Transplanturile sunt adesea un punct de cotitură în viața unui bolnav, deoarece la nivel global ne confruntăm cu un deficit de organe donate, dar și pentru că există un risc ridicat ca organismul pacientului bolnav să respingă organul sau țesutul transplantat. Un nou tip de celule stem ar putea rezolva unele dintre aceste probleme.

Sistemul imunitar al pacientului este cel care pune cel mai mare impediment în transplant deoarece poate respinge organul donat. Pentru a putea ajuta organismul să accepte organul donat, medicii recomandă administrarea medicamentelor care suprimă activitatea sistemului imunitar, dar problema cu aceste imunosupresoare este că lasă pacienții mai sensibili la infecții.

Transplant cu celule stem pluripotente ”modificate”

Pentru a depăși aceste neajunsuri, o echipă de cercetători medicali din cadrul UC San Francisco a folosit o tehnică de modificare a genei denumită CRISPR-Cas9 și a modificat activitatea a trei gene pentru a influența noile celule stem din sistemul imunitar pentru ca organismul să le accepte mai ușor. Aceasta este prima dată când cineva a utilizat celule stem care pot fi transplantate în mod universal și pot supraviețui în pacienți imunocompetenți, fără a provoca un răspuns imun.

Mai precis, echipa medicală a început procesul de inginerie celulară prin eliminarea a două gene care controlează activitatea unui set de proteine ​​- complexul major de histocompatibilitate (MHC) clasa I și II – care transmit semnale sistemului imunitar. Acest prim pas a fost cu succes în sensul că celulele stem fără genele care codifică proteinele MHC nu pot emite semnalul care le „etichetează” ca agenți străini ai sistemului imunitar.

Celule stem noi, un produs care poate fi aplicat universal

Când cercetătorii au analizat modalități de blocare a celulelor NK (celule imunitare ucigașe naturale) pentru a evita atacarea celulelor stem, au descoperit că o altă proteină celulară – CD47 – poate inhiba, de asemenea, celulele NK. Încurajată de aceste succese, echipa de cercetare a transplantat apoi celulele stem noi – cu două gene dezactivate și una îmbunătățită – în șoareci special concepuți care dețineau elemente ale sistemului imunitar uman pentru a simula răspunsul imun la om. Aceste transplanturi au avut succes, iar organele rozătoarelor nu au respins noile celule.

Ulterior, echipa de cercetători a mers cu un pas mai departe, determinând noile celule stem pluripotente să se specializeze ca diferite tipuri de celule ale inimii. Încă o dată, au transplantat celulele rezultate în șoareci cu un sistem imunitar uman. Cercetătorii declară că aceste experimente au reușit, că celulele inimii noi au supraviețuit pentru o lungă perioadă de timp și s-au format în vase de sânge simple și țesuturi musculare cardiace.

Toate aceste constatări sugerează că medicii ar putea folosi propriile celule stem ”modificate” în tratamentele bolnavilor care nu găsesc un donator compatibil sau care resping propriile celule stem. 

Vrei să afli mai multe despre recoltarea de celule stem la naștere?

Terapia cu celule stem, viitorul în tratarea celor mai grave boli

Înmulțirea necontrolată și diferențierea celulară anormală sunt responsabile pentru afecțiunile care includ cancerul și dizabilitățile congenitale care provin din naștere. Cunoscând ce cauzează divizarea celulelor în mod greșit, acest lucru ar putea duce la o vindecare. Celulele stem pot ajuta, de asemenea, în dezvoltarea de noi medicamente. În loc să testeze medicamentele pe voluntari umani, oamenii de știință pot să evalueze modul în care un medicament afectează țesuturile normale, sănătoase, testându-l pe țesuturile cultivate din celule stem. 

Acestea sunt câteva domenii în care terapia cu celule stem este și va fi aplicabilă în tratarea unui număr considerabil de boli grave:

• Regenerarea țesuturilor

Regenerarea țesuturilor este probabil cea mai importantă utilizare a celulelor stem. Până în prezent, o persoană care avea nevoie de un nou rinichi, de exemplu, trebuia să aștepte un donator și apoi să se supună unui transplant.

Ingineria tisulară este un domeniu complex care se ocupă de producerea de noi sisteme care să restabilească funcţionalitatea organelor şi ţesuturilor cu deficienţe sau deteriorate de boli sau traumatisme, combinând principii din inginerie cu cele ale ştiinţelor biomedicale. Deşi celulele diferenţiate (celule nervoase, ale inimii, muculare, hepatice etc) sunt utilizate frecvent la însămânţarea matricilor suport, celulele stem adulte au câştigat popularitate rapid datorită proprietăţilor biologice remarcabile precum potenţialul de a se diferenţia în diferite tipuri de celule. 

De aceea, terapia cu celule stem a devenit o metodă de tratament promiţătoare care foloseşte atât celule stem autologe cât şi alogene pentru regenerarea ţesuturilor şi organelor lezate sau deteriorate de traumatisme prin refacerea micromediului local şi organizarea histostructurală.

• Boli cardiovasculare

În 2013, o echipă de cercetători din Massachusetts General Hospital au declarat că au creat vase de sânge la șoareci de laborator, utilizând celule stem umane. În două săptămâni de la implantarea celulelor stem, s-au format rețele de vase de sânge. Calitatea acestor noi vase de sânge a fost la fel de bună ca a vaselor naturale.

• Afecțiuni cerebrale

Doctorii speră într-o bună zi să utilizeze celulele stem pentru înlocuirea țesuturilor bolnave pentru a trata bolile cerebrale, cum ar fi Parkinson și Alzheimer. În cazul bolii Parkinson, de exemplu, deteriorarea celulelor creierului duce la mișcări necontrolate ale mușchilor. Oamenii de știință ar putea utiliza celulele stem pentru a umple țesutul cerebral deteriorat. Cercetătorii au încercat deja să diferențieze celulele stem embrionare pentru a înlocui celulele bolnave, iar rezultatele par a fi promițătoare.

• Cancere ale sângelui

Leucemia, anemia severă și alte probleme de imunodeficiență sunt deja tratate în prezent cu ajutorul celulelor stem hematopoietice. Celulele stem hematopoietice pot produce toate tipurile de celule sanguine, inclusiv celulele roșii din sânge care transportă oxigenul și celulele albe din sânge care luptă împotriva bolii. 

Terapia cu celule stem este o alternativă de tratament promițătoare pentru un număr mare de boli considerate incurabile. Aceste celule au dovedit că sunt o resursă cu un potențial enorm, atât în tratamentele acutuale cu beneficii deja dovedite, dar mai ales în tratamentele de viitor.