Őssejt-kutatás A sejt maga az élet; Gének - FAZ
Hosszú időbe telik, mire fiatal lesz, állítólag Pablo Picasso egyszer elmondta féktelen kreativitásáról. 90 évesen, amikor művészete már régóta halhatatlanná tette. És Barcelona, ahol "minden elkezdődött" Picasso számára, mára a fiatalok, sőt a halhatatlanság fórumává válik, igaz, teljesen más módon: jövő héten a világ minden tájáról érkező tudósok a Földközi-tenger kikötővárosába utaznak a Nemzetközi Őssejtkutató Társaság éves találkozójára. . Ahol Picasso, mint később elmondta, megértette, hova juthat, a fiatal kutatók most tapasztalhatnak valami hasonlót.
Nem csak azért, mert 2009 a teljes kutatási terület számára sorsdöntő év lehet, ez a konferencia elegendő alkalmat kínál a megbeszélésekre, például az orvosi turizmusról. Végül is az FDA januárban jóváhagyta az embrionális őssejteken alapuló terápia első klinikai vizsgálatát. A gerincvelő sérülésein végzett vizsgálatok még nem mutatták be, hogy a GRNOPC1 készítmény valóban képes-e teljesíteni Geron ígéreteit. Először is a biztonság is prioritás.
Ez a megközelítés csak utópisztikusnak bizonyulhat, és a Barcelona egyelőre semmit sem változtat. Ennek ellenére itt dönthet az orvosi jövő. Ha a testsejtek újraprogramozása a Parkinson-kór vagy a miokardiális infarktus terápiájához vezet, akkor az úgynevezett indukált pluripotens őssejtek (iPSe) az orvostudomány szent szemcséjének bizonyulnak etikai hibák nélkül, akkor a Kerekasztal itt találkozik a Center Convencions Internacionalnál. Küldetésük: a differenciált testsejtek egyfajta eredeti állapotba hozása annak érdekében, hogy kinőjék belőlük a kívánt szövetet, vagy egyszerűbben: a halhatatlanságot. És bár a lovagok együttese ma már elég nagy, és témák sem hiányoznak - a Münster újonnan közzétett tanulmányi eredményeinek mindenféle témát meg kell adniuk.
Yamanaka és az utóhatásai
Ha ezek a sejttenyésztési lovagok jelenleg kirendelést tudnának kijelölni számuk közül, akkor a neve - egyhangúlag választva - Shinya Yamanaka lenne. A japán tudós felfedezte a hatásos iPSe-t, miután évek óta bütykölt a laboratóriumában a Kiotói Egyetemen. Erre a célra négy specifikus fiatalító faktort csempészett a bőrsejtekbe vírusok segítségével, amelyek szinte kimeríthetetlen sejtforrássá váltak és képesek reprodukcióra és változásra. A funkcionális idegsejtek és izomsejtek végül megszerezhetők a volt fibroblasztokból - és ez megnyitja a remélt utat a megfelelő szövetpótláshoz elutasító reakciók és embriófogyasztás nélkül, amelyet különösen az egyház és a németországi politika kritizál.
Amit Yamanaka és munkatársai 2006-ban először elértek az egerekkel, azt hamarosan megismételhették az emberi szövetek. A bevezetett tényezők számát október 4-ig egyetlen tényezőre is csökkenteni lehet, és mára már a retrovírusok esetében is találtak alternatívákat - problematikusak, mert a sejtek genomjában fészkelődnek: egyes csapatok az ártalmatlanabb adenovírusokat használják géntranszferként, míg más kutatók gondoskodtak róla módszertanilag elegáns módon annak biztosítására, hogy a genetikai információk egy küldetés befejezése után gyorsan eltűnjenek, másoknak azonban sikerült az idén a sejtek átalakulása a genetikai manipuláció nélkül, közvetlenül a megfelelő fehérjékkel: A fiatalító fehérje koktélba merülve létrejött az úgynevezett piPS.
Melyik módszer a legjobb, még várat magára - és azt is, hogy az iPS-ek valóban egyenértékűek-e: "Bár viszonylag jól értjük az embrionális őssejteket, most részletesen össze kell hasonlítanunk az iPS-eket és azok képességeit" - magyarázza Konrad Hochedlinger. A terület gyorsan fejlődik: versenyképesen, de elegendő nyitott kérdés és fülke van ahhoz, hogy a versengő munkacsoportok például a biológiai mechanizmusokra vagy a terápiás alkalmazásokra összpontosíthassanak. Hochedlinger kutatást végez a Harvard Őssejt Intézetében, és többek között kollégáival megpróbálja sejtosztódási mechanizmusokat használni az iPS termelés hatékonyságának növelésére.
Sejtkultúrás terápiák
Szinte minden héten olyan szaklapok, mint a Nature, a Cell, az őssejtek és azok speciális kiadásai jelenthetik a további előrehaladást, és Yamanaka most maga is röviden áttekintést ad a természetben zajló eseményekről. Meggyőződése, hogy nincs olyan sejtes elit, amelyből az iPSe kibújhatna, de hogy a legtöbb sejt, ha nem is az összes, képes erre. Az ő "sztochasztikus modellje" azonban megfelelő feltételeket igényel, hogy a molekulák átalakítási folyamatai a sejtekben az újraprogramozáshoz "teljesen és egységesen" lezajlhassanak.
Barcelonában Yamanaka az őssejtekről, mint modellrendszerekről fog beszélni. Mivel mindazon akadályok ellenére, amelyeket az alacsony hozamok és a szabálytalan génaktivitások miatt a klinikai alkalmazás érdekében még mindig le kell küzdeni, ezek, mint az iPSe, népszerű miniatűrök a betegségek kutatásában. Néhány héttel ezelőtt például Juan Carlos Izpisúa-Belmonte, a barcelonai Regeneratív Orvostudományi Központ igazgatója által vezetett csoportnak sikerült meggyógyítania egy örökletes betegséget a sejttenyészetben: a betegek iPS-sejtjeiben a Fanconi-vérszegénységet úgy lehetett korrigálni, hogy később genetikai hiba nélküli vérsejtek jelentek meg. A kísérlet csak igazolja az ötletet, amint azt Belmonte hangsúlyozza, de megmagyarázza, milyen lehet egy bőrrész.
De talán nemcsak a bőrt kell a betegeknek a jövőben otthagyniuk. Egy másik forrás erősebbnek bizonyulhat: a hereszövet. Nyilvánvalóan speciális sejtek vannak itt elrejtve, amelyek szinte önmagukban juthatnak el pluripotens stádiumba. Csak a megfelelő tápfolyadéktól és a mikroklímától függ, sem a génátvitelhez szükséges vírusok, sem az ismert fiatalító tényezőkkel történő fehérjekúra nem szükséges. A herék, a fiatalság forrása - ezt népszerűsíti sok kutatócsoport hosszú ideje, köztük a göttingeni egyetem Gerd Hasenfuß által vezetett munkacsoportja.
gPS: őssejtek csíravonal sejtekből
Az aacheni és bonni kollégákkal együttműködve Hans Schöler és kollégái a münsteri Max Planck Intézetben meghatározták, hogy mely sejtek teszik ezt lehetővé és hogyan izolálják őket. A Cell Stem Cells aktuális számában a kutatók alaposan beszámolnak felnőtt egerek heresejtjeivel végzett kísérleteikről. Sikerült a csíravonal unipotens őssejtjeit (GSC), amelyek egyébként csak a spermium termelését szolgálják, valódi sokoldalúvá alakítani: "csíravonalból származó pluripotens őssejtek", röviden gPS.
A ritka típusok átalakulása - a hereszövet 10 000 sejtjéből mindössze két-három GSC van - türelmet igényel: két-négy héten belül a gPS a kívánt módon fejlődött. És meglepően sok helyet foglalnak el: legfeljebb 8000 sejtet szabad elhelyezni a tenyészkutakban - jelentette ki Schöler és munkatársai. Ez a sűrűség 5-20-szor alacsonyabb, mint a szokásos szaporító kultúráké. A klasszikus funkciótesztek megerősítik pluripotens képességeiket, míg a heresejtekkel végzett korábbi vizsgálatok csak korlátozott "multipotenciát" határoznak meg.
Átprogramozás gének hozzáadása nélkül
"Fontos volt számunkra, hogy pontosan meghatározzuk a sejtek eredetét" csíravonalból származtatottként "és változásuk képességét." - mondja Schöler a bizonyítékok bemutatására alkalmazott komplex eljárásról. Mivel csaknem egy évvel ezelőtt előzetes eredményei vitához vezettek a német őssejtkutatók között, akik úgy érezték, hogy egyes kijelentések támadják őket. De tekintettel a most közzétett "gondosan kidolgozott részletekre", Gerd Hasenfuß úgy látja, hogy munkája elvileg megerősítést nyer: "A herékben vannak olyan sejtek, amelyek tenyésztéssel érik el a pluripotenciát anélkül, hogy géneket kellene hozzáadniuk".
Lehet, hogy a Göttingenben alkalmazott csíravonal sejtek egy speciális szubpopuláció vagy őssejtek is, amelyek a hereszövetbe vándoroltak? A Hasenfuß ezt a kiválasztott funkciók ellenére sem akarja teljesen kizárni. Schöler viszont az utóbbit gyanítja, mert ennek a sejttípusnak a genetikai felépítése eltérő biokémiai jellegű, míg a gPS egyértelműen férfi eredetű.
A Grált még nem találták meg, és Shinya Yamanaka szavai szerint elmondható: az iPS technológia még mindig gyerekcipőben jár. Mindazonáltal óriási lehetőségeik vannak.
KILÉPÉS: Az embrionális őssejteket, gyakran rövidítve ESC-nek, "halhatatlannak" tekintik. Képesek szaporodásra, és átalakulhatnak és megkülönböztethetők a test bármely sejtjévé.
iPS: 2006-ban sikerült először átalakítani a differenciálódott bőrsejteket indukált pluripotens őssejtekké. Ezek sok szempontból hasonlóak az ESC-hez, csak mennyire? Ez a kérdés még mindig nyitott.
piPS: A bőrsejtek fiatalítás helyett a vírusok segítségével, mint gén-transzfer, egy fehérjekoktél is elegendő lehet - „fehérje által indukált” PS.
gPS: A „csíravonalból származó pluripotens őssejtek” most kibővítik a pluripotens sejtek körét. Szinte teljes egészében a csíravonal őssejtjeiből fejlődnek ki, amelyek a herékből származnak.