Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Search the Community

Showing results for tags 'komórki macierzyste'.



More search options

  • Search By Tags

    Type tags separated by commas.
  • Search By Author

Content Type


Forums

  • Nasza społeczność
    • Sprawy administracyjne i inne
    • Luźne gatki
  • Komentarze do wiadomości
    • Medycyna
    • Technologia
    • Psychologia
    • Zdrowie i uroda
    • Bezpieczeństwo IT
    • Nauki przyrodnicze
    • Astronomia i fizyka
    • Humanistyka
    • Ciekawostki
  • Artykuły
    • Artykuły
  • Inne
    • Wywiady
    • Książki

Find results in...

Find results that contain...


Date Created

  • Start

    End


Last Updated

  • Start

    End


Filter by number of...

Joined

  • Start

    End


Group


Adres URL


Skype


ICQ


Jabber


MSN


AIM


Yahoo


Lokalizacja


Zainteresowania

Found 76 results

  1. zNaukowcy z University of Illinois zidentyfikowali populację komórek macierzystych, która już niedługo może odegrać kluczową rolę w leczeniu ostrego uszkodzenia płuc (ang. acute lung injury - ALI) wywołanego np. poważnymi infekcjami czy urazami. O odkryciu informuje czasopismo Stem Cells. Mechanizm ALI wiąże się z naruszeniem ciągłości ścian naczyń krwionośnych w płucach. Efektem tych zmian jest wyciekanie wody oraz białek z naczyń krwionośnych do płuc, przez co zmniejsza się powierzchnia efektywnej wymiany gazowej. Sytuację komplikuje dodatkowo powolna regeneracja ścian naczyń, utrudniająca odzyskanie przez organizm stanu równowagi. Niestety, pomimo wielu lat badań, wciąż nie istnieje skuteczne leczenie przyczynowe ostrego uszkodzenia płuc. Sytuacja ta może się jednak zmienić dzięki terapii przetestowanej na zwierzętach przez badaczy z University of Illinois. Nowa metoda opiera się o wykorzystanie komórek macierzystych pozyskanych ze szpiku kostnego. Amerykańscy naukowcy są pierwszymi, którym udało się zidentyfikować, wyizolować i wyhodować w znacznej liczbie komórki nadające się do odtworzenia uszkodzeń nabłonka naczyń krwionośnych płuc. Jak się okazało, warunkiem niezbędnym do skutecznego wypełniania ubytków były wytwarzanie przez nie cząsteczek Flk-1 lub CD34 oraz odpowiednich molekuł z rodziny integryn, nadających im zdolność do przylegania do otaczających je elementów tkanki. Terapię z wykorzystaniem komórek macierzystych przetestowano na myszach, które uprzednio zakażono bakteriami w celu wywołania uszkodzenia płuc. Jak się okazało, wszczepienie odpowiednich komórek pobranych ze szpiku i namnożonych wcześniej w hodowli zwiększyło przeżywalność ALI aż o 50% w stosunku do grupy kontrolnej i skutecznie blokowało wyciekanie wody i białek z naczyń krwionośnych do wnętrza płuc. Aktualnie trwają przymiarki do zastosowania podobnej terapii u ludzi. Możliwość leczenia ALI jest pilnie poszukiwana ze względu na ogromną liczbę zgonów wywołanych przez tę chorobę, wynoszącą w samych Stanach Zjednoczonych niemal 75000 przypadków rocznie.
  2. Lekarze z Cincinnati Children's Hospital Medical Center przeprowadzili przełomowy zabieg rekonstrukcji kości czaszki z wykorzystaniem komórek macierzystych przekształconych do komórek tkanki kostnej. Leczony niezwykłą metodą pacjent ma się dobrze, a po 4,5 miesiąca od zabiegu odtworzone kości wyglądają na doskonale zintegrowane z resztą czaszki. Dawcą komórek macierzystych i jednocześnie biorcą przeszczepu kości był 14-letni chłopiec cierpiący na zespół Treachera-Collinsa, chorobę genetyczną objawiającą się m.in. nieprawidłową budową kości jarzmowych - ważnych elementów twarzoczaszki, budujących boczną i dolną ścianę oczodołu. W związku z zagrożeniem dla narządu wzroku oraz szpetnym wyglądem twarzy lekarze postanowili wypróbować na młodym pacjencie innowacyjną metodę rekonstrukcji kości z wykorzystaniem jego własnych komórek macierzystych, pobranych z tkanki tłuszczowej. Jako "rusztowanie" dla ich rozwoju wykorzystano fragment kości pobranej od innego człowieka. Kości pobrane od dawcy zostały nawiercone, a do otworów wstrzyknięto zawiesinę komórek macierzystych oraz białka BMP-2, służącego jako czynnik wzrostowy stymulujący komórki macierzyste do rozwoju w kierunku elementów tkanki kostnej. Tak przygotowane implanty zostały następnie wszczepione w odpowiednim miejscu na policzkach. Zdjęcia wykonane metodą tomografii komputerowej wykonane po czterech miesiącach od zabiegu wykazały, że "nowa" kość doskonale integruje się z własną tkanką młodego pacjenta. Uzyskano także pożądane efekty leczenia - twarz chłopaka jest bardziej atrakcyjna, a jego oczy są znacznie lepiej chronione przed uszkodzeniami. Teraz 15-latek (pomiędzy operacją i najnowszymi badaniami pacjent obchodził urodziny) może bez strachu oddać się... grze w ukochaną koszykówkę i baseball.
  3. Naukowcy z Harvard Stem Cell Institute (HSCI) opracowali nową strategię wytwarzania tzw. indukowanych komórek pluripotentnych (iPS) - komórek, które posiadają większość cech embrionalnych komórek macierzystych, lecz których wytwarzanie jest znacznie mniej kontrowersyjne. Zastosowana metoda pozwala na zwiększenie bezpieczeństwa terapii iPS i ogranicza ryzyko, że staną się one zarzewiem nowotworu. Klasyczna metoda uzyskiwania iPS polega na pobraniu komórek od osoby dorosłej i wzbogacenie ich genomu o cztery geny, których aktywacja prowadzi do "cofnięcia" programu rozwoju komórki do stanu przypominającego embrionalną komórkę macierzystą. Niestety, jedna z tych sekwencji, zwana cMyc, jest jednocześnie genem mogącym prowadzić do rozwoju nowotworu. Skłoniło to badaczy z HSCI do wynalezienia metody pozwalającej na uzyskanie pożądanego efektu bez modyfikowania komórek za pomocą cMyc. Rozwiązaniem problemu okazał się związek nazwany później RepSox. Po dodaniu do pożywki, w której hodowano komórki pobrane od osób dorosłych, doprowadził on do ich przemiany do postaci iPS pomimo braku cMyc oraz Sox2, drugiego genu koniecznego dla zajścia tego procesu. Dzięki nowej technice możliwe jest odstąpienie od dostarczania dodatkowej kopii cMyc (w dojrzałych komórkach gen ten jest obecny, lecz jego aktywność powinna być minimalna) do komórek poddawanych modyfikacji. Po uzyskaniu iPS wystarczy po prostu zaprzestać dodawania RepSox do pożywki, by zlikwidować w komórce aktywność charakterystyczną dla cMyc i ograniczyć tym samym niebezpieczeństwo transformacji nowotworowej. Metoda opracowana przez badaczy z HSCI znacząco zwiększa bezpieczeństwo procedury wytwarzania iPS. To ważny krok na drodze do dopuszczenia metod wykorzystujących ten rodzaj komórek w terapii.
  4. Komórki macierzyste to nadzieja dla osób z parkinsonizmem, alzheimerem czy innymi chorobami neurologicznymi. Problemem jest ich dostarczanie do mózgu. Wszystkie metody mają jakieś minusy, wygląda jednak na to, że inhalowanie przez nos i wykorzystanie istnienia blaszki sitowej (Lamina cribrosa) pozwoli ominąć wszystkie przeszkody. Drążenie otworu w czaszce i wstrzykiwanie komórek macierzystych jest bolesne. Przy iniekcjach do krwiobiegu trzeba się z kolei liczyć z tym, że tylko niewielka ich część pokona barierę krew-mózg. Wdychanie przez nos może być o tyle dobrym pomysłem, że w znajdującej się we wcięciu sitowym kości czołowej blaszce sitowej jest wiele drobnych otworków. To przez nie przechodzą nerwy węchowe, wiadomo też, że umieją je sforsować białka, bakterie i wirusy. Lusine Danielyan i zespół ze Szpitala Uniwersyteckiego w Tybindze postanowili sprawdzić, czy komórkom macierzystym także uda się dotrzeć do mózgu przez blaszkę sitową. W tym celu myszom wkropiono do nosa zawiesinę oznakowanych fluorescencyjnie komórek macierzystych. Okazało się, że pokonały one Lamina cribrosa. Potem wędrowały albo do opuszki węchowej, albo do płynu mózgowo-rdzeniowego, a potem do mózgu i jego głębszych warstw. Odkryliśmy, że komórki te przeciskały się przez otworki blaszki sitowej, choć są one o wiele mniejsze od ich średnicy, a następnie docierały do mózgu – opowiada Danielyan. Kiedy Niemcy potraktowali błonę śluzową nosa enzymem hialuronidazą, komórki nabłonka się od siebie odsunęły, co jeszcze bardziej zwiększyło przenikalność. Specjaliści komentujący doniesienia Niemców zwracają uwagę na jeden poważny problem. Co bowiem wtedy, gdy komórki trafią nie tam, gdzie trzeba i utworzą nowotworowy guz?
  5. Siwienie to skutek zaniku komórek macierzystych melanocytów w mieszkach włosów. Dzieje się tak, ponieważ jak wszystkie inne, komórki te podlegają tzw. stresowi genotoksycznemu, a my sami nie pomagamy własnym organizmom, paląc, denerwując się czy prowadząc niezdrowy tryb życia (Cell). Emi Nishimura, szef zespołu z Kanazawa University, wyjaśnia, że DNA w komórkach jest nieustannie atakowane przez czynniki uszkadzające, takie jak mutagenne chemikalia, światło ultrafioletowe czy promieniowanie. Szacuje się, że pojedyncza ssacza komórka przeżywa ok. 100 tysięcy uszkadzających materiał genetyczny sytuacji dziennie. Japończycy połączyli siwienie ze stopniowym zanikiem komórek macierzystych, które zapewniają stały dopływ nowych melanocytów. Wg nich, wyspecjalizowane komórki nie tylko "wymierają", ale także przekształcają się w inne komórki barwnikowe lub trafiają w niewłaściwe miejsca. Dalsze badania na myszach wykazały, że za siwienie odpowiadają niereperowalne uszkodzenia DNA. W ramach naszego studium odkryliśmy, że siwienie włosów, najbardziej oczywisty [i widoczny] przejaw starzenia, może być powodowane przez uszkodzenie genów, które oddziałuje na różnicowanie komórek macierzystych. Sugeruje to, że siwienie jest uruchamiane przez akumulację nieuniknionych uszkodzeń DNA. W zdrowych włosach komórki macierzyste melanocytów migrują do określonej części mieszka włosowego (opuszki), gdzie wypełniają się melaniną, a następnie (już jako melanocyty) przemieszczają się do łodygi włosa. W siwych włosach komórki macierzyste przekształcają się w melanocyty w niewłaściwych miejscach. W takich okolicznościach nazywa się je komórkami ektopowymi. Japońskie badanie wykazało też, że by włosy zachowały swój kolor, konieczne jest istnienie sprawnie funkcjonującego punktu kontrolnego – enzymu ATM. To on kieruje ruchem komórek macierzystych i decyduje, czy przekształcą się one w melanocyty, czy komórki ektopowe.
  6. Naukowcy z Instytutu Whiteheada, instytucji naukowej należącej do MIT, wytworzyli komórki o właściwościach zbliżonych do zarodkowych komórek macierzystych, lecz niewykazujące podwyższonego ryzyka transformacji nowotworowej. Obiektem studium prowadzonego przez badaczy były tzw. indukowane komórki pluripotentne (ang. induced pluripotent stem cells - iPS). Posiadają one większość cech charakterystycznych dla embrionalnych komórek macierzystych, na czele z ich zdolnością do transformacji w dowolny typ komórek organizmu. Wielu naukowców uważa, że mogą one stać się niezwykle przydatnym narzędziem stosowanym w medycynie XXI wieku, szczególnie jako środek pozwalający na odbudowę uszkodzonych tkanek i narządów. Pomimo szeregu zalet, iPS nie są tworami idealnymi. Największy problem wynika z faktu, że do ich wytworzenia konieczne jest wstawienie do komórek zestawu czterech genów, które mogą po pewnym czasie wywołać transformację nowotworową. Badacze z MIT wymyślili jednak metodę, która pozwala na wstawienie kompletu genów koniecznych do wytworzenia iPS, lecz umożliwia ich późniejsze usunięcie z genomu. W doświadczeniu wykorzystano metodę zwaną Cre/LoxP. Wykorzystuje ona enzym zwany Cre, zdolny do wycinania z genomu fragmentów DNA "otoczonych" dwoma sekwencjami o nazwie LoxP, w normalnych warunkach nieobecnymi w genomie komórek ludzkich. Badacze z Instytutu Whiteheada wykorzystali to zjawisko i wstawili po jednym odcinku LoxP na początku i na końcu nici DNA zawierającej geny potrzebne do wytworzenia iPS. Wytworzenie komórek pluripotentnych przeprowadzono tak samo, jak w innych eksperymentach. Po pewnym czasie aktywowano jednak gen kodujący LoxP, dzięki czemu doszło do usunięcia obcego DNA z komórek. Znacznie ograniczono w ten sposób ryzyko, że uzyskane iPS przejdą przemianę w komórki nowotworowe. "Przy okazji" udowodniono też, że utrata genów niezbędnych do wytworzenia komórek pluripotentnych nie grozi ich "powrotem" do statusu komórek dojrzałych. Dokonane odkrycie ma niezwykle istotne znaczenie dla dalszych badań nad komórkami macierzystymi. Ryzyko transformacji nowotworowej było bowiem jedną z największych obaw związanych z ich stosowaniem w medycynie. Teraz, gdy udało się znacząco ograniczyć prawdopodobieństwo szkodliwej przemiany, możemy śmiało powiedzieć, że jesteśmy o krok bliżej od wprowadzenia komórek macierzystych do lecznictwa.
  7. Naukowcy z Uniwersytetów w Bath i Leeds odkryli związek zdolny do pokonania jednej z najważniejszych przeszkód związanych z badaniem nad embrionalnymi komórkami macierzystymi - zaniku ich zdolności do przekształcania sie w dowolny typ dojrzałych komórek. Najważniejszą cechą embrionalnych komórek macierzystych (ang. embryonic stem cells - ESC) jest ich totipotencjalność, czyli zdolność do przekształcenia się w dowolny typ komórek występujących w organizmie. Przy każdym podziale z pojedynczej komórki macierzystej powstają dwie komorki potomne, przy czym jedna z nich zachowuje właściwości ESC. Niestety, po pewnym czasie komórki macierzyste zaczynają się "starzeć" i obumierać lub przechodzić proces różnicowania, czyli specjalizacji. Zanikają wówczas ich unikalne właściwości. Opisywany problem, znacznie utrudniający wszelkie badania nad ESC, może już niedługo zostać rozwiązany dzięki pojedynczej substancji. Związek ten, odkryty przez zespół prowadzony przez prof. Melanie Welham z Uniwersytetu w Bath oraz prof. Adama Nelsona z Uniwersytetu w Leeds, pozwala na nieustanne namnażanie komórek macierzystych bez utraty ich totipotencjalności. Potencjalne korzyści wynikające z odkrycia są oczywiste: im więcej embrionalnych komórek macierzystych można uzyskać i utrzymać w hodowli laboratoryjnej, tym łatwiejsze i tańsze są prowadzone na nich badania. Umożliwia to naukowcom skupienie się na kluczowych aspektach prowadzonych eksperymentów, nie zaś na utrzymywaniu ESC w ich wyjątkowym stanie. Zidentyfikowana substancja blokuje enzym nazwany GSK3, którego aktywność powoduje uruchomienie w komórce macierzystej programu różnicowania. Zatrzymanie jego aktywności utrzymuje ESC w stanie totipotencjalności. Proces ten jest jednak odwracalny - usunięcie uzyskanej substancji z pożywki hodowlanej przywraca komórkom macierzystych zdolność do specjalizacji. Komórki macierzyste posiadają ogromny potencjał leczenia uszkodzeń rdzenia kręgowego oraz chorób takich jak cukrzyca typu I, ponieważ potrafią one zamienić się w całą gamę wyspecjalizowanych komórek, takich jak neurony czy komórki trzustki, które mogą zostać wykorzystane do naprawy uszkodzonych tkanek. Niestety, kiedy hoduje się komórki macierzyste w laboratorium, mogą one spontanicznie rozwinąć się w komórki wyspecjalizowane. Utrudnia to uzyskiwanie zasobów dostatecznie dużych, by prowadzić na nich badania medyczne - tłumaczy prof. Welham, zastrzegając, że związek odkryty przez jego zespół może położyć kres tym niedogodnościom.
  8. Pierwsza w historii terapia oparta na ludzkich embrionalnych komórkach macierzystych została właśnie dopuszczona do testów klinicznych na ludziach. Leczenie ma za zadanie odbudować komórki rdzenia kręgowego u osób, u których doszło do całkowitego przerwania tego organu. Autorzy nowej techniki, firma Geron Corporation, otrzymali właśnie zezwolenie amerykańskiego urzędu ds. żywności i leków (FDA) na przeprowadzenie testów klinicznych na ludziach. Do udziału w eksperymencie zostaną zakwalifikowani pacjenci, u których doszło do całkowitej utraty kontroli nad ruchem kończyn dolnych oraz zdolności do odbierania wysyłanych przez nie bodźców. Głównym elementem terapii są tzw. komórki progenitorowe, czyli komórki uzyskiwane z embrionalnych komórek macierzystych, lecz "zaprogramowane" na przemianę (różnicowanie) w kierunku tzw. mikrogleju - tkanki wspierającej neurony i wspomagającej ich odbudowę. Lecznicze komórki będą podawane pacjentom w czasie od 7 do 14 dni po urazie. Będą one wszczepiane dokładnie w miejsce uszkodzenia rdzenia kręgowego w celu uzyskania oligodendrocytów - jednego z kluczowych składników mikrogleju. Dr Thomas B. Okarma, prezes producenta leku, nie ukrywa entuzjazmu: oznacza to początek czegoś, co potencjalnie może stać się nowym rozdziałem w metodach leczniczych - wykracza poza pigułki na nowy poziom lecznictwa: odtwarzanie funkcji organów i tkanek osiągnięte dzięki wszczepianiu zdrowych komórek zastępczych. Planowane testy będą należały do tzw. pierwszej fazy badań klinicznych, co oznacza, że głównym kryterium oceny terapii będzie jej bezpieczeństwo. Oprócz tego będą jednak, oczywiście, oceniane także korzyści z wprowadzenia nowej metody. Najważniejsze parametry poddawane kontroli to odzyskanie kontroli nad mięśniami oraz zdolności do odczuwania bodźców w obrębie tułowia i kończyn dolnych. Przedstawiciele firmy Geron już zapowiadają, że jeżeli tylko ich produkt otrzyma po pierwszej fazie testów klinicznych pozytywną ocenę od ekspertów FDA, będą starali się o uzyskanie zezwolenia na przeprowadzenie badań na pacjentach, u których uszkodzenie rdzenia kręgowego było nieco mniej poważne.
  9. Aktywność białka p53, zwanego niekiedy "strażnikiem genomu", była dotychczas uznawana za krytyczną linię obrony komórek przed transformacją nowotworową. Okazuje się jednak, że w pewnych okolicznościach ta sama proteina może znacznie zwiększać oporność komórek na chemioterapię. Opisywany proces jest ściśle związany ze zjawiskiem wyciszenia (ang. quiescence), charakteryzującym się niemal całkowitym zatrzymaniem podziałów komórek macierzystych oraz zmniejszeniem tempa ich metbolizmu. Jak pokazują najnowsze badania przeprowadzone przez badaczy ze szpitala Memorial Sloan-Kettering Cancer Center (MSKCC), zjawisko to pomaga komórkom macierzystym szpiku przeżyć pomimo stosowania znacznych dawek chemioterapii. "Wyciszone" komórki krwiotwórcze szpiku kostnego wytwarzały zadziwiająco wysoki poziom białka p53. Jest to zaskakujące, gdyż proteina ta była dotąd jednoznacznie kojarzona jako czynnik sprzyjający apoptozie, czyli obumieraniu komórek np. w odpowiedzi na uszkodzenia. Okazuje się jednak, że w tym wyjątkowym przypadku aktywność p53 powoduje, w obecności innych czynników, dokładnie przeciwny efekt - oporność zdrowych komórek macierzystych szpiku na agresywną farmakoterapię nowotworu. To pierwszy raz, kiedy ktokolwiek ustalił, iż p53 odgrywa rolę w ustanawianiu stanu wyciszenia komórek. Co więcej, zaskakujące jest, iż niektóre komórki, które utraciły p53, mogą w rzeczywistości być znacznie łatwiej zabite od tych, w których p53 funkcjonuje normalnie - opisuje wyniki badań ich główny autor, dr Stephen Nimer, szef Służby Hematologicznej w MSKCC. Zdaniem naukowca, dokonane odkrycie może być istotne przede wszystkim podczas prób wyeliminowania tzw. komórek macierzystych nowotworu. Ta słabo poznana grupa jest uważana za "dostawcę" nowych komórek nowotworowych dzięki swojej zdolności do intensywnych podziałów. Dr Nimer przypuszcza, że mogą one okresowo przechodzić w stan analogiczny do wyciszenia i w ten sposób ograniczać własną podatność na chemioterapię.
  10. Naukowcy z Uniwersytetu w Bostonie opracowali prostą, jednoetapową procedurę pozwalającą na uzyskanie komórek macierzystych z komórek dojrzałego organizmu. Sekretem opracowanej techniki jest lentiwirus, czyli cząstka zakaźna stworzona na bazie wirusa HIV. Został on pozbawiony genów odpowiedzialnych za replikację (są one "dostarczane" przez zmodyfikowane genetycznie komórki, które służą jako gospodarze konieczni do namnażania lentiwirusów), za to wzbogacono je o zestaw czterech genów pozwalających na "cofnięcie w rozwoju" komórek pobranych z organizmu dorosłych myszy. Uzyskany przez Amerykanów wirus jest w stanie zaatakować komórkę i wprowadzić do niej swoje geny, lecz nie jest zdolny do namnażania się w jej wnętrzu. Co więcej, jest on zdolny do trwałego wbudowania własnych genów do genomu gospodarza. Oznacza to, że raz zainfekowana komórka będzie już zawsze posiadała zawartą w jego wnętrzu sekwencję DNA i syntetyzowała białka w oparciu o zapisane w niej informacje. To nie pierwszy raz, kiedy wykorzystano lentiwirusy do modyfikacji komórek, lecz nikt wcześniej nie zawarł wszystkich potrzebnych do tego genów w jednej sekwencji i w jednym wirusie. Daje to gwarancję, że jeżeli dana komórka zostanie zmodyfikowana, otrzyma wszystkie cztery geny w jednym "pakiecie", co było dotychczas nieosiągalne. Co więcej, wszystkie cztery sekwencje są wprowadzane w równej liczbie kopii (za idealną uważa się w tym wypadku sytuację, gdy pojedyncza komórka jest infekowana przez pojedynczą cząstkę wirusową), dzięki czemu uzyskane komórki mają bardziej przewidywalne właściwości. W swoim eksperymencie badacze z Bostonu użyli zestawu genów, które umożliwiły przekształcenie mysich fibroblastów (komórek należących do tkanki łącznej) do postaci tzw. pluripotentnych komórek macierzystych. Posiadają one większość cech komórek macierzystych pobranych z embrionu, lecz stosowana metoda jest znacznie mniej kontrowersyjna od manipulowania zarodkami. Co więcej, nowa technika jest dziesięciokrotnie bardziej wydajna od tych stosowanych dotychczas. Wykonane badanie stanowi istotny krok naprzód, gdyż pozwala na uzyskanie komórek macierzystych na masową skalę bez wykonywania nadmiernie skomplikowanych eksperymentów. Być może uda się także uspokoić w ten sposób krytyków, uważających doświadczenia na komórkach zarodkowych za nieetyczne. Kolejnym celem zespołu, prowadzonego przez Cesara A. Sommera, jest "uzbrojenie" lentiwirusa w sekwencje umożliwiające kontrolowane usunięcie wstawionych uprzednio genów. Umożliwi to jeszcze dokładniejszą kontrolę stanu komórek, zwiększając tym samym "realizm" testów prowadzonych na uzyskanych w ten sposób komórkach pluripotentnych.
  11. Gdy chorujemy lub odnosimy obrażenia, nasz organizm mobilizuje różne rodzaje komórek macierzystych, których zadaniem jest naprawa i regeneracja uszkodzonych tkanek. Najnowsze badania naukowców z Imperial College London wykazały, że możliwe jest wymuszenie na organizmie zmobilizowania znacznie większej niż normalnie liczby komórek do walki z zagrożeniem. Podczas eksperymentów na myszach wykazano, że odpowiednie leki są w stanie wywołać u zdrowego zwierzęcia uwolnienie dwóch różnych rodzajów komórek macierzystych - komórek mezenchymalnych, które naprawią uszkodzoną kość czy chrząstkę, oraz śródbłonkowe komórki macierzyste tworzące naczynia krwionośne, mogące także naprawić uszkodzone serce. Osiągnięcie Brytyjczyków jest o tyle ważne, że dotychczas udawało się wymusić na organizmie jedynie uwalnianie większej liczby komórek hematopoetycznych (odtwarzające komórki krwi). Teraz naukowcy wiedzą, w jaki sposób wymusić uwolnienie konkretnego typu komórek. Mają więc nadzieję, że dzięki ich pracom w przyszłości uda się znacznie przyspieszyć leczenie osób cierpiących na choroby serca czy pacjentów z uszkodzeniami kości. Niewykluczone też, że uda się zwalczyć choroby autoimmunologiczne, takie jak na przykład artretyzm, których przyczyną jest atakowanie organizmu przez jego własny układ odpornościowy. W takim przypadku wystarczy zmobilizować komórki mezenchymalne, które "uspokoją" układ odpornościowy. Doktor Sara Rankin mówi: Organizm bez przerwy sam się naprawia. [...] Jednak przy poważnych uszkodzeniach istnieje granica do której jest w stanie sobie poradzić. Mamy nadzieję, że dzięki uwolnieniu dodatkowych komórek macierzystych, tak jak miało to miejsce w organizmie myszy, będziemy w stanie dostarczyć organizmowi dodatkowych potrzebnych mu komórek i w ten sposób zwiększymy jego możliwości samouzdrowienia i przyspieszymy cały proces. W czasie eksperymentów udało się aż 100-krotnie zwiększyć liczbę uwalnianych komórek mezenchymalnych i nabłonkowych. Teraz naukowcy chcą sprawdzić, czy rzeczywiście u myszy po zawale serca dodatkowe komórki przyspieszą rekonwalescencję.
  12. Dzięki eksperymentowi przeprowadzonemu na myszach udowodniono, że organizmy ssaków są zdolne do odtworzenia neuronów tworzących siatkówkę - część gałki ocznej odpowiedzialną za przetwarzanie fal świetlnych na impulsy nerwowe. Odkrycie ma niebagatelne znaczenie dla badaczy poszukujących terapii wielu chorób narządu wzroku. Odkrycia dokonali badacze z Uniwersytetu Waszyngtońskiego. Analizowali oni fizjologię gleju Müllera - jednego z typów komórek współistniejących z neuronami i wspomagających ich prawidłowe funkcjonowanie. Na wczesnym etapie życia ssaków są one zdolne do podziałów, w wyniku których powstają tzw. komórki progenitorowe, z których mogą z kolei rozwijać się m.in. nowe neurony. Dzięki zespołowi z amerykańskiej uczelni, kierowanemu przez dr. Toma Reha, wiemy, że także "dorosły" glej Müllera może zostać ponownie zastymulowany do podziałów. Dotychczasowe badania wykazały, że w warunkach hodowli laboratoryjnej można pobudzić opisywane komórki do dzielenia się, lecz potwierdzenie tego zjawiska na zwierzętach jest niebagatelnym odkryciem. Co więcej, przeprowadzony na Uniwersytecie Waszyngtońskim eksperyment jest pierwszym, w którym wykazano zdolność dojrzałych ssaków do odtwarzania neuronów pozwalających na odbieranie światła. Dotąd udawało się uzyskać z gleju Müllera jedynie inne typy komórek, które nie posiadają tej kluczowej zdolności. Aby wykonać doświadczenie, najpierw niszczono siatkówkę oczu zdrowych myszy za pomocą toksyny. Następnie poszukiwano optymalnego zestawu hormonów i czynników wzrostu stymulujących rozwój neuronów. Jak się okazało, najskuteczniejsze pod tym względem substancje to: czynnik wzrostu nabłonka (ang. epidermal growth factor - EGF), jeden z czynników wzrostu fibroblastów (fibroblast growth factor 1 - FGF1) oraz kombinacja FGF1 z insuliną. Dalsze testy potwierdziły, że uzyskane w ten sposób neurony przeżywają w organizmie myszy co najmniej przez miesiąc. Z pewnością jest zbyt wcześnie, by mówić o opracowaniu terapii pozwalającej na odzyskanie wzroku przez osoby, u których doszło do uszkodzenia siatkówki. Mimo to, zebrane wyniki są niezwykle zachęcające. Trzymamy kciuki za powodzenie dalszych badań!
  13. Amerykańscy badacze donoszą o opracowaniu techniki, która pozwala na odtworzenie w warunkach laboratoryjnych przebiegu pojedynczych przypadków schorzeń. Odkrycie może mieć niebagatelne znaczenie dla zrozumienia wielu procesów chorobowych oraz poszukiwania coraz lepszych terapii. Eksperyment, którego wyniki opisano na łamach czasopisma Nature, polegał na ustaleniu mechanizmu ciężkiej choroby układu nerwowego dzięki modyfikacji komórek pozyskanych z fragmentów skóry. Autorami nowatorskiej metody są badacze z Uniwersytetu Wisconsin oraz Uniwersytetu Missouri. Aby przeprowadzić doświadczenie, pobrano próbkę skóry od dziecka chorego na jeden z typów rdzeniowego zaniku mięśni (ang. spinal muscular atrophy - SMA) - choroby genetycznej atakującej neurony odpowiedzialne za kontrolowanie mięśni. Schorzenie, obecnie nieuleczalne, prowadzi do całkowitego paraliżu mięśni i śmierci. Pacjenci cierpiący na badany rodzaj SMA umierają najczęściej w wieku poniżej dwóch lat. Komórki pobrane od chorego dziecka "cofnięto" w rozwoju, dzięki stymulacji odpowiednio dobranym zestawem czynników regulujących dojrzewanie, do statusu komórek macierzystych. Następnie przeprowadzono drugą modyfikację, która pozwoliła na wytworzenie komórek nerwowych. Uzyskano w ten sposób doskonały materiał do badań nad rozwojem SMA. Jego najważniejszą cechą jest niemal idealna zgodność z neuronami rozwijającymi się w układzie nerwowym dziecka, co pozwala na zrozumienie mechanizmu tego ciężkiego schorzenia. Profesor Clive Svendsen, jeden z badaczy zaangażowanych w eksperyment, ocenia jego efekty: teraz możemy raz za razem powtarzać przebieg choroby człowieka w naczyniu laboratoryjnym, a także pytać, jakie były najwcześniejsze procesy, które odbywały się na samym początku [rozwoju schorzenia]. To naprawdę potężne narzędzie. Naukowcy związani z doświadczeniem twierdzą, że powinno być możliwe badanie w analogiczny sposób wielu innych przypadłości. Istnieje nadzieja, że zastosowanie podobnych technik pozwoli na uzyskanie wielu różnych typów komórek, nie tylko tych należących do układu nerwowego. Uważa się, że prowadzenie badań in vitro daje ogromne szanse na zrozumienie wielu trapiących ludzi przypadłości. Nam, czytającym te zapewnienia, pozostaje wierzyć w prawdziwość tych deklaracji.
  14. Niektórzy twierdzą, że palenie papierosów "light" zmniejsza ryzyko powikłań związanych z pochłanianiem zawartych w nich toksyn. Okazuje się jednak, że to tylko złudzenie, przynajmniej z punktu widzenia zagrożenia dla płodu. Wiele substancji zawartych w [papierosach typu light] nie zostało przetestowanych, a niektóre są opisywane przez producentów jako bezpieczne, zauważa pracujący na Uniwersytecie Kalifornijskim prof. Prue Talbot, główny autor badań. Niestety, jak pokazują badania jego zespołu, rzeczywistość wygląda znacznie gorzej: nasze testy na myszach pokazują jasno, że te substancje niekorzystnie wpływają na reprodukcję oraz związane z nią procesy rozwojowe. Efekty najprawdopodobniej są identyczne w przypadku ludzi, co oznacza, że kobiety ciężarne są szczególnie narażone na efekty dymu z takich papierosów. Zespół prof. Talbota prowadził swoje testy na mysich zarodkowych komórkach macierzystych, które służyły jako model zarodka niezagnieżdżonego jeszcze w ściany macicy. Porównywano na nich wpływ dymu wydzielanego przez tradycyjne papierosy oraz ich wersję "light". Wykonano także osobną analizę dymu zasysanego przez filtr papierosa (miało to symulować aktywne wdychanie przez samego palacza) oraz tego wydzielanego z żarzącej się końcówki papierosa. Testy pokazują jasno, że każdy z badanych rodzajów używki wykazywał silne działanie toksyczne na niezagnieżdżone zarodki myszy, co objawiało się m.in. opóźnieniem i upośledzeniem ich rozwoju. W wyniku ekspozycji na dym dochodziło także do osłabienia zdolności komórek macierzystych do przylegania do białek tzw. macierzy pozakomórkowej (proces ten jest konieczny dla prawidłowego osadzenia się zarodka w macicy). W skrajnych przypadkach dochodziło nawet do całkowitego obumarcia zarodka. Co więcej, ku zaskoczeniu badaczy okazało się, że próbki dymu z papierosów typu "light" były bardziej szkodliwe od tego z papierosów tradycyjnych. Ten wynik był niespodziewany, ponieważ zgodnie z zapewnieniami takie produkty zawierają mniejsze ilości toksyn, uważa prof. Talbot. Dalsze testy wykazały, że dym wydostający się z końcówki papierosa (czyli ten wdychany przez biernych palaczy) był bardziej szkodliwy, prawdopodobnie ze względu na niższą temperaturę spalania tytoniu. Nie należy jednak zapominać, że sam palacz także wdycha tę trującą mgiełkę. Dalsze badania zespołu z Uniwersytetu Kalifornijskiego obejmą wykonanie analogicznych testów na komórkach ludzkich. Należąca do zespołu magistrantka Sabrina Lin rozpoczęła już wstępne eksperymenty, możemy więc liczyć, że już wkrótce opublikowane zostaną ich wstępne rezultaty.
  15. Szwajcarscy naukowcy donoszą o zidentyfikowaniu nowej, nieznanej dotąd puli komórek macierzystych, aktywowanej wyłącznie w sytuacji zagrożenia zdrowia lub życia. Dotychczas uważano, że komórki macierzyste dzielą się stosunkowo rzadko, by zmniejszać ryzyko mutacji. Dokładne dane na temat częstotliwości bądź liczby ich podziałów w czasie życia organizmu nie były jednak znane. Dzięki najnowszym badaniom okazuje się, że cecha ta cechuje się znaczną zmiennością. Eksperyment przeprowadził zespół prowadzony przez dr. Andreasa Trumppa oraz dr Annę Wilson. Badacze wyznakowali DNA komórek macierzystych szpiku kostnego myszy, a następnie mierzyli zawartość znacznika w różnych momentach życia organizmu. Założenie eksperymentu było proste: za każdym razem, gdy komórka się dzieli, dochodzi także do rozdziału barwnika pomiędzy komórki potomne. Dzięki badaniu obliczono, że około 15% komórek macierzystych szpiku myszy pozostaje w stanie "uśpienia" przez bardzo długi okres czasu i dzieli się zaledwie pięć razy w ciągu całego życia zwierzęcia. Jak się okazało, w tym samym czasie główna pula komórek macierzystych dzieliła się pięciokrotnie częściej. Szczęśliwie dla myszy, mało aktywne komórki macierzyste mogą szybko powrócić do częstego przeprowadzania podziałów i odtworzyć szpik. Dzieje się tak po wydzieleniu odpowiednich substancji lub wtedy, gdy organizm znajduje się w stanie poważnego zagrożenia. Co więcej, komórki należące wcześniej do grupy "uśpionych" mogą odtworzyć szpik znacznie skuteczniej i to kilka razy z rzędu. W tym samym czasie komórki aktywne mogą tego dokonać zaledwie raz. Niezależnie od tego, z której grupy pochodziły, po odtworzeniu szpiku komórki ponownie przechodziły w stan uśpienia. Jesteśmy przekonani, że uśpione komórki macierzyste praktycznie nie odgrywają roli w zdrowym organizmie, prezentuje swoje wnioski dr Trumpp. Dodaje: ciało trzyma swoje najbardziej zdolne komórki jako sekretną rezerwę na wypadek zagrożenia i ukrywa je w zagłębieniach szpiku kostnego zwanych niszami. Kiedy szpik zostanie uszkodzony, komórki błyskawicznie zaczynają codziennie się dzielić, ponieważ istnieje nagłe zapotrzebowanie na krwinki. Zdaniem naukowca odkrycie może mieć zastosowanie nie tylko w badaniu reakcji organizmu na stres, lecz może także pomóc zrozumieć fizjologię guzów nowotworowych. Jak twierdzi dr Trumpp, komórki macierzyste guza mogą przechodzić proces "uśpienia", w czasie którego są niewrażliwe na czynniki docierające z zewnątrz. Może to oznaczać, że chwilowa aktywacja komórek macierzystych guza wraz z natychmiastowym wdrożeniem chemioterapii mogłaby znacznie zwiększyć szanse na wyleczenie.
  16. Odtwarzanie uszkodzonych fragmentów mózgu z wykorzystaniem komórek macierzystych może być trudniejsze, niż sądzono - twierdzą badacze z MIT. Dowiedli oni, że rozwijające się wówczas neurony zaczynają otrzymywać sygnały znacznie wcześniej, niż są w stanie wysyłać własne. Regeneracja tkanek z wykorzystaniem własnych komórek macierzystych pacjenta od dłuższego czasu była postrzegana jako możliwa metoda leczenia wielu schorzeń. W przypadku układu nerwowego terapia taka może być jednak znacznie utrudniona. Okazuje się bowiem, że integracja nowych komórek z istniejącą tkanką może zaburzać przepływ informacji w obrębie odtwarzanych fragmentów mózgu. Carlos E. Lois, jeden z autorów odkrycia, porównuje rozbudowę uszkodzonego układu nerwowego do podłączania nowych komponentów do uruchomionego komputera: najprawdopodobniej oprogramowanie tego komputera zawiesi się z powodu nagłego dodania nowego sprzętu. Niestety, w przeciwieństwie do urządzeń elektronicznych całkowite wyłączenie mózgu nie jest możliwe, co znacznie utrudnia przeprowadzenie leczenia. Mózg dorosłego człowieka wytwarza nowe neurony najprawdopodobniej tylko w dwóch miejscach. Są to: opuszka węchowa, związana z przewodnictwem bodźców zapachowych, oraz hipokamp - element odpowiedzialny za pamięć. Bardzo prawdopodobne, że zrozumienie ich fizjologii pozwoli na skuteczne i bezpieczne dodawanie nowych komórek nerwowych do istniejących sieci. W swoich badaniach Lois był wspierany przez dr. Wolfganga Kelscha oraz magistrantkę Chia-Wei Lin. Naukowcy zaobserwowali, ze powstające z komórek macierzystych neurony rozwijają się w "niewygodny" z punktu widzenia terapii sposób: elementy odpowiedzialne za odbieranie informacji powstają w nich znacznie wcześniej, niż te umożliwiające wysyłanie własnych impulsów. Co więcej, gdy zdolność do nadawania sygnałów zostanie już wypracowana, rozsyłane porcje informacji początkowo nie są "dostrojone" do potrzeb otaczających neuronów. Powoduje to zakłócenie przepływu impulsów w obrębie danego fragmentu mózgu. Autorzy publikacji twierdzą, że dokonane odkrycie wskazuje kierunek badań koniecznych dla ulepszenia metod terapeutycznej regeneracji układu nerwowego. Zdaniem Loisa, badania sugerują, że jakiekolwiek próby zastępowania [brakujących] neuronów z wykorzystaniem komórek macierzystych będzie najprawdopodobniej wymagało rozwiązania problemu związanego z faktem, iż podczas "okresu dostosowania" połączenia tworzone przez nowe neurony zaburzają funkcjonowanie dotychczasowych neuronów. Wygląda więc na to, że naukowcy pracujący nad tą niezwykle obiecującą techniką napotkali kolejne ciężkie wyzwanie. Miejmy nadzieję, że uda im się rozwiązać ten problem w możliwie krótkim czasie.
  17. Kolumbijka Claudia Castillo jest pierwszą na świecie pacjentką, której podarowano tchawicę uzyskaną z komórek dawcy i tkanki wyhodowanej z jej własnych komórek macierzystych. Najpierw dodano je do fragmentu tchawicy dawcy, gdzie miały się namnażać, a potem w czerwcu całość zaimplantowano w ciele 30-latki (The Lancet). Wskutek przebytej gruźlicy u Castillo po lewej stronie doszło do uszkodzenia miejsca, gdzie tchawica przechodzi oskrzela. Pacjentka z trudem oddychała, dlatego w marcu podjęto decyzję o rekonstrukcji. Hiszpańscy lekarze pobrali od dawcy 7-centymetrowy fragment tchawicy. Potem do akcji wkroczyli naukowcy z Uniwersytetu w Padwie, którzy za pomocą enzymów oczyścili go z komórek zmarłego, uzyskując czyste rusztowanie z tkanki łącznej. To właśnie na chrząstce bristolczycy umieścili cienką warstewkę komórek macierzystych, pobranych uprzednio ze szpiku kostnego Kolumbijki. Całość umieszczono na 4 dni w bioreaktorze, który zbudowano na Politechnice Mediolańskiej. Końcową operację przeprowadzono w czerwcu w Barcelonie. Zespołem lekarzy kierował Paolo Macchiarini, który usunął zniszczoną tchawicę i zastąpił ją zrekonstruowaną tkanką. Po kilku miesiącach pacjentka czuje się dobrze. Nie ma objawów wskazujących na odrzucenie narządu. Tchawica jest drugim organem, który wyhodowano z komórek macierzystych poza organizmem chorego. Dwa lata temu Anthony Atalaat ze Szkoły Medycznej Wake Forest University zrekonstruował w ten sposób pęcherze moczowe u 7 dzieci.
  18. Przeszczep szpiku kostnego wykonany w celu wyleczenia białaczki pozwolił 42-letniemu Amerykaninowi nie tylko na wyleczenie nowotworu, lecz najprawdopodobniej wyeliminował także wirusa HIV z jego organizmu. Wielu badaczy twierdzi, że zdobyte doświadczenie stanie się przełomem w walce z "dżumą XXI wieku". Bohaterami niezwykłej historii są: niemiecki hematolog Gero Huettler oraz jego pacjent amerykańskiego pochodzenia, którego nazwiska nie podano. Niezwykły zabieg, wymagający wykorzystania wiedzy z pogranicza onkologii, transplantologii i genetyki, najprawdopodobniej pozwolił na całkowite wyleczenie mężczyzny z infekcji wirusem HIV. Od momentu wykrycia obecności patogenu do przeszczepu minęło aż 10 lat, lecz od czasu nowatorskiej terapii nie wykryto w jego organizmie obecności wirusa. Każdego dnia byliśmy przygotowani na złe wyniki - przyznaje Huettler. Na szczęście, pomimo upływu 20 miesięcy od zabiegu, wiadomości na temat zdrowia Amerykanina są optymistyczne. I choć nie ma stuprocentowej pewności, że zakażenie nie powróci, wielu badaczy jest zachwyconych efektem leczenia. Sekretem powodzenia terapii była mutacja w komórkach macierzystych przeszczepianego szpiku kostnego. Pacjent może mówić o prawdziwym szczęściu w nieszczęściu, gdyż rozwój białaczki w jego organizmie wymusił przeszczep szpiku, który z kolei zapobiegł rozprzestrzenianiu się HIV. Dawca narządu był nosicielem mutacji w obu kopiach genu CCR5, kodującego białko potrzebne do wnikania wirusa do komórek krwi. Bez interakcji z prawidłową (niezmutowaną) proteiną HIV jest niezdolny do ataku. Oznacza to, że pomimo iż wirus był obecny w organizmie, nie był on w stanie zainfekować komórek. Prowadziło to najprawdopodobniej do stopniowego zaniku zakażenia. Sam dr Huettler przyznaje, że nie planował takiego rozwoju wydarzeń, lecz postanowił wykorzystać okazję. Przez przypadek przeczytałem o tym [mowa o efektach mutacji - red.] w 1996 roku. Zapamiętałem to i pomyślałem, że to może zadziałać. Zanim doszło do transplantacji, własny szpik kostny Amerykanina został całkowicie zniszczony za pomocą kombinacji promieniowania jonizującego oraz leków. Gdy unieszkodliwiono układ odpornościowy pacjenta, przeszczepiono komórki szpiku posiadające w swoim genomie zbawienne uszkodzenie informacji genetycznej. Jednocześnie, w trosce o bezpieczeństwo przeszczepianego materiału, całkowicie odstawiono terapię przeciwwirusową. Ryzykowne podejście do terapii opłaciło się, gdyż po dwudziestu miesiącach od zabiegu w organizmie mężczyzny wciąż nie wykryto śladów wirusa. Trzeba jednak przyznać, że biorca przeszczepu miał szczęście, przy którym nawet "szóstka" w totolotku to drobiazg. Oprócz trudności w dobraniu pary dawca-biorca dodatkową trudnością był fakt, iż zaledwie jeden na tysiąc Europejczyków i Amerykanów nosi mutację w genie CCR5. To nie pierwszy raz, gdy przeszczep szpiku pozwolił na zwalczenie AIDS lub infekcji HIV. Pomiędzy latami 1982 i 1996 podobny eksperyment udał się co najmniej dwukrotnie. Wówczas jednak przyczyna powodzenia terapii nie była znana. Czy była nią właśnie zbawienna mutacja? Być może nie dowiemy się tego już nigdy. A co czeka nas w przyszłości? Badacze są ostrożni w ogłaszaniu odnalezienia "lekarstwa na AIDS" i zwracają uwagę na konieczność przeprowadzenia dalszych badań. Mimo to trzeba przyznać, że osiągnięty przez dr. Huettlera sukces jest niebywały. Być może w przyszłości uda się modyfikować materiał genetyczny komórek macierzystych w taki sposób, by przeszczep zawierał wyłącznie komórki odporne na infekcję. Jeżeli jednak kiedykolwiek będzie to możliwe, na pewno nie stanie się to wcześniej niż za kilkanaście lat.
  19. Zastosowanie prostej procedury umożliwia aktywizację komórek macierzystych i ułatwia ich dostarczenie do tkanek, w których są potrzebne. Odkrycie może stać się istotnym udoskonaleniem wielu innych technik związanych z wykorzystaniem tych niezwykłych komórek. Kiedy pobrane z organizmu komórki macierzyste znajdują się w naczyniu hodowlanym zbyt długo, po pewnym czasie "starzeją się" i tracą swoje unikalne właściwości. Na ich powierzchni zanikają kluczowe białka, odpowiedzialne za przyleganie do ścian naczyń krwionośnych. Powoduje to, że ich aktywność znacznie maleje, a podanie do organizmu daje efekt daleki od optymalnego. Okazuje się jednak, że wystarczy zaledwie 45 minut, by pożądane cechy w znacznym stopniu powróciły. Molekułą kluczową dla "ożywienia" komórek macierzystych jest SLeX (ang. Sialyl Lewis X), związek należący do grupy węglowodanów, przyłączony do białek na powierzchni wielu typów komórek. Naukowcy z Wydziału Nauk o Zdrowiu i Technologii prowadzonego wspólnie przez MIT oraz Uniwersytet Harvarda wykazali, że przyłączenie cząsteczek SLeX znacznie ułatwia migrację komórek macierzystych przez ściany naczyń krwionośnych. Krwiobieg jest znakomitym sposobem dostarczania [komórek - red.], lecz komórki macierzyste nie poruszają się w naczyniach krwionośnych, jeżeli były trzymane w hodowli komórkowej. Opracowana przez nas procedura daje nadzieję na pokonanie tej przeszkody, tłumaczy Jeffrey Karp, jeden z badaczy zaangażowanych w eksperyment. Wyniki badań przeprowadzonych przez jego zespół zostały opublikowane na łamach czasopisma Bioconjugate Chemistry. Aby komórki macierzyste mogły skutecznie pełni swoją rolę w terapii, muszą najpierw dotrzeć do tkanki, w której mają funkcjonować. Problem w tym, że jeśli zbyt długo przebywają poza organizmem, mają tendencję do pasywnego unoszenia się w strumieniu krwi i nie wiążą się ze ścianami naczyń krwionośnych. Przeprowadzony na Wydziale Nauk o Zdrowiu i Technologii eksperyment pokazuje, że umiejętne przyłączenie cząsteczek SLeX do powierzchni komórek znacznie ułatwia ten proces. Opisywana procedura trwa łącznie 45 minut i składa się z trzech etapów, w których komórki są inkubowane z kolejnymi substancjami. Pierwszą z nich jest biotyna, zwana też witaminą H, mająca zdolność do wiązania się z powierzchnią komórek macierzystych. Następnie przyłącza się do niej cząsteczki białka streptawidyny, stosowane powszechnie w laboratoriach właśnie ze względu na ogromną siłę wzajemnego wiązania obu związków. Do powstałego w ten sposób kompleksu dodaje się cząsteczki SLeX. Aby potwierdzić skuteczność procedury, badacze pobrali ze szpiku kostnego komórki macierzyste i hodowali je w laboratorium tak długo, aż straciły część swoich unikalnych właściwości. Dopiero wtedy zostały "oblepione" SLeX. Eksperyment przeprowadzony w warunkach laboratoryjnych wykazał, że w wyniku procedury komórki nabyły pożądaną cechę, jaką jest zdolność do wiązania się ze ścianami naczyń krwionośnych i "toczenie się" po ich powierzchni. Co ważne, nie tracą przy tym swojej żywotności. Zastosowana technika ma jeszcze jedną zaletę. Udoskonalenie techniki wykorzystującej cząsteczki biotyny i streptawidyny umożliwia przyłączanie do komórek także wielu innych substancji, otwierając tym samym drogę do kolejnych odkryć i modyfikacji. Autorzy zastrzegają, że konieczne jest przeprowadzenie testów na zwierzętach, które ostatecznie potwierdzą (lub podważą) prawdziwość ich przypuszczeń. Jeżeli okaże się, że opracowana procedura rzeczywiście spełnia oczekiwania, możemy stać się świadkami prawdziwie przełomowego odkrycia. Pozwoli ono na znaczną poprawę skuteczności eksperymentalnych terapii wykorzystujących właściwości komórek macierzystych.
  20. Dzięki kontrowersyjnej technice laboratoryjnej amerykańscy naukowcy opracowali metodę szybkiego i taniego uzyskiwania komórek używanych w nowoczesnej terapii nowotworów. Czy osiągnięty sukces przełamie opór sceptyków? Komórki, o których mowa, to limfocyty T - jedno z najważniejszych ogniw odpowiedzi immunologicznej skierowanej przeciw nowotworowi. Obecnie prowadzonych jest wiele prób klinicznych wykorzystujących ich potencjał do zwalczania guza. Polegają one najczęściej na izolacji limfocytów T (lub ich prekursorów, czyli np. komórek macierzystych) z organizmu chorego, stymulacji ich dojrzewania i namnażania (proliferacji), a następnie ich aktywacji i wszczepieniu z powrotem do ciała chorego. Procedura może się wydawać stosunkowo prosta, lecz w rzeczywistości spędza sen z powiek wielu ekspertom. Proces ten wymaga stosowania kosztownych odczynników, a mimo to często kończy się niepowodzeniem. Nowym pomysłem na rozwiązanie tego problemu jest użycie świń, a dokładniej mowiąc: ich płodów. Naukowcy z Uniwersytetu Michigan udowodnili, że wszczepienie do płodu zwierzęcia ludzkich komórek macierzystych umożliwia ich różnicowanie do postaci limcofytów T, a następnie namnożenie. Co więcej, możliwe jest także wyizolowanie finalnego "produktu" z krwiobiegu świni, a także - przynajmniej teoretycznie, gdyż nie przeprowadzono jeszcze stosownych badań - podanie ich z powrotem człowiekowi. Aby udowodnić, że opisywane zjawisko jest możliwe, zespół prowadzony przez dr. Jeffreya Platta wykorzystał komórki macierzyste z ludzkiej pępowiny oraz szpiku kostnego. Wszczepiono je do płodów świni, które na ówczesnym etapie rozwoju nie posiadały jeszcze układu odpornościowego. Rozwijający się organizm zwierzęcia traktował ludzkie komórki jako własne i nie atakował ich, zapewniając im jednocześnie idealne warunki do wzrostu. Gdy przyszedł odpowiedni moment, wyizolowano ludzkie limfocyty z krwi świni i wymieszano je z komórkami pobranymi bezpośrednio od tego samego człowieka. Brak reakcji świadczył o tym, że limfocyty mogłyby zostać bezpiecznie wszczepione z powrotem do organizmu ludzkiego. W drugim teście wymieszano te same limfocyty z krwią innej osoby, by sprawdzić, czy zachowały one zdolność do reakcji na ciała obce. Gwałtowna odpowiedź immunologiczna świadczyła o tym, że komórki zachowały swoje właściwości pomimo dojrzewania w organizmie zwierzęcia. Autorzy odkrycia nie kryją entuzjazmu. Dr Platt szacuje, że opracowana przez jego zespół technika może znacząco poprawić stan zdrowia osób cierpiących na wiele chorób. Gdybym był nosicielem HIV, mógłbym umieścić moje komórki macierzyste w ciele świni i zaimmunizować je [tzn. uczulić je i wywołać ich reakcję - red.] z użyciem szczepionki przeciw HIV, tłumaczy badacz. W ten sposób uzyskałoby się w ciele świni odporność, której we własnym ciele nigdy by się nie udało zdobyć. Zdaniem naukowca powodzenie eksperymentu powinno skłonić władze do zaaprobowania kolejnych testów, tym razem z udziałem ludzi. Bez wątpienia istnieje duża szansa na to, że uzyskane w ten sposób komórki mogłyby przyczynić się do znacznej poprawy leczenia wielu chorób, takich jak wspomniane nowotwory, AIDS czy uporczywe infekcje. Ciężko jednak przewidzieć, czy ekspert z Uniwersytetu Michigan przełamie opór części urzędników i przekona ich do swojego pomysłu.
  21. Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego donoszą o skutecznym przeobrażeniu ludzkich komórek skóry do komórek zdolnych do produkcji insuliny. Odkrycie może mieć istotne znaczenie dla rozwoju nowych metod leczenia wielu przypadków cukrzycy. Procedura, opracowana przez zespół pod przewodnictwem dr. Yi Zhanga, składa się z dwóch etapów. Na początku przeprowadza się komórki skóry do postaci tzw. pluripotentnych komórek macierzystych. Są to pierwotne komórki zdolne do przeistoczenia, zwanego fachowo różnicowaniem, do elementów wielu różnych tkanek. Drugą fazą procedury jest stymulacja komórek macierzystych w taki sposób, by rozwinęły zdolność do produkcji insuliny - hormonu kluczowego dla obniżenia stężenia glukozy w osoczu krwi. Brak lub niedostateczna ilość tej substancji w osoczu krwi jest bezpośrednią przyczyną tzw. cukrzycy typu I, zwanej niekiedy (choć nie do końca poprawnie) młodzieńczą lub insulinozależną. Przeprowadzony eksperyment jest ukoronowaniem kilku lat badań nad kolejnymi etapami różnicowania komórek. Badacze zbierali informacje na temat tzw. czynników różnicowania, czyli niewielkich białek stymulujących podziały komórek macierzystych i determinujących ich dalszy los. Ich wpływ na komórki jest możliwy dzięki regulacji ekspresji (aktywności) licznych genów związanych z rozwojem cech charakterystycznych dla elementów określonych tkanek. Sukces badań dr. Zhanga może doprowadzić do znacznej poprawy jakości leczenia cukrzycy typu I. Choroba ta, dotykająca w Polsce około 200 tysięcy osób, wynika najczęściej z uszkodzenia produkujących insulinę tzw. komórek beta w trzustce. Ich odtworzenie mogłoby znacznie poprawić jakość życia chorych, a być może nawet całkowicie wyeliminować potrzebę podawania insuliny, uznawanego dziś za procedurę niezbędną dla zachowania zdrowia. Udoskonalenie opracowanej metody mogłoby pozwolić na uzyskanie znacznych ilości komórek produkujących brakujący hormon, które następnie mogłyby być wszczepiane do organizmu chorego. W wielu ośrodkach na świecie trwają prace nad opracowaniem skutecznej i bezpiecznej procedury transplantacji tych komórek, lecz okazuje się ona trudniejsza, niż przypuszczano. Na drodze do sukcesu staje najczęściej układ odpornościowy chorego - przyczyną cukrzycy typu I bardzo często przyczyną jest autoagresja, czyli atak systemu immunologicznego na własną trzustkę. Ponieważ organizm zwykle zapamiętuje "wroga", którego już kiedyś zniszczył, istnieje ryzyko, że uzyskane komórki mogłyby zostać usunięte zaraz po przeszczepieniu. Gdyby jednak udało się pokonać ten problem, opracowana właśnie procedura mogłaby, w połączeniu z odpowiednio przeprowadzoną transplantacją, znacznie uproscić życie chorych. Dokładnieszych informacji na temat eksperymentu dr. Zhanga dostarcza najnowszy numer czasopisma Journal of Biological Chemistry.
  22. Ludzkie embrionalne komórki macierzyste mogą wywołać odpowiedź immunologiczną u myszy - donoszą naukowcy z Uniwersytetu Stanforda. Odkrycie obala mit o immunologicznym "uprzywilejowaniu" tego typu komórek i może utrudnić ich zastosowanie w terapii u ludzi. Embrionalne komórki macierzyste (ESC, od ang. Embryonic Stem Cells) to populacja pobranych z zarodka komórek zdolnych do podziału, w wyniku którego jedna z komórek potomnych jest zdolna do różnicowania w komórki należące do dowolnej tkanki, a druga zachowuje właściwości ESC. Od kilku lat są one wyjątkowo intensywnie badane ze względu na możliwość ich wykorzystania np. w celu odtworzenia uszkodzonych organów lub wyhodowania całego narządu od nowa w warunkach laboratoryjnych, np. z myślą o ich użyciu jako materiał do przeszczepu. Choć potencjał komórek macierzystych jest bez wątpienia ogromny, ich badania nigdy nie były proste. Najnowsze odkrycie amerykańskich badaczy dodatkowo utrudnia ich ewentualne użycie w przyszłości. Eksperyment, poprowadzony przez dr. Josepha Wu, polegał na wszczepieniu ludzkich embrionalnych komórek macierzystych do ciała myszy. Część zwierząt poddano wcześniej tzw. immunosupresji, czyli osłabieniu funkcji odpornościowych. Po implantacji komórek były one obserwowane dzięki tzw. bio-imagingowi, technice umożliwiającej śledzenie losów pojedynczych oznakowanych komórek wewnątrz organizmu żywego zwierzęcia. Pozwoliło to na ocenę procesów zachodzących w organizmie w czasie rzeczywistym. Pozwala to na osiągnięcie przewagi w stosunku do stosowanych wcześniej metod, które wymagały pozbawienia zwierzęcia życia w celu pobrania preparatów do badania. Eksperyment pokazał, że ESC wszczepione myszom z prawidłowo funkcjonującym systemem immunologicznym były niszczone po 7-10 dniach. Zwierzęta, które poddano immunosupresji, nie odrzucały przeszczepu, a podane komórki nie tylko przeżywały, ale także dzieliły się. Kolejne dawki komórek były przyjmowane przez organizmy zwierząt z upośledzeniem odporności, zaś te, których nie poddano immunosupresji, odrzucały każdą kolejną porcję ESC coraz silniej. Oznacza to, że organizm tych ostatnich wykazywał tzw. pamięć immunologiczną, pozwalającą na błyskawiczną i efektywną reakcję na kolejny kontakt z ciałem obcym, z którym zetknął się już wcześniej. Dr Wu ocenia wyniki jako przekonujące: opierając się na tych wynikach uważamy, że przeszczep tych komórek do ciała człowieka także wywołałby odpowiedź immunologiczną. Na razie nie wiadomo, jaki dokładnie czynnik powoduje reakcję odpornościową, lecz eksperyment dostarczył także bardziej optymistycznych informacji: wystarczy standardowa terapia immunosupresyjna, taka sama jak te stosowane przed przyjęciem przeszczepu, by zapobiec nadmiernej reakcji ciała biorcy na transplantację. Mimo to wiadomość o tym, że przeszczep ESC może zostać odrzucony jak każdy inny, jest zaprzeczeniem obowiązujących dotychczas teorii. Może to oznaczać powstanie nowych problemów na drodze do powszechnego zastosowania komórek macierzystych w terapii.
  23. Nie ma tego złego, co by na dobre nie wyszło - mówi stare przysłowie. Okazuje się, że także w medycynie można odnaleźć przykłady na potwierdzenie jego prawdziwości. Okazuje sie bowiem, że tkanka tłuszczowa u osób otyłych ma jedną potencjalnie istotną zaletę: jest wyjątkowo bogatym źródłem komórek macierzystych. O odkryciu donoszą amerykańscy lekarze na łamach czasopisma Plastic and Reconstructive Surgery. Pobrane z dojrzałego ciała komórki macierzyste [ang. adult stem cells (ASC) - przyp. red.], pobrane z własnych tkanek, są obiecującą perspektywą dla poprawy wielu terapii, ocenia dr J. Peter Rubin, członek grupy roboczej zajmującej się badaniem potencjału klinicznego przeszczepu komórek tkanki tłuszczowej. Jak tłumaczy naukowiec, potencjalne zastosowania dla ASC są ogromne i obejmują liczne schorzenia, od nowotworów poczynając, na chorobie Parkinsona kończąc. Być może będą także stosowane w celach czysto kosmetycznych, np. dla wypełnienia zmarszczek i wygładzenia w ten sposób starzejącej się skóry. Nic więc dziwnego, że trwają intensywne badania nad właściwościami komórek macierzystych oraz nad nowymi metodami ich pobierania. Badanie prowadzone przez dr. Rubina objęło 23 kobiety, u których przeprowadzono zabieg odsysania tłuszczu (liposukcji) w co najmniej czterech miejscach na ciele. Kobiety zgodziły się na poświęcenie odciągniętych z ciała komórek dla dobra nauki i wyizolowanie z nich komórek macierzystych w celu pomiaru ich liczby. Badacz porównał jakość materiału pobranego z sześciu miejsc: górnego i dolnego fragmentu brzucha, wewnętrznej powierzchni kolan oraz ud, a także bocznych rejonów brzucha i bioder. Rezultaty badania są ciekawe i ważne dla potencjalnego zastosowania ASC w terapii. Okazuje się bowiem, że liczba wykrytych komórek zmienia się znacznie w zależności od badanego obszaru. Jest ich najwięcej w tłuszczu pobranym z dolnej części brzucha oraz wewnętrznej powierzchni ud. Dane te są istotne, gdyż dla uzyskania tej samej ilości komórek macierzystych, co z dolnego regionu brzucha, potrzebne byłoby pobranie aż pięciokrotnie większej ilości tkanki tłuszczowej, niż z położonego wyżej fragmentu tkanki. Zaletą komórek macierzystych wyizolowanych z tkanki tłuszczowej jest ich dostępność "od ręki", cieszy się szef Amerykańskiego Stowarzyszenia Chirurgów Plastycznych, dr Richard D'Amico. Użycie komórek macierzystych będzie miało pewnego dnia bardzo praktyczne zastosowanie w chirurgii plastycznej. Szansa, że będziemy zdolni do wytwarzania nowej tkanki lub kości, które będą mogły następnie zostać użyte w wielu procedurach rekonstrukcyjnych i kosmetycznych, jest niesamowita. Jak donosi Stowarzyszenie, na świecie wykonano w ciągu poprzedniego roku ponad 301 tysięcy zabiegów liposukcji. Wygląda więc na to, że potencjalnego materiału do badań jest do dyspozycji, mówiąc delikatnie, wystarczająco wiele.
  24. Zespół Iriny Kerkis z Butantan Institute w São Paulo pracuje nad nową metodą leczenia męskiej niepłodności. Przyszły tata musi poświęcić jeden ząb, ale jeśli jest naprawdę zdeterminowany, nie stanowi to zapewne przeszkody. W ramach testów ludzkie komórki macierzyste pobrane z żywej części zęba, miazgi, wstrzyknięto myszom. Komórki migrowały do przewodów najądrza, gdzie zwykle dojrzewają plemniki i różnicowały się w komórki przypominające ludzką spermę. Zanim zostanie zastosowana w celach terapeutycznych, technikę należy jeszcze ulepszyć. Po pierwsze, część komórek ludzkich łączyła się z mysimi. Po drugie, komórki macierzyste pobrano z miazgi zębów mlecznych, nie wiadomo więc, czy pomysł sprawdzi się w przypadku dorosłego mężczyzny. Kerkis sądzi, że jej zespół złapał dobry trop, ale trzeba lepiej zrozumieć wchodzący w grę mechanizm. Dotychczasowe wyniki badań zostaną przedstawione na konferencji Europejskiego Stowarzyszenia Ludzkiej Reprodukcji i Embriologii w Barcelonie. Inni eksperci podchodzą nieufnie do metody Brazylijczyków. W normalnych warunkach plemniki dojrzewają w kilka tygodni, a zespół z São Paulo potrzebował na to zaledwie 9 dni. Robin Lovell-Badge z Narodowego Instytutu Badań Medycznych w Londynie zauważa też, że skoro podczas testów na myszach nie udawało się uzyskać dojrzałych plemników z komórek macierzystych plemników, nie widzi powodu, czemu miałoby się udać uzyskać lepsze rezultaty z komórkami macierzystymi miazgi.
  25. Badacze ze słynnego MIT (Massachusetts Institute of Technology) donoszą o stworzeniu specjalnego szczepu modyfikowanych genetycznie myszy, u których możliwe jest uzyskanie wyjątkowo dużej liczby identycznych komórek macierzystych. Zastosowany zabieg pozwoli na znaczne ułatwienie badań nad tymi niezwykłymi tworami. Komórki, o których mowa, to tzw. indukowane pluripotentne komórki macierzyste (IPS, od ang. Induced Pluripotent Stem Cells). Każda z nich jest zdolna do podziału, którego wynikiem jest uzyskanie jednej komórki zdolnej do przemiany w dojrzałą komórkę określonej tkanki (proces ten nazywamy różnicowaniem) i drugiej, która zachowuje właściwości IPS. Wyjątkowość zastosowanej techniki polega na tym, że uzyskane komórki macierzyste mają zdolność różnicowania do wielu różnych typów komórek - w organizmie niemodyfikowanego gryzonia komórek obdarzonych taką zdolnością jest bardzo niewiele, co utrudnia ich izolację w celu przeprowadzenia badań. Nie istniały także dostatecznie wydajne procedury pozwalające na uzyskanie znacznych ilości komórek pluripotentnych. Eksperyment naukowców z MIT pozwala na uzyskanie licznej puli takich komórek, które można następnie pobierać z wielu różnych tkanek zwierzęcia. Doświadczenie, przeprowadzone pod przewodnictwem Mariusa Werniga i Christophera Lengnera, było dość skomplikowane. Jego pierwszym etapem była modyfikacja genetyczna fibroblastów - jednego z rodzajów komórek skóry dorosłej myszy. Efekt taki uzyskano za pomocą specjalnie zmodyfikownego wirusa HIV, który pozwala, podobnie jak jego naturalny odpowiednik, na trwałą integrację przenoszonego genu z DNA gospodarza. Komórki "wzbogacono" w ten sposób w cztery dodatkowe geny związane z regulacją rozwoju i dojrzewania komórek. Wirus został zaprojektowany w taki sposób, by przenoszone przez niego geny aktywowały się po podaniu antybiotyku doksycykliny, dzieki czemu możliwa była precyzyjna regulacja procesu wytwarzania IPS. Uzyskane pluripotentne komórki macierzyste pobrano od myszy, a następnie wszczepiono do rozwijających się zarodków kolejnego pokolenia gryzoni. Ponieważ wszystkie komórki dojrzewającego organizmu powstają w wyniku podziału komórek macierzystych zarodka, logicznym jest, że znaczny fragment ciała zwierzęcia powstał w wyniku podziału zmodyfikowanych IPS. Oznacza to, że liczne tkanki dojrzewającego gryzonia reagowały na podanie antybiotyku tak samo, jak uzyskane pierwotnie komórki macierzyste. Zastosowanie tej zawiłej techniki opłaciło się - powstałe dzięki niej myszy wykazywały 20-, a nawet 50-krotnie wydajniejszą produkcję pluripotentnych komórek macierzystych w stosunku do tych uzyskiwanych z pomocą dotychczasowych metod. Oznacza to, że poziom ich wytwarzania jest wystarczająco wysoki, by pobrać je od zwierzęcia i prowadzić na nich badania. Dodatkową zaletą procedury jest fakt, że możliwe jest, w przeciwieństwie do niektórych stosowanych uprzednio protokołów uzyskiwania IPS, przeprowadzenie kompletnego projektu badawczego na identycznych genetycznie komórkach pochodzących od jednego dawcy. Używane dotąd metody często wymuszały na badaczu pobieranie komórek od wielu zwierząt, przez co wyniki były mniej spójne i wiarygodne. Szczegółowe informacje na temat eksperymentu opisano w czasopiśmie Nature Biotechnology.
×
×
  • Create New...