Őssejtkutatás: sok a tisztázatlan kérdés

Japán és amerikai kutatóknak elsőként sikerült felnőtt emberi bőrsejteket genetikailag átprogramozniuk embrionális őssejtekhez hasonló képességű sejtekké. Összeállításunk második részében áttekintjük azokat a fontos őssejtforrásokat, illetve őssejtek előállítására alkalmas módszereket, amelyeket kutatási és terápiás célokra lehet felhasználni.

Mint arról korábbi cikkünkben részletesen beszámoltunk, a kutatóknak egy 36 éves nő arcbőréből származó felnőtt kötőszöveti sejteket sikerült genetikailag átprogramozniuk. A bőrsejtekből olyan, az embrionális őssejtekhez hasonlóan rugalmas tulajdonságú sejteket tudtak létrehozni, amelyek képesek voltak átalakulni egészen különböző szövettípusokra jellemző sejtekké. Az őssejtek alapvető jellemzőinek és a sejtterápia rövid bemutatása után most az őssejtek forrásait és az őssejtkutatás fő irányait mutatjuk be.

Kiapadhatatlan őssejtforrások

Embrionális őssejtek

Ezek az őssejtek a mesterséges megtermékenyítési programok ún. "maradék" embrióiból nyerhetők ki. Világszerte számtalan embriót hoznak létre a "lombikbébi programokban", amelyek egy része végül nem kerül beültetésre (általában azért, mert a kívánt gyermek egy másik embrió fejlődéséből már a világra jött). Ezek a "maradék embriók" mélyhűtve évekig tárolhatók, ám sorsukról végül dönteni kell. A két lehetőség: elpusztításuk, illetve felajánlásuk tudományos kutatási célokra. Őssejteket 4-5 napos embriókból lehet kinyerni: ekkor kb. 50-100 sejtből állnak. Az embriócsomókból ún. embrionális őssejtvonalak hozhatók létre, amelyek a többi őssejttel ellentétben korlátlanul szaporíthatók laboratóriumi körülmények között.

Embrionális őssejtek ún. terápiás klónozással is létrehozhatók. (A legújabb ide tartozó eredmény: Shoukhrat Mitalipov és kollégái júniusban bejelentették az első sikeres, embrionális őssejtvonalak létrehozása céljából végzett klónozást főemlősöknél.) Az embrionális őssejtek begyűjtését és felhasználását számos országban világnézeti, erkölcsi viták kísérik, megosztva a közvéleményt, a kutatókat és a politikai döntéshozókat is.

Ennek ellenére jelen tudásunk szerint az embrionális őssejtek a legplasztikusabbak (legrugalmasabb tulajdonságúak), és ezért a remények szerint a jövőben a leginkább használhatók sérült szövetek regenerálására.

Felnőtt (szöveti) őssejtek

A felnőtt (nem embrionális) szervezet is tartalmaz őssejteket. Ezek a felnőtt őssejtek a szövetek természetes sejtpótlását végzik, és ezért csak korlátozott a differenciálódási képességük. Minden szöveti őssejt az adott szövet sejttípusainak előállítására képes. Például a csontvelőben megtalálható vérképző őssejtekből kialakulhat az összes vérsejttípus (vörösvérsejtek, fehérvérsejtek és vérlemezkék). A felnőtt vagy más néven szöveti őssejteket először a csontvelőben találták meg. Ma már egyre inkább úgy látszik, hogy kivétel nélkül minden szövetben jelen vannak, csak még nem mindenhol sikerült őket azonosítani. Ám a felnőtt őssejtek minden szövetben igen kis mennyiségben fordulnak elő, ezért begyűjtésük nehéz és összetett feladat.

A felnőtt őssejtek egyik speciális előfordulási helye a köldökzsinórvér. A köldökzsinórvér-őssejteket sokkal egyszerűbb begyűjteni és elkülöníteni, mint a legtöbb más felnőtt őssejtet. Óriási előny viszont, hogy a folyamat nem jelent beavatkozást magába a szervezetbe, a beavatkozás mind az újszülött, mind az anya számára fájdalommentes.

Korábban úgy gondolták, hogy a szöveti őssejtek elkötelezettek egy bizonyos fejlődési irányba, vagyis hogy egy bizonyos típusú felnőtt őssejtből kizárólag a megfelelő szövetféleség sejtjei alakulhatnak ki: például a vérképző őssejtek csak a vér sejttípusaivá fejlődhetnek. Az elmúlt évek kutatásai során azonban mindinkább előtérbe került az az elmélet, hogy lehetséges a szöveti őssejtek átalakulása. A szöveti őssejtek egy részének rugalmassága (plaszticitása) nagyobb lehet, mint korábban gondolták: az "alaphelyzettől" eltérő szöveti környezetben az "alapprogramjuktól" eltérő sejtekké fejlődhetnek.

llatkísérletekkel sikerült bizonyítani, hogy a szervezetbe bejuttatott felnőtt (például csontvelői eredetű) őssejtek maguktól megtalálják azt a helyet, ahol szükség van rájuk és genetikailag átprogramozódva képesek regenerálni a sérült szöveteket.

Genetikailag átprogramozott, embrionális őssejtként viselkedő testi sejtek

Mint azt előző cikkünkben részleteztük, a fenti alaptípusok mellett jelenthetnek egy új kategóriát a genetikailag átprogramozott, embrionális őssejtként viselkedő testi sejtek. Bár az így kapott sejtek pluripotensnek tűnnek (tehát elvileg az összes testi sejttípus kialakulhat belőlük), további kutatásokra van szükség, hogy kiderüljön, valóban helyettesíteni tudják-e az embrionális őssejteket, és biztonságos-e az alkalmazásuk.

Embrionális csírasejtek

Ezek az őssejtek az embrió vagy magzat olyan speciális sejtcsoportjaiból származnak, amelyekből később a petefészek vagy a here alakulna ki. Az embrionális csírasejtek - az embrionális őssejtekhez hasonlóan - bármilyen sejttípus kialakítására képesek. Jóval kevesebb kutatást végeztek velük, mert a kinyerésükhöz szükséges embrió csak abortusszal hozható létre. Ráadásul ezek a sejtek spontán módon differenciálódnak, ezért nehéz kontrollálni a további fejlődésüket.

Őssejtek a magzatvízben

A kutatók nemrég egy új lehetséges őssejtforrást fedeztek fel: a magzatvizet. Régóta ismert, hogy a magzatvízben jelen vannak mind a magzatból, mind a magzatburokból származó sejtek. Olyan őssejteket sikerült kinyerni, amelyek mindhárom embrionális csíralemez (ún. ekto-, mezo- és endoderma) sejtjeinek létrehozására alkalmasak lehetnek. Amennyiben az eredményt más laboratóriumok is megerősítik, a magzatvíz-eredetű őssejtek szintén a regeneratív gyógyászat fontos eszközévé válhatnak, hiszen könnyebben hozzáférhetőek, mint az embrionális őssejtek, ugyanakkor szélesebb fejlődési potenciállal bírnak, mint a felnőtt szöveti őssejtek.

Mint az eddigiekben láttuk, ma már számos őssejtforrás áll a kutatók rendelkezésére. A kutatási terület egyik legfontosabb kihívása éppen ezért kiválasztani azokat az őssejt-típusokat, amelyek a leginkább alkalmasak a terápiás beavatkozásokhoz. Mint a következőkben látni fogjuk, az egyes őssejttípusok alkalmazásának különböző előnyei és hátrányai lehetnek.