Επανάσταση στην αναγεννητική ιατρική

Πρόκειται για ολοκληρωτική «μεταμόρφωση» ενός ενηλίκου κυττάρου η οποία αναμένεται να φέρει επανάσταση στον τομέα της αναγεννητικής ιατρικής: επιστήμονες μετέτρεψαν για πρώτη φορά έναν τύπο ενηλίκου κυττάρου σε έναν άλλο καταργώντας την ανάγκη για χρήση βλαστικών κυττάρων. Για την ακρίβεια, επέτυχαν να θεραπεύσουν τον διαβήτη τύπου 1 σε ποντίκια – είναι άκρως σημαντικό ότι το επίτευγμα αφορούσε ζώντα οργανισμό και δεν έγινε στο εργαστήριο- χρησιμοποιώντας έναν κοινό τύπο κυττάρων του παγκρέατός τους τα οποία μετετράπησαν σε εξειδικευμένα παγκρεατικά κύτταρα τα οποία παράγουν ινσουλίνη. Το βήμα αυτό θεωρείται καθοριστικό για τη θεραπεία στον άνθρωπο όχι μόνο του διαβήτη αλλά και πλήθους άλλων νόσων, αφού ανοίγει διάπλατα τον δρόμο της δημιουργίας και άλλου είδους ιστών «ανταλλακτικών» που θα προέρχονται από τα κύτταρα του ίδιου του ασθενούς. Επαναπρογραμματισμός
Η τεχνική που χρησιμοποίησαν οι ερευνητές από την Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ και το Παιδιατρικό Νοσοκομείο της Βοστώνης και η οποία δημοσιεύεται στο σημερινό τεύχος της έγκριτης επιθεώρησης «Νature» ονομάζεται άμεσος επαναπρογραμματισμός και καταργεί την ανάγκη χρήσης των βλαστικών κυττάρων- πρόκειται για τα πολυδύναμα κύτταρα του οργανισμού, εκ των οποίων μάλιστα τα πιο «ευέλικτα» είναι τα ηθικώς αμφισβητούμενα εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα για τη λήψη των οποίων απαιτείται η καταστροφή εμβρύων. Ως σήμερα τα βλαστικά κύτταρα βρίσκονταν στο επίκεντρο των προσπαθειών δημιουργίας ιστών και οργάνων για μεταμόσχευση.

Οι αμερικανοί ερευνητές χρησιμοποίησαν τρία γονίδια τα οποία μεταφέρθηκαν εντός του οργανισμού των πειραματοζώων με «όχημα μεταφοράς» έναν κοινό ιό. Μέσω αυτής της διαδικασίας μετέτρεψαν εξωκρινή κύτταρα των ποντικών τα οποία αποτελούν περίπου το 95% της σύστασης του παγκρέατος στα «πολύτιμα» ινσουλινοπαραγωγά β-κύτταρα του παγκρέατος τα οποία καταστρέφονται στους ασθενείς με διαβήτη τύπου 1. Θεωρητικώς η τεχνική αυτή θα μπορεί να έχει εφαρμογή για τη δημιουργία πολλών άλλων κυττάρων του οργανισμού, όπως του ήπατος, του δέρματος, του λιπώδους ιστού ή της καρδιάς, όπως ανέφερε ο επικεφαλής των ερευνητών δρ Ντάγκλας Μέλτον, ο οποίος αποτελεί έναν από τους κορυφαίους ερευνητές στον τομέα των βλαστικών κυττάρων σε παγκόσμιο επίπεδο. «Ηταν ευκολότερο από ό,τι θα φανταζόταν κάποιος. Τα κύτταρα που δημιουργήθηκαν ήταν πολύ σταθερά και παρέμεναν ζωντανά καθ΄ όλη τη διάρκεια ζωής των ποντικών».

Ως σήμερα οι ερευνητές είχαν εναποθέσει τις ελπίδες τους στα βλαστικά κύτταρα προκειμένου να ανακαλύψουν τον τρόπο της αναγέννησης ιστών και οργάνων- στην περίπτωση του διαβήτη τύπου 1 προσπαθούσαν να μετατρέψουν βλαστικά κύτταρα σε κύτταρα του παγκρέατος που παράγουν ινσουλίνη. Ωστόσο, όπως προαναφέραμε, η καλύτερη «πηγή» τέτοιου είδους κυττάρων που δεν είναι άλλη από τα κύτταρα των εμβρύων δημιουργούσε και συνεχίζει να δημιουργεί ποικίλες ηθικές αντιδράσεις σε παγκόσμιο επίπεδο- οι ομοσπονδιακοί νόμοι των ΗΠΑ περιορίζουν αυστηρά τη χρηματοδότηση για τέτοιου είδους μελέτες.

Πέρυσι ωστόσο δύο διαφορετικές ερευνητικές ομάδες, μία από τις ΗΠΑ και μία από την Ιαπωνία, φάνηκε ότι βρήκαν λύση για να ξεπεραστεί ο «σκόπελος» της καταστροφής ανθρωπίνων εμβρύων για τη λήψη των πολυδύναμων εμβρυϊκών βλαστικών κυττάρων. Οι ερευνητές ανακάλυψαν τον τρόπο επαναπρογραμματισμού ενηλίκων δερματικών κυττάρων ώστε να επανέρχονται στην εμβρυϊκή φάση τους. Επρόκειτο για έρευνα που έδειξε ότι είναι δυνατόν να γυρίσει πίσω το… ρολόι της ζωής των ενηλίκων κυττάρων δίνοντας υπόσχεση για μελλοντική δημιουργία ιστών και οργάνων του ίδιου του ασθενούς χωρίς τον φόβο της χρήσης εμβρύων.

Ωστόσο τώρα ο Μέλτον και η ομάδα του πήγαν ένα βήμα πιο πέρα- ή για την ακρίβεια έκαναν ένα βήμα λιγότερο- από τη μελέτη εκείνη που έκανε τον γύρο του κόσμου το 2007. Οι ερευνητές με την τωρινή δημοσίευσή τους δείχνουν να… κόβουν δρόμο και να καταργούν και την ανάγκη επαναπρογραμματισμού των ενηλίκων κυττάρων ώστε να επανέλθουν στην εμβρυϊκή φάση τους.

Οι επιστήμονες από το Χάρβαρντ επέτυχαν να μετατρέψουν απευθείας ενήλικο κύτταρο σε άλλο είδος ενηλίκου κυττάρου, παρακάμπτοντας τα προηγούμενα βήματα των συναδέλφων τους. «Αυτό που μας έδειξε η συγκεκριμένη μελέτη ήταν ότι μπορούμε να περάσουμε απευθείας από έναν τύπο ενηλίκου κυττάρου σε έναν άλλον, χωρίς να χρειαστεί να γυρίσουμε πίσω το ρολόι των κυττάρων φέρνοντάς στα στην εμβρυϊκή φάση τους» εξήγησε ο Μέλτον και πρόσθεσε: «Είναι σαν ένας επιστήμονας να γίνεται και δικηγόρος χωρίς όμως να χρειαστεί να επιστρέψει στο νηπιαγωγείο, να μεγαλώσει από την αρχή και να ακολουθήσει όλη την πορεία του σχολείου».

Είναι επίσης αξιοσημείωτο ότι ο Μέλτον και οι συνεργάτες του επέτυχαν αυτή τη μετατροπή σε ζωντανό ποντίκι και όχι απλώς σε καλλιέργειες κυττάρων στο εργαστήριο. Οι ερευνητές επικεντρώθηκαν σε διαβητικά ποντίκια που δεν διέθεταν τα ινσουλινοπαραγωγά κύτταρα του παγκρέατος τα οποία μετατρέπουν την τροφή σε ενέργεια. Οι επιστήμονες έπρεπε να ανακαλύψουν ποια γονίδια θα χρειάζονταν ώστε να κάνουν απλά κύτταρα του παγκρέατος να λειτουργούν όπως τα β-κύτταρα που παράγουν ινσουλίνη. Αν και κάθε κύτταρο φέρει πλήρη γενετικό κώδικα, μόνο ορισμένα γονίδιά του είναι ενεργά σε συγκεκριμένες στιγμές. Ετσι, το ζητούμενο ήταν να εντοπιστούν τα γονίδια που έχουν «αναμμένο τον διακόπτη τους» όταν στο έμβρυο αναπτύσσεται το πάγκρεας. Μελετώντας περισσότερα από 1.000 γονίδια οι ερευνητές εντόπισαν μόνο τρία τα οποία ήταν τα απαραίτητα ώστε να λειτουργήσουν ως «διακόπτης» που θα άλλαζε την ταυτότητα των κυττάρων: επρόκειτο για τα γονίδια Νgn3, Ρdx1 και Μafa. Μετά τον εντοπισμό των γονιδίων η ομάδα χρησιμοποίησε έναν ιό που προκαλεί κοινό κρυολόγημα- αδενοϊός- προκειμένου να μεταφέρει τα τρία γονίδια στα εξωκρινή κύτταρα του παγκρέατος. Η διαδικασία αυτή οδήγησε μέσα σε περίπου δέκα ημέρες σε μετατροπή του 20% των εξωκρινών κυττάρων σε β-κύτταρα που παράγουν ινσουλίνη με αποτέλεσμα να μειωθούν σημαντικά τα επίπεδα σακχάρου του αίματος στα διαβητικά ποντίκια, χωρίς ωστόσο τα ζώα να θεραπευθούν πλήρως.

Η νέα μέθοδος, σύμφωνα με τον Μέλτον, αναμένεται να εφαρμοστεί αρχικώς σε άτομα με σοβαρή μορφή διαβήτη τύπου 2, των οποίων ο οργανισμός δεν παράγει πλέον ινσουλίνη. «Στην περίπτωση του διαβήτη τύπου 1 που είναι μια αυτοάνοση ασθένεια έχουμε να αντιμετωπίσουμε και το πρόβλημα της αυτοάνοσης επίθεσης» . Αυτό σημαίνει ότι οιαδήποτε κύτταρα μετατραπούν σε κύτταρα του παγκρέατος σε ασθενείς με διαβήτη τύπου 1 είναι επόμενο να καταστραφούν εξαιτίας της ίδιας λανθασμένης ανοσολογικής απόκρισης των ασθενών η οποία οδήγησε εξαρχής στην ασθένεια.

Το μυστικό της επιτυχίας
Προτού ξεκινήσουν τα πειράματα της επαναστατικής τεχνικής στους ασθενείς, ο Μέλτον επιθυμεί να ανακαλύψει έναν τρόπο μετατροπής των κυττάρων χωρίς να απαιτείται η χρήση ιού για τη μεταφορά των γονιδίων εντός του οργανισμού. Και αυτό διότι η χρήση ιών μπορεί να εγκυμονεί κινδύνους για τον άνθρωπο. Ο ερευνητής προειδοποιεί σε κάθε περίπτωση ότι αν και τα αποτελέσματα αυτά είναι ενθαρρυντικά η μέθοδός του δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ακόμη σε κλινικές δοκιμές.

Οπως όλα δείχνουν όμως η τεχνική που ανέπτυξε ο Μέλτον δίνει μεγάλες υποσχέσεις. Ισως η απίστευτη αυτή επιτυχία να οφειλόταν στο γεγονός ότι, όπως ο ίδιος το έθεσε, «ξυπνούσα κάθε πρωί έχοντας στο μυαλό μου πώς θα δημιουργήσω πιο εύκολα β-κύτταρα». Η ιδέα αυτή στοίχειωνε τη σκέψη του δικαίως: έχει δύο παιδιά που αμφότερα πάσχουν από διαβήτη τύπου 1. Η θεραπεία όμως που υπόσχεται η τεχνική του Μέλτον ελπίζεται ότι θα σώσει πολύ περισσότερα παιδιά με διαβήτη αλλά ίσως και πολλούς άλλους ασθενείς με διαφορετικές νόσους σε παγκόσμιο επίπεδο…