Matične ćelije i regeneracija mozga
Ljudski mozak je najsloženiji organ i ima veoma ograničen kapacitet za obnovu. Ishemijski moždani udar, usled prestanka protoka krvi, često ostavlja trajna motorna i kognitivna oštećenja. Iako hitne intervencije i rehabilitacija poboljšavaju ishod, za sada ne postoji terapija koja pouzdano obnavlja izgubljene neurone.
Uvođenje matičnih ćelija i napredni genetski inženjering donose novu nadu u regenerativnoj medicini. Cilj je uvesti ćelije koje mogu preživeti u mozgu, diferenirati se u neuralne tipove i vratiti izgubljene funkcije kroz rekonstrukciju mreža neurona.
"Ovo je posebno važno za stanja koja pogađaju mozak. Iako ćelijske terapije imaju veliki potencijal, napredak u regenerativnoj medicini bio je relativno spor zbog strogih zakonskih propisa u različitim regionima, kao i visokih finansijskih ulaganja potrebnih za istraživanje i primenu ovih terapija - kažu naučnici."
Rani primer transplantacija neuralnih matičnih ćelija pokazao je da obnova funkcija može biti moguća čak i kod neurodegenerativnih bolesti.
"- Rezultati su bili izvanredni: zamenom oštećenih neurona, mnogi pacijenti su povratili motoričke funkcije duže od decenije. Ovi eksperimenti su pružili prvi čvrst dokaz da ljudski mozak može da se obnovi korišćenjem živih ćelija - otkriva troje naučnika sa Univerziteta u Barseloni."
Međutim, moždani udar predstavlja dodatni izazov jer su lezije često velike i pogađaju više ćelijskih tipova. Potrebno je da nove ćelije ne samo prežive, nego i funkcionalno postanu deo mreže.
"- Štaviše, nije dovoljno da transplantirane ćelije samo prežive u mozgu pacijenta – one moraju da se funkcionalno integrišu. To znači da moraju da razviju svoje aksone (produžetke koji prenose nervne impulse) i formiraju sinapse ili odgovarajuće veze sa preživelim neuronima, postajući aktivni deo neuronskih mreža - objašnjavaju naučnici i dodaju:"
"- Ovo može da se uporedi sa obnavljanjem srušenog mosta i uspostavljanjem saobraćaja preko njega: veze moraju da budu pravilno rekonstruisane kako bi informacije mogle neometano da teku."
Genetske modifikacije ćelija, kao pojačavanje BDNF ekspresije, već su pokazale da podstiču rast aksona i bolju integraciju u modelima iPS ćelija.
"- U ovom pristupu, u transplantirane ćelije smo ugradili gen koji kodira protein BDNF, neurotrofični faktor koji pomaže razvoju mozga i podstiče rast aksona i formiranje sinapsi. Cilj je olakšati funkcionalnu integraciju novih neurona u oštećeni mozak, što je ključni korak u osiguravanju da transplantacija ne samo popuni prazninu, već i obnovi neuronsku komunikaciju - objašnjavaju naučnici."
Etika i iPS tehnologija
Pitanja etike i bezbednosti ostaju u fokusu, ali indukovane pluripotentne matične ćelije omogućavaju generisanje pacijent-specifičnih ćelija bez korišćenja embriona, što smanjuje etičke dileme i rizik od odbacivanja.
"- Tehnologija dobijanja indukovanih pluripotentnih matičnih ćelija podrazumeva izolovanje ćelija kože (fibroblasta) iz pacijenta i nakon toga, korišćenjem savremenih laboratorijskih tehnika menjanje njihovog kapaciteta za diferencijaciju, odnosno vraćanje biološkog sata unazad u ovim ćelijama. Na taj način se od ćelije kože, fibrolasta, dobijaju matične ćelije koje su po svom izgledu i funkciji gotovo identične embrionalnim matičnim ćelijama koje su bili prisutne u tom pacijentu u prvim danima njegovog intrauterinog razvoja."
"- Primenom tehnologije indukovanih pluripotentnih matičnih ćelija, moguće je da u roku od nekoliko nedelja, iz malog parčeta kože dobijete pacijent-specifične indukovane pluripotentne matične ćelije iz kojih možete dobiti pacijentovu nervnu ćeliju, srčano-mišičnu ćeliju, ćeliju retine oka, praktično bilo koju ćeliju njegovog organizma. Nakon toga, na tim ćelijama moguće je testirati efekte velikog broja lekova u različitim dozama i utvrditi koji lek i u kojoj dozi postiže optimalan terapijski efekat. Naravno, nakon toga primenićete tu dozu leka i, bez rizika za neuspehom, započeti lečenje tog pacijenta - objasnio je prof. dr Volarević."
Napredak u oblasti matičnih ćelija, regeneracije mozga i genetskog inženjeringa obećava nove terapije za moždani udar i druge neurološke bolesti, i otvara put za personalizovanu medicinu zasnovanu na matičnim ćelijama.
