Više od 100 kliničkih ispitivanja testiralo je matične ćelije za regenerativnu medicinu. To je prekretnica na polju punom etičkih i političkih kontroverzi.
Godine 2024, Endrju Kesi sa dijagnozom Parkinsonove bolesti prihvaćen je kao učesnik radikalnog ispitivanja. U oktobru su hirurzi u Lundu u Švedskoj stavili neurone dobijene iz ljudskih embrionskih matičnih (ES) ćelija u njegov mozak. Očekuje se da zamene deo oštećenog tkiva.
Ova studija je među više od 100 kliničkih ispitivanja potencijala matičnih ćelija da zamene ili dopune tkiva u slučaju onesposobljavajućih ili životno opasnih bolesti, uključujući kancer, dijabetes, epilepsiju, srčanu slabost i neke očne bolesti. Reč je o pristupu drugačijem od neodobrenih terapija koje nude mnoge sumnjive klinike, čije matične ćelije se ne pretvaraju u novo tkivo.
Sva ispitivanja su mala i fokusirana uglavnom na bezbednost. Ipak postoje znatni izazovi, uključujući određivanje koje ćelije će biti najpogodnije za koje svrhe i pronalaženje načina da se zaobiđe potreba za imunosupresantima, koji sprečavaju telo da odbaci ćelije, ali povećavaju rizik od infekcija.
Međutim, ova navala kliničkih studija obeležava prekretnicu za terapije matičnim ćelijama. Nakon više decenija intenzivnog istraživanja koje je ponekad izazivalo etičke i političke kontroverze, bezbednost i potencijal matičnih ćelija za regeneraciju tkiva se sad opsežno testira.
„Napredak je izvanredan. Prošlo je samo 26 godina otkako smo naučili da uzgajamo ljudske matične ćelije u laboratoriji“, kaže Martin Pera iz Laboratorije Džekson u Bar Harboru u američkoj državi Mejn.
Istraživači očekuju da se neke terapije matičnim ćelijama uskoro nađu u kliničkoj praksi. Tretmani za neka stanja mogli bi postati deo opšte medicine u roku od pet do 10 godina.
Parkinsonova bolest
Karakteristični motorni simptomi Parkinsonove bolesti dolaze od degeneracije neurona koji proizvode dopamin, a nazivaju se A9 ćelije u moždanoj strukturi supstancija nigra. Lekovi koji zamenjuju nedostajući dopamin su efikasni, ali imaju sporedne efekte uključujući nekontrolisane pokrete i impulsivna ponašanja. Takođe, dok bolest napreduje, efikasnost lekova se smanjuje, a sporedni efekti se pogoršavaju.
Ideja zamene degenerisanih dopaminskih ćelija ima dugu istoriju. Tokom razvoja, pluripotentne ES ćelije, koje mogu da se pretvore u mnoge tipove ćelija, postaju specijalizovane ćelije mozga, srca, pluća itd. Teorijski, transplantirane matične ćelije mogu da poprave bilo koje oštećeno tkivo.
Parkinsonova bolest je veoma pogodna za testiranje ove teorije. Prva transplantacija takvih ćelija urađena je u Švedskoj 1987. godine sa neuronima iz mozgova fetusa nakon abortusa – jedini izvor nerazvijenih, ili progenitornih, nervnih ćelija u to vreme.
Otada je takva transplantacija urađena kod više od 400 osoba sa Parkinsonovom bolešću – sa različitim rezultatima. Mnogi ljudi nisu uopšte imali koristi, ili su imali onesposobljavajuće sporedne efekte. Međutim, nekima je bilo toliko bolje da više nisu morali da koriste dopaminske lekove.
Sve u svemu, pristup može da deluje, ali je bio potreban pouzdaniji izvorni materijal. Fetusno moždano tkivo ne može biti standardizovano i takođe može biti kontaminirano progenitorima koji se razviju u pogrešnu vrstu ćelija. Štaviše, neki ljudi imaju etičke ili verske primedbe na upotrebu ovog materijala. U svakom slučaju, često nije lako pronaći dovoljno materijala za transplataciju.
Perspektiva regenerativne terapije matičnim ćelijama poboljšala se kad je postalo moguće dobijati specijalizovane ćelije iz kontrolisanijih izvora, naročito ljudske ES ćelije i kasnije indukovane pluripotentne matične (iPS) ćelije, koje se stvaraju reprogramiranjem odraslih ćelija da se vrate na nezreli nivo. Danas se velike količine specijalizovanih ćelija mogu pouzdano proizvesti sa kvalitetom i čistoćom na dovoljno visokom nivou za kliničku upotrebu.
U decembru 2024, kažu istraživači, na polju kliničkih ispitivanja regenerativnih matičnih ćelija širom sveta identifkovano je 116 ispitivanja koja su odobrena ili završena u slučaju raznih bolesti. Oko polovine tih studija koristi ljudske ES ćelije kao početni materijal. Ostale koriste iPS ćelije, ili već proizvedene ili napravljene iz ćelija kože ili krvi individua radi tretiranja njihovih stanja. Parkinsonovu bolest pokušava da tretira 12 studija pomoću ćelija koje proizvode dopamin, a izvedene su iz matičnih ćelija.
Studija u koju je uključen Kesi tretirala je učesnike progenitornim ćelijama A9 dobijenim iz ljudskih ES ćelija. Studija koju vodi firma Blurok terapeutiks objavila je preliminarne rezultate za 12 učesnika. Nakon dve godine, tretman je bezbedan i pokazuje naznake efikasnosti kod osoba koje dobijaju veću od dve doze. Nijedno ispitivanje u slučaju Parkinsonove bolesti zasad nije prijavilo nekontrolisane pokrete poput sporednih efekata kod dopaminskih lekova i u nekim studijama sa fetusnim tkivom.
U poređenju sa drugim organima, kao što su srce, pankreas i bubrezi, mozak se pokazao kao jedan od najpogodnijih za tretiranje matičnim ćelijama. Jedna prednost je to što je uveliko zaštićen od imunosistema, koji traži i uništava strano tkivo. Učesnici u ispitivanjima koriste imunosupresante samo godinu dana dok se krvno-moždana barijera oporavlja od operacije. Učesnici u ispitivanjima za druge organe obično koriste te lekove do kraja života.
Mozak je takođe kooperativan. A9 ćelije se obično nalaze u strukturi supstancija nigra i šalju projekcije u putamen, u prednji mozak, gde oslobađaju dopamin. Međutim, neurohirurzi često postavljaju progenitorne ćelije direktno u putamen pošto je hirurški pristupačniji. Sposobnost mozga da se prilagodi fetusnom tkivu i ćelijama transplantiranim na „pogrešno“ mesto je „prilično inteligentna“.
Jednako izuzetna je studija o epilepsiji u kojoj se transplantirane ćelije izvedene iz ljudskih ES ćelija integrišu u odgovarajuće nervne sklopove u mozgu. U kliničkom ispitivanju pod vođstvom kompanije Neurona terapeutiks, hirurzi su transplantirali nerazvijene verzije moždanih ćelija zvanih interneuroni u mozgove deset osoba sa oblikom epilepsije koji nije mogao biti kontrolisan lekovima.
Godinu dana nakon transplantacije, učestalost žestokih napada kod dva pacijenta je opala gotovo do nule – efekat koji je trajao dve godine. Većina drugih pacijenata imala je izraženo smanjenje frekvencije napada. Nije bilo značajnih sporednih efekata i kognitivnog oštećenja. Uprava za hranu i lekove SAD je prošlog juna dozvolila toj terapiji ubrzani proces na putu do regulatornog odobrenja.
Poput mozga, oko je dobro zaštićeno od imunskog sistema. Drugi organi nemaju tu imunsku privilegiju, ali su odgovorni za neke od najtežih bolesti, uključujući srčanu insuficijenciju i dijabetes tipa 1, izazvan uništenjem Langerhansovih ćelijskih ostrvaca u pankreasu koja proizvode insulin.
Dalje od mozga i očiju
Napredak je sporiji za druge uslove. Međutim, pozitivni rani rezultati izazvali su optimizam u pogledu dijabetesa. Biolog Daglas Melton i kolege su razvili prve funkcionalne Langerhansove ćelije iz ljudskih ES ćelija 2014. godine na Harvardskom univerzitetu.
Melton sad vodi studiju u farmaceutskoj kompaniji Verteks. Ćelije rade svoj posao gde god da su postavljene u telo, ovaj put u jetru. Kompanija kaže da devet od 12 pacijenata koji su primili punu dozu više ne moraju da koriste insulin, a još dva pacijenta su mogla da smanje dozu.
Srce se pokazalo kao naročito nezgodno za regenerativnu medicinu. Ta velika i složena pumpa je sastavljena od različitih tipova ćelija i bilo kakva šteta mora da se popravi na licu mesta.
Naučnici sa Lajdenskog univerziteta u Holandiji su među prvima napravili ćelije srčanog mišića, kardiomiocite, iz ljudskih ES ćelija 2002. Međutim, brzo su shvatili da će biti teško stići do kliničke upotrebe, naročito kad su videli veoma oštećeno i masno srce uklonjeno tokom transplantacije. Istraživanje je preusmereno na modeliranje bolesti.
Naučnici sa Univerziteta Južne Kalifornije u Los Anđelesu nadaju se da će konačno započeti kliničko ispitivanje sledeće godine radi testiranja bezbednosti i izvodljivosti ubacivanja nerazvijenih kardiomiocita dobijenih iz iPS ćelija u srca ljudi sa umerenom srčanom slabošću. Očekuje se da će se ubačene ćelije razviti u ćelije koje će obnoviti srčani mišić, obezbeđujući dodatnu snagu kontrakcije.
Bubreg je još zahtevniji sa svojom komplikovanom unutrašnjom strukturom. Prevazilaženje ovog izazova zahteva saradnju biologa i inženjera, spoj koji je još „prilično primitivan“, kaže Melisa Litl iz Novo nordiska, međunarodnog centra za istraživanje matičnih ćelija na Univerzitetu u Kopenhagenu. A medicinska potreba je ogromna – više od 100.000 osoba samo u SAD čeka na transplantat, a samo jedna od četiri će ga dobiti .
U naročito brzo rastućoj oblasti kliničkog istraživanja, imunske ćelije dobijene od pluripotentnih matičnih ćelija se koriste za tretiranje kancera. U okviru 23 studije testira se potencijal T ćelija ili prirodnih ćelija ubica dobijenih iz tih izvora da tretiraju niz kancera, kao pristup koji bi mogao biti brži i jeftiniji nego današnje imunoterapije bazirane na ćelijama. Izveštaji sugerišu da su tretmani bezbedni i podnošljivi, a u nekim slučajevima krajnje efikasni, dovodeći do potpune remisije.
Izbor odgovarajućih ćelija
Veliko je i otvoreno pitanje je da li su ljudske embrionske matične ćelije ili iPS ćelije bolji izvorni material za ćelijsku terapiju. Sa funkcionalne tačke gledišta nema jasne razlike.
Ranija istraživanja su koristila ljudske ES ćelije, uprkos političkoj kontroverzi u pogledu upotrebe ljudskih embriona, pošto iPS ćelije još nisu bile dostupne. Metodi reprogramiranja ćelija su prvi put razvijeni 2006.
Mnogi naučnici i dalje daju prednost ljudskim ES ćelijama zato što su one najmanje manipulisan tip pluripotentnih ćelija. Reprogramiranje razvijenih ćelija bi teorijski moglo uneti mutacije u genom koje promovišu kancer. U tom smislu izbor iPS ćelija predstavlja povećan rizik za pacijenta, kažu naučnici.
Međutim, mnogi smatraju te rizike više hipotetičkim nego stvarnim. Genomi reprogramiranih ćelija su testirani na opasne alteracije pre transplantiranja i nijedan slučaj kancera nije dosad dokumentovan u studijama sa reprogramiranim ćelijama kod životinja ili ljudi.
Većina novijih studija koristi iPS ćelije, delom zato što je moralna osetljivost zbog ljudskih embriona još na visokom nivou u nekim zemljama. Postoji zabrinutost u Sjedinjenim Državama da bi se političko okruženje moglo naglo okrenuti protiv upotrebe terapeutskih ćelija dobijenih iz ovog izvora.
Neki naučnici su tvrdili da je moralnije upotrebiti odstranjene embrione kako bi se pomoglo živim ljudima nego ih baciti. Međutim, kad se ukazala prilika prešli su na ćelije dobijene od iPS ćelija, pitajući se zašto bi nastavili sa borbom za embrionske matične ćelije.
Sprečavanje odbacivanja transplantiranih ćelija ostaje veliki problem. Već pripremljene generičke ćelije dobijene iz oba izvora mogu biti upotrebljene bez muke u svakom trenutku, ali zahtevaju imunosupresante. Korišćenje ćelija koje su posebno napravljene od sopstvenih reprogramiranih kožnih ili krvih ćelija pacijenta ne zahteva imunosupresante, ali je proizvodnja takvih ćelija veoma skupa i traje nedeljama.
Međutim, možda postoje drugi načini da se izbegne upotreba imunosupresanata. Genska modifikacija da bi ćelije bile manje vidljive imunosistemu je jedan pristup. Drugi je da se ćelije zaštite fiziki. Isttraživači dijabetesa, na primer, pokušavaju da smeste ćelijska ostrvca u kapsule napravljene od biokompatibilnih, polupropustljivih materijala. Mali molekuli, poput glikoze i insulina, mogli bi da prolaze kroz takve materijale, ali velike imunske ćelije ne bi mogle.
Dok se ove terapije testiraju, naučnici rade na proširenju repertoara ćelija. A9 neuroni koji proizvode dopamin, na primer, nisu odgovorni za sve simptome Parkinsonove bolesti, koji mogu uključivati kognitivno propadanje povezano sa degeneracijom neurona koji koriste acetilholin kao neurotransmiter. Naučnici počinju da testiraju takve neurone dobijene iz matičnih ćelija. Biće potrebno vreme da se oceni istinska vrednost matičnih ćelija za regenerativnu medicinu.
„Ovo je istraživanje i ne znamo šta će biti na kraju. Međutim, ušao sam u proceduru s punim poverenjem“, kaže Kesi.
(Telegraf Nauka/Nature)
#Matične #ćelije #putu #kliniku #uskoro #tretmani #kancer #dijabetes #Parkinsonovu #bolest