Každý z nás si nese životem v organismu na 200 druhů buněk – jaterní, mozkové, nervy (-ové?), kůže, kosti… Mají přesně určené poslání. 
Existují však tzv. kmenové buňky, které jako čarodějnice dokážou více – mohly by vyléčit dosud závažné choroby pomocí různých orgánů či tkání, které experti vyrobí přesně na zakázku konkrétního postiženého. 21. STOLETÍ vás provede tolik diskutovaným světem kmenových buněk.
OBJEVUJÍ SE V MNOHA PODOBÁCH
Na otázku, proč už se náhrada různých částí lidského těla běžně neděje, když je taková naděje, by zasvěcenci vyjmenovali hodně důvodů – medicínských, technických i etických. Ostatně pro onu „zázračnou“ kmenovou buňku odborníci dosud nenalezli přesnou, všeobecně platnou, definici.
Dělení není samoúčelné
Od prof. MUDr. Evy Sykové, DrSc., ředitelky prestižního Ústavu experimentální medicíny Akademie věd České republiky a vedoucí Centra buněčné terapie a tkáňových náhrad, jakož i Ústavu neurověd 2. lékařské fakulty Univerzity Karlovy, se 21. STOLETÍ dozvědělo:
„Kmenové buňky jsou určeny svým vývojovým potenciálem. Pojem kmenové buňka má význam v souvislosti se zárodečnou linií: vajíčka a spermie, které po splynutí vytvoří celý organismus, jsou produktem zárodečných linií.“
Splynutím vajíčka a spermie vzniká oplodněné vajíčko – zygota. Stane se tak během prvních 24 hodin. Následně se rozdělí na dvě buňky, ty se dělí na čtyři a tak proces pokračuje. Zygota se tímto způsobem dokáže postupně vyvinout v kompletní lidskou bytost. Pro názorný příklad nemusíme chodit daleko – stačí se podívat na sebe!
Zygota uložená v děloze se vyvine v embryo. Odborně se uvádí, že buňka zygoty je totipotentní (z latinského totus = úplný), tedy že z této kmenové buňky (KB) mohou vzniknout všechny druhy specializovaných buněk lidského jedince.
21. STOLETÍ upřesňuje:
Zygota ( z řeckého zygotós = spřažený) je buňka s kompletní sadou chromozomů. Je sice totipotentní, avšak není schopna sebeobnovy, takže ji nelze považovat za kmenovou buňku.
Tak se rodí život…
Další dělení KB čtyři až osm dnů po oplodnění přivádí na svět útvar nazývaný blastocysta. Buňky se již začínají specializovat tak, že z vnějšího obalu blastocyty se utvoří placenta a z vnitřní skupiny buněk se vyvine embryo. Embryonální kmenové buňky jsou pluripotentní, což znamená, že mohou být základem pro nejrůznější tkáně organismu, avšak (a to je velmi důležité!) nelze z nich ani po vložení do dělohy utvořit jedince. Ve 3. až 4. týdnu po oplodnění vnitřní masy buněk blastocysty se vytvoří tři zárodečné vrstvy – ektoderm, mezoderm a entoderm. (Předložka ekto znamená zevní, mezo = mezi, etno = vnitřní, uvnitř.) Z oněch vrstev se vyvíjejí různé orgány embrya.
Do 12 týdnů po oplodnění vzniká plod (fetus), který má všechny tělesné orgány potřebné pro život. Veškeré tkáně v těle vznikají z KB procesem zvaným diferenciace.
Ředitel Ústavu experimentální onkologie Slovenské akademie věd, doc. ing. Čestmír Altaner, DrSc., upřesňuje: „Diferencovaná buňka vykonává vysoce specializované funkce. Například červená krvinka – erytrocyt, který plní funkci transportu kyslíku, vznikne diferenciací krevních kmenových buněk, které se nacházejí v kostní dřeni. V dospělém organismu jsou dospělé kmenové buňky, které jsou tkánově specifické. Dospělé kmenové buňky jsou schopné sebeobnovy a vykonávají v organismu obnovu opotřebovaných diferencovaných buněk a současně opravy poškozených tkání. Na rozdíl od embryonálních kmenových buněk je jejich diferenciace omezená na typy buněk určitého orgánu.“
21. STOLETÍ připomíná:
Jako embryo (zárodek) se označuje časné vývojové stadium organismu – u člověka až do 8. týdne, kdy lidské embryo získává lidskou podobu. Zmíněné vývojové stadium pokrývá formování orgánových základů.
Buněčné typy neznají stereotypy
Jak se 21. STOLETÍ dozvědělo od doc. MUDr. Stanislava Filipa, Ph.D, z kliniky onkologie a radioterapie FN v Hradci Králové, v evoluci organismů jsou KB klíčovými elementy. Při normálním vývoji mnohobuněčných organismů představují mezietapu k buněčné diferenciaci. Ovšem zároveň mohou být také vnitřní evoluční rezervou organismu. Předpokládá se, že pro tyto a další jedinečné vlastnosti byly právě KB onou buněčnou populací, jejímž prostřednictvím se uskutečňovala selekce ve smyslu evoluce. V tkáních dospělého organismu badatelé dosud zjistili tři typy buněk.
Diferencované buňky neschopné buněčného dělení se označují jako typy neproliferující (statické populace bez známek obnovy života). Sem se řadí mj. buňky srdeční svaloviny (kardiomyocyty) a neurony (nervové buňky) všech typů.
Další typy zahrnují buňky, které proliferují (dělí se, množí):
a) typy pomalu proliferující – např. buňky hladké svaloviny, kostní;
b) typy rychle proliferující – např. buňky jaterní (hepatocyty), vazivové (fibroplasty), pankreatu (slinivky břišní), epitelová výstelka dýchacího traktu;
c) typy velmi rychle proliferující – mj. střevní buňky, krvetvorné buňky a také buňky pokožky. Ty nás o tom přesvědčí, když se řízneme a rána se hojí. Zaslouží se o to tzv. dceřiné buňky stejně definovaného fenotypu (označení pro popis zevních charakteristik buňky, tkáně nebo organismu).
V protikladu s tím ve tkáních tvořených statickými buněčnými populacemi (kosterní svalovina, nervová tkáň) dochází k buněčnému dělení v minimální míře a většina takových buněk s námi putuje po celý život.
21. STOLETÍ dodává:
KB jsou nejen v tkáních dospělého organismu, ve kterých se neustále rodí velké množství nových buněk, ale také v tkáních, kde se buněčná populace obnovuje pomalu.
Dokážou se stále obnovovat
Experimenty vedou k závěrům, že hlavní úlohou KB v dospělých tkáních je udržet konstantní počet diferencovaných buněk v dané tkáni. Laicky řečeno, musí nahrazovat buňky odumřelé či ztracené (hlavně při poranění).
Jakýmsi protipólem se zdá průběh embryonálního vývoje, kdy proliferační aktivita KB v rostoucím organismu přispívá především ke zvětšovaní celkového počtu organismu (???). Výsledkem má být růst organismu a jeho částí.
V tomto pojetí se tedy tradičně za KB pokládala jakákoli buňka s vysokou schopností sebeobnovy, která přetrvává po celý život organismu.
Tato definice KB se však nově rozšiřuje o schopnost produkovat diferencované potomstvo, zadané pro určitý typ tkání, prostřednictvím progenitorových (nejméně zralých) buněk. KB má tedy méně „diferencovaný“ fenotyp než její dceřiné buňky, které časem vznikají, jak jsme si ukázali na příkladu poranění pokožky.
V současnosti většina badatelů vyznává pojetí, že kmenové buňky jsou nediferencovanými elementy (bez specializace), které se mohou samy neustále sebeobnovovat. Zmíněné nediferencované buňky však mají schopnost následně produkovat velká množství buněk diferencovaných.
Tato definice uspořádává základní principy ve vývojové biologii při vývoji živého organismu, kde hrají důležitou roli jak vnitřní, tak vnější faktory.
21. STOLETÍ zjistilo: Vliv uvedených faktorů na dalších osud KB však dosud zůstává neznámý.
Znali je už v 19. století
Již slavný německý lékař, „otec“ mikroskopické patologie, Rudolf Virchow (1821–1902) v 19. století tvrdil, že nemoci začínají na buněčné úrovni. Jeho teze „omnis cellula a cellula“ popisovala, že tkáně savců obsahují „vůdčí“ buňky, které se uplatňují při vzniku jiných buněk. Předpoklad o existenci nediferencovaných KB vyjádřil v roce 1917 německý výzkumník Abraham Pappenheim. Od roku 1950 začaly experimenty, které potvrzovaly existenci hemopoetických (týkajících se krvetvorby) KB v kostní dřeni. Tyto buňky po transplantaci umožnily ozářeným zvířatům následnou reparaci (napravování) krvetvorby. Termín „krevní kmenová buňka“, poprvé použili v roce 1962 američtí specialisté J. W. Goodman a E. A. Hodgson, když definovali vztah těchto buněk k obnově krvetvorby u myší po celotělovém ozáření.
Bádání začalo v Kanadě
Systematické studium KB se datuje od roku 1961, kdy se specialisté v kanadské laboratoři snažili pochopit rozdíl mezi radiosenzivitou normálních a rakovinných buněk. Do čela výzkumů se časem dostali odborníci z USA. Nemusí to platit donekonečna. Např. ve Velké Británii jako první na světě existuje banka KB. Badatelé sem mohou do úschovy ukládat a znovu vybírat KB – jak tzv. dospělé, tak embryonální. Nejnověji zájem o tuto problematiku projevuje Austrálie, ČLR a zejména Singapur, který „přetahuje“ špičkové vědce z celého světa. Pracuje zde mj. tým složený ze 33 odborníků 15 národností. Přední postavení si udržuje Jižní Korea.
Mezi světově uznávané odborníky náležejí čeští specialisté – zejména prof. MUDr. Eva Syková, DrSc., ředitelka Ústavu experimentální medicíny AV ČR.
EXISTUJÍ RŮZNÉ ZDROJE
Odborníci v minulosti studovali KB zejména ve třech typech tkání u dospělých savců – v kostní dřeni, pokožce a střevní výstelce. Pak se však objevila největší šance – získávat je z lidských zárodků.
Embrya: Vraždy novorozenců, kanibalismus, anebo naděje?
V listopadu 1998 prof. James Thomson z University of Wiscinsin v Madisonu (USA) oznámil šokující zvěst. Podařilo se mu izolovat buňky z přebytečných embryí (lidských zárodků) a vytvořit tak první buněčnou linií lidských embryonálních buněk (LEB).
21. STOLETÍ avizuje: Zásadní je, že většina embryonálních KB využívaných při experimentech se získává z embryí vytvořených při oplození in vitro (ve zkumavce).
Vatikán hrozí potratem!
Přesto se po Thomsonově oznámení z celého světa jako tsunami valily protesty především církevních představitelů v čele s Vatikánem. Rozhořčovali se i jiní lidé, kteří už pouhá embrya považují za plnoprávné členy lidské společnosti. Podle nich je používání embryí záhubou lidské bytosti, ba i jakýmsi kanibalismem.
Také mnozí politici a vědci dosud označují využívání lidských embryonálních buněk za chování proti lidskosti. Vatikán výzkum embryí srovnává s interrupcemi. Jiní mluví o vraždě novorozenců, když tvrdí, že čas je jediným rozdílem mezi embryem, plodem a dítětem.
Společným jmenovatelem mnoha filozofických přístupů k problému užívání lidských embryí v medicíně je konstatování, že „jde o plnohodnotný lidský subjekt, který si zaslouží úctu jako dospělá bytost a lidská osoba. Není to tedy jen jednoduchý shluk buněk, jak tvrdí zastánci využívání zárodků.“
Příznivci: Náhrady by rostly přímo v těle!
Zastánci experimentů s LEB naopak argumentují: „Kdyby jim tlouklo srdce, byl by to rozdíl. Ovšem embrya jsou jen shluky buněk a nemůžeme je nechat spláchnout do výlevky, když mohou sloužit dalšímu výzkumu.“
V budoucnu by bylo možné díky LEB opravovat postižené tělesné orgány přímo živými náhradami, které vyrostly přímo v pacientově těle. Tomu by tedy nijak neškodily. Jen embryonální buňky dokážou vytvořit úplnou škálu buněčných typů. To neumějí tzv. dospělé kmenové buňky – nezralé buňky vyskytující se v kostní dřeni a jiných orgánech dospělého člověka. Stejné je to u pupeční šňůry, která se po porodu obvykle zahazuje.
Prof. MUDr. Eva Syková, DrSc., vysvětluje: „Lidské embryonální kmenové buňky bývají získávány z nadbytečných embryí, která jsou produkována na klinikách umělého oplodnění. Ve velmi rané fázi vývoje, ve které je embryo tvořeno zhruba tisícem buněk, mohou být odděleny a rozmnoženy ve tkáňových kulturách. Mohou in vitro vytvářet mnoho odlišných druhů buněk a tak jsou také definovány – jako pluripotentní buňky ve tkáňových kulturách. U nás máme v současné době sedm takových linií.“
Paní profesorko, jaká je motivace pro práci s lidskými embryonálními kmenovými buňkami?
„Obecně jsou pro to dva hlavní důvody. Prvním je možnost tyto buňky využít k výzkumu vlastností specifických pro různé fáze vývoje člověka.
Druhým důvodem je, že embryonální kmenové buňky vytvářejí somatické buňky – pestrou škálu buněk, které se nemohou obnovovat a ze kterých se skládá lidské tělo. Studiem embryonálních kmenových buněk můžeme získat hlubší porozumění průběhu obnovy buněk lidského těla. Možnost využít tyto znalosti pro léčbu je veliká a sahá od produkce nových nervových buněk pro léčbu pacientů s Parkinsonovou chorobou až po poznání procesů na molekulární úrovni, které řídí vývoj nádorů.“
21. STOLETÍ zdůrazňuje:
Experti v ČR dokazují, že zde neexistují eticky sporné momenty. U nás se s lidskými embryonálními buňkami nepracuje. Ačkoli by to bylo velice užitečné a vědci na to jsou připraveni, experimentují jen se zárodky myší a potkanů. Za druhé (a co bylo za prvé???) – využití embryí není jedinou cestou, která se pro léčbu poškozených tkání nabízí. Vývoj ukazuje, že stejného cíle se možná dosáhne jinými způsoby.
V mrazu jich čekají statisíce
Rané embryonální KB mohou být z embrya odebrány a pomnoženy v laboratorních podmínkách. Během vývoje jsou buňky směrovány k jednotlivým vývojovým drahám a jejich vývojový potenciál se mění, ale je stále ještě široký.
Tyto multipotentní KB již mohou vytvářet jen omezený počet druhových buněk. Např. KB v mozku dávají na konci vývojové dráhy vzniknout různým druhům nervových a podpůrných buněk v centrálním nervovém systému.
Mrazicí boxy na klinikách asistované reprodukce, které pomáhají manželům toužícím po potomkovi, zaplnily statisíce nechtěných embryí, která musí být jednoho dne stejně zničena. Jejich „majitelé“ je mohou darovat pro výzkumné účely.
21. STOLETÍ zjistilo:
Jen v USA je nyní uloženo přes 400 000 embryí vzniklých cestou oplodnění in vitro. Ovšem věnovat je výzkumu svolila jen tři procenta rodičů!
Je menší než tečka!
Embrya nemají žádné typické lidské rysy, samozřejmě ani náznaky nervové soustavy. Vždyť pětidenní embryo je menší než tečka za větou, kterou právě čtete. Díky elektronovému mikroskopu v oušku jehly uvidíte pětidenní embryo, ze kterého se obvykle odebírají embryonální buňky.
Navíc samotné KB se ani po usídlení v děloze nemohou vyvinout v dítě. Nelze však zamlčovat, že tyto nespecializované částice mají schopnost stát se jakoukoli lidskou tkání – vytvářet zdravé tkáně a orgány.
V roce 2001 povolil britský parlament klonování lidských embryí (na rozdíl od reprodukčního klonování dětí) pro využití v lékařském výzkumu. Jde o tzv. terapeutické klonování. Při něm se vypěstované buňky transplantují do těla pacienta, jenž byl předtím současně dárcem somatické buňky pro přenos jádra. Vše tedy při této tzv. autologní transplantaci pochází z jeho organismu, čímž je zajištěna tkáňová slučitelnost transplantovaných buněk.
21. STOLETÍ upozorňuje:
Existují obavy, že někdo zmíněného povolení zneužije, aby zavedl embryo do ženské dělohy a pak oznámil, že se objevil naklonovaný člověk – maličká replika jednoho z jeho rodičů.
Někteří badatelé po zkušenostech s pokusy na zvířatech varují, že embryonální buňky někdy vytvoří nádor anebo se promění v nežádoucí typ tkáně – např. kostní v srdci, které měly původně léčit!
Dospělé kmenové buňky
Aniž to možná víme, všude s sebou neustále nosíme tzv. dospělé kmenové buňky. Nacházejí se v diferencované tkáni a odpovídají např. za její případnou regeneraci, pokud se poraníme.
Každý orgán i každá tkáň v dospělých organismem obsahuje malé množství buněk schopných sebeobnovy – i díky následnému vzniku velké rodiny potomstva. Dospělé KB však na rozdíl od embryonálních buněk nedokážou vytvořit úplnou škálu buněčných typů. Chovají se nenápadně, dokud je neaktivuje nemoc či zranění. Přesto mají značnou flexibilitu.
Např. ještě před několika roky se nepředpokládalo, že kostní dřeň se může svými buňkami podílet na obnově tkání jiných orgánů.
Kde tedy dospělé KB jako vzácný životní poklad můžeme nalézt? Hlavním (zdrojem?) je právě zmíněná kostní dřeň, endotel (buněčná vrstva vystýlající vnitřek) cév, kardiomycyty v srdci. V plicích existují kmenové buňky v několika vrstvách; nechybějí ani ve výstelce tenkého střeva. Jsou i ve slinivce břišní (pankreas) a játrech. Metabolické onemocnění jater lze léčit pomocí buněk kostní dřeně. Rozpoznatelnou zónu kmenových buněk sice nemají ledviny, ale už se ví, že zdejší tubulární buňky mohou po poranění regenerovat. Bohatou zásobárnou KB je i naše pokožka, která se skládá z četných vrstev epitelových buněk, tzv. keratinocytů.
„Řada překvapujících pozorování ukázala, že například svaly a krev mohou být získány z kmenových buněk nalezených v jiných tkáních,“ uvedla pro 21. STOLETÍ prof. MUDr. Eva Syková, DrSc.
Nedávno zazářila tuková tkáň, když se liposukcí z jejího pouhého gramu podařilo získat až 200 000 nediferencovaných buněk. Jsou i v oku – rohovce a sítnici, zubní dřeni, kosterních svalech. Velice žádaným zdrojem KB je pupečníková krev.
Co se děje se zárodky?
Vědci se snaží získat buňky z embryí vzniklých při terapeutickém klonování. Po pěti dnech od oplození přenesou vnitřní buněčnou hmotu embrya (tvořenou cca 40 kmenovými buňkami) na laboratorní misku vystlanou pomocnými vyživovacími buňkami. KB se aktivně množí a postupně jsou přeočkovávány na nové misky. Pokud se původní KB rozmnožily na miliony zdravých buněk, aniž by se po mnoha měsících začaly diferencovat na specializované misky, jsou označeny za buněčnou linii embryonálních KB, která se pak už může reprodukovat donekonečna. Jak 21. STOLETÍ zjistilo, v ČR existuje několik buněčných linií LEB.
Embryí se týká i politika
Do problematiky kolem embryonálních kmenových buněk se zapojili dokonce prezidenti USA. George W. Bush 9. 8. 2001 oznámil, že na jejich studium lze využít federální finanční prostředky, ale s výjimkou: V obavě, aby se daňoví poplatníci (hlavně věřící) nestali spoluviníky při ničení embryí, mohly se státní finance využívat pouze pro výzkum cca 25 buněčných linií, se kterými se již tehdy pracovalo. Badatelé, kteří chtěli používat kteroukoli z více než 100 kmenových buněčných linií získaných po onom datu, tak mohli činit pouze za soukromé peníze. Omezení však chce zrušit nový americký prezident Barack H. Obama
Vědci v USA naklonovali embrya primáta
Vědcům v USA se nyní poprvé podařilo naklonovat embrya z kmenových buněk dospělého primáta. Tak se možná přiblížila doba, kdy lidé dokážou klonovat vlastní zárodečné buňky a používat je k léčení vážných nemocí.
Vědecký tým z Oregonského národního střediska pro výzkum primátů v Portlandu naklonoval několik desítek embryí z desetiletého samečka makaka. Podařilo se jim zkombinovat DNA z jeho kožních buněk s neoplodněnými vajíčky samičky makaka, ze kterých bylo DNA odstraněno. Díky tomu se vyvinulo nové embryo, jehož genetická informace se shodovala s dárcovou.
Vědci, kteří se podíleli na klonování makaka, si zatím netroufají odhadnout, zda jejich výzkum povede v budoucnu ke klonování lidských buněk a jejich využívání v lékařství. Prestižní vědecký časopis Nature si nechal na práci zmíněného týmu vypracovat nezávislé oponentské vyjádření australských odborníků. Ti závěry kolegů z Portlandu potvrdili.
O překvapení není nouze
Prof. Catherrine Verfaiileová z University of Minnesota oznámila, že objevila nový typ buněk kostní dřeně. Podle dosavadního zkoumání se zdá, že dokážou všechno, co dosud uměly pouze embryonální buňky. Objev podobných buněk krátce poté avizovali i jiní badatelé.
Čínští výzkumníci používají převratnou metodu, když klonovaná lidská embrya „připravují“ smícháním lidských kožních buněk s vajíčky králíků, která se získávají snadněji než vajíčka lidská.
Američtí vědci letos oznámili, že se jim podařilo vytvořit klonovaná lidská embrya z kožních buněk dospělého člověka. Z buňky zralého vajíčka prý odejmuli jádro a nahradili ho něčím jiným.
MOHOU POMÁHAT NA MNOHA MÍSTECH
Na lidech odborníci testují pouze dospělé kmenové buňky. Přinášíme ukázky (?) zvláště důležitých orgánů, kde pomáhají:
MOZEK je vesmírem bez konce
Náš mozek je jedním z nejméně probádaných orgánů. Mnozí odborníci tvrdí, že ani nikdy zcela probádán nebude. Představuje totiž jakýsi malý vesmír, který nemá konce. Nejde jen o strukturu, ale také o psychiku, otázky spojené s individualitou jedince.
Nové poznatky ukazují, že KB existují celý život také v mozku. Tak lze nejen nové buňky vytvářet, ale navíc časem využívat i původní. To je důležité zejména u dětí, které mají ještě značnou plasticitu.
Experti se zaměřují hlavně na poruchy funkce a možnosti léčby. Právě buněčná terapie je nadějí u některých onemocnění, která zatím neumíme léčit, jen zpomalujeme jejich průběh a tlumíme příznaky. Kromě toho buněčná terapie slibuje pomoc i při ochrnutí po úrazech, kdy je část mozku nebo míchy poškozena. Nabízí také řešení řady problémů, způsobených změnou struktury a funkce mozku v průběhu stárnutí.
Teprve nedávno padlo dogma, že neurogeneze v CNS (centrální nervový systém) savců se výhradně uskutečňuje v průběhu embryonálního vývoje a v časném období po porodu. Převratným zjištěním bylo prokázání nervových KB v dospělém mozku. Myšlenka vývoje vhodné strategie, jak stimulovat neurogenezi v případě např. neurodegenerativních onemocnění nebo poranění mozku a míchy, se proto okamžitě stala zajímavou nejen pro vědecké pracovníky, ale i pro lékaře a průmyslovou sféru. Vědci ze Stem-cells Inc. v Palio Alto (USA) transplantovali neuronové kmenové buňky z lidského plodu do mozku myší. Buňky se uchytily a začaly spolupracovat.
Prof. MUDr. Eva Syková, DrSc., vysvětluje: „Léčba onemocnění mozku je také možná, ale k tomu, aby bylo možné léčit buněčnými náhradami, ještě povede delší cesta. Transplantované buňky mohou být schopny napravit onemocnění mozku, způsobená ztrátou neuronů. Chceme-li používat buněčné transplantace v praxi, potřebujeme mít přístup a zdroje vhodných buněk. Například neurony pro léčbu Parkinsonovy choroby je možné získat z mozku potraceného plodu, ale praktické i etické překážky nám brání tento zdroj buněk používat. Doufáme, že bude možné vypěstovat linie kmenových buněk v dostatečném počtu pro transplantaci.“
SRDCE dostalo pomoc z kyčle
Výzkumníci z univerzity v Hannoveru u pacientů postižených srdečním infarktem využili dospělé KB získané z jejich vlastní kostní dřeně, třeba z kyčle. Tyto buňky vpravili pomocí injekce do srdečních cév. Funkce srdce se výrazně zlepšila, i když se zatím neví, zda se vpravené kmenové buňky proměnily přímo v buňky srdeční.
OKO vidí díky svítícím selatům
Odborníci z University of Missouri využili známý fluorescenční gen získaný od medúzy a vnesli ho do buněk prasat. Narozená selátka zeleně svítila. Z jejich očí výzkumníci šetrně odebrali buňky sítnice a implantovali je jiným, normálním, prasatům s poškozenou sítnicí. Tak mohli sledovat, jak se v jejich zrakovém orgánu zelené buňky chovají. „Tyto zbarvené buňky najdou poškození sítnice a napraví je. Zdá se, že poškozené místo vydává zeleným buňkám pokyny, co mají dělat,“ uvedl šéf týmu Michael Yong.
A nejde jen o zvířata. Odborníci z Nadace banky očních buněk v Itálii pacientovi, jenž neviděl po poškození chemikálií na jedno oko, z vyvýšeného lemu rohovky oka zdravého odebrali kmenové buňky. Z nich vytvořili membránu, kterou potom transplantovali na rohovku postiženou chemickou látkou. Velká dávka KB buněk pomohla při dorůstání nové a zdravé tkáně – tak jako se zacelí třeba odřené koleno.
Čeští vědci mají světový objev!
Vědci z Ústavu experimentální medicíny AV ČR, kde je ředitelkou prof. Eva Syková, a z Výzkumného ústavu živočišné výroby ministerstva zemědělství, kteří spolupracují v rámci Centra buněčné terapie a tkáňových náhrad, letos dosáhli světového úspěchu – dovedou odnaučit kožní buňky jejich speciální roli a přeměnit je na univerzální buňky schopné vývoje v nejrůznější buněčné typy. Tento postup, který dosud zvládne jen několik laboratoří na světě (USA, Japonsko), by v budoucnu mohl nahradit metodu využívající embryonálních KB. Ty mají jedinečnou vlastnost – mohou se proměnit v jakoukoli buňku lidského těla.
Zárodky, z nichž se KB získávají, však při tomto procesu zahynou. Vědci využívají embrya, která na klinikách asistované reprodukce zbyla po oplodnění ve zkumavce a jsou stejně odsouzena k zániku, protože nebudou nikdy vnesena do matčiny dělohy.
Výzkumy v posledních letech potvrdily možnost zvrátit osud již specializovaných buněk, ze kterých jsou složeny různé tělesné orgány, a přinutit je, aby se vrátily zpět do nediferencovaného stavu, velmi podobného tomu, v jakém jsou KB v lidském embryu
21. STOLETÍ doplňuje: Objevitelé uvádějí, že k praktickému využití pro léčbu je poněkud daleko. Metoda je mj. spojena s určitým rizikem vzniku rakoviny. Vědci v současné době pracují na vylepšování celého postupu.
KB nabízejí velké možnosti
Poprvé v dějinách medicíny se letos lékařům ze Severozápadní univerzity v Chicagu podařilo zastavit – a dokonce i zlepšit – pomocí KB stav pacientů s roztroušenou sklerózou. Jde o nemoc imunitního systému, který se obrátí proti svým vlastním nervovým buňkám. Následkem je zhoršení zraku, ztráta rovnováhy a paralýza.
Víme, že ze základní KB mohou vyrůstat úplně nové orgány, a nahradit tak nemocné. To by mohlo léčit mj. diabetes mellitus (cukrovku). Trápení přináší i revmatická artritida. U ní KB pomáhají při rychlém nastartování regenerace opotřebované chrupavky. U jiných postižení plánují odborníci s pomocí KB zastavit jejich rozvoj. Sem patří například Parkinsonova i Alzheimerova choroba, mrtvice nebo roztroušená skleróza. KB lze přirovnat k jakési kouzelnici, která se dokáže pod vlivem různých signálů proměnit z neutrální tkáně ve zcela určitou tkáň či orgán v těle.
BOJÍTE SE NÁDORŮ?
Rakovinné bujení! Není asi slovní spojení, které by nahánělo větší hrůzu lidem všech generací. Přitom rakovina je každá jiná, útočí v mnoha podobách.
Nádory mohou být nezhoubné (benigní), ale i zhoubné (maligní). „Bohužel počet onemocnění rakovinou u nás stále narůstá, každoročně přibývá 70 000 případů. Naštěstí klesá úmrtnost, protože lidé už chodí k lékaři dříve, než je pozdě,“ řekl letos 21. STOLETÍ předseda Ligy proti rakovině Praha, prof. MUDr. Zdeněk Dienstbier, DrSc.
Od význačného slovenského onkologa, doc. ing. Čestmíra Altanera, DrSc.,se 21. STOLETÍ dozvědělo: „Stále více vědeckých prací ukazuje, že nádory vznikají z normálních kmenových buněk. Jsou to právě kmenové nádorové buňky, které jsou zodpovědné za maligní růst nádorů.“
Jak takový až smrtelný nádor vzniká? Na živočišný organismus po dobu života neustále působí chemické, fyzikální a biologické účinky, které mohou vést v jeho buňkách k mutačním změnám. Velká většina mutací je neustále opravována nebo těžce poškozené buňky zanikají přirozenou regulovanou buněčnou smrtí. Při selhání těchto tradičních mechanismů v buňce ojediněle nastane akumulace mutací v genech, které kontrolují růst buňky, což může vést k její aktivaci – iniciaci. Často se to děje v KB – a kmenová nádorová buňka může začít řádit.
U pacientů trpících leukémií (rakovinou krve) léčba KB z kostní dřeně a pupečníkové krve chorobu již mnohokrát vyléčila. KB dárcovské krve jindy potlačily mj. rakovinu slinivky a vaječníků.
21. STOLETÍ uklidňuje:
Proces přeměny normální buňky na nádorovou a následné objevení klinicky zjistitelného nádoru je mnohostupňový a může trvat dlouhý čas. Neobjeví se tedy hned, ale někdy až za několik desítek let. Proto je tak důležitá prevence.
Transplantace není legrace
Kostní dřeň se nachází uvnitř větších kostí všech savců a má za úkol vytvářet nové krvinky.
Už v roce 1891 podával francouzský lékař Brown-Séquard kostní dřeň ústy nemocným s poruchami krvetvorby. Transplantace kostní dřeně (TKD), jejíž tradice začíná v 50. letech 20. století, se stala příslovečným světélkem na konci tunelu zejména pro nemocné s maligními (zhoubnými) i nemaligními hematologickými (týkajícími se krve) chorobami a některými genetickými nemocemi.
U zhoubných systémových onemocnění se užívá TKD alogenní, tedy od zdravého dárce. Princip léčby spočívá ve zničení patologické krvetvorby intenzivní (většinou kombinovanou) cytostatickou a radiační přípravou s následnou obnovou krvetvorby přenosem krevních buněk kostní dřeně dárce. Ten se musí s nemocným shodovat v mnoha faktorech. (Proto se dárci vybírají především mezi sourozenci nemocného, kde je pravděpodobnost shody asi 25 %.)
Nejčastější zdravotní postižení, kde se využívá transplantace kmenovými buňkami krvetvorby: různé druhy leukémie, tzv. solidní nádory, jako je karcinom prsu, vaječníků, tumory tlustého střeva, mozkové nádory apod.
21. STOLETÍ upřesňuje: Od roku 1980 lze buňky kostní dřeně dlouhodobě kryokonzervovat (zmrazit), což znamená značnou výhodu.
Více se dozvíte:
Č. Altaner: Buněčná a molekulární biologie rakoviny, RADIX, 2008
S. Filip, J. Mokrý, I. Hruška: Kmenové buňky (biologie, medicína, filozofie), Galén, 2006
M. Hugo, J. Vokurka a kol.:Velký lékařský slovník, MAXDORF, 2005
www.national – geographic. cz
J. Vaňásek, J. Starý, P. Kavan, J. Vaňásek jr.: Transplantace kostní dřeně, Galén, 1996
