KAMIENINIŲ LĄSTELIŲ GALIA: EVOLIUCIJOS RATAS PASUKTAS ATGAL

Dėl kamieninių ląstelių dirbtinių organų srityje pasiekta įspūdingų dalykų, pavyzdžiui, sukonstruota dirbtinė žmogaus pūslė ar žiurkės širdelė. Taip teigia Vilniaus universiteto (VU) Biochemijos instituto Biologinių modelių skyriaus vedėja, vyresnioji mokslo darbuotoja Virginija Bukelskienė.

Dėl kamieninių ląstelių dirbtinių organų srityje pasiekta įspūdingų dalykų, pavyzdžiui, sukonstruota dirbtinė žmogaus pūslė ar žiurkės širdelė. Taip teigia Vilniaus universiteto (VU) Biochemijos instituto Biologinių modelių skyriaus vedėja, vyresnioji mokslo darbuotoja Virginija Bukelskienė.

Tačiau, jos manymu, į gydymą kamieninėmis ląstelėmis kol kas reikia žvelgti atsargiai, nes kamieninei ląstelei dar laikas pabuvoti ant laboratorijos stalo.

„Centrų, kurie skelbiasi, kad gydo ligas kamieninėmis ląstelėmis, pasaulyje yra nemažai. Tiesa, dalis jų yra Rusijoje. Į juos turėtume žvelgti gana atidžiai, nes ne visi jie dirba sąžiningai“, – LRT RADIJUI sako mokslininkė.

– Kas yra kamieninė ląstelė?

– Kamieninės ląstelės gyvena ne organe. Tai yra ląstelių pavadinimas, ląstelių tipas. Tai yra mažai diferencijuotos arba, kitais žodžiais tariant, mažai išsivysčiusios, mažai specializuotos arba visiškai nespecializuotos ląstelės, kurios vystymosi eigoje, organizmui augant arba organams vystantis, gali diferencijuotis, specializuotis į specifinius organus, audinius, atliekančius specialias funkcijas. [...]

– Kokios yra kamieninių ląstelių savybės?

– Pats pavadinimas „kamieninė ląstelė“ rodo, kad tai yra kamienas. Tai yra pradžių pradžia, medis, iš kurio šakojasi šakos, ant kurių auga lapai. Lapai jau būtų specifiniai, specializuoti organai arba audiniai.

Visagale kamienine ląstele vadinama tik ką apvaisinta kiaušialąstė. Iš jos išsivysto visas organizmas ir audiniai, organai, kurie palaiko to organizmo vystymąsi.

Prenataliniame periode, organizmui vystantis, ląstelės specializuojasi, tampa vis labiau diferencijuotomis, formuojasi organai, audiniai, o kamieninės ląstelės turi savybę atgaminti save, atgaminti motininę ląstelę, likti tame pačiame lygmenyje. Ir kita motininė ląstelė paprastai eina diferenciacijos kryptimi ir specializuojasi. Kai tokias daugiagales embrionines kamienines ląsteles įsodiname, įšvirkščiame į pažeistą vietą, jos gali pritapti prie šalia esančių ląstelių ir tapti tokiomis ląstelėmis dėl cheminių medžiagų, kurias skleidžia aplinkui esančios cheminės ląstelės, dėl fizinių kontaktų. Jos tampa tokiomis ląstelėmis, kokios yra kaimyninės ląstelės. Tai yra unikali galimybė [...]. Jos, vaizdžiai tariant, gali atkurti pažeistą organą arba audinį. Jeigu organe, audinyje buvo grupė pažeistų ląstelių, sušvirkštus kamienines ląsteles, jos tiesiog užims pažeistų ląstelių vietą ir taps normaliu organu arba audiniu.

Kamieninės ląstelės gali būti būti paimamos iš prenatalinio organizmo (tai būtų tikrosios embrioninės kamieninės ląstelės), iš suaugusio organizmo arba iš virkštelės, placentos. Daug kalbama apie kaulų čiulpų kamienines ląsteles, bet reikėtų paminėti, kad dar daugiau kamieninių ląstelių yra riebaliniame audinyje. O riebalinis audinys yra toks audinys, kuris dažnai būna perteklinis. Iš jo yra sunkiau tas ląsteles išskirti, bet jos [...] daug pigesnės negu kaulų čiulpų kamieninės ląstelės. Jos gali būti pritaikomos. Viena iš pritaikymo sričių – kosmetikos. Bet lygiai taip pat šios ląstelės, jei atitinkamai paruoštos, gali būti pritaikomos ir gydymui.

Daugiausia galių turi embrioninės kamieninės ląstelės. Bet žmogaus embriono kamieninių ląstelių gavimas yra susijęs su embriono žuvimu, todėl daugelyje pasaulio ir Europos šalių tai atlikti yra griežtai draudžiama.

Tiesa, tam tikrų išlygų yra. Yra Europos Sąjungos (ES) šalių, kurios leidžia po dirbtino apvaisinimo perteklinius embrionus naudoti kamieninėms ląstelėms gauti. Kitos šalys leidžia embrionų kamieninių ląstelių linijas, gautas iki tam tikrų metų, naudoti tyrimams arba gydymui. Viena iš tokių šalių – Vokietija. Rodos, iki 2002 metų (o paskui pratęsta iki 2007 metų) gautas linijas leista naudoti tyrimams arba gydymui.

Bet didžioji viltis yra suaugusiųjų organizmo kamieninės ląstelės, kurių turime kiekvienas. Reikia jas tik surasti, padauginti ir sušvirkšti į tam tikrą vietą – ten, kur jų trūksta.

– Papasakokite, prašau, apie Nobelio premijos laureatą, kuris padarė unikalų atradimą kamieninių ląstelių srityje.

– Tai buvo du mokslininkai: vienas anglas, kitas – japonas. Jie gyvenime prasilenkė per daug metų, bet premija jiems buvo suteikta vienu metu.

Anglų mokslininkas Johnas Gurdonas savo pagrindinius darbus atliko tada, kai japonų mokslininkas Shinya Yamanaka tik gimė. Jo darbai buvo atlikti, panaudojant kitus metodus, bet idėja – lygiai ta pati.

Jis parodė, kad iš diferencijuotos ląstelės galima gauti nediferencijuotą kamieninę ląstelę, iš kurios gali išsivystyti naujas organizmas. Japonų mokslininkas S. Yamanaka iš pelės odos diferencijuotų ląstelių gavo pelės embriono ląsteles, iš kurių gavo peliukus. Vadinasi, jis padarė neįtikimą darbą, kuris ilgą laiką laikytas neįmanomu, t. y. lyg pasuko evoliucijos ratą atgal: iš diferencijuotų ląstelių gavo ankstyvas arba visiškai naivias ląsteles, kurios neturėjo jokios specializacijos.

– O kaip pas mus vyksta tyrimai? Kokiu lygiu jie vyksta? Kur bus galima panaudoti šias žinias?

– Šiuo metu Lietuvoje jau yra daug centrų, kurie dirba su kamieninėmis ląstelėmis. Vieni naudoja žmogaus kamienines ląsteles, t. y. suaugusiojo individo kamienines ląsteles, nes su žmogaus embriono ląstelėmis Lietuvoje dirbti draudžiama. Kiti naudoja gyvūnų organų ir audinių kamienines ląsteles ir modeliuoja tokias situacijas, kai galima gydyti tam tikras ligas ar organų, audinių pažeidimus. Dirba keli moksliniai centrai ir kelios ligoninės.

Seniausia ir labiausiai išsivysčiusi, toliausiai pažengusi kamieninių ląstelių taikymo sritis yra kaulų čiulpų persodinimas.

Kamieninės ląstelės gali būti taikomos praktiškai keliais būdais. Pirmas – ląstelės gali būti tiesiog [...] sušvirkščiamos į pažeistą vietą, tikintis, kad ten jos atgamins, atkurs pažeistą organą ar audinį. Kita taikymo sritis yra dirbtinių organų konstravimas.

Dirbtiniai organai gali būti konstruojami keliais būdais. Vienas iš jų – mėgintuvėlyje. Ant tam tikrų karkasų užauginamos kamieninės ląstelės, kurios gali

būti kilusios iš tam tikrų embriono organų ir audinių. Tokiu būdu užauginus dirbtinį organą ar audinį, jis gali būti įsodinamas ten, kur jo trūksta. Tai gali būti kremzlės, gali būti kraujagyslės. Gali būti tikimasi sukonstruoti širdies vožtuvą arba perikardą. Šioje srityje bendradarbiaujame su prof. Vytautu Jonu Sirvydžiu. Širdies chirurgijos srityje kamieninių ląstelių pritaikymas irgi yra labai platus. Na, ir daug kur kitur: kaulai, inkstai... Sričių yra nemažai. Tai būtų dirbtiniai audiniai, dirbtiniai organai.

Dirbtiniai organai gali būti panaudojami, konstruojant sintetinius pagrindus, t. y. polimerines struktūras. Arba gali būti auginami ant gamtinių karkasų. Gamtiniai karkasai gali būti kilę iš kito organizmo baltyminės struktūros. Pavyzdžiui, esame dirbę su triušio žarnomis, triušio diafragma, kur užauginome žiurkės ląsteles. Jas įsodinome į žiurkės organizmą. Žiurkės organizme jos puikiai prigijo. Visas tas dirbtinis audinys nebuvo atmestas, prisitaikė.

Labai perspektyvi sritis – konstruoti dirbtines kraujagysles, nes jų daug kur reikia. Bet tada jau reikia galvoti ne tik apie dirbtinį organų sukonstravimą, bet ir apie tai, kaip ta struktūra veiks kraujotakoje, ar nesusidarys krešuliai, ar jos nesukalkės, žodžiu, yra dar daug visokių reikalų. Mes iki to dar nesame priėję.

– Užsiminėte apie dirbtinius organus. Donorinių organų trūksta. Jei jie būtų išauginti iš savų ląstelių, turėtų didesnę tikimybę prigyti, nebūtų atmetimo reakcijų. Ar šioje srityje yra padaryta žingsnių?

– Sakyčiau, kad Lietuvoje dirbtiniai organai ir audiniai kol kas dar yra tik laboratorinėje stadijoje. Mes patys bendradarbiaujame su odontologais ir esame sukonstravę dirbtinį kaulą, bet jis, deja, tebeguli laboratorijoje, nes dar reikia įvertinti jo fizines, mechanines savybes ir, žinoma, jo galimybes įaugti į kaulinę struktūrą. Eksperimentuojame su laboratoriniais gyvūnais.

– O ką yra padarę kitų šalių mokslininkai? Ar medicinos pažangos modeliai jau konstruojami dėl dirbtinų organų ir kamieninių ląstelių? Kokį poveikį tai gali daryti gydymui?

– Turbūt nėra vienareikšmio atsakymo. Yra ir gydymo centrų, kurie skelbiasi naudojantys gydymui kamienines ląsteles, ir mokslinių tyrimų centrų. Mano manymu, kamieninių ląstelių dar niekas iki galo nepažino, net ir tie centrai, kurie skelbia, kad jau naudoja jas gydymui. Nemanau, kad jie gali būti tikri, kad jau viską apie tas ląsteles žino.

Yra toli pažengta kaulų čiulpų persodinimo srityje (taip pat – ir Lietuvoje). Širdies infarktui gydyti buvo pradėti dideli darbai, bet jie kažkaip sustojo. Yra bandymų gydyti kasos pažeidimus, tam tikras vėžio formas.

O dirbtinių organų srityje [...] jau yra žymių ir, sakyčiau, labai įspūdingų pasiekimų, kaip, pavyzdžiui, sukonstruota dirbtinė pūslė, kuri yra įsodinta žmogui ir funkcionuoja jau nemažai metų. Pasirodo, buvo paskelbta apie tai tik po, kai septynerius metus ji jau funkcionavo. Iš Amerikos kilusi mokslininkė Doris Taylor yra sukonstravusi dirbtinę širdį, ji susitraukinėja. Tiesa, kol kas tai yra žiurkės širdelė. Toliau – dirbtiniai kaulai.

Centrų, kurie skelbiasi, kad gydo ligas kamieninėmis ląstelėmis, pasaulyje yra nemažai. Tiesa, dalis jų yra Rusijoje. Į juos turėtume žvelgti gana atidžiai, nes ne visi jie dirba sąžiningai. Žinau tokių istorijų, kai genetines ligas buvo bandoma gydyti kamieninėmis ląstelėmis ir nebuvo efekto. Arba tam tikras vėžio formas buvo bandoma gydyti kamieninėmis ląstelėmis. Žodžiu, į gydymą kamieninėmis ląstelėmis reikia žvelgti gana atsargiai, nes vis dėlto kamieninei ląstelei dar laikas pabuvoti ant laboratorijos stalo. [...]

– Vienas iš kamieninių ląstelių išskyrimo šaltinių yra po gimdymo likę organai. Tai – virkštelė, placenta. Yra galimybė išskirti tas ląsteles ir padėti jas į audinių banką. Sakoma, kad po daugelio metų, esant reikalui, ląstelės gali pasitarnauti to žmogaus, iš kurio buvo paimtos, ligų gydymui. Kaip tos kamieninės ląstelės galės būti išsaugotos? Ar yra moksliškai pagrįstų žinių, kaip jos galės būti panaudojamos?

– Tikrai taip, šios ląstelės tokią savybę – būti panaudojamos – turi. Ateityje tam pačiam žmogui susirgus, nutikus nelaimei, jos gali būti panaudotos.

Bet pasaulinė praktika dar yra labai trumpa. Ji skaičiuojama keliais dešimtmečiais, o ląstelės teoriškai galėtų būti panaudotos maždaug po 50–60 metų. Todėl sunku įvertinti ir sunku nuspėti, kas bus po tiek metų, ar ląstelės bus tinkamai išsaugotos, ar tie bankai po tiek laiko dar egzistuos.

Bet, be jokios abejonės, teorinė šių ląstelių panaudojimo galimybė yra. Tikrai tuo tikslu jos galėtų būti panaudotos. Pasaulyje tokie bankai jau pradėti kurti, tai vyksta kelis dešimtmečius. Kiek žinau, ląstelės gali būti panaudotos ne tik tam pačiam žmogui, bet kartais ir kitiems recipientams. Tokia galimybė tikrai yra.