Нове матичне ћелије би могле бити „универзално трансплантиране“
Трансплантације су често кризна тачка, јер постоји глобални недостатак донираних органа, али и зато што постоји висок ризик да тело примаоца одбаци донирани орган или трансплантирано ткиво. Нова врста „универзалних“ матичних ћелија могла би да реши нека од ових питања.
Недавни напори тима Универзитета у Калифорнији (УЦ), Сан Франциско, истраживачи су се усредсредили на генетски инжењеринг плурипотентних матичних ћелија које би могле да заобиђу имунолошки одговор тела и, на тај начин, спрече одбацивање.
До сада, да би заобишли питање недостатка донираног ткива, научници су створили матичне ћелије од зрелих, потпуно развијених ћелија које сакупљају од исте особе којој је потребна трансплантација. Они их називају „индуковане плурипотентне матичне ћелије“ (иПСЦ).
Помоћу иПСЦ-а научници се надају да ће смањити шансе да тело одбаци ове ћелије - које ће се касније специјализовати и закорачити у своју нову улогу - јер имуни систем примаоца тежи да „означи“ донаторско ткиво као потенцијални патоген и делује против њега.
Међутим, чак и овај пут био је испуњен многим препрекама и, изненађујуће, чак и матичне ћелије које су стручњаци направили од сопствених ћелија особе редовно се суочавају са одбацивањем.
Штавише, иПСЦ процеси су тешки за извођење, а још је теже репродуковати успешне покушаје.
„Постоји много проблема са иПСЦ технологијом, али највеће препреке су контрола квалитета и поновљивост. Не знамо шта неке ћелије чини подложним репрограмирању, али већина научника се слаже да се то још увек не може поуздано урадити “, примећује др. Тобиас Деусе, водећи аутор на новом студијском раду који се појављује у часопису Натуре Биотецхнологи.
„Већина приступа индивидуализованим иПСЦ терапијама је због тога напуштена“, истиче др Деусе.
Сада по први пут научници из УЦ Сан Францисцо верују да су можда пронашли решење заузимајући другачији приступ који ствара нове, „универзалне“ матичне ћелије које су плурипотентне. То значи да се могу разликовати у било којој датој специјализованој ћелији - и неће изазвати имуни одговор из тела примаоца.
Стварање савршених матичних ћелија
„Научници често промовишу терапеутски потенцијал плурипотентних матичних ћелија, које могу сазрети у било које ткиво одрасле особе, али имуни систем представља главну препреку сигурним и ефикасним терапијама матичним ћелијама“, објашњава др Деусе.
Штавише, како додаје виша ауторка др. Соња Сцхрепфер, иако „[можемо] давати лекове који потискују имунолошку активност и чине одбацивање мање вероватним, […] ови имуносупресиви остављају пацијенте подложнијим инфекцијама и раку“.
Да би покушао да превазиђе ове недостатке, тим УЦ Сан Францисцо користио је технику уређивања гена коју називају ЦРИСПР-Цас9 и модификовао је активност од само три гена како би "заштитили" нове матичне ћелије од имуног система и омогућили тело да их лакше прихвати.
Истраживачи су тестирали ове ново измењене матичне ћелије на моделима миша које су направили да симулирају тела примаоца са тенденцијом да одбаце трансплантацију - карактеристику коју називају „неусклађеност хистокомпатибилности“ - и са потпуно функционалним имунолошким системом.
„Ово је први пут да неко конструише ћелије које се могу универзално трансплантирати и могу преживети код имунокомпетентних прималаца без изазивања имуног одговора“, каже др Деусе.
Прецизније, тим је започео свој процес инжењеринга матичних ћелија брисањем два гена који контролишу активност низа протеина - великог комплекса хистокомпатибилности (МХЦ) класе И и ИИ - који шаљу сигнале имунолошком систему и могу покренути имунолошки систем одговор.
Овај први корак био је интуитиван - ћелије без гена који кодирају МХЦ протеине не могу да емитују сигнал који их „означава“ као „стране агенсе“ имунолошком систему.
Међутим, такве ћелије тада не добијају „бесплатну пропусницу“. Супротно томе, они постају мета врсте специјализованих имуних ћелија које научници називају ћелијама природних убица (НК).
„Производ који се може применити универзално“
Када су истраживачи истражили начине блокирања НК ћелија да нападају матичне ћелије, открили су да још један површински протеин ћелије - ЦД47 - који иначе држи друге имуне ћелије на одстојању, такође може инхибирати НК.
Лабораторијски и ин виво рад потврдили су да је ЦД47 имао одговор на одбијање НК ћелија. Охрабрени овим успесима, истраживачки тим је потом пресадио нове матичне ћелије - са два пригушена и једним појачаним геном - у специјално пројектоване мишеве који су имали елементе људског имунолошког система да симулирају имуни одговор код људи. Ове трансплантације су биле успешне, а тела глодара нису одбацила нове ћелије.
Коначно, тим је отишао корак даље, наговарајући нове плурипотентне матичне ћелије да се специјализују за различите врсте срчаних ћелија. Још једном су трансплантирали настале ћелије мишевима са имунолошким системом сличним човеку.
Истраживачи извештавају да су и ови експерименти успели, јер су нове ћелије срца преживеле дуго времена, а формирале су се у једноставне крвне судове и ткиво срчаног мишића.
Сви ови налази, тврди тим, сугеришу да би лекари на крају могли да користе такве матичне ћелије када лече људе.
„Наша техника решава проблем одбацивања матичних ћелија и ткива изведених из матичних ћелија и представља велики напредак у пољу терапије матичним ћелијама“, наглашава др Деусе.
„Наша техника може користити ширем кругу људи са производним трошковима који су далеко нижи од било ког индивидуализованог приступа. Морамо само једном да произведемо ћелије и преостаје нам производ који се може применити универзално. “
Др Тобиас Деусе
