Βλαστικά κύτταρα «εκπαιδεύτηκαν» για τη δημιουργία οργάνων και ιστών

Τα βλαστικά κύτταρα αποτελούν εδώ και καιρό µια πολλά υποσχόµενη ελπίδα για το µέλλον της Ιατρικής, καθώς έχουν τη δυνατότητα να φέρουν επανάσταση στον τρόπο µε τον οποίο θεραπεύουµε και προλαµβάνουµε τις ασθένειες, και µια νέα µελέτη που διεξήχθη από ερευνητές του Πανεπιστηµίου Επιστηµών Υγείας Cedars-Sinai και του Πανεπιστηµίου της Καλιφόρνιας στο Σαν Φρανσίσκο (UCSF) θα µπορούσε να δώσει την πολυαναµενόµενη ώθηση προς την επίτευξη νέων στόχων.

Η ομάδα δημιούργησε συνθετικά κύτταρα, που ονομάζονται «συνθετικοί οργανωτές», τα οποία μπορούν να καθοδηγήσουν την ανάπτυξη των βλαστικών κυττάρων σε συγκεκριμένους ιστούς και όργανα. Αυτά τα συνθετικά κύτταρα «καθοδηγούν» ουσιαστικά τα βλαστικά κύτταρα για το πώς να μεταμορφωθούν.

«Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτούς τους συνθετικούς οργανωτές για να κατευθύνουμε τα βλαστικά κύτταρα προς τη δημιουργία διαφορετικών τμημάτων του πρώιμου εμβρύου ή προς το σχηματισμό μιας καρδιάς ή άλλων οργάνων», εξήγησε ο Dr. Ophir Klein, ένας από τους συγγραφείς της μελέτης.

Πώς λειτουργούν όμως αυτοί οι «συνθετικοί οργανωτές»; Ας πάρουμε ένα παράδειγμα από αυτό που συμβαίνει στη φύση: κατά τα πρώτα στάδια της εμβρυϊκής ανάπτυξης, ορισμένα κύτταρα λειτουργούν ως οδηγοί, οργανώνοντας τα βλαστικά κύτταρα και παρέχοντάς τους οδηγίες για την ανάπτυξή τους. Οι ερευνητές αναπαρήγαγαν αυτόν τον μηχανισμό στο εργαστήριο, κατασκευάζοντας κύτταρα ικανά να αυτοσυναρμολογούνται γύρω από τα εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα ποντικού και να απελευθερώνουν συγκεκριμένα μόρια σήματος, τα λεγόμενα μορφογόνα.

Τα μορφογόνα είναι απαραίτητα για την ανάπτυξη των κυττάρων. Με βάση τη συγκέντρωσή τους, καθορίζουν την τύχη ενός κυττάρου. Είναι περίπου σαν να «διαβάζουν» τα κύτταρα έναν χάρτη με διαφορετικές χρωματικές διαβαθμίσεις: ένα έντονο χρώμα θα μπορούσε να υποδεικνύει ότι το κύτταρο θα γίνει νευρικό κύτταρο, ένα ενδιάμεσο χρώμα ένα δερματικό κύτταρο κ.ο.κ.

Μέσω του ακριβούς ελέγχου των μορφογόνων, οι ερευνητές μπόρεσαν να οδηγήσουν τα βλαστικά κύτταρα να σχηματίσουν πολύπλοκες δομές, όπως μια καρδιά που χτυπάει με κεντρικό θάλαμο και ένα δίκτυο αιμοφόρων αγγείων. Αναπαρήγαγαν ακόμη και την ανάπτυξη ενός εμβρύου ποντικού από το κεφάλι μέχρι την ουρά. Αυτά είναι τα λόγια του Dr. Wendell Lim, συν-συγγραφέα της μελέτης.

Αυτή η πλατφόρμα συνθετικών οργανωτικών κυττάρων προσφέρει έναν νέο τρόπο αλληλεπίδρασης με τα βλαστικά κύτταρα και σχεδιασμού της ανάπτυξής τους. Ελέγχοντας και αναδιαμορφώνοντας τον τρόπο με τον οποίο τα βλαστικά κύτταρα διαφοροποιούνται και αναπτύσσονται, ίσως μπορέσουμε να αναπτύξουμε καλύτερα όργανα για μεταμόσχευση, να δημιουργήσουμε οργανοειδή για τη μελέτη ασθενειών και, στο μέλλον, να οδηγήσουμε την αναγέννηση ιστών σε ασθενείς.

Οι πιθανές εφαρμογές αυτής της τεχνολογίας είναι τεράστιες: από την αναγεννητική ιατρική έως την εξατομικευμένη ιατρική, από την ανάπτυξη φαρμάκων έως την κατανόηση της ανθρώπινης ανάπτυξης, έως τη θεραπεία χρόνιων και γενετικών ασθενειών.

Η εξαιρετική ικανότητα προγραμματισμού των βλαστικών κυττάρων θα μπορούσε μια μέρα να μας επιτρέψει να αντιμετωπίσουμε πολύπλοκες ασθένειες. Θα μπορούσαμε να δημιουργήσουμε συγκεκριμένους τύπους κυττάρων, όπως ένα β-κύτταρο για την παραγωγή ινσουλίνης ή έναν νευρώνα για τη θεραπεία της νόσου του Πάρκινσον, μέσα σε έναν ιστό ή ακόμη και σε ένα ολόκληρο όργανο. Η εργασία αυτή ανοίγει πολλές νέες και συναρπαστικές δυνατότητες.

Παρά τα ελπιδοφόρα αποτελέσματα, είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι ο δρόμος για την κλινική εφαρμογή αυτών των ευρημάτων είναι ακόμη μακρύς.

[via]