Komórki VSEL izolowane ze szpiku

W ostatnich latach w wielu ośrodkach na całym świecie trwają badania nad poznaniem możliwości komórek macierzystych. W związku z ich zdolnościami do podziału i samoodnowy naukowcy pokładają w nich wielkie nadzieje dotyczące odtwarzania uszkodzonych narządów. Nadzorujący przełomowe badanie prof. Mariusz Ratajczak, kierownik Ośrodka Transplantacji Uniwersyteckiego Szpitala Dziecięcego w Krakowie-Prokocimiu i jednocześnie dyrektor Programu Komórki Macierzystej w Centrum Rakowym na Uniwersytecie Stanowym w Louisville w Kentucky swoje poszukiwania ukierunkował na maleńkie (2-3-mikrometrowe) komórki szpikowe o cechach komórek embrionalnych (very small embryonic-like stem cells - VSEL), upatrując w nich przełomowych możliwości. I to okazało się kluczem do sukcesu.
"Do tej pory standardem była wiedza, z której wynikało, że komórki macierzyste ze szpiku dają wzrost w zakresie jednej tkanki, czyli że ich zdolności regeneracyjne są ograniczone. Przełom tych badań polega na tym, że wykryte zostały multipotencjalne komórki o cechach embrionalnych, tzn. komórki, z których można uzyskać praktycznie każdą tkankę potrzebną do przeszczepu. Dodatkowej wagi temu odkryciu nadaje fakt, że znaleziono je w organizmie dorosłej myszy, co daje alternatywne źródło ich pozyskiwania i zakończenie dyskusji na temat etycznej strony pozyskiwania komórek embrionalnych dla celów badawczych i leczniczych z zarodków" - mówi prof. Bogusław Machaliński z Zakładu Patologii Ogólnej Pomorskiej Akademii Medycznej w Szczecinie, którego zespół ściśle współpracował z prof. M. Ratajczakiem.
"Nasz wkład polega na sortowaniu komórek w poszczególne podfrakcje. Oprócz tego pracujemy na krwi pępowinowej, a także zbieramy krew od wytypowanych pacjentów i wszystkie te materiały wysyłamy do ostatecznej obróbki do prof. Ratajczaka" - wyjaśnia prof. B. Machaliński. W programie bierze udział także zespół prof. Michała Tendery z Kliniki Kardiologii ląskiej AM w Katowicach oraz doc. Marcin Majka i dr Jarosław Baran z CM UJ w Krakowie.

Wyjaśnione sprzeczności

Projekt realizowano od trzech lat. Badania prowadzono na modelu mysim, bardzo podobnym w zakresie komórek macierzystych do człowieka. Wyniki wskazujące na istnienie w dorosłym szpiku kilku całkowicie różnych typów komórek macierzystych, w tym niezwykle interesujących komórek VSEL, zostały opublikowane w styczniu 2004 r. na łamach prestiżowego czasopisma Leukemia (18: 29-40) należącego do grupy Nature. Udało się zidentyfikować i wyizolować komórki VSEL, określić ich cechy charakterystyczne, upodabniające je do komórek embrionalnych (budowa komórki, markery białkowe), a także wykazać, że w sytuacjach stresowych są one uwalniane ze szpiku do krwi obwodowej.
Eksperymenty Polaków wyjaśniły, dlaczego do tej pory uzyskiwano całkowicie sprzeczne rezultaty dotyczące potencjału regeneracyjnego komórek macierzystych ze szpiku. Naukowcy - nie zdając sobie z tego sprawy - pracowali na różnych typach komórek. Wyniki otrzymane przez zespół prof. M. Ratajczaka udało się już potwierdzić dwóm innym zespołom badawczym, co znacznie podniosło wiarygodność tych badań.

Bliski przełom w medycynie regeneracyjnej

12 grudnia ubiegłego roku w Atlancie, na corocznym zjeździe Amerykańskiego Towarzystwa Hematologicznego, w którym wzięło udział 25 tys. specjalistów z całego świata, prof. Mariusz Ratajczak ogłosił kolejne istotne wyniki prac nad komórkami VSEL. Udało się namnożyć je w warunkach laboratoryjnych oraz przekształcić otrzymane in vitro linie komórkowe w kilka różnych typów tkanek. Udowodniono zatem, że izolowane z dorosłego szpiku komórki VSEL są nie tylko fizycznie podobne do macierzystych komórek embrionalnych, ale także wykazują podobną plastyczność i aktywność biologiczną.
Obecnie Polacy prowadzą badania, które mają potwierdzić uzyskane na myszach wyniki również w organizmie człowieka. Rezultatów tych badań można się spodziewać już nawet za kilka tygodni. Jeżeli okażą się zgodne z przewidywaniami, będzie to prawdziwy przełom w medycynie regeneracyjnej. "Umiejętność izolowania komórek macierzystych o cechach embrionalnych da nam narzędzie do leczenia wielu chorób cywilizacyjnych, począwszy od udarów mózgu, choroby Parkinsona, poprzez uszkodzenia mięśnia sercowego na skutek zawału, uszkodzenia trzustki w przebiegu cukrzycy, a nawet urazy kręgosłupa czy dystrofie mięśniowe. I to naprawdę brzmi bardzo realnie - cieszy się prof. B. Machaliński. - Następnym etapem badań będzie odkrycie mechanizmów różnicujących. Chcemy zgłębić, jak to się dzieje, że mając populację komórek, możemy je ukierunkować na tworzenie poszczególnych narządów. Musimy dowiedzieć się, jakie geny, jakie enzymy za to odpowiadają. Wciąż jeszcze dużo jest do zrobienia".