Znajdź zawartość

Badacze z Uniwersytetu Harvarda oraz MIT odkryli, że brak jednego z genów w genomie dawcy przeszczepu szpiku kostnego może doprowadzić do poważnej reakcji immunologicznej. Zaobserwowanie tego zjawiska może mieć niebagatelne znaczenie dla poprawy skuteczności transplantacji hematopoetycznych (krwiotwórczych) komórek macierzystych szpiku. To odkrycie daje nam spojrzenie na genetyczne niezgodności, które mogą skomplikować przeszczepy, podsumowuje główny autor odkrycia, dr Steven McCarroll ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Harvarda. W swojej publikacji, opublikowanej przez czasopismo Nature Genetics, naukowiec informuje o zidentyfikowaniu ważnego genu, który może spowodować odrzucenie przeszczepu komórek szpiku kostnego nawet w sytuacji, gdy dawca i biorca są ze sobą blisko spokrewnieni. Odkrycia dokonano podczas analizy około 1300 par spokrewnionych ze sobą dawców i biorców komórek hematopoetycznych szpiku kostnego. Osoby z każdej pary były perfekcyjnie dopasowane pod względem tzw. głównego kompleksu zgodności tkankowej, uznawanego za parametr kluczowy dla powodzenia przeszczepu większości typu tkanek, a mimo to w niektórych przypadkach dochodziło do niepowodzenia zabiegu. Badacze z amerykańskich uczelni chcieli dowiedzieć się, dlaczego tak się stało. Autorzy studium skupili się na genie o nazwie UGT2B17. Jak się okazało, trafili w dziesiątkę, okazało się bowiem, że jego brak w genomie dawcy i jednoczesna obecność u biorcy zwiększa aż o 250% prawdopodobieństwo wystąpienia tzw. choroby "przeszczep przeciw gospodarzowi" (ang. graft versus host disease - GVHD) - jednej z najczęstszych komplikacji związanych z przeszczepem komórek macierzystych szpiku kostnego. GVHD jest nietypową reakcją immunologiczną, rozwijającą się niemal wyłącznie w wyniku przeszczepu komórek szpiku. Rozwija się ona, gdy świeżo przeszczepione komórki krwiotwórcze szpiku kostnego przekształcają się w komórki układu odpornościowego, które rozpoznają tkanki biorcy przeszczepu jako ciała obce i przypuszczają przeciwko nim atak. Odkrycie zespołu dr. McCarrolla może znacząco poprawić jakość diagnostyki i zwiększyć prawdopodobieństwo uniknięcia GVHD. Niewykluczone, że test na obecność UGT2B17 stanie się już niedługo standardową procedurą związaną z próbą dopasowania dawcy i biorcy przeszczepu komórek układu krwiotwórczego.

Badacze ze Stanów Zjednoczonych i Hiszpanii donoszą o powodzeniu eksperymentu, który może przybliżyć nas do opracowania skutecznej terapii genowej chorób człowieka. Naukowcom udało się pobrać komórki z ciała pacjenta, skorygować błąd w ich materiale genetycznym, a następnie doprowadzić je do postaci umożliwiającej wytworzenie nowych tkanek pozbawionych defektu. Przełomowe doświadczenie przeprowadzono z udziałem pacjentów cierpiących na anemię Fanconiego - chorobę genetyczną objawiającą się m.in. upośledzeniem pracy szpiku kostnego, zaburzeniami budowy szkieletu oraz podwyższonym ryzykiem białaczki. Schorzenie to rozwija się u nosicieli mutacji dowolnego z trzynastu genów skojarzonych z tą przypadłością. Do przeprowadzenia eksperymentu wykorzystano komórki wyizolowane ze skóry pacjentów. Za pomocą lentiwirusa, czyli cząstki wirusowej zdolnej do trwałego wbudowania własnego DNA do komórki docelowej, do materiału pobranego od każdego z chorych wprowadzono prawidłową kopię genu odpowiedzialnego za określony przypadek choroby. Tak przygotowane komórki poddano kolejnej serii modyfikacji. "Wyleczone" komórki ponownie zakażono lentiwirusem. Tym razem dostarczał on jednocześnie aż cztery geny: OCT4, SOX2, KLF4 oraz c-MYC. Ich zadaniem było przekształcenie komórek skóry do postaci tzw. indukowanych komórek pluripotentnych (ang. induced pluripotent stem cells - iPS), czyli komórek wykazujących większość cech embrionalnych komórek macierzystych, lecz wywodzących się z dojrzałego organizmu, a nie z zarodka. Uzyskane iPS poddano jeszcze jednej przemianie. Dzięki hodowli w pożywce zawierającej odpowiednie czynniki wzrostowe, badaczom udało się uzyskać komórki hematopoetyczne, czyli komórki krwiotwórcze niemal identyczne z tymi występującymi w szpiku kostnym. Udowodniono w ten sposób, że komórki skóry zawierające defekt genetyczny można przekształcić w komórki zdrowe, a następnie uzyskać komórki zdolne do wytwarzania prawidłowo funkcjonujących komórek krwi. Przeprowadzony eksperyment śmiało można uznać za przełomowy. Nigdy dotąd nie udało się przeprowadzić jednocześnie terapii genowej, czyli skorygowania defektu genetycznego, oraz wytworzenia komórek iPS i przekształcenia ich w komórki innej tkanki, niż wyjściowa. Oznacza to ogromny krok naprzód w badaniach nad rozwojem terapii genowej i rodzi wielkie nadzieje na to, że już za kilka-kilkanaście lat będzie możliwe jej stosowanie w medycynie.

Osoby, którym wszczepiono komórki macierzyste mające zwalczyć takie choroby jak np. białaczka, są bardziej narażone na ryzyko rozwinięcia się innych nowotworów. Ryzyko to jest większe w przypadku komórek macierzystych pobranych od dawców płci żeńskiej. Do takich wniosków doszła Donna Forrest i jejkoledzy z British Columbia Cancer Agency w Kanadzie. Uczeni przejrzeli dane dotyczące ponad 900 pacjentów, u których w ciągu ostatnich 20 lat zastosowano leczenie macierzystymi komórkami hematopoetycznymi (przeszczep szpiku). Kanadyjczycy ostrzegają, że jeśli ich badania się potwierdzą, to na ryzyko nowotworu mogą być również narażeni chorzy, u których uszkodzenia kręgosłupa czy choroby serca leczono komórkami macierzystymi. Większość spośród 900 zbadanych przypadków dotyczyła chorych, leczonych na białaczkę. Okazało się, że w ciągu 10 lat od zakończenia leczenia, 28 pacjentów zachorowało na inny rodzaj nowotworu. Po wyeliminowaniu przypadków zachorowań, które nie były dość dobrze opisane, uczeni doszli do wniosku, że pacjenci, którzy przyjęli komórki macierzyste mają 2,3-procentową szansę na zapadnięcie na nowotwór w ciągu 10 lat. To niemal dwukrotnie większe prawdopodobieństwo, niż występujące w całej populacji. Analiza danych dowiodła również, że u pacjentów, którzy przyjęli komórki macierzyste pochodzące od dawcy płci pięknej, ryzyko zachorowania wynosiło 4,6%, podczas gdy w przypadku dawcy płci męskiej było ono znacznie niże, bo 1,8%. Ponadto mężczyźni, którzy przyjęli żeńskie komórki macierzyste byli dwukrotnie bardziej narażeni na zachorowanie, niż kobiety przyjmujące komórki od przedstawicielki własnej płci. Forrest zauważa, że to pierwsze badania, które wykazały, że przyjmowanie komórek macierzystych kobiet jest bardziej ryzykowne dla biorców. Być może, spekuluje badaczka, po ciąży komórki te są bardziej podatne na uszkodzenia, po wprowadzenia do ciała biorcy powodują chroniczne zapalenia i, w efekcie, raka.