Hodowla narządów – nadzieja lekarzy, kłopot moralistów
W najbliższych latach naukowcy mają szanse opanować sposób uzyskiwania różnych tkanek czy nawet całych organów przeznaczonych do przeszczepów. Ich źródłem będą tzw. zarodkowe komórki macierzyste. Oznaczałoby to ogromny przełom w medycynie, porównywalny tylko z odkryciem narkozy i antybiotyków.
W 1999 r. tygodnik „Science” ogłosił swoją listę największych naukowych przebojów mijającego roku. Na pierwszej pozycji znalazły się komórki macierzyste, uznane przez redakcję tego szacownego periodyku naukowego za największą nadzieję współczesnej medycyny. Od tamtego czasu komórki macierzyste święcą medialny triumf – pisze się o nich w gazetach, mówi w radiu i telewizji. Co najważniejsze jednak, nie tracą nimi zainteresowania naukowcy. Są intensywnie badane w laboratoriach na całym świecie, nie wyłączając polskich ośrodków.
Dlaczego właśnie komórki macierzyste stały się obiektem tak ogromnego zainteresowania i źródłem nadziei na znaczny postęp medycyny? Ludzki zarodek jest początkowo grudką zaledwie kilkuset komórek. Ale za to niezwykłych. Są to bowiem właśnie macierzyste komórki zarodkowe – to z nich powstanie złożony z rozmaitych tkanek skomplikowany organizm człowieka. Są więc – jak to określają naukowcy – totipotencjalne, ponieważ mogą wytworzyć niemal wszystkie rodzaje ludzkich tkanek (poza łożyskiem powstającym podczas rozwoju zarodka).
Ze szpiku do serca
Zapanowanie nad rozwojem macierzystych komórek zarodkowych, czyli uzyskanie możliwości ich hodowania i namnażania w warunkach laboratoryjnych, stało się celem pracy naukowców na całym świecie. Po raz pierwszy próby te zakończyły się sukcesem w 1998 r. dzięki badaniom zespołu Jamesa A. Thomsona z University of Wisconsin, któremu udało się pobudzić je do wzrostu w hodowli laboratoryjnej. W tej chwili w laboratoriach na całym świecie jest około 30–40 „linii produkcyjnych” tego typu komórek.
– Z macierzystych komórek zarodkowych powstają inne komórki macierzyste, tworzące konkretne tkanki. Te drugie obecne są w organizmie każdego dorosłego człowieka. Np. komórki macierzyste szpiku wytwarzają codziennie 200 mld czerwonych krwinek. Nosimy w sobie także komórki macierzyste skóry czy wątroby, dzięki czemu mogą się one regenerować – wyjaśnia prof. Wiesław W. Jędrzejczak, kierownik Katedry Hematologii, Onkologii i Chorób Wewnętrznych Akademii Medycznej w Warszawie.
Skoro więc na wczesnych etapach rozwoju organizmu człowieka macierzyste komórki zarodkowe przekształcają się w komórki macierzyste rozmaitych tkanek, to może proces ten uda się powtórzyć w laboratorium? Właśnie nad tym zagadnieniem pracują obecnie naukowcy na całym świecie. I odnoszą pierwsze sukcesy. Np. badaczom z Indiana University School of Medicine udało się z komórek macierzystych pobranych z zarodków myszy wyhodować komórki mięśnia sercowego. Gdy przeszczepiono je do serca dorosłego gryzonia, podjęły tam normalną pracę. Dzięki tej technice w przyszłości będzie więc można próbować leczyć ludzi po ciężkich zawałach.
Innej grupie amerykańskiej, tym razem z Nowego Jorku, w której pracuje dr Igor Jakoniuk z Kliniki Hematologii i Onkologii AM w Warszawie, udało się wykazać udział komórek macierzystych pochodzących ze szpiku w regeneracji mięśnia sercowego u myszy. Pracę tę w ubiegłym roku opublikowało czasopismo naukowe „Nature”. – Na podstawie tego eksperymentu, we współpracy z zespołem dr. Grzegorza Religi, podjęliśmy próby kliniczne, gdyż istnieje wielu chorych, którzy nie mają innych szans na leczenie – mówi prof. Jędrzejczak. Do tej pory u trojga pacjentów podjęto próbę zwiększenia liczby krwiotwórczych komórek macierzystych w krwiobiegu tak, aby wzrosła szansa zasiedlania przez nie uszkodzonego mięśnia sercowego. Czwartemu pacjentowi podano jego wcześniej pobrane krwiotwórcze komórki macierzyste. – Jeszcze jest jednak za wcześnie, by ocenić skutki tego typu zabiegów – dodaje prof. Jędrzejczak.
Produkowanie rozmaitych tkanek to nie wszystko, na co stać macierzyste komórki zarodkowe. – Ogromny przełom w medycynie nastąpi wtedy, gdy nauczymy się hodować z nich całe narządy do przeszczepów. Obecnie trwają zaawansowane próby nad stworzeniem w laboratorium nerek – mówi prof. Jędrzejczak. Byłaby to prawdziwa rewolucja w transplantologii, rozwiązująca ostatecznie problem braku organów do przeszczepów. – Już wielkim postępem byłoby opracowanie technologii hodowli z zarodkowych komórek macierzystych komórek krwiotwórczych szpiku dostosowanych do dowolnego biorcy. Komórki te umiemy przeszczepiać, ale nie udaje się nam ich hodować poza organizmem. Nie trzeba by było wtedy organizować wielkiego rejestru dawców szpiku, który w tej chwili liczy na świecie ok. 8 mln osób – dodaje prof. Jędrzejczak.
Kiedy może nastąpić przełom? – Myślę, że w ciągu kilkunastu lat. Postęp w medycynie jest ogromny. Gdy studiowałem, a nie było to bardzo dawno temu, wykonywano dopiero pierwsze przeszczepy szpiku. W tej chwili jest to niemal rutynowy zabieg. Trzydzieści lat temu białaczka u dorosłych była chorobą nieuleczalną. W chwili obecnej 30 proc. pacjentów jesteśmy w stanie całkowicie wyleczyć. Kolejnych 30 proc. możemy natomiast dość długo utrzymać przy życiu.
Etyczne rozterki
Z zarodkowymi komórkami macierzystymi jest jednak pewien kłopot. Ich źródłem, jak sama nazwa wskazuje, są zarodki. To, zwłaszcza wśród ludzi wierzących, budzi poważne wątpliwości. Żeby bowiem uzyskać macierzyste komórki zarodkowe, trzeba ludzki zarodek stworzyć, a potem, by je pobrać, zabić. Choć odbywa się to na bardzo wczesnym etapie rozwoju – gdy jest on zaledwie grudką co najwyżej kilkuset komórek – jednak niektórzy ludzie już w niej widzą życie podlegające ochronie.
Dlatego równolegle bada się komórki macierzyste uzyskiwane ze szpiku. Doświadczenia wykazały bowiem, że są one znacznie bardziej plastyczne i wszechstronne, niż do tej pory sądzono. Np. w trakcie eksperymentów, które jako jedne z pierwszych prowadzono w Polsce, udało się wyhodować z komórek krwiotwórczych komórki nerwowe. Podobnie uzyskano komórki mięśniowe, komórki śródbłonka naczyń oraz wątroby. Z komórek obecnych w szpiku można też uzyskiwać kość i chrząstkę. – Chociaż zajmuję się wyłącznie komórkami macierzystymi wywodzącymi się ze szpiku, to znacznie większe nadzieje wiążę jednak z macierzystymi komórkami zarodkowymi. Po pierwsze – można je już hodować i mnożyć w laboratorium. Z komórkami macierzystymi szpiku wciąż się nam to nie udaje. Po drugie – nie mamy obecnie ostatecznego dowodu, że rzeczywiście są one aż tak plastyczne jak zarodkowe. Istnieje hipoteza, że m.in. w szpiku mamy małe ilości komórek, które bardzo przypominają pod względem zdolności komórki zarodkowe. Tak więc to prawdopodobnie one, a nie właściwe komórki macierzyste szpiku, zdolne są przekształcać się w neurony czy komórki mięśnia serca – uważa prof. Jędrzejczak.
Jego zdaniem również z wątpliwościami moralnymi prędzej czy później sobie poradzimy. Po pierwsze dlatego, że komórki macierzyste uzyskuje się niemal wyłącznie z komórek zarodków tworzonych w nadmiarze podczas stosowania technologii zapłodnienia in vitro. Do tej pory część powstałych w ten sposób dodatkowych zarodków musiała być po prostu niszczona, gdyż kobieta nie wytrzyma kilkudziesięciu ciąż. – Więc lepiej chyba wykorzystać je do ratowania ludzkiego życia zamiast niszczyć – wyjaśnia prof. Jędrzejczak. – Szanuję stanowisko Kościoła katolickiego i nie oczekuję od papieża, by był wśród tych, którzy namawiają naukowców do eksperymentowania na zarodkach. Jeśli metoda ta spełni pokładane w niej nadzieje, to prędzej czy później Kościół ją zaakceptuje. Dzisiaj nie ma sposobu, aby zatrzymać badania nad zarodkowymi komórkami macierzystymi. Jeśli zaś nadzieje się nie potwierdzą, to badania zanikną i sprawa stanie się bezprzedmiotowa. Trzeba natomiast naukowcom patrzeć na ręce i dokładnie określić granice, w których mogą się swobodnie poruszać, prowadząc eksperymenty na komórkach z ludzkich zarodków.
Źródło tekstu: polityka.onet.pl