Νέα επαναστατική θεραπεία αμφισβητεί τα δεδομένα για τους τραυματισμούς στη σπονδυλική στήλη. Σε μία κλινική δοκιμή που πραγματοποιήθηκε για πρώτη φορά παγκοσμίως, Ιάπωνες επιστήμονες ανέφεραν μία περίπτωση αξιοσημείωτης ανάρρωσης σε ασθενή με αναπηρία, μετά από μία και μόνο, πρωτοποριακή διαδικασία με βλαστοκύτταρα. Θα μπορούσε αυτό να σηματοδοτεί ένα σημείο καμπής στην αναγεννητική ιατρική—και ένα μέλλον όπου η παράλυση θα μπορούσε να μην είναι μόνιμη;
Σπονδυλική στήλη: Νέες εξελίξεις στην αντιμετώπιση παθήσεων – Ο ρόλος της τεχνητής νοημοσύνης
Τεχνολογία με βλαστοκύτταρα: Άνδρας περπατά ξανά μετά από μία μόνο ένεση
Ιατρικό ορόσημο κλονίζει τα θεμέλια της αναγεννητικής ιατρικής. Ιάπωνας με αναπηρία έκανε τα πρώτα του βήματα—χάρη σε μία μόνο ένεση με βλαστοκύτταρα. Σε αυτό που οι επιστήμονες αποκαλούν εντυπωσιακή ανάρρωση, αυτή η πρωτοποριακή θεραπεία χρησιμοποίησε επαναπρογραμματισμένα ενήλικα κύτταρα, γνωστά ως επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα (iPSCs), για να επιδιορθώσει ζημιές στον νωτιαίο μυελό που κάποτε θεωρούνταν μη αναστρέψιμες.
Αυτό το επιστημονικό επίτευγμα προσφέρει ανανεωμένη ελπίδα σε εκατομμύρια ανθρώπους παγκοσμίως που ζουν με τραυματισμούς του νωτιαίου μυελού, σηματοδοτώντας ένα σημαντικό άλμα προς τα εμπρός στη θεραπεία με βλαστοκύτταρα. Αλλά τι ακριβώς είναι τα βλαστοκύτταρα, και πώς κρατούν το κλειδί για την αποκατάσταση της χαμένης κίνησης;
Βλαστοκύτταρα: Τι είναι και ποιες οι χρήσεις τους
Τα βλαστοκύτταρα είναι μοναδικά, αδιαφοροποίητα κύτταρα με την αξιοσημείωτη ικανότητα να εξελίσσονται σε διάφορους εξειδικευμένους τύπους κυττάρων στο σώμα. Λειτουργούν ως ένα θεμελιώδες σύστημα επιδιόρθωσης, ικανά τόσο για αυτοανανέωση όσο και για διαφοροποίηση ώστε να αναπληρώσουν κατεστραμμένους ιστούς.
Υπάρχουν δύο βασικές κατηγορίες βλαστοκυττάρων:
- Εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα (ESCs): Προερχόμενα από έμβρυα σε πρώιμο στάδιο, τα ESCs είναι πολυδύναμα, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να διαφοροποιηθούν σχεδόν σε όλους τους τύπους κυττάρων, προσφέροντας σημαντικές δυνατότητες για την αναγεννητική ιατρική.
- Βλαστοκύτταρα ενηλίκων: Επίσης γνωστά ως σωματικά βλαστοκύτταρα, υπάρχουν σε αναπτυγμένους ιστούς όπως ο μυελός των οστών και το λίπος. Είναι συνήθως πολυδυναμικά, ικανά να δημιουργήσουν περιορισμένο αριθμό τύπων κυττάρων που σχετίζονται με τον ιστό προέλευσής τους. Για παράδειγμα, τα αιμοποιητικά βλαστοκύτταρα από τον μυελό των οστών μπορούν να παράγουν διάφορα αιμοποιητικά κύτταρα.
Εφαρμογές των βλαστοκυττάρων:
- Κατανόηση των μηχανισμών νόσων: Παρατηρώντας πώς τα βλαστοκύτταρα ωριμάζουν σε διαφορετικούς τύπους κυττάρων, οι ερευνητές μπορούν να αποκτήσουν πληροφορίες για την ανάπτυξη διάφορων νόσων και παθήσεων.
- Αναγεννητική ιατρική: Τα βλαστοκύτταρα μπορούν να καθοδηγηθούν ώστε να γίνουν συγκεκριμένοι τύποι κυττάρων που χρειάζονται για την επιδιόρθωση ή αντικατάσταση κατεστραμμένων ιστών. Για παράδειγμα, χρησιμοποιούνται σε μεταμοσχεύσεις μυελού των οστών για την αντιμετώπιση παθήσεων όπως η λευχαιμία και άλλες αιματολογικές διαταραχές.
- Δοκιμή φαρμάκων και ανάπτυξη: Πριν την έναρξη κλινικών δοκιμών σε ανθρώπους, τα βλαστοκύτταρα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία συγκεκριμένων τύπων κυττάρων ώστε να αξιολογηθεί η ασφάλεια και η αποτελεσματικότητα νέων φαρμάκων.
Οι πρόσφατες εξελίξεις έχουν διευρύνει τις θεραπευτικές δυνατότητες των βλαστοκυττάρων. Για παράδειγμα, οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει μεθόδους για τη δημιουργία επαγόμενων πολυδύναμων βλαστοκυττάρων (iPSCs) μέσω του επαναπρογραμματισμού ενήλικων κυττάρων σε κατάσταση παρόμοια με αυτή των εμβρυϊκών, επιτρέποντας τη δημιουργία κυττάρων εξατομικευμένης ιατρικής.
Αν και οι θεραπείες με βλαστοκύτταρα έχουν τεράστια προοπτική, η συνεχής έρευνα είναι κρίσιμη για να κατανοηθούν πλήρως οι δυνατότητές τους και για την αντιμετώπιση ηθικών προβληματισμών, ιδιαίτερα σε σχέση με τη χρήση εμβρυϊκών βλαστοκυττάρων.
Επαναπρογραμματισμένα κύτταρα: Πρωτοποριακή δοκιμή για τραυματισμό στη σπονδυλική στήλη
Μία μόνο ένεση με βλαστοκύτταρα μπορεί να είναι η θεραπεία για ανθρώπους με αναπηρία λόγω τραυματισμού του νωτιαίου μυελού. Ο Ιάπωνας επιστήμονας βλαστοκυττάρων Hideyuki Okano από το Keio University μόλις ανακοίνωσε ότι ένας άνδρας με πλήρη αναπηρία μπορεί πλέον να σταθεί όρθιος και μαθαίνει να περπατά ξανά μετά τη λήψη επαναπρογραμματισμένων βλαστοκυττάρων.
Ο ασθενής ήταν ένας από τέσσερις Ιάπωνες που έλαβαν την ένεση λίγο μετά από καταστροφικούς τραυματισμούς που άφησαν τον καθένα παράλυτο. Ένας άλλος άνδρας στην πρωτοποριακή αυτή δοκιμή μπορεί τώρα να κινεί κάποιους από τους μυς των χεριών και των ποδιών του. Αν και οι επιστήμονες ανέφεραν ότι θα χρειαστούν μεγαλύτερες κλινικές δοκιμές, τα αρχικά αποτελέσματα δείχνουν μία πιθανότητα 50-50 ότι τα βλαστοκύτταρα θα μπορούσαν να αποκαταστήσουν την ικανότητα κίνησης ενός παράλυτου ασθενούς.
Ο Okano σημείωσε ότι η ιατρική δοκιμή χρησιμοποίησε επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα (iPS), που βασικά σημαίνει ότι είναι φυσιολογικά ενήλικα κύτταρα τα οποία έχουν επαναπρογραμματιστεί ώστε να λειτουργούν όπως τα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα που βρίσκονται σε αγέννητα μωρά. Αυτά τα βλαστοκύτταρα έχουν τη δύναμη να μετασχηματίζονται σε κάθε είδος κυττάρου που χρειάζεται το σώμα, κάτι που τα έχει κάνει εξαιρετικά πολύτιμα για γιατρούς που αναζητούν νέους τρόπους για τη θεραπεία σοβαρών τραυματισμών.
Μια παγκόσμια πρόκληση και η στοχευμένη πιθανή θεραπευτική μέθοδος από την Ιαπωνία
Περισσότερα από 15 εκατομμύρια άνθρωποι παγκοσμίως ζουν αυτή τη στιγμή με τραυματισμό του νωτιαίου μυελού και η πλειονότητα αυτών των ασθενών είναι άνδρες. «Αυτή είναι μία εντυπωσιακή ανάρρωση», είπε ο Okano για τον ασθενή που μπορεί να σταθεί ξανά, σύμφωνα με το Daily Mail. «Αυτό το άτομο τώρα εκπαιδεύεται για να περπατήσει».
Η νέα αναφορά στο περιοδικό Nature αποκάλυψε ότι και οι τέσσερις ασθενείς έλαβαν ένεση με δύο εκατομμύρια iPS κύτταρα απευθείας στους αντίστοιχους τραυματισμούς τους. Η ομάδα του Okano ήλπιζε ότι τα βλαστοκύτταρα θα μετατρέπονταν σε νευρώνες (νευρικά κύτταρα) και νευρογλοιακά κύτταρα – τα κύτταρα που συγκρατούν τα νευρικά κύτταρα στη θέση τους ώστε να μπορούν να εκτελούν τη λειτουργία τους.
Κάθε άνδρας ήταν άνω των 60 ετών και είχε υποστεί τραυματισμό στον νωτιαίο μυελό δύο έως τέσσερις εβδομάδες πριν από τη διαδικασία με τα βλαστοκύτταρα. Τα κύτταρα ελήφθησαν από δότη, αφού το πρόγραμμα έλαβε την πλήρη υποστήριξη της ιαπωνικής κυβέρνησης το 2019.
Πριν από αυτό, ο Okano είχε δείξει πώς τα επαναπρογραμματισμένα κύτταρα μπορούσαν να αναγεννήσουν νευρώνες σε πιθήκους που είχαν παραλύσει λόγω τραυματισμού του νωτιαίου μυελού. Αφού έλαβε έγκριση για δοκιμές σε ανθρώπους, ένας ιδανικός ασθενής εμφανίστηκε τον Δεκέμβριο του 2021, ακολουθούμενος από τρία ακόμη θύματα τραυματισμού νωτιαίου μυελού το 2022 και το 2023.
Από τα κύτταρα του δέρματος στην επιδιόρθωση νεύρων: Ο γενετικός επαναπρογραμματισμός πίσω από την ανακάλυψη
Οι ερευνητές παρακολουθούν αυτούς τους ασθενείς από τότε, ελπίζοντας ότι τα κύτταρα θα αρχίσουν να αναπτύσσουν ξανά τα κατεστραμμένα σημεία του νωτιαίου μυελού τους, που εμπόδιζαν την επικοινωνία ανάμεσα στον εγκέφαλο και τα άκρα. Ένας ολόκληρος χρόνος παρακολούθησης αποκάλυψε ότι δεν υπήρξαν παρενέργειες από τις ενέσεις βλαστοκυττάρων και το μισό της ομάδας άρχισε να δείχνει αισθητές βελτιώσεις.
Πριν την έναρξη αυτού του ιατρικού πειράματος, οι επιστήμονες χρησιμοποιούσαν άλλους τύπους βλαστοκυττάρων με πολύ μικτά αποτελέσματα. Ο James St. John, μεταφραστικός νευροεπιστήμονας στο Griffith University στην Αυστραλία παραδέχτηκε «Τίποτα δεν έχει λειτουργήσει πραγματικά μέχρι τώρα».
Αυτό περιλάμβανε τη χρήση κυττάρων που είχαν ληφθεί από ανθρώπινο μυελό των οστών, κύτταρα που δημιουργούν μυς από δότες, και εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα που είχαν εξαχθεί από έμβρυα. Στη νέα διαδικασία, οι επιστήμονες λαμβάνουν κύτταρα από εύκολα προσβάσιμες περιοχές, όπως το δέρμα ή το αίμα ενός ενήλικου δότη.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές χρησιμοποιούν ένα σύνολο τεσσάρων συγκεκριμένων γονιδίων, τα οποία εισάγουν στα συλλεγμένα κύτταρα—γυρίζοντας πίσω το ρολόι και εξαναγκάζοντάς τα να μετατραπούν σε βλαστοκύτταρα. Οι επιστήμονες εισάγουν αυτά τα γονίδια στα κύτταρα χρησιμοποιώντας φορείς όπως ακίνδυνους ιούς ή mRNA—το ίδιο εργαλείο που χρησιμοποιούν οι γιατροί για τα εμβόλια.
Ανακάλυψη σε εξέλιξη: Η υπόσχεση και τα όρια της θεραπείας με κύτταρα iPS
Ο βραβευμένος με Νόμπελ Ιάπωνας, Shinya Yamanaka, ήταν ο πρώτος που αναγνωρίστηκε για την ανακάλυψη αυτών των γενετικών διακοπτών για τον επαναπρογραμματισμό κυττάρων το 2006. Μπορεί να χρειαστούν εβδομάδες μέχρι τα ενήλικα κύτταρα να χάσουν όλα τα εξειδικευμένα χαρακτηριστικά τους και να επιστρέψουν στην κατάσταση βλαστοκυττάρων. Μόλις όλα μετατραπούν σε βλαστοκύτταρα, οι γιατροί μπορούν να τα εγχύσουν σε περιοχές του σώματος όπου υπάρχει βλάβη ή εκφύλιση.
Αν όλα πάνε καλά, τα κύτταρα θα αρχίσουν να λειτουργούν όπως τα χαμένα ή κατεστραμμένα κύτταρα—ουσιαστικά ξαναδημιουργώντας αυτά τα μέρη του σώματος—όπως έναν σύνδεσμο στο γόνατο, τον αμφιβληστροειδή του ματιού ή τον νωτιαίο μυελό. «Αυτό είναι ένα εξαιρετικά θετικό αποτέλεσμα. Είναι πολύ συναρπαστικό για τον τομέα», πρόσθεσε ο St. John. Ωστόσο, ο St. John προειδοποίησε ότι υπάρχει ακόμη πολύς δρόμος μέχρι αυτή η ανακάλυψη να γίνει μία οριστική θεραπεία για τους τραυματισμούς του νωτιαίου μυελού.
Προβλήματα στην σπονδυλική στήλη: Πώς μπορεί να βοηθήσει η ρομποτική χειρουργική
Ο St. John, ο οποίος έχει πραγματοποιήσει τις δικές του δοκιμές βλαστοκυττάρων για τραυματισμούς του νωτιαίου μυελού, σημείωσε ότι κάθε τραυματισμός είναι διαφορετικός και οι ερευνητές θα χρειαστεί να πραγματοποιήσουν περισσότερες δοκιμές για να δουν αν τα κύτταρα iPS λειτουργούν για όλους τους τύπους τραυματισμών ή μόνο για συγκεκριμένες περιπτώσεις παράλυσης.
Πηγές: Daily Mail, Nature, MedlinePlus, Mayo Clinic, BMC, MNT