REVOLUCIJA EVOLUCIJE

ĆELIJSKI IDENTITET

Uzgajanje u laboratoriji (Vikipedija)

Tako su, recimo, posle godina neuspeha, naučnici tek nakon dve decenije uspeli da otkriju uslove pri kojima se mogu da uzgajaju embrionalne matične ćelije u laboratoriji. Sama ideja da se lek za, možda, sve vrste bolesti nalazi u nama samima jeste fascinantna.

Milana Tasić

„Sve se nalazi u svemu” – rečenica je grčkog filozofa Anaksagore, kojom je hteo da objasni kvalitativnu različitost svih stvari u prirodi. Primenimo li je u kontekstu savremene medicine, mogli bismo da kažemo da je od ćelija jednog organa, na primer kože, moguće dobiti ćelije drugog organa, recimo srca, jer one takav potencijal sadrže u sebi. Takav jedan eksperiment uspešno je izveo naučnik iz Japana, Šinija Jamanaka, dobitnik Nobelove nagrade za medicinu 2012. godine.

Osim u ranom stadijumu razvoja, matične
ćelije postoje i kod odraslog čoveka. One
su u tom slučaju sastavni deo određenog
tkiva, ili organa, omogućavajući
njegovo održavanje i obnovu.

Kako dolazi do toga, upravo? Čovekov organizam čini nekoliko stotina različitih vrsta ćelija, koje ulaze u sastav različitih organa. Tako se, na primer, neuroni – a to su ćelije mozga – razlikuju od ćelija pluća, kako morfološki, tako i fiziološki, što ih čini podatnim za obavljanje specifičnih funkcija u organizmu. Sva ta raznolikost potiče od samo jedne ćelije, zvane zigot, nastale spajanjem jajne ćelije majke i spermatozoida oca. Prostom deobom ćelija dobija se embrion, koji karakterišu posebne vrste ćelija, tzv. matične embrionalne ćelije. Reč je ovde o još uvek neizdiferenciranim ćelijama, kadrim da generišu bilo koju vrstu specijalizovanih ćelija, čak i novi organizam.

Šinija Jamanaka (Vikipedija)

Osim u ranom stadijumu razvoja, matične ćelije postoje i kod odraslog čoveka. One su u tom slučaju sastavni deo određenog tkiva, ili organa, omogućavajući njegovo održavanje i obnovu. Njih tako nalazimo u organima i tkivima poput mozga, koštane srži, skeletnih mišića, srca, čak i u zubima, gde ostaju „uspavane” za duži vremenski period i bivaju ponovo „probuđene” samom potrebom organa za obnavljanjem ćelija usled bolesti, ili povrede tkiva. Matične ćelije odraslog čoveka su uglavnom kadre da generišu onu vrstu ćelija (tkiva) u sastavu čijeg organa se i nalaze.

One se već koriste u laboratorijama kao
model za proučavanje urođenih (genetskih)
bolesti, a i za ispitivanje delovanja
lekova na određene vrste ćelija.

Iako je reč o još nespecijalizovanim ćelijama, a koje imaju moć deobe, katkad tek nakon dužeg perioda neaktivnosti, one mogu biti usmerene da postanu jasno određen tip ćelija nekog tkiva, ili organa, pod posebnim fiziološkim, odnosno eksperimentalnim uslovima. Sve te karakteristike čine potencijal koji naučnici koriste u daljem otkrivanju njihovih specifičnosti i onoga što ih čini drugačijim od ostalih tipova ćelija. One se već koriste u laboratorijama kao model za proučavanje urođenih (genetskih) bolesti, a i za ispitivanje delovanja lekova na određene vrste ćelija.

Matične ćelije važe za oblast savremene biologije koja pobuđuje posebno intresovanje. Međutim, što se više postižu novi rezultati u nauci, to raste i broj problema u vezi sa njihovom primenom. Na primer, da bi ostale nespecijalizovane tokom dužeg vremenskog perioda, one zahtevaju posebne uslove sredine u kojoj se gaje. Tako su, recimo, posle godina neuspeha, naučnici tek nakon dve decenije uspeli da otkriju uslove pri kojima se mogu da uzgajaju embrionalne matične ćelije u laboratoriji.

Signali koje odaju ove ćelije potiču
od gena, smeštenih po dužini DNK,
a koji u vidu kodona određuju strukturu
i funkciju ćelije.

A budući da je reč o nespecijalizovanim ćelijama, njih ne odlikuje neka posebna funkcija, poput prenosa informacija (što je uloga nervnih ćelija), ili pak kiseonika (što čine eritrociti). Kao takve, one imaju sposobnost deobe i potencijal diferencijacije u bilo koju vrstu ćelija, sa jasno određenom funkcijom. Sam proces diferencijacije odlikuje više etapa, da pri svakoj od njih one sve više „liče” na željenu vrstu.

Signali koje odaju ove ćelije potiču od gena, smeštenih po dužini DNK, a koji u vidu kodona određuju strukturu i funkciju ćelije. Dalje, pored unutrašnjih signala, postoje i oni iz spoljašne sredine, poput molekula otpuštenih od ćelija iz neposredne blizine, a koji nastaju fizičkim kontaktom dve ćelije (npr. matične ćelije sa onom u susedstvu), ili su to molekuli koji su sastavni deo mikrookoline, a potiču od hranljive materije. Ali i faktori rasta koji okružuju ćeliju kako u organizmu, tako i u laboratorijskim uslovima (in vitro), pri čemu igraju važnu ulogu u određivanju „identiteta” ćelija. Pritom, koji će od gena biti „preveden”, zavisi od njegovog položaja unutar ćelije, od pristupačnosti, ali i od niza drugih faktora.

Lek za sve bolesti (Vikipedija)

Takva istraživanja počela su pedesetih godina prošlog veka i pokazala da koštana srž sadrži dve vrste matičnih ćelija. Matične ćelije hematopoeze tvorci su svih vrsta ćelija krvi u telu, dok su pak matične ćelije mezenhima neophodne za obnavljanje kostiju, kao i vezivnog tkiva. Važno je, svakako, napomenuti i to da su naučnici dugo smatrali da se ćelije mozga (neuroni) odraslog čoveka ne obnavljaju (budući da nemaju sposobnost deljenja) tokom života, te da njihov broj može jedino da opada. Međutim, krajem prošlog veka došlo je do otkrića da u sastav mozga ulaze i ćelije čiji bi zadatak bio upravo regeneracija ćelija mozga, poput astrocita, oligodendrocita, ali i neurona, odnosno nervnih ćelija.

Danas, ukoliko neko ima oštećeni deo
srčanog mišića – usled, na primer,
infarkta moguće je izazvati obnavljanje
oštećenog tkiva transplantacijom
laboratorijski uzgajanih matičnih
ćelija u pacijentovo tkivo.

Značaj izučavanja matičnih ćelija leži u njihovom unutrašnjem potencijalu za lečenje pojedinih bolesti, poput dijabetesa, kao i raznih oboljenja srca. Naučnicima bi to takođe omogućilo pri izgradnji metoda njihovog preobražaja u tip ćelija koji je neophodan za obnavljanje dela organa zahvaćenog bolešću. Dalje bi to doprinelo i otkrivanju novog načina lečenja urođenih bolesti (poput hemofilije), ali i praćenja razvoja čoveka počev od začeća – a što pokreće pre svega razna etička pitanja.

Sama ideja da se lek za, možda, sve vrste bolesti nalazi u nama samima jeste fascinantna. Danas, ukoliko neko ima oštećeni deo srčanog mišića – usled, na primer, infarkta moguće je izazvati obnavljanje oštećenog tkiva transplantacijom laboratorijski uzgajanih matičnih ćelija u pacijentovo tkivo. Pomenimo, čovekovo srce je dugo smatrano organom koji se u potpunosti formira u poslednjim fazama razvoja i koje je nemoguće obnoviti. Kad se jednom ošteti, doprinosi postepenom, ali sigurnom gubitku svoje funkcije. Otkriće postojanja deobe miocita (srčanih ćelija), u delu srca oštećenog usled infarkta, dovodi do saznanja da je ovo ipak organ koji može da se regeneriše.

Recimo, jedan od problema u vezi sa srčanim udarom, pored preživljavanja pacijenta, bi svakako bio i ožiljak na srcu koji se tom prilikom stvara. Lečenje tzv. beta–blokatorima danas može samo da zaštiti srce od ponovljenog infarkta. Matične ćelije imaju sposobnost obnavljanja tog dela srca koji biva zamenjen novim tkivom. One se uzimaju iz koštane srži samih pacijenata i bivaju usmeravane da postanu novo srčano tkivo. Tako diferencirane ubrizgavaju se u samo srce pacijenta. To, dalje, sprečava da srce brzo slabi i doprinosi jačanju tog organa nakon bolesti.

Terapije u medicini zasnivaju se bilo na stimulusu unutar samog organizma, bilo na direktnom ubrizgavanju zdravih ćelija (ćelijska terapija). Ova poslednja se zasniva na korišćenju matičnih ćelija kojima se in vitro menja identitet nakon čega se ubrizgavaju u srce. Ipak, ostaje da se obave još mnoga ispitivanja u laboratorijama i klinikama širom sveta, a koja se tiču ćelijske terapije i spadaju u oblast regenerativne medicine.

O autoru

Stanko Stojiljković

Ostavite komentar