Az őssejtkutatás egyik aranykorát éljük és ennek köszönhetően egyre közelebb jön az az időszak, amikor a kültakaró sérülés utáni pótlása rutinfeladattá válhat.
Egy kis szőrszálhasogatás
Válasz
Címke: őssejt
Egy ígéretes klinikai kísérlet: gyógyítható-e a Parkinson-kór őssejtekkel?
A Parkinson-kór egy progresszív, a központi idegrendszert érintő betegség, amelyet a köztudatban elsősorban állandó remegéssel és mozgáskoordinációs zavarokkal kapcsolunk össze. Erre utal a betegség kissé régies magyar elnevezése is, a „reszkető bénulás”. A közismert tünetek mellett azonban a betegeknek legalább ennyi szenvedést okoz a szorongás, az esetenként mély depresszió, alvási zavarok, a személyiségjegyek torzulása és a demencia, amelyek mind tipikus tüneteknek számítanak.
A Parkinson-kór pontos kiváltóokai alig ismertek, környezeti és genetikai faktorok egyaránt közrejátszhatnak kialakulásában. Ami a genetikát illeti eddig vagy egy tucat génről állapították meg, hogy mutációja nagyban hozzájárul a kórkép kialakulásához. Ezek egy jelentős része a lizoszómális rendszer működésével, a vezikuláris transzport folyamatokkal, illetve az autofágiával kapcsolatos szerepet tölt be. Mind közül a legfontosabb talán az SNCA gén, ami az alfa-synuclein nevű fehérjét kódolja. E fehérje felhalmozódása a kórlefolyás egy tipikus eleme.
Akármilyen sejtszintű, molekuláris folyamatok is vezetnek a betegség kialakulásához, a közvetlen ok jól ismert: a középagy egy meghatározott területén, az un. substantia nigra állományában a dopaminerg idegsejtek rohamos pusztulásnak indulnak. Ezek a sejtek az akaratlagos és a spontán mozgások szervezésében játszanak szerepet, így pusztulásuk magyarázatot szolgáltat a Parkinson-kór jellemző motoros tüneteire. Minthogy a neuronok elvesztése irreverzibilis, a betegséget gyógyíthatatlannak tekintik.
Az őssejtkutatás azonban e területen is nagy ígéreteket hordoz magában. A Kiotói Egyetem klinikáján 2017-ben hét páciens bevonásával vágtak bele egy merész vizsgálatba, amely során újraprogramozott sejteket injektálnak a betegek agyába, annak reményében, hogy azok beépülve képesek lesznek pótolni a substantia nigra elpusztult dopaminerg sejtjeit. A klinikai kísérletet végző orvosok reményei nem alaptalanok, a kísérletsorozat egyik vezetője, az őssejtbiológus Jun Takahashi kutatócsoportjával ugyanis korábban jávai makákókon (Macaca fascicularis) sikeresen végzett hasonló kezeléseket. A majmokat előzőleg egy MPTP-nek becézett neurotoxinnal (tisztességes nevén: 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridin) kezelve Parkinson-kórt idéztek elő, majd humán indukált pluripotens őssejtekből (hiPSC) származó idegi őssejtekkel kezelték őket. Ezeket az idegi őssejteket úgy állították elő, hogy azok elvben csak olyan dopaminerg sejtek létrehozására legyenek képesek, mint amilyenek a substantia nugrában is vannak. A majmok agyát később szövettani technikákkal feldolgozva megállapították, hogy az őssejtek beépülnek a kívánt területre, valóban dopaminerg neuronokká differenciálódnak, és képesek kialakítani azokat az idegi kapcsolatokat, amelyeket egy tisztességes neuronnak a substantia nigrában ki kell alakítania (az alábbi ábra ezt szemlélteti). A beteg makákók tünetei enyhültek, továbbá fontos megállapítás volt, hogy (legalábbis a kezelést követő két évben) az őssejtekből nem fejlődött semmilyen tumoros elfajulás.
A fenti kisérleteken fellelkesülve az első pácienst 2018 októberében műtötte Takayuki Kikuchi sebészgárdája. A három órás beavatkozás során 2,4 millió idegi őssejtet ültettek be az 50-es éveiben járó férfi agyába, 12 jól definiált pozícióban. A sejtek egy anonim donorból származnak, átprogramozásukat a Kiotói egyetemen végezték, és a létrehozott sejtvonalat ott is tárolják. A beteg jól van, s ezeddig nem következett be semmilyen nemkívánt mellékhatás. Orvosai optimisták. A többi hat páciensen 2020-ig bezárólag tervezik a beavatkozás elvégzését.
Kíváncsian várjuk a fejleményeket.
Japán élenjárónak számít az őssejtalapú regeneratív orvoslásban. A világon először itt végeztek el eredményesnek nevezhető hiPSC alapú terápiát makula degenerációban szenvedő pácienseken, s jelenleg is több hasonló terápiás lehetőség áll fejlesztés alatt. A Japán kormány komoly forrásokkal támogatja az őssejtkutatást és a regenerációs medicínák fejlesztését, aminek egyik következménye (és azóta oka) a 2012‑ben kiosztott orvosi és fiziológiai Nobel-díj. Az ilyen természetű kutatások egy másik hajtóereje lehet, hogy az országban a szervtranszplantációk történeti és kulturális okokból kifolyólag szigorú szabályozás alatt állnak, így az alternatív lehetőségekre fokozott igény mutatkozik az egészségügy részéről.
Kikuchi T, Morizane A, Doi D, et al. (2017) Human iPS cell-derived dopaminergic neurons function in a primate Parkinson’s disease model. Nature 548(7669):592-596
https://www.nature.com/articles/d41586-018-07407-9
https://en.wikipedia.org/wiki/Organ_transplantation_in_Japan
Álmodnak-e az organoidok lombikbárányokkal?
Philip K. Dick, 1968-ban megjelent kultikus regénye, az Álmodnak-e az androidok elektronikus bárányokkal? azt a kérdést feszegeti, hogy éles lehet-e a határ ember és android között, ha pusztán az empátia képességét vizsgáljuk. Ugyanez a probléma fél évszázad után még ugyanúgy a sci-fi kategóriája, mint Dick idejében, de egy analóg kérdés 2017 aktuális problémájává vált. Mégpedig az, hogy milyen morális megítélés alá esnek emberi sejtekből szövetkultúrában létrehozott komplex szövetdarabok, illetve mikortól válik etikailag aggályossá az ezeken való kísérletezés.
Sokmindent, érthetően, a vérképző őssejtekről
A EuroStemCell honlapjára a napokban került fel egy videó, amiben egy spanyol kisfiú és egy német kutató történetén keresztül érthetjük meg, hogyan is működnek a vérképző őssejtjeink. Sajnos magyar feliratok nincsenek, de akinek ez nem okoz gondot, annak mindenképpen ajánlani tudom. Egyébként a rendezőnek külön pont jár a a Waddington féle “epigenetikus tájkép” látványos, homokváras megjelenítéséért :-).
STAP by STAP: egy tragédia anatómiája
Mindig szomorú, ha egy tudományterület kiemelkedő alakja meghal, de persze más a helyzet, ha ez az elkerülhetetlen pillanat egy produktív karrier végén, természetes körülmények közt (ágyban, párnák közt) következik be, vagy egy karriert derékba tör. És persze az sem mindegy, hogy ha utóbbi, akkor az esemény tragikus körülményei elkerülhetetlenek voltak, vagy épp hogy nagyon is elkerülhetőek.
Josiki Szaszaj esete abszolút az utóbbi kategória: a nagyhírű japán RIKEN intézet Fejlődésbiológia Központjának (CDB) alapító-kutatója egy fantasztikus karrier közepén vetett véget az életének, egy olyan ügy nyomán, ami ugyan nem az ő közvetlen hibájából eredt, de végül már a CDB létét fenyegette. Ha fejlődésbiológusként nézem, Szaszajnak fantasztikus érzéke volt megtalálni az utóbbi évek során, épp merre tágíthatóak leginkább a tudományterület határai.
Őssejtek STAP by STAP
A Nature című hetilap múltheti számában olvasható egy olyan módszerről szóló publikáció, ami forradalmasítja az őssejtek normál testi sejtekből való előállítását. A módszer hátterében egy szinte hihetetlen felismerés áll: bizonyos külső ingerek (mint pl átmeneti pH-csökkenés) hatására egyes normál sejtek pluripotenssé, vagyis őssejt-szerűvé válnak (a módszer neve ezért stimulus-triggered acquisition of pluripotency -STAP).
A leprás őssejtek
Ki ne hallott volna már az őssejtekről? Etikai kérdések központi témái, a média időről időre kerít valami izgalmas őssejtes hírt, az internet teli a köldökzsinórvérbankok és a gyógyíthatatlannak tartott betegségeket őssejtterápiával kezelő magánklinikák hirdetéseivel. Hovatovább, manapság már az öregedés elleni harc tuti befutói is lettek, mióta kiderült, hogy az embrionális őssejtekkel kezelt idős egerek háromszor hosszabb ideig élnek, mint a kezeletlen társaik [1]. De a legbizarrabb, szöveti sejteket őssejtekké újraprogramozó és azokat a maga önös érdekeire felhasználó élőlény mégsem az ember, hanem a leprát okozó Mycobacterium leprae.
A jellegzetes végtagveszteséggel és az arc torzulásával járó betegség már az ókori Egyiptomban is szedte áldozatait, Európába első ízben Nagy Sándor “telepítette be” indiai hadjáratából visszatérve. Az ókorban és a középkorban örökletes betegségnek, átoknak vagy éppen büntetésnek vélték, a leprajárványok kezelése ennek megfelelően a különösen hatékony elkülönítés és megbélyegzés volt [2]. Aki azonban azt gondolná, hogy a lepra a letűnt idők betegsége, igencsak téved. A betegséget okozó, a tuberkulózis kórokozójával rokon baktériumokat 1873-ban fedezte fel Hansen, ám kezelésképpen még vagy hatvan évig legfeljebb a bőrolajfa (Hydnocarpus kurzii) olaját fecskendezték több-kevesebb sikerrel a leprás betegek bőre alá. 1950 óta alkalmazzák a dapszon nevű antibiotikumot a lepra terjedésének megállítására (nem sokkal később jelentek meg a dapszon-rezisztens Mycobacteriumok [3]), és 1990 óta 14 millió leprás beteget kezeltek világszerte. A betegség ellen folytatott ádáz küzdelemnek és a többféle antibiotikumból (dapszon, rifampicin és clofazimin) álló terápiának köszönhetően 2011-ben már “csak” közel 200 ezer új leprás fertőzést regisztrált a WHO [2].
XACT – X akták helyett az X kromoszóma-inaktiválás új résztvevője
Mint azt a szex determinációról pár hónapja született posztban is olvashattuk, egy adott egyedben a nemet meghatározó kromoszómák lehetnek különbözőek (XY), illetve azonosak (XX). Ez utóbbi esetben az emlősöknél fellép egy aprócska probléma: a két X kromoszóma kétszer annyi génterméket eredményez női ivarú egyedekben, mint hímekben. Vagyis csak eredményezne, létezik ugyanis egy igen érdekes jelenség, a dóziskompenzáció, ami az egyik X kromoszómát – génexpressziós szempontból – elnémítja.
Az egyik X kromoszóma kikapcsolása az emlős egyedfejlődés során igencsak korán, pársejtes állapotban minden egyes sejtben külön végbemegy, és ennek a mintázata a soron következő mitózisok során tovább adódik. Mivel a sejtekben véletlenszerűen vagy az apai vagy az anyai X kromoszóma inaktiválódott, ezen sejtek későbbi utódsejtjeiben értelemszerűen vagy az apai vagy az anyai X kromoszómán található génvariánsok fejeződnek ki – esetleges mozaikos mintázatot eredményezve (lásd a teknőctarka macskák esetét).
Őssejt kóklerek
A napokban nyilvánosságot kapott őssejt-botrány igazából túl sok meglepő és ismeretlen elemet nem tartalmazott. Tudtuk, hogy hasonló és empirikusan szintén soha nem bizonyított "gyógymódokat", igen megkérdőjelezhető módon, már évek óta nyomattak Kínában és a dolog terjedőben van. (Egy tavaly decemberben megjelent tanulmány a magukat interneten hirdető "őssejt klinikákat" vette górcső alá és arra jutottak, hogy a honlapokon megjelenő állítások szinte sosem felelnek meg a valóságnak. Az esetleges veszélyeket vagy meg sem említik, vagy bagatelizálják, soha nem vallják be, hogy jobb esetekben is csak nagyon kezdetleges klinikai fázisokban levő gyógymódokról van szó, néha pedig egész egyszerűen hazudnak – pl. Parkinson kezelésre semmilyen empirikus adat nincs, de ettől még sokan simán ezt állítják.) Hogy Magyarországon feltűnt a jelenség, az szinte várható volt: nem vagyunk sziget, itt is megvoltak minden korban azok az emberek, akik más félelmeiből és nyomorúságából akartak kígyóolaj árusítással pénzt csinálni.