Šiemet baigėsi keletą metų trukę projektai, skirti kamieninių ląstelių tyrimams ir jų pritaikymui. Apie rezultatus LŽ pasakojo Biochemijos instituto mokslininkės Virginija Bukelskienė, Audronė Kalvelytė ir Daiva Baltriukienė.
Moka atkurti audinį
Pasak V.Bukelskienės, kamieninės ląstelės turi nepaprastą savybę atkurti audinį ar organą, į kurį jos įsodinamos. Šiuo požiūriu išsiskiria pirmųjų gyvenimo dienų embriono ląstelės – jos gali tapti bet kokio organo dalimi. Tačiau yra ir su tuo susijusių trūkumų – transplantuotos embrioninės ląstelės linkusios suvėžėti. Be to, žmogaus embriono ląstelių taikymas gydymui kelia didelių etinių problemų. Šiam tikslui naudojant suaugusio žmogaus kamienines ląsteles minėtų problemų išvengiama.
„Suaugusiojo kamieninės ląstelės tūno ramiai, kol išorinio signalo pastūmėtos ima veikti – keliauja į pažeistą organizmo vietą ar perkeltos į kitą audinį atkuria jo savybes. Tai ir yra regeneracinės medicinos esmė“, – paaiškino V.Bukelskienė.
Pirmasis šios srities straipsnis pasirodė dar 1961-aisiais ir buvo susijęs su kaulų čiulpų ląstelių tyrimais. Dabar regeneracinė medicina – ant bangos: internetas lūžta nuo naujų tyrimų publikacijų, prognozuojami neįtikimi dalykai. Esą atsiras organų spausdintuvai, odos purkštuvai, kamieninių ląstelių milteliai ir kitos priemonės, padėsiančios greitai išgydyti smarkius nudegimus, atauginti galūnes ar vidaus organus.
JAV šį rudenį jau atvėrė duris eksperimentams su embrioninių ląstelių linijomis, kurios buvo gautos dirbtinai suliejus kiaušialąstes su spermatozoidais. Tikimasi, kad tai paspartins kamieninių ląstelių technologijų diegimą praktikoje.
Gydo miokardo infarktą
Pasaulyje dabar dirbama dviem pagrindinėmis kryptimis. Viena jų – vadinamoji citoterapija, kai kamieninės ląstelės įšvirkščiamos į pažeistą organizmo vietą. Kita sritis – bandymai ląsteles auginti ant tam tikrų karkasų. Taip siekiama suformuoti naujus organus. Įsodinus juos į žmogaus organizmą karkasai arba išlieka, arba suyra.
Didelis laimėjimas yra ir tai, kad išmokta elgtis su kamieninėmis ląstelėmis, jas auginti ir valdyti. Šios ląstelės labai skiriasi nuo tų, su kuriomis dirbome anksčiau, – pabrėžė mokslininkė.
Citoterapija pirmiausia pradėta taikyti gydant kraujo vėžį – tam padėjo kaulų čiulpų ląstelių transplantavimas. Šis metodas dabar jau plačiai naudojamas. Gerokai pasistūmėta ir gydant miokardo infarkto pažeistą širdies raumenį, į jį įšvirkščiant kamienines ląsteles. Jau prieš dešimtmetį buvo žinomi keletas atvejų, dabar tokių procedūrų atliekama gerokai daugiau. Tačiau tikslios statistikos nėra. „Galbūt todėl, kad šie eksperimentai tapo gan dažni. Kita vertus, ne visi jie sėkmingi, ne apie visus informuojama“, – svarstė mokslininkė.
Kaip veikia šis gydymo metodas? „Po miokardo infarkto žuvus širdies ląstelėms, širdies raumuo pažeidimo vietoje perauga jungiamuoju audiniu. Kamieninių ląstelių injekcijų į apmirusią zoną tikslas – integruoti jas į širdies raumenį. Ten jos turi daugintis, diferencijuotis ir pakeisti žuvusiąsias“, – paaiškino biochemikė.
Eksperimentai pavyko
Pažeisto širdies raumens atkūrimo kamieninių ląstelių injekcijomis tyrimai Lietuvoje pradėti dar 1999 metais, tačiau tik nuo 2004-ųjų, gavus Lietuvos valstybinio mokslo ir studijų fondo paramą, šie darbai suaktyvėjo. Eksperimentuota su laboratoriniais triušiais. Jų ląstelės, paimtos iš griaučių raumens, buvo dauginamos mėgintuvėlyje ir po to sušvirkščiamos į infarkto pažeistą širdies sritį. Kad vėliau būtų galima jas aptikti ir nustatyti, kas įvyko, ląsteles biochemikai žymėjo specialiais švytinčiais dažais.
Injekcijas atlikę Santariškių kardiochirurgai stebėjo, kaip kito širdies funkcija po transplantacijos, atlikdavo elektrokardiogramas bei echoskopijas. Eksperimento pabaigoje biochemikai tikrino, ar ląstelės iš tiesų išliko, prigijo pažeistoje vietoje.
V.Bukelskienė rodė nuotraukas, padarytas praėjus vos mėnesiui po kamieninių ląstelių injekcijų. Jose matyti, kaip tamsiame ląstelių fone šviečia kamieninių ląstelių švyturėliai.
„Jei ląstelės prigijo triušiui, galima tikėtis šį metodą ateityje pritaikyti ir žmogui“, – sakė mokslininkė. Tačiau problema ta, kad per transplantaciją nemažai ląstelių žūva. Mokslininkų tikslas ir buvo išsiaiškinti savybes, nuo kurių priklauso kamieninių ląstelių išgyvenamumas, rasti kelių, kaip jį pagerinti.
Pakeistosios išgyvena geriau
Biochemikams pavyko išaiškinti molekules, atsakingas už ląstelių išgyvenamumą. Tapo žinoma, kaip reguliuoti genų raišką, kad įsodintos ląstelės geriau išliktų.
Lygiagrečiai vykdyti du tyrimai – mėgintuvėlyje ir gyvame organizme. „Tyrimai in vitro parodė, kad veikiant įvairioms toksinėms medžiagoms genetiškai pakeistos ląstelės išgyvena geriau. Šias išvadas patvirtino ir eksperimentai gyvūnėlio širdyje, kur buvo suleistos įprastos ir „pagerintos“ kamieninės ląstelės. Pastarųjų gyvybingumas buvo didesnis, palyginti su nekeistomis. Jau vien šis rezultatas yra labai svarbus“, – pabrėžė D.Baltriukienė.
Jos kolegė A.Kalvelytė pasidžiaugė, kad pavyko gauti suaugusio organizmo kamieninių ląstelių linijas, – dabar bus galima pagaminti ląstelių įvairiais kiekiais. „Mūsų idėja – gydymui naudoti autologines, to paties suaugusio organizmo ląsteles. Jas būtų galima paimti iš raumens audinio ir užšaldyti, o prireikus – panaudoti. Tai būtų alternatyva gydymui embrioninėmis ląstelėmis“, – sakė A.Kalvelytė.
Jos teigimu, didelis laimėjimas yra ir tai, kad išmokta elgtis su kamieninėmis ląstelėmis, jas auginti ir valdyti. „Šios ląstelės labai skiriasi nuo tų, su kuriomis dirbome anksčiau“, – pabrėžė mokslininkė.
Tyrė karkasus
Biochemijos instituto tyrinėtojai dirbo ir kita linkme. Bendradarbiaujant su Vilniaus universiteto Lazerinių tyrimų centru siekta atrinkti karkasus, ant kurių ląstelės augtų geriausiai.
„Tirtieji karkasai buvo pagaminti iš specialių polimerinių medžiagų, kurios nesuyra implantavus jas į organizmą. Svarbus šių medžiagų elastingumas, kietumas, forma, geometrija“, – pasakojo A.Kalvelytė.
Bandymų rezultatai ateityje galėtų būti pritaikyti kardiochirurginėms reikmėms, – pavyzdžiui, vaikams, turintiems įgimtą širdies ydą, gydyti. Mat jiems augant tenka atlikti keletą širdies operacijų, pjūvio vietoje audiniai surandėja. Pritaikius iš kamieninių ląstelių tinklelio suformuotą „langelį“, operacijos būtų saugesnės ir paprastesnės. Tai tik viena tokio tipo dirbtinių audinių panaudojimo galimybių.
Dar jie gali būti taikomi širdies vožtuvų defektams, kraujagyslių pažeidimams, kaulų ligoms, odos nudegimams ir daugeliui kitų sveikatos sutrikimų gydyti.
Ateities medicina
Pasak V.Bukelskienės, organų auginimas ant specialių medžiagų visame pasaulyje tebėra eksperimentinės fazės. Tyrimus spartina didėjantis donorų organų poreikis bei su jų transplantacija susijusios etinės problemos.
Mokslininkių teigimu, šiandien jau sukurtos ir praktikoje pritaikytos dirbtinės kraujagyslės, dirbtinė oda. Ant specialaus karkaso pavyko išauginti net širdį, – tiesa, ne žmogaus, o gyvūno. Prieš kelerius metus paskelbta apie šlapimo pūslę, suformuotą iš kamieninių ląstelių. V.Bukelskienės duomenimis, žinia pasklido praėjus net septyneriems metams nuo pūslės implantavimo pacientui.
„Kadangi kamieninės ląstelės gali prigyti įvairiuose organuose, perspektyvos labai plačios. Gali būti gaminami kaulų implantai, sprendžiamos odontologinės problemos. Išaugintomis sąnario kremzlėmis būtų pakeičiamos susidėvėjusios. Vėžio atveju – pašalinus naviką užpildoma susidariusi ertmė. Kamienines ląsteles galima pritaikyti ir raumenų distrofijai gydyti“, – pasakojo D.Baltriukienė.
Savo eilės laukia ir gyvybiškai svarbių nervų sistemos sutrikimų gydymas. „Nervinių kamieninių ląstelių paėmimas yra labai sudėtingas, jis pažeidžia audinius. Daug patogiau šias ląsteles užauginti ir pritaikyti įvairioms ligoms, pavyzdžiui, cerebriniam paralyžiui, gydyti. Tai – ateities medicinos uždavinys“, – pabrėžė A.Kalvelytė.
„Prieš metus buvo paskleista drąsi nuomonė, kad gydymą cheminiais vaistais perspektyvoje pakeis terapija savomis ląstelėmis. Teks dar palūkėti, kol įsitikinsime, ar taip bus iš tiesų“, – sakė V.Bukelskienė.
