες αποκρυπτογράφησαν βαθμιαία, τις διαδικασίες με τις οποίες τα αδιαφοροποίητα βλαστοκύτταρα, αναπτύσσονται στους εξειδικευμένους τύπους κυττάρων του ανθρωπίνου σώματος. Τα βλαστοκύτταρα μπορούν να αναπαραχθούν και να παραγάγουν εξειδικευμένους τύπους κυττάρων.
Αυτή η ιδιότητα καθιστά τα βλαστοκύτταρα ελκυστικά για τους επιστήμονες που επιδιώκουν να σχεδιάσουν θεραπευτικές εφαρμογές για την αντικατάσταση των κυττάρων που έχουν καταστραφεί ή χαθεί.
Οι τύποι των βλαστοκυττάρων
Βλαστοκύτταρα υπάρχουν σε όλους μας, από τα πρώτα στάδια της ανθρώπινης ανάπτυξης, ως το τέλος της ζωής μας. Όλα τα βλαστοκύτταρα αποδεικνύονται χρήσιμα στην ιατρική έρευνα, κάθε όμως τύπος, παρέχει τόσο υποσχέσεις, όσο και περιορισμούς. Τα εμβρυικά βλαστοκύτταρα που μπορούν να ληφθούν από ένα πολύ αρχικό στάδιο της ανθρώπινης ανάπτυξης, έχουν τη δυνατότητα να παράγουν όλους τους τύπους κυττάρων του ανθρώπινου σώματος. Τα ενήλικα βλαστοκύτταρα που βρίσκονται σε ορισμένους ιστούς του πλήρως ανεπτυγμένου ανθρώπου, από το μωρό ως τον ενήλικα, μπορεί να περιορίζονται στην παραγωγή ορισμένων μόνο τύπων εξειδικευμένων κυττάρων. Προσφάτως οι επιστήμονες ταυτοποίησαν βλαστοκύτταρα στο αίμα του ομφάλιου λώρου και τον πλακούντα, από τα οποία μπορούν να παραχθούν οι διάφοροι τύποι των κυττάρων του αίματος.
Εμβρυικά βλαστοκύτταρα
Μια βλαστοκύστη είναι το μη εμφυτευμένο έμβρυο που έχει αναπτυχθεί 5 ημέρες μετά τη γονιμοποίηση ενός ωαρίου από ένα σπερματοζωάριο. Η βλαστοκύστη περιέχει όλα τα υλικά που είναι απαραίτητα για την ανάπτυξη ενός πλήρους ανθρώπινου σώματος. Η βλαστοκύστη είναι μια ως επί το πλείστον κοίλη σφαίρα από κύτταρα της οποίας το μέγεθος είναι μικρότερο από το μέγεθος της τελείας που υπάρχει στο τέλος αυτής της πρότασης. Στο εσωτερικό της βρίσκεται η εσωτερική μάζα κυττάρων που αποτελείται από 30-34 κύτταρα που χαρακτηρίζονται από τους επιστήμονες ως πολυδύναμα, λόγω της ικανότητάς τους να διαφοροποιούνται προς όλους τους τύπους κυττάρων του ανθρώπινου σώματος.
Στην κοινή χρήση με τη λέξη έμβρυο, αναφερόμαστε σε όλα τα στάδια της ανάπτυξης από τη γονιμοποίηση και εντεύθεν. Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν τους όρους μορίδιο και βλαστοκύστη όταν αναφέρονται σε καθορισμένα στάδια της ανάπτυξης, πριν την εμφύτευση. Το βιβλιαράκι αυτό προκειμένου να είναι κατά το δυνατόν ακριβέστερο χρησιμοποιεί τους επιστημονικούς όρους όταν περιγράφει επιστημονικές έννοιες , χρησιμοποιεί όμως και τη λέξη έμβρυο, όταν η περισσότερη ακρίβεια, φάνηκε πιθανότερο ότι θα προκαλέσει σύγχυση παρά θα αποσαφηνίσει.
Στην φυσιολογική ανάπτυξη η βλαστοκύστη μπορεί να εμφυτευθεί στο τοίχωμα της μήτρας ώστε να καταστεί έμβρυο και να συνεχίσει την ανάπτυξη της στον ώριμο οργανισμό. Τα εξωτερικά κύτταρά της θα αρχίσουν να σχηματίζουν τον πλακούντα, ενώ τα εσωτερικά θα αρχίσουν να διαφοροποιούνται προς όλο και περισσότερο εξειδικευμένα κύτταρα του οργανισμού. Όταν η βλαστοκύστη πρόκειται να χρησιμοποιηθεί στην έρευνα των βλαστοκυττάρων, οι επιστήμονες αφαιρούν την εσωτερική μάζα κυττάρων και τα τοποθετούν σε τριβλία με ένα πλούσιο θρεπτικό υπόστρωμα, ώστε να δώσουν εμβρυικά βλαστοκύτταρα.
Τα κύτταρα αυτά φαίνεται ότι είναι περισσότερο ευέλικτα από τα βλαστικά κύτταρα των ενηλίκων, καθώς έχουν τη δυνατότητα να παραγάγουν κάθε τύπο κυττάρου του ανθρώπινου οργανισμού. Είναι επίσης ευκολότερο να συλλεγούν, να απομονωθούν και να διατηρηθούν στο εργαστήριο σε σχέση με τα ενήλικα βλαστοκύτταρα. Οι επιστήμονες μπορούν να κάνουν τα βλαστοκύτταρα να αναπαράγονται για μεγάλες χρονικές περιόδους, παραμένοντας σε μια αδιαφοροποίητη κατάσταση, πριν τα προκαλέσουν να παράξουν διαφοροποιημένα κύτταρα. Αυτό σημαίνει ότι αρκούν λίγα βλαστοκύτταρα για την παραγωγή μιας μεγάλης τράπεζας από αυτά, που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στα πειράματα. Ωστόσο τέτοια αδιαφοροποίητα βλαστοκύτταρα δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν άμεσα στις μεταμοσχεύσεις ιστών, διότι μπορούν να προκαλέσουν ένα τύπο όγκου που ονομάζεται τεράτωμα. Για να μπορούν να χρησιμοποιηθούν τα βλαστοκύτταρα για θεραπευτικούς σκοπούς, πρέπει πρώτα να διαφοροποιηθούν σε εξειδικευμένους τύπους κυττάρων. Μερικοί θεωρούν ότι η έρευνα για τα βλαστοκύτταρα είναι ηθικά απαράδεκτη, διότι με την αφαίρεση της εσωτερικής μάζας των κυττάρων, η βλαστοκύστη δεν μπορεί να αναπτυχθεί σε ένα πλήρες ανθρώπινο ον.
Οι πηγές των εμβρυικών βλαστοκυττάρων
In Vitro Fertilization: Η μεγαλύτερης δυναμικότητας πηγή βλαστοκύστεων για την έρευνα των βλαστοκυττάρων προέρχεται από τις κλινικές in vitro γονιμοποίησης (IVF). Η διαδικασία της IVF προϋποθέτει την πρόσληψη των ωαρίων μιας γυναίκας με μια χειρουργική διαδικασία την οποία η γυναίκα υφίσταται μετά την υποβολή της σε εντατική αγωγή με «φάρμακα γονιμότητας», προκειμένου να υποκινηθούν οι ωοθήκες της να παράγουν μεγάλο αριθμό ώριμο ωαρίων. Όταν η IVF χρησιμοποιείται για αναπαραγωγικούς λόγους, οι γιατροί γονιμοποιούν όλα τα ωάρια, ώστε να μεγιστοποιηθεί η πιθανότητα παραγωγής μιας βιώσιμης βλαστοκύστης που μπορεί να εμφυτευθεί στη μήτρα. Επειδή όμως δεν εμφυτεύονται όλα τα γονιμοποιημένα ωάρια παράγεται μια μεγάλη τράπεζα βλαστοκύστεων που περισσεύουν, οι οποίες φυλάσσονται σε ψυκτικούς θαλάμους που είναι διεσπαρμένοι σε όλη τη χώρα. Οι βλαστοκύστεις που αποθηκεύονται στις κλινικές IVF θα μπορούσαν να αποδειχθούν μια σημαντική πηγή εμβρυικών βλαστοκυττάρων προορισμένων να χρησιμοποιηθούν στην βιοιατρική έρευνα. Επειδή όμως οι περισσότερες από αυτές τις βλαστοκύστεις είχαν δημιουργηθεί πριν υπάρξει έρευνα στα βλαστοκύτταρα, οι περισσότεροι δότες δεν είχαν ερωτηθεί αν συγκατατίθενται στη χρησιμοποίηση αυτών των εναπομεινασών βλαστοκύστεων για ερευνητικούς σκοπούς.
Η τεχνική in vitro γονιμοποίησης θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή βλαστοκύστεων για συγκεκριμένους ερευνητικούς σκοπούς. Αυτό θα διευκόλυνε την απομόνωση βλαστικών κυττάρων με γενετικά χαρακτηριστικά που είναι απαραίτητα για τη μελέτη συγκεκριμένων ασθενειών. Για παράδειγμα μπορεί να γίνει δυνατή η μελέτη της προέλευσης μια κληρονομικής νόσου όπως η κυστική ίνωση, χρησιμοποιώντας βλαστικά κύτταρα που έχουν παραχθεί από ωάρια και σπερματοζωάρια δοτών οι οποίοι πάσχουν από αυτό το νόσημα. Ωστόσο για μερικούς ανθρώπους η δημιουργία βλαστικών κυττάρων για ερευνητικούς λόγους με τη χρήση IVF, θεωρείται ηθικά προβληματική, επειδή αποσκοπεί στη δημιουργία μιας βλαστοκύστης που δεν θα αναπτυχθεί ποτέ σε ένα ανθρώπινο όν.
Πυρηνική μεταφορά:
Η διαδικασία που αποκαλείται πυρηνική μεταφορά αποτελεί μια άλλη πιθανή μέθοδο παραγωγής εμβρυικών βλαστοκυττάρων. Στα ζώα η πυρηνική μεταφορά διενεργείται με την εισαγωγή του πυρήνα ενός ήδη διαφοροποιημένου ενήλικου κυττάρου- για παράδειγμα ενός κυττάρου του δέρματος – σε ένα ωάριο από το οποίο έχει αφαιρεθεί ο πυρήνας. Το ωάριο αυτό, που πλέον περιέχει το γενετικό υλικό του κυττάρου του δέρματος, διεγείρεται ώστε να σχηματίσει μια βλαστοκύστη από την οποία μπορούν να παραχθούν εμβρυικά βλαστοκύτταρα. Συνεπώς τα βλαστοκύτταρα που δημιουργήθηκαν με τη μέθοδο αυτή, αποτελούν «κλώνους» του αρχικού ενήλικου κυττάρου, καθώς το πυρηνικό DNA τους, είναι όμοιο με το δικό του.
Ως το καλοκαίρι του 2006 η πυρηνική μεταφορά δεν ήταν επιτυχής στην παραγωγή ανθρώπινων εμβρυικών κυττάρων (Οι ισχυρισμοί ενός Κορεάτη επιστήμονα, ότι παρήγαγε ανθρώπινα βλαστικά κύτταρα χρησιμοποιώντας την τεχνική της πυρηνικής μεταφοράς, αποδείχτηκαν αβάσιμοι και απορρίφθηκαν), η πρόοδος όμως στην έρευνα που γίνεται στους ζωικούς οργανισμούς θα καταστήσει δυνατή τη χρησιμοποίηση αυτής της τεχνικής για την παραγωγή ανθρώπινων βλαστοκυττάρων στο μέλλον.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αν μπορούν να χρησιμοποιήσουν την πυρηνική μεταφορά για την παραγωγή ανθρώπινων βλαστοκυττάρων θα μπορούν να μελετήσουν την ανάπτυξη και την πορεία συγκεκριμένων ασθενειών, κατασκευάζοντας βλαστοκύτταρα που περιέχουν τα γονίδια για τις ασθένειες αυτές. Στο μέλλον οι επιστήμονες θα μπορεί να είναι ικανοί να κατασκευάσουν «προσωποποιημένα» βλαστοκύτταρα που θα περιέχουν το γενετικό υλικό του συγκεκριμένου ασθενούς. Τα εμβρυικά βλαστοκύτταρα που δημιουργούνται με την
Η παραγωγή εμβρυικών βλαστοκυττάρων με τη χρήση της Πυρηνικής Μεταφοράς δεν είναι το ίδιο πράγμα με την Αναπαραγωγική κλωνοποίηση.
Η χρησιμοποίηση της πυρηνικής μεταφοράς για την ανάπτυξη ειδικών βλαστοκυττάρων για νοσήματα μπορεί να αποκληθεί ερευνητική κλωνοποίηση και η χρησιμοποίηση αυτής της τεχνικής για προσωποποιημένη μεταμόσχευση ιστών ονομάζεται μερικές φορές θεραπευτική κλωνοποίηση. Οι όροι αυτοί πρέπει να διακριθούν προσεκτικά από την αναπαραγωγική κλωνοποίηση της οποίας ο σκοπός είναι εμφύτευση ενός κλωνοποιημένου εμβρύου στη μήτρα μιας γυναίκας ώστε να αναπτυχθεί πλήρως σε άτομο. Αυτή είναι η τεχνική με την οποία δημιουργήθηκε η Dolly και που σήμερα χρησιμοποιείται ευρέως για την αναπαραγωγική κλωνοποίηση ζώων. Ωστόσο στον άνθρωπο η αναπαραγωγική κλωνοποίηση έχει αποθαρρυνθεί ενεργά από την πλειονότητα της επιστημονικής κοινότητας. Οι Εθνικές Ακαδημίες στην αναφορά τους του 2002 για τις Επιστημονικές και Ιατρικές πλευρές της Αναπαραγωγικής Κλωνοποίησης στον Ανθρωπο, έχουν διατυπώσει τη θέση ότι «Η αναπαραγωγική κλωνοποίηση ανθρώπου δεν πρέπει να επιχειρηθεί στον τρέχοντα χρόνο. Είναι επικίνδυνη και είναι πιθανό να αποτύχει»
πυρηνική μεταφορά μπορούν να ταιριάζουν γενετικά με το άτομο που χρειάζεται ένα μόσχευμα, μειώνοντας την πιθανότητα να το απορρίψει ο οργανισμός του, κάτι που συμβαίνει στις παραδοσιακές διαδικασίες μεταμόσχευσης.
Αν και η χρησιμοποίηση της πυρηνικής μεταφοράς για την παραγωγή βλαστοκυττάρων δεν είναι ταυτόσημη με την αναπαραγωγική κλωνοποίηση, μερικοί ανησυχούν ότι θα υπάρξει κακή εφαρμογή της τεχνικής σε διαδικασίες που αποσκοπούν στην αναπαραγωγική κλωνοποίηση. Άλλες ηθικές ενστάσεις περιλαμβάνουν την χορήγηση ωαρίων που απαιτούν τη συγκατάθεση της δότριας και επίσης την πιθανή καταστροφή των βλαστοκύστεων.
Μερικές από τις γνωστές πηγές βλαστοκυττάρων
Μερικές από τις γνωστές πηγές βλαστοκυττάρων
Ενήλικα Βλαστοκύτταρα: Τα βλαστοκύτταρα τα ενήλικα βλαστοκύτταρα βρίσκονται βαθιά κρυμμένα στα όργανα περιβαλλόμενα από εκατομμύρια συνηθισμένων κυττάρων και μπορούν, όποτε χρειάζεται να αναπληρώνουν μερικά από αυτά. Στην πραγματικότητα μερικά ενήλικα βλαστοκύτταρα χρησιμοποιούνται σήμερα στη θεραπεία.
Τα βλαστοκύτταρα έχουν βρεθεί σε διάφορα όργανα που χρειάζονται μια συνεχή ανανέωση των κυττάρων τους, όπως στο αίμα, το δέρμα, το επιθήλιο των εντέρων και έχουν επίσης βρεθεί σε αναπάντεχες θέσεις, όπως για παράδειγμα στον εγκέφαλο, που δεν είναι γνωστό, αν αναπληρώνουν τα κύτταρά του. Αντίθετα από τα εμβρυικά βλαστοκύτταρα, τα ενήλικα είναι ήδη σε κάποιο βαθμό εξειδικευμένα. Για παράδειγμα τα βλαστοκύτταρα του αίματος κανονικά παράγουν τους διάφορους τύπους κυττάρων του αίματος, ενώ τα νευρικά βλαστοκύτταρα, παράγουν μόνο τους διαφορετικούς τύπους κυττάρων του εγκεφάλου. Ωστόσο σύγχρονες έρευνες δείχνουν ότι μερικά βλαστοκύτταρα μπορούν να είναι περισσότερο ευέλικτα απ΄όσο θεωρούσαμε στο παρελθόν, καθώς μπορούν να παράγουν μια μεγάλη ποικιλία κυτταρικών τύπων. Για παράδειγμα μερικά πειράματα προτείνουν ότι βλαστικά κύτταρα του αίματος που απομονώθηκαν από ενήλικους ποντικούς μπόρεσαν να παραγάγουν ηπατικά, μυϊκά κύτταρα καθώς και κύτταρα του δέρματος. Αυτά όμως τα αποτελέσματα δεν έχουν αποδειχτεί και δεν έχουν επίσης παρατηρηθεί σε ανθρώπινα κύτταρα. Ωστόσο οι επιστήμονες εργάζονται προκειμένου να ανακαλύψουν έναν τρόπο να διεγείρουν τα ενήλικα βλαστοκύτταρα ή άλλους τύπους ενηλίκων κυττάρων, ώστε να γίνουν άνω περισσότερο πολύπλευρα. Αν το επιτύχουν, τότε θα έχουν παράξει μια άλλη πηγή αδιαφοροποίητων βλαστοκυττάρων.
ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΤΩΝ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΩΝ ΠΗΓΩΝ ΒΛΑΣΤΟΚΥΤΤΑΡΩΝ
Εμβρυικά βλαστοκύτταρα
Ενήλικα βλαστοκύτταρα
Ιδιότητες
In vitro γονιμοποίηση
• Μπορεί να παραγάγει όλους τους κυτταρικούς τύπους.
•Σχετικώς εύκολη στην ταυτοποίηση, απομόνωση, διατήρηση και καλλιέργεια στο εργαστήριο.
•Μεγάλη πηγή βλαστοκυττάρων που "περισσεύουν" από κλινικές IVF.
Πυρηνική μεταφορά
•Μπορεί να παραγάγει όλους τους κυτταρικούς τύπους.
•Σχετικώς εύκολη στην ταυτοποίηση, απομόνωση, διατήρηση και καλλιέργεια στο εργαστήριο.
•Παραγωγή βλαστοκυττάρων που μπορεί να είναι γενετικώς συμβατά με τον ασθενή
Ενήλικες ιστοί
•Επιτυχής εφαρμογή σε μερικές θεραπείες.
•Παραγωγή βλαστοκυττάρων που μπορεί να είναι γενετικώς συμβατά με τον ασθενή.
Περιορισμοί
•Περιορισμένος αριθμός κυτταρικών γραμμών για τις ανάγκες της ομοσπονδιακά χρηματοδοτούμενης έρευνας.
•Κίνδυνοι για τη δημιουργία τερατωμάτων (όγκων) από την μεταμόσχευση αδιαφοροποίητων βλαστοκυττάρων.
•Δεν έχει ακόμη επιτευχθεί στον άνθρωπο.
•Κίνδυνοι για τη δημιουργία τερατωμάτων (όγκων) από την μεταμόσχευση αδιαφοροποίητων βλαστοκυττάρων.
•Παραγωγή περιορισμένου αριθμού κυτταρικών τύπων.
• Δεν βρίσκονται σε όλους τους ιστούς.
• Δυσκολίες στην ταυτοποίηση, απομόνωση, διατήρηση και καλλιέργεια στο εργαστήριο.
Ηθικές επιφυλάξεις
• Καταστροφή ανθρώπινων βλαστοκύστεων.
• Η χορήγησή τους απαιτεί τη σύμφωνη γνώμη των δοτών. • Καταστροφή ανθρώπινων βλαστοκύστεων.
• Η χορήγησή των ωαρίων απαιτεί τη σύμφωνη γνώμη της δότριας.
• Φόβοι για ενδεχόμενη χρησιμοποίησή τους σε αναπαραγωγική κλωνοποίηση. •Δεν έχουν ανακύψει σημαντικές ηθικές επιφυλάξεις για τη χρήση τους.
Η εργασία με τα βλαστοκύτταρα
Η καθημερινή εργασία των εργαστηρίων που μελετούν τα βλαστοκύτταρα, ξεκινά με τη ανάπτυξη τρόπων ταυτοποίησης των βλαστικών κυττάρων, καλλιέργειας κυτταρικών γραμμών και διέγερσης των βλαστοκυττάρων, ώστε να διαφοροποιηθούν. Μόλις επιτευχθούν αυτά τα βήματα, η εργασία πάνω σε ζωικούς οργανισμούς, κατέχει έναν σημαντικό ρόλο στην προώθηση της βασικής έρευνας και την ανάπτυξη ιατρικών εφαρμογών. Αυτή η εργασία είναι απαραίτητη προκειμένου να διαμορφωθεί το θεμέλιο της γνώσης που θα σηματοδοτήσει τα ιατρικά επιτεύγματα.
Η ταυτοποίηση των βλαστοκυττάρων
Από το 1961 ήδη οι επιστήμονες γνώριζαν ότι ο ενήλικας ερυθρός μυελός περιέχει κύτταρα που από τα οποία μπορούν να προκύψουν όλα τα ήδη κυττάρων του αίματος. Δεν ήταν όμως παρά το 1988 που αυτά τα βλαστικά κύτταρα απομονώθηκαν ως καθαροί πληθυσμοί. Γιατί πήρε τόσο πολύ χρονικό διάστημα; Η τεχνική για την ταυτοποίηση των βλαστοκυττάρων αναπτύχθηκε σχετικά προσφάτως. Αυτό ως ένα βαθμό οφείλεται στο ότι τα ενήλικα βλαστικά κύτταρα είναι από την ίδια τη φύση τους δυσδιάκριτα στη μορφή, το μέγεθος, και τη λειτουργία. Τείνουν επίσης να κρύβονται βαθιά στους ιστούς και ανευρίσκονται σε πολύ μικρό αριθμό, κάτι που κάνει την ταυτοποίησή τους και την απομόνωση τους τόσο δύσκολη, όσο η εύρεση μιας βελόνας σε μια θημωνιά άχυρου. Πώς όμως οι επιστήμονες γνωρίζουν πότε έχουν βρει ένα βλαστοκύτταρο;
[Φθορίζοντες δείκτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην ταυτοποίηση των βλαστοκυττάρων που βρίσκονται κρυμμένα μεταξύ ενήλικων τυπικών κυττάρων Στην εικόνα το εμβρυικό βλαστοκύτταρο εντοπίζεται από το πράσινο χρώμα πο εκπέμπτει ο δείκτης.]
Φθορίζοντες δείκτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην ταυτοποίηση των βλαστοκυττάρων που βρίσκονται κρυμμένα μεταξύ ενήλικων τυπικών κυττάρων Στην εικόνα το εμβρυικό βλαστοκύτταρο εντοπίζεται από το πράσινο χρώμα πο εκπέμπτει ο δείκτης.
Κάθε κύτταρο έχει μια συγκεκριμένη συλλογή πρωτεϊνών στην επιφάνειά του που διαφέρει ανάμεσα στους διαφορετικούς τύπους κυττάρων. Οι επιστήμονες μπορούν να χρησιμοποιούν αυτές τις επιφανειακές πρωτεΐνες ως «δείκτες» οι οποίοι χαρακτηρίζουν κάθε κυτταρικό τύπο, λειτουργώντας ως ένα είδος «μοριακής ταυτότητας». Έτσι χρησιμοποιώντας μόρια που φθορίζουν όταν βάλλονται από συγκεκριμένα μήκη κύματος και που μπορούν να αναγνωρίζουν και να συνδέονται με συγκεκριμένες επιφανειακές πρωτεΐνες, οι επιστήμονες μπορούν να διακρίνουν αν έχουν να κάνουν με ένα βλαστοκύτταρο του αίματος ή με ένα ώριμο λευκό αιμοσφαίριο.
Δυστυχώς όμως δεν είναι δυνατός ο προσδιορισμός όλων των βλαστοκυττάρων με τον τρόπο αυτό, διότι οι επιστήμονες δεν έχουν προσδιορίσει ακόμη όλους τους δείκτες για όλους τους τύπους βλαστοκυττάρων. Οι επιστήμονες αναγνωρίζουν επίσης τα βλαστοκύτταρα από τη συμπεριφορά τους στο εργαστήριο: Τα βλαστικά κύτταρα τείνουν να παραμένουν αδιαφοροποίητα και να αναγεννώνται για μεγάλες χρονικές περιόδους.
Οι επιστήμονες θεωρούν ότι ίσως υπάρχουν περισσότεροι τύποι ενήλικων βλαστοκυττάρων από τη χούφτα, που ήδη έχουν προσδιορίσει, αλλά η εύρεσή τους είναι μια δύσκολη διαδικασία.
Η καλλιέργεια των κυτταρικών γραμμών και η διέγερση των βλαστικών κυττάρων, ώστε να διαφοροποιηθούν
Ο όρος κυτταρική καλλιέργεια αναφέρεται στην ανάπτυξη και τη διατήρηση κυττάρων σε ένα ελεγχόμενο περιβάλλον, έξω από κάποιον οργανισμό. Μια επιτυχής κυτταρική καλλιέργεια βλαστοκυττάρων είναι μια καλλιέργεια στην οποία τα κύτταρα διατηρούνται υγιή, διαιρούμενα και αδιαφοροποίητα. Η καλλιέργεια βλαστοκυττάρων είναι το πρώτο βήμα στη δημιουργία μιας γραμμής βλαστοκυττάρων-δηλαδή ένα πολλαπλασιαζόμενο σύνολο γενετικώς ταυτόσημων κυττάρων. Οι γραμμές βλαστοκυττάρων είναι σημαντικές διότι αποτελούν μια μακροχρόνια πηγή πολλαπλασιαζόμενων κυττάρων που είναι διαθέσιμα στους επιστήμονες για την έρευνα και την ανάπτυξη νέων θεραπειών. Οι Εθνικές Ακαδημίες στην αναφορά τους Τα Βλαστοκύτταρα και το μέλλον της Αναγεννητικής Ιατρικής (2001) περιέγραψαν μερικές από τις προκλήσεις της διατήρησης κυτταρικών γραμμών: «Με την πάροδο του χρόνου όλες οι κυτταρικές γραμμές… μεταβάλλονται, συνήθως συσσωρεύοντας δυσμενείς γενετικές μεταλλάξεις. Δεν υπάρχει λόγος να περιμένουμε οι κυτταρικές γραμμές να συμπεριφέρονται διαφορετικά. Ενώ λοιπόν έχουμε να μάθουμε πολλά από τις υπάρχουσες κυτταρικές γραμμές… τέτοιες ανησυχίες επιβάλλουν τη συνέχιση του ελέγχου αυτών των κυττάρων αλλά και την ανάπτυξη νέων κυτταρικών γραμμών βλαστοκυττάρων στο μέλλον».
Μετά τη δημιουργία μιας σταθεροποιημένης κυτταρικής γραμμής βλαστοκυττάρων οι επιστήμονες ξεκινούν τη διαδικασία της διέγερσης τους ώστε να διαφοροποιηθούν σε εξειδικευμένους κυτταρικούς τύπους. Το κυτταρικό περιβάλλον στο οποίο τα βλαστοκύτταρα φυσιολογικά βρίσκονται, παρέχει στους επιστήμονες πληροφορίες για το πώς θα προκαλέσουν τη διαφοροποίησή τους στο εργαστήριο. Για παράδειγμα στο μυελό των οστών, όπου βρίσκονται τα βλαστοκύτταρα του αίματος, τα οστικά κύτταρα αποστέλλουν φυσικά και χημικά μηνύματα που κατευθύνουν τα βλαστοκύτταρα να διαφοροποιηθούν. Οι επιστήμονες έχουν μόλις τώρα αρχίσει να κατανοούν αυτά τα μηνύματα και έχουν αναπτύξει μεθόδους με τις οποίες προσομοιώνεται η διαδικασία αυτή στις κυτταρικές καλλιέργειες. Συνήθως η τεχνική περιλαμβάνει την προσθήκη συγκεκριμένων πρωτεϊνών στην κυτταροκαλλιέργεια και σε μερικές περιπτώσεις, την εισαγωγή συγκεκριμένων γονιδίων στα βλαστικά κύτταρα. Είναι σημαντικό να είναι βέβαιοι οι επιστήμονες ότι τα βλαστικά κύτταρα, θα έχουν πλήρως διαφοροποιηθεί, πριν χρησιμοποιηθούν σε ιατρικές εφαρμογές. Αν πλήρως αδιαφοροποίητα βλαστικά κύτταρα (όπως τα εμβρυικά) μεταμοσχευθούν κατευθείαν σε έναν οργανισμό, είναι πιθανή η δημιουργία ενός τύπου όγκου που αποκαλείται τεράτωμα, κάτι που οι επιστήμονες έχουν παρατηρήσει σε πειράματα με ποντικούς. Ημι-εξειδικευμένα ενήλικα βλαστοκύτταρα και διαφοροποιημένα κύτταρα που έχουν προέλθει από εμβρυικά βλαστοκύτταρα, δεν προκαλούν τη δημιουργία τερατωμάτων.
Ο ρόλος των ζώων στην έρευνα για τα βλαστοκύτταρα
Στην ιατρική έρευνα, όπως και στην έρευνα στην οποία μελετώνται οι βασικές διαδικασίες με τις οποίες αναπτύσσονται οι οργανισμοί και οι ασθένειες, οι επιστήμονες συχνά χρησιμοποιούν πειραματόζωα. Η μεταμόσχευση ανθρώπινων κυττάρων σε ζώα, όπως ο ποντικός, από καιρού αποτελεί μια συνήθη πρακτική για τον έλεγχο της ασφάλειας και της αποτελεσματικότητας νέων φαρμάκων, διαδικασιών και ιατρικών συσκευών, πριν τη χρησιμοποίησή τους σε ανθρώπους εθελοντές. Στην έρευνα για τα βλαστοκύτταρα, οι επιστήμονες χρησιμοποιούν ζώα για να βεβαιωθούν ότι τα κύτταρα αυτά μπορούν να ενσωματωθούν στους ιστούς χωρίς να προκαλέσουν ανεπιθύμητες συνέπειες και ότι η λειτουργία τους εναρμονίζεται με τη λειτουργία του υπόλοιπου σώματος. Για παράδειγμα, πριν τη χρησιμοποίηση βλαστικών κυττάρων για την αντικατάσταση παγκρεατικών κυττάρων που έχουν καταστραφεί από το διαβήτη τύπου Ι στον άνθρωπο, οι επιστήμονες μεταμοσχεύουν ανθρώπινα βλαστικά κύτταρα σε ποντικούς, ώστε να διαπιστώσουν αν διαφοροποιούνται σε υγιή κύτταρα, που παράγουν ινσουλίνη.
Αν η μέθοδος αποδειχτεί επιτυχής στους ποντικούς, μπορεί τελικώς να χρησιμοποιηθεί από τους επιστήμονες στην ανάπτυξη τεχνολογιών θεραπείας του διαβήτη στον άνθρωπο. Η έρευνα με τα πειραματόζωα μπορεί επίσης να αποκαλύψει πώς τα ανθρώπινα κύτταρα διαφοροποιούνται κατά τη διάρκεια της φυσιολογικής ανάπτυξης. Για παράδειγμα οι επιστήμονες μπορούν να μεταμοσχεύουν ανθρώπινα βλαστικά κύτταρα σε έναν ποντικό που βρίσκεται στην ανάπτυξη, προκειμένου να μελετήσουν τις διαδικασίες με τις οποίες συντίθενται και οργανώνονται οι διαφορετικοί ιστοί που συνιστούν τον ανθρώπινο οργανισμό. Οι επιστήμονες μπορούν επίσης να ιχνηθετούν την ανάπτυξη και την εξέλιξη συγκεκριμένων ασθενειών σε ένα ζωικό οργανισμό. Με τη μεταμόσχευση ανθρώπινων βλαστοκυττάρων που προκαλούν συγκεκριμένες ασθένειες, σε μια βλαστοκύστη ποντικού, οι επιστήμονες μπορούν να παρατηρούν πότε και πώς τα κύτταρα που έχουν επηρεαστεί, αρχίζουν να δείχνουν ενδείξεις της ασθένειας και να δοκιμάζουν φάρμακα που ίσως παρεμποδίζουν την εξέλιξή της.
Οι οργανισμοί που περιέχουν κύτταρα ή ιστούς από ένα άλλο άτομο του ίδιου ή διαφορετικού είδους αποκαλούνται χίμαιρες. Ένα κοινό παράδειγμα χίμαιρας είναι ένας ποντικός στον οποίο έχουν μεταμοσχευθεί ανθρώπινα κύτταρα, ώστε να καθίσταται δυνατή η μελέτη ενός ανθρώπινου νοσήματος, ή ο έλεγχος ενός νέου φαρμάκου. Ένα άτομο που έχει υποβληθεί σε μετάγγιση αίματος ή έχει υποστεί μεταμόσχευση μιας καρδιακής βαλβίδας που προέρχεται από χοίρο, είναι επίσης από τεχνική σκοπιά, μια χίμαιρα. Η δημιουργία χιμαιρών για ερευνητικούς σκοπούς έχει σημαντικές ηθικές επιπτώσεις που έχουν γίνει αντικείμενο συζητήσεων μεταξύ επιστημόνων, δεοντολόγων και του κοινού, ειδικά μάλιστα όταν οι χίμαιρες περιέχουν τόσο ανθρώπινα, όσο και ζωικά κύτταρα.
Εναλλακτικές δυνατότητες χρησιμοποίησης εμβρύων στην έρευνα για τα βλαστοκύτταρα.
Προκειμένου οι επιστήμονες να ικανοποιήσουν τις ηθικές ενστάσεις για την καταστροφή των βλαστοκύστεων, προσπαθούν να βρουν νέους τρόπους για την παραγωγή βλαστοκυττάρων που συμπεριφέρονται όπως τα εμβρυικά, με τους οποίους δεν προκαλείται καταστροφή των βλαστοκύστεων. Καθώς η επιστήμη προοδεύει είναι πιθανό να ανακύψουν ηθικά ζητήματα για την εφαρμογή αυτών των εναλλακτικών μεθόδων. Μερικοί πιθανές εναλλακτικές δυνατότητες, είναι:
* Από κύτταρα που έχουν συλλεγεί από το μορίδιο, το αναπτυξιακό στάδιο πριν το στάδιο της βλαστοκύστης. Το μορίδιο, μια συμπαγής σφαίρα από 16-30 κύτταρα η οποία φαίνεται ότι μπορεί να αντέξει την αφαίρεση μερικών κυττάρων, χωρίς τα εναπομείναντα να απολέσουν τη δυνατότητα να αναπτύσσονται. Η αφαίρεση κυττάρων από το μορίδιο γίνεται ήδη σε μερικές κλινικές που εξετάζουν τα έμβρυα που έχουν παραχθεί με in vitro γονιμοποίηση, για την ανίχνευση πιθανών γενετικών νοσημάτων. Ερευνητές προσφάτως έδειξαν ότι τα κύτταρα που απομονώθηκαν από μορίδια ποντικού, μπορούν να παραγάγουν εμβρυικά βλαστοκύτταρα, ενώ τα εναπομείναντα κύτταρα του μοριδίου αναπτύσσονται σε έναν υγιή ποντικό.
Ωστόσο η διαδικασία αυτή για μερικούς μπορεί να είναι ηθικά μη αποδεκτή από μερικούς εξαιτίας της πιθανότητας να βλαφτεί το μορίδιο και εξαιτίας του ότι δεν είναι γνωστές οι μακροπρόθεσμες επιδράσεις της αφαίρεσης κυττάρων από το μορίδιο.
* Η δημιουργία εμβρυικών βλαστοκυττάρων μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται τροποποιημένη πυρηνική μεταφορά (alterednucleartransferANT). Σε αυτήν την εναλλακτική δυνατότητα της τεχνικής της πυρηνικής μεταφοράς οι επιστήμονες δημιουργούν μια βλαστοκύστη της οποίας το γενετικό υλικό έχει τροποποιηθεί έτσι ώστε να μην είναι δυνατή η παραπέρα ανάπτυξη και εμφύτευση στη μήτρα. Η τεχνική αυτή στοχεύει στη δημιουργία οντοτήτων που στην πραγματικότητα δεν αποτελούν κανονικά έμβρυα, αλλά πηγές πολυδύναμων βλαστικών κυττάρων. Η τεχνική ΑΝΤ που προς το παρόν έχει δοκιμαστεί μόνο σε βλαστοκύστεις ποντικών, επέτρεψε την παραγωγή βλαστικών κυττάρων, χωρίς την καταστροφή βιώσιμων ανθρώπινων βλαστοκύστεων. Μερικοί απ’ όσους αντιτίθενται στην έρευνα για τα βλαστοκύτταρα, εγκρίνουν την τεχνική ΑΝΤ, καθώς η προκύπτουσα βλαστοκύστη, ποτέ δεν αναπτύσσεται σε ένα πλήρως ανθρώπινο ον και συνεπώς δεν έχει την ηθική υπόσταση ενός ανθρώπινου εμβρύου. Εντούτοις αυτή η διαδικασία απορρίπτεται από άλλους διότι περιλαμβάνει τη δημιουργία μιας ατελούς βλαστοκύστης που είναι σχεδιασμένη ώστε να καταστρέφεται.
* Να κάνεις ένα ώριμο κύτταρο να δρα σαν εμβρυικό βλαστοκύτταρο. Κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης που τα κύτταρα διαφοροποιούνται ολοένα και περισσότερο, χάνεται η δυνατότητά τους να δραστηριοποιούν τα γονίδια που επιτρέπουν στα εμβρυικά βλαστικά κύτταρα να είναι τόσο εύελικτα. Η σίγαση αυτών των γονιδίων φαίνεται ότι είναι υπεύθυνη για τη διατήρηση των εξειδικευμένων κυττάρων ως τέτοιων και για τον περιορισμό των διαφοροποιητικών δυνατοτήτων των ώριμων βλαστοκυττάρων. «Αναπρογραμματίζοντας» ένα ώριμο βλαστοκύτταρο ώστε να μπορεί να δραστηριοποιήσει τα γονίδια που επιτρέπουν την ευελιξία, οι επιστήμονες ελπίζουν ότι θα τα κατευθύνουν ώστε να επιστρέψουν σε μια κατάσταση μεγαλύτερη ευελιξίας. Είναι επίσης πιθανό, κάποια ημέρα, να κατορθώσουν να επαναπρογραμματίζουν κάθε κύτταρο και όχι μόνο τα βλαστικά. Ωστόσο η έρευνα στο πεδίο αυτό βρίσκεται στα αρχικά στάδια και οι επιστήμονες ίσως βρίσκονται πολλά χρόνια μακριά, μέχρι να μπορούν να καταστήσουν ένα ώριμο κύτταρο, τόσο ευέλικτο όσο ένα εμβρυικό βλαστοκύτταρο.
Γιατί η έρευνα με τα βλαστοκύτταρα συνεχίζεται;
Αυτή τη στιγμή λίγες μόνο ασθένειες θεραπεύονται με τη χρήση βλαστοκυττάρων, διότι οι επιστήμονες μπορούν να αναγεννήσουν μερικούς μόνο τύπους ιστών. Ωστόσο η επιτυχία των περισσότερο καθιερωμένων θεραπειών που βασίζονται στα βλαστοκύτταρα -μεταμοσχεύσεις δέρματος και αίματος- γεννούν την ελπίδα, ότι κάποια ημέρα τα βλαστοκύτταρα θα επιτρέψουν στους επιστήμονες να αναπτύξουν θεραπείες για μια ποικιλία ασθενειών που θεωρούνταν ως ανίατες. Πολλές σοβαρές ασθένειες προκαλούνται από την απώλεια ενός τύπου κυττάρου ή ιστού. Για παράδειγμα ο διαβήτης τύπου Ι (νεανικός) οφείλεται στην απώλεια των κυττάρων του παγκρέατος που παράγουν ινσουλίνη και η θεραπεία περιορίζεται μόνο στην ανακούφιση των συμπτωμάτων του. Η εύρεση μιας θεραπείας για τέτοια νοσήματα θα γινόταν ευκολότερη για τους επιστήμονες αν είχαν τη δυνατότητα απλώς να επαναναπτύσσουν τα ελλείποντα ή κατεστραμμένα κύτταρα και να τα μεταμοσχεύουν στους ασθενείς.
Βλαστικά κύτταρα του αίματος
Μετά από ένα γδάρσιμο στο γόνατο ή μια αιμοδοσία το σώμα αναπληρώνει τα κύτταρα που χάθηκαν από ένα μικρό αριθμό ημι-εξειδικευμένων αιματοποιητικών βλαστοκυττάρων που περιέχονται στο αίμα και τον ερυθρό μυελό. Για δεκαετίες οι επιστήμονες χρησιμοποιούσαν αυτούς τους τύπους ώριμων βλαστοκυττάρων για να θεραπεύσουν ασθενείς που έπασχαν από λευχαιμία, δρεπανοκυτταρική αναιμία, καταστροφές του ερυθρού μυελού , από μερικές μεταβολικές ασθένειες και από ανοσοανεπάρκειες, στις οποίες ο οργανισμός έχει χάσει τη δυνατότητα να αναπληρώνει τα δικά του υγιή κύτταρα του αίματος. Τα αιματοποιητικά βλαστοκύτταρα γεννούν όλα τα είδη των κυττάρων του αίματος, από αυτά που προασπίζονται τον οργανισμό μας έναντι των μολύνσεων, ως τα αιμοπετάλια. Προκαταρκτικά αποτελέσματα συνηγορούν ότι ίσως είναι ικανά να παράγουν και άλλους τύπους κυττάρων, αλλά αυτό δεν έχει ακόμη αποδειχτεί.
Κατά το παρελθόν ο μοναδικός τρόπος χρήσης των αιματοποιητικών βλαστοκυττάρων σε θεραπείες διεξαγόταν μέσω των μεταμοσχεύσεων μυελού. Η εξαγωγή όμως μυελού των οστών είναι μια δυσχερής για τον ασθενή και επεμβατική διαδικασία και για να είναι επιτυχής πρέπει ο δότης και ο δέκτης να είναι γενετικώς παρόμοιοι. Αν από γενετική άποψη είναι τελείως διαφορετικοί, τα κύτταρα του αίματος που παράγονται από τον μεταμοσχευμένο μυελό, είναι πιθανό να αναγνωρίζουν το σώμα του δέκτη ως ξένο και να επιτίθενται στα κύτταρα και τα όργανά του. Επίσης το ανοσοβιολογικό σύστημα του ασθενούς είναι πιθανό να απορρίψει το μόσχευμα, προκαλώντας έναν επικίνδυνο «πόλεμο» μέσα στο σώμα του ασθενούς.
Προσφάτως οι επιστήμονες ανέπτυξαν τρόπους να παραγάγουν αιματοποιητικά βλαστικά κύτταρα από το αίμα που περιέχεται στον ομφάλιο λώρο και τον πλακούνται κατά τον τοκετό. Τα βλαστικά κύτταρα που έχουν απομονωθεί από τον ομφάλιο λώρο, αν χρησιμοποιηθούν για θεραπείες σε κάποιο από τα επόμενα στάδια της ζωής ενός ασθενούς, έχουν πολύ μικρότερες πιθανότητες να προκαλέσουν τον «εσωτερικό πόλεμο» που αναφέρθηκε προηγουμένως, μέσα στο σώμα του δέκτη (σημ. καθώς είναι ο ίδιος από τον οποίο προέρχονται τα κύτταρα αυτά. Είναι επίσης περισσότερο αποδεκτά απ’ ότι τα βλαστικά κύτταρα του μυελού των οστών, καθώς η εξαγωγή αυτού του αίματος, δεν θέτει σε κίνδυνο τη μητέρα ή το παιδί.
Το μεταβαλλόμενο πρόσωπο των μοσχευμάτων του δέρματος
Για πολλά χρόνια οι επιστήμονες εκμεταλλεύονται τις αναγεννητικές δυνατότητες του ανθρώπινου δέρματος στη θεραπεία εγκαυμάτων με τη χρησιμοποίηση μοσχευμάτων δέρματος. Τα μοσχεύματα αυτά είναι δυνατά εξαιτίας της ύπαρξης βλαστοκυττάρων κάτω ακριβώς από το πάνω στρώμα του δέρματος. Κάθε ημέρα χιλιάδες νέων κυττάρων παράγονται και παίρνουν τη θέση αυτών που απορρίπτονται. Αν σε κάποιον άνθρωπο, λόγω εγκαυμάτων, έχει καταστραφεί η πηγή αυτών των βλαστοκυττάρων, το δέρμα του δεν είναι ικανό να αναγεννηθεί από μόνο του. Παραδοσιακά οι ιατροί, αντιμετωπίζουν τα σοβαρά εγκαύματα με τη μεταμόσχευση τμημάτων από μη κατεστραμμένες περιοχές του σώματος. Αν όμως οι ιατροί δεν βρίσκουν αρκετό υγιές δέρμα για να καλύψουν τις περιοχές που έχουν υποστεί έγκαυμα, ο ασθενής μπορεί να πεθάνει.
Τώρα οι επιστήμονες είναι σε θέση να αναπτύσσουν μεγάλες επιφάνειες νέου δέρματος, καλλιεργώντας βλαστικά κύτταρα που προέρχονται από υγιής περιοχές του δέρματος. Αυτή η πρακτική που αντιπροσωπεύει ένα είδος μηχανικής ιστών, τα τελευταία 20 χρόνια, έχει καταστεί ρουτίνα για την αντιμετώπιση ανθρώπων που έχουν υποστεί εγκαύματα. Προσφάτως οι επιστήμονες ταυτοποίησαν άλλους τύπους βλαστικών κυττάρων στους θύλακες των τριχών και σε βαθύτερα τμήματα του δέρματος. Η ενσωμάτωση αυτών των νέων κυττάρων στους τεχνολογικά συντεθειμένους ιστούς, θα βοηθήσει να παραχθούν στο μέλλον, περισσότερο φυσικά στην εμφάνιση μοσχεύματα δέρματος.
Τα βλαστοκύτταρα του ομφάλιου λώρου
Tο 2005, οι Eθνικές Aκαδημίες παρουσίασαν μια έκθεση, με τον τίτλο: Αίμα ομφάλιου λώρου: Καθιερώνοντας ένα εθνικό αιματοποιητικό πρόγραμμα τράπεζας βλαστοκυττάρων, στην οποία συνιστούσε τη δημιουργία μιας «τράπεζας» αίματος ομφάλιου λώρου προκειμένου να επιτευχθεί η εκμετάλλευση των ιατρικών δυνατοτήτων αυτής της πηγής βλαστοκυττάρων. Μια τέτοια τράπεζα όχι μόνο θα ωφελούσε τους ανθρώπους από τους οποίους το αίμα συλλέχθηκε αλλά καθένα που έχει ανάγκη από μεταμόσχευση αίματος. Όπως με τις τράπεζες αίματος για τις μεταγγίσεις αίματος, οι επιστήμονες θα μπορούσαν να ερευνήσουν την τράπεζα αυτή για να βρούν τον καταλληλότερο δότη για κάθε ασθενή, παρέχοντας έτσι τη δυνατότητα για ασφαλέστερες και προσωποποιημένες, κυτταρικές θεραπείες.
