Intrebari
si Raspunsuri in legatura cu celulele stem
Celulele stem sunt celule nediferentiate care poseda
capacitatea de a se transforma in celule inalt
specializate, care mai departe pot forma orice tip de
tesut si organ din corp. Importanta lor rezida tocmai in aceasta posibilitate de
a se dezvolta in orice tip de celula din organismul uman.
Cercetatorii cauta modalitati de a creste celule si
implicit de a dezvolta tesuturi cu importanta in
tratamentul unor boli cu punct de plecare celular si
apoi de a transplanta aceste fragmente tisulare
diferitilor pacienti. De exemplu, boli precum diabetul
zaharat sau Parkinson apar datorita existentei unui
defect interesand un grup limitat de celule. Prin
inlocuirea celulelor modificate cu unele sanatoase se
fundamenteaza baza tratamentelor medicale de fond.
Teoretic, acest tip de transplant poate constitui o
alternativa terapeutica si in cazul pacientilor cu
afectiuni cardiace sau hepatice.
Proprietatile celulelor stem le fac utile diferitelor
specialitati clinice, precum si cercetarii medicale,
insa folosirea lor ridica probleme etice si in prezent,
datorita faptului ca celule stem pluripotente provin de
la un alt organism viu, considerat o fiinta in sine, si
anume embrionul uman (cu varsta cuprinsa intre 2 zile si
8-9 saptamani). Argumentele in favoarea depasirii
acestei bariere de ordin etic sunt utilizarea celulelor
stem embrionare in potentiala vindecare a unor boli
grave, printre care si diferite tipuri de cancere,
precum si faptul ca recoltarea lor sa face doar de la
embrionii furnizati de clinicile de fertilizare.
In continuare sunt prezentate cateva dintre cele mai
frecvente intrebari, alaturi de raspunsuri, referitoare
la celulele stem.
Ce sunt celulele stem embrionare?
Celulele stem embrionare sunt celule nediferentiate care
au particularitati ce le deosebesc fundamental de
celulele adulte cu functii specializate.
Capacitatea lor de diviziune este nelimitata in
conditiile in care organismul caruia apartin este viu,
iar din aceasta caracteristica deriva cea mai importanta
functie pe care o au si pentru care sunt atat de
folosite, si anume aceea de a actiona precum un sistem
de refacere si reparare a oricarei parti constituente a
organismului. La fiecare diviziune a unei celule mama,
apar celule fiice cu capacitatea de a ramane in stadiul
de celula stem sau de a se dezvolta in celule cu functii
specializate, cum ar fi celulele musculare, nervoase sau
celulele sangvine.
Totusi, nu toate celulele stem poseda aceeasi capacitate
de replicare sau acelasi potential de diferentiere,
motiv pentru care cercetatorii le-au impartit in mai
multe clase, astfel:
»
celule stem totipotente, din care se poate forma
embrionul
»
celule stem pluripotente, care sunt capabile sa genereze
orice fel de tesut adult si care sunt inglobate in
termenul de celule stem embrionare
»
celule stem multipotente, care au proprietati de
regenerare a unor tesuturi specifice, cum ar fi pielea,
ficatul, tractul intestinal.
Care este diferenta intre celulele stem adulte si cele
embrionare?
Diferenta majora intre celulele stem embrionare si cele
adulte deriva din originea lor, si anume din organismul
din care sunt recoltate. Celulele embrionare provin din
embrioni cu varsta de maxim 7 zile, care pot fi, la
randul lor, donati sau produsi in exces in timpul
proceselor de fertilizare in vitro. Celulele stem adulte
sunt fie prelevate din organisme adulte, fie din
cordonul ombilical.
Cercetatorii au evidentiat faptul ca si dupa nastere
persista in organism un grup restrans de celule
nediferentiate, considerate a avea rol de rezerva in
cazul in care apar pe parcurs situatii care sa impuna
folosirea lor.
Inconvenientul major al acestor celule stem il
reprezinta faptul ca in urma diviziunii lor, numarul de
celule fiice este foarte limitat si inferior celulelor
stem embrionare.
O alta diferenta consta in longevitatea celulelor
embrionare, care sunt capabile de a-si mentine
abilitatea de a forma orice alt tip de celula chiar si
dupa luni sau ani de utilizare si crestere in laborator.
De ce nu se fac cercetari direct pe celulele
adulte?
Celulele stem adulte sunt celule nediferentiate aflate
printre celule cu functii specializate, in cadrul unui
tesut sau organ, care au capacitatea de autoregenerare
si de diferentiere in cele mai importante tipuri
celulare. Rolul esential al acestor celule in organismul
viu este acela de a mentine integritatea si de a repara
uzura tesutului in care se gasesc.
Astfel de celule stem au fost identificate in multe
tesuturi si organe. Se pare ca ele ocupa, in cadrul
tesutului, o zona specifica bine delimitata, unde pot
ramane sub forma nediferentiata chiar si ani, pana cand
sunt activate si incep sa se divida sub influenta
directa a leziunilor tisulare. Printre organele care
contin in mod cert celule stem adulte se numara:
creierul, pielea, ficatul.
Celulele stem adulte prezinta, comparativ cu celulele
stem embrionare, anumite avantaje si dezavantaje care le
indica sau nu in utilizarea terapeutica.
Printre avantaje se numara si faptul ca nu exista
probleme de ordin etic in ceea ce priveste utilizarea
lor. De asemenea, in cazurile in care donorul si
primitorul sunt aceeasi persoana, nu exista riscul
respingerii transplantului celular prin interventia
sistemului imun. Daca insa, donorul este diferit de
acceptor, poate sa apara reactie imuna din partea
organismului gazda care sa duca la respingerea
transplantului.
Insa cercetatorii au descoperit 3 dezavantaje extrem de
importante celulelor stem adulte care impun prudenta si
pot chiar contraindica folosirea lor in terapie.
Dezavantajele
sunt:
»
in primul rand, faptul ca acestea sunt celule mature si
nu au capacitate mare de proliferare, in sensul ca pot
genera doar anumite tipuri celulare, in numar limitat.
Aceasta observatie este sustinuta de experimente
efectuate pe animale care demonstreaza ca celulele stem
cu origine sangvina sunt capabile sa formeze hepatocite
si celule cu rol in refacerea integritatii tegumentului.
Practic, aceasta observatie se traduce prin faptul ca
celulele stem adulte pot fi utilizate in tratamentul
unui spectru restrans de boli. In comparatie, celulele
stem embrionare sunt capabile sa formeze orice tip de
celula si astfel sa fie folosite in tratamentul mai
multor boli
»
in al doilea rand, in cadrul unui organism, celulele
stem adulte sunt greu de identificat. Tinand cont de
faptul ca organismul este format din miliarde de celule,
cautarea in mod particular a celulelor stem corespunde
proverbialului 'ac in carul cu fan'. Chiar si daca sunt
identificate, numarul lor fiind redus, nu pot fi
utilizate in multe scopuri. Spre deosebire de ele,
celulele stem embrionare sunt usor de reperat, deoarece
formeaza populatia celulara dominanta in organismul
embrionului, practic orice tip de celula embrionara
putand juca rol de celula stem. De asemenea, celulele
embrionare se pot divide de un numar nelimitat de ori,
generand tot timpul celule noi in cantitati utile, atat
pentru cercetare cat si pentru terapie.
»
in al treilea rand, celulele stem adulte se dezvolta
greu, fapt evidentiat de numeroase studii care au aratat
durata lunga de timp, de ordinul lunilor chiar, necesara
unor celule stem adulte de a se transforma in tipul
particular de celule vizat initial, fapt deosebit de
dezavantajos in cazul in care starea pacientului aflat
in tratament impune transplantarea rapida a celulelor.
Celulele stem embrionare insa au rata de diviziune
rapida si pot fi chiar depozitate, astfel ca daca apare
nevoia administrarii lor, aceasta se poate realiza
imediat.
De unde provin embrionii folositi pentru
recoltarea celulelor?
Celulele stem embrionare se definesc prin originea lor.
In mod specific, celulele stem embrionare au originea in
embrioni care provin din fertilizarea in vitro realizata
in clinici speciale si care sunt apoi donati
laboratoarelor, in scopuri de cercetare. Trebuie
mentionat ca donarea se face doar daca donorul isi da
acceptul legal, dupa ce in prealabil i s-a explicat in
mod amanuntit intregul proces. Este interzisa folosirea
in scopuri de cercetare a embrionilor rezultati in urma
fertilizarii naturale.
Fertilizarea in vitro presupune recoltarea ovulelor si
spermei si fertilizarea lor in conditii speciale de
laborator, apoi implantarea unuia sau mai multor ovule
fecundate in uterul viitoarei mame. Ovulele fecundate
restante sunt inghetate si tinute in recipiente speciale
in cazul in care primul embrion implantat nu se dezvolta
corespunzator. Daca sarcina decurge normal si femeia nu
mai doreste folosirea embrionilor pastrati in laborator,
acestia pot fi donati, constituind sursa de celule stem
embrionare.
De curand, in Statele Unite, s-a publicat un sondaj
realizat in randurile persoanelor care au apelat la
serviciile clinicilor de fertilizare si din care reiese
ca peste jumatate din ele sunt de acord cu donarea
embrionilor nefolositi.
Poate recoltarea celulelor sa crute embrionul?
Acest subiect este unul foarte controversat printre
oamenii de stiinta. De-a lungul timpului s-a incercat
gasirea unei metode prin care sa fie posibila mentinerea
viabilitatii embrionului, in paralel cu recoltarea
celulelor stem.
O posibila abordare implica recoltarea celulelor stem de
la embrioni neviabili, donati de clinicile de
fertilizare. Pana la 60% din totalitatea embrionilor
rezultati prin fertilizare in vitro sunt incapabili sa
se dezvolte in produsi de conceptie viabili. Studiile
realizate in scopul stabilirii eficientei acestei metode
demonstreaza ca se pot recolta celule stem normale de la
astfel de embrioni, insa numarul lor este foarte redus.
O alta posibilitate de recoltare a celulelor stem
implica o tehnica folosita in clinicile de fertilizare
in vitro in vederea detectarii, anterior implantarii
embrionului, a eventualelor mutatii cromozomiale.
Alta metoda consta in reprogramarea celulelor stem
adulte sa se comporte precum celule embrionare. Acest
lucru a fost realizat in august 2005, rezultatele fiind
publicate in prestigioasa revista 'Science', insa
cercetatorii au precizat ca celulele stem hibrid
realizate astfel nu aveau aplicabilitate terapeutica.
De curand, insa mai multe echipe de cercetatori,
efectuand studii pe soareci au descoperit cai noi de
realizare a celulelor stem embrionare sau a unor tipuri
celulare identice lor. Astfel, studii efectuate la
Institutul pentru Celule Stem de la Harvard, au
demonstrat posibilitatea formarii celulelor plecand de
la embrioni neviabili de soarece, iar cele efectuate la
Institutul Whitehead de Cercetari Biomedicale din
Cambridge au obtinut celule embrionare plecand de la
celule adulte recoltate din pielea soarecilor.
Experimentele nu au fost inca extrapolate la embrionii
umani, insa oamenii de stiinta sunt entuziasti in
legatura cu aceste rezultate.
S-a realizat vindecarea efectiva a vreunei boli
folosind celule stem?
Experimentele si cercetarile efectuate pe celule stem
embrionare au inceput efectiv de-abia din anul 1998,
cand un grup de oameni de stiinta condusi de dr. James
Thomson de la Universitatea din Wisconsin, SUA, a pus
bazele unei metode de izolare si cultivare a celulelor.
Bugetele alocate studierii celulelor stem embrionare au
fost modificate si adaptate din anul 2001, laboratoarele
neavand pana atunci posibilitati financiare adecvate
cercetarii amanuntite a acestui tip de celule. Asadar,
in ciuda faptului ca celulele stem au, teoretic,
multiple aplicatii practice, cercetarea lor este inca la
inceput.
Celulele stem adulte, cum ar fi celulele
hematoformatoare din maduva rosie a oaselor (numite si
celule stem hematopoietice), sunt, in prezent, singurele
tipuri folosite in tratarea unor boli cum ar fi
leucemiile, limfoamele sau hemopatiile maligne. Astfel
de celule sunt folosite in scopuri terapeutice inca din
anii 1960.
Se ridica celulele stem embrionare la nivelul
asteptarilor cercetatorilor?
Cercetatorii considera ca atata timp cat asteptarile
sunt realiste, rezultatele terapiei cu celule stem ii
pot surprinde chiar si pe cei mai pesimisti. Studiile si
experimentele desfasurate in ultimii ani au demonstrat
ca aceste celule au capacitatea de a influenta decisiv
numeroase domenii ale medicinii, atat datorita
abilitatii de formare a celulelor de tipul neuronilor,
hepatocitelor, cardiomiocitelor, celulelor pancreatice
sau endoteliale, cat si prin posibilitatea de a
interactiona in mod direct cu aceste celule modificandu-le
materialul genetic in vederea folosirii lor in cadrul
terapiei genice.
Conditia de baza, insa, este sa nu se plece de la
premisa ca celulele stem vor reprezenta tratamentul
universal pentru orice boala.
Ce boli pot fi tratate folosind celule stem?
Toate bolile cunoscute pana in prezent au o baza
celulara - un defect aparut in replicarea celulara, in
regenerarea si repararea tisulara, care sa creeze un
teren propice pentru dezvoltarea si autointretinerea
procesului patologic. Tinand cont de acest fapt se poate
afirma, teoretic doar, ca orice boala poate fi tratata
folosind celule stem.
De
exemplu, dupa un infarct miocardic, celulele cardiace
din teritoriul afectat, private de oxigen si nutrienti
pentru o perioada mai lunga sau mai scurta de timp, isi
pierd din roluri, afectand astfel functionalitatea
cordului per ansamblu. Daca aceste celule ar fi
inlocuite cu unele viabile, inima si-ar putea relua
lucrul la randament maxim.
Exista boli in care organismul incearca sa lupte
impotriva proceselor patogene, insa mecanismele sale
sunt depasite de intensitatea agresiunii. In acest caz,
rolul celulelor stem este de a intari sistemul natural
de aparare la organismului.
Celulele stem au o utilitate importanta in ceea ce
priveste transplantul unor organe, aceasta datorita
faptului ca, prin folosirea setului corespunzator de
celule, cercetatorii le pot influenta dezvoltarea, cu
formarea de tesuturi si organe, ca de exemplu ficat,
rinichi.
De retinut!
Toate aceste utilizari atribuite celulelor stem sunt pur
teoretice. Deocamdata nu s-a recurs la aplicarea unor
astfel de tratamente, cercetatorii insistand asupra
importantei continuarii studierii lor.
Intre bolile pentru care se studiaza intensiv
tratamentul cu celule stem sunt incluse: diabetul, boala
Parkinson, boala Crohn, afectiuni cardiace, boli
genetice, cancere, precum si leziuni medulo-spinale.
Diabet: in ceea ce priveste diabetul,
cercetatorii incearca sa influenteze transformarea
celulelor stem in celule producatoare de insulina,
acestea urmand a fi transplantate persoanelor
diagnosticate cu o asemenea afectiune.
Boala Parkinson: in declansarea bolii in
sine este incriminata distrugerea neuronilor dintr-o
anumita regiune a creierului. Boala se caracterizeaza
prin pierderea capacitatii de control a miscarilor
voluntare asociind si un tremor fin al extremitatilor.
De multi ani, tratamentul acestei boli, care afecteaza
peste 2% din populatia peste 65 de ani se bazeaza pe
administrarea de levodopa, substanta pe care creierul o
transforma in dopamina (aceasta lipsind la persoanele
afectate, datorita pierderii, in cadrul procesului
patogenic a neuronilor care o produc). Pe parcursul
terapiei, insa, levodopa isi pierde din eficienta, in
paralel crescand rata de aparitie a efectelor secundare,
pacientul devenind in final, o cauza pierduta. Daca insa,
se reuseste obtinerea de celule nervoase viabile si
functionale se poate incerca transplantarea acestora si
inlocuirea celor bolnave.
Boli cardiace: dintre acestea, este
vizat in special infarctul miocardic, incercandu-se
inlocuirea regiunii de muschi cardiac afectat de
procesul ischemic.
Cancer: exista forme de cancer, precum
cel de san, in care chimioterapia si radioterapia au ca
efect secundar distrugerea maduvei osoase, ceea ce
impune multa precautie si restrange mult din folosirea
acestor modalitati terapeutice. Daca prin intermediul
celulelor stem se poate reface maduva osoasa, medicii ar
putea institui terapia anticanceroasa mai repede si in
doze mai mari, in vederea sporirii eficientei. De
asemenea, celulele stem pot fi folosite si in vederea
formarii de celule cu actiune specifica anticanceroasa,
contribuind astfel la lupta impotriva cancerului
initiata de organism.
Celulele stem pot fi folosite si in vederea refacerii
unei parti de tesut sau chiar pentru transplantul
diferitelor organe in cazul in care acestea au trebuit
excizate in scop terapeutic.
Traumatisme medulo-spinale: celulele
stem sunt folosite pentru formarea celulelor nervoase ce
intra in componenta maduvei spinale. Scopul este de a
obtine ameliorarea simptomatologiei si chiar vindecarea
persoanelor cu hemiplegii sau tetraplegii survenite in
urma unor leziuni grave ale coloanei vertebrale.
Boala Crohn: este o inflamatie cronica
de natura autoimuna, cu localizare predilecta la nivelul
ileonului terminal (motiv pentru care mult timp a si
fost denumita ileita terminala) sau colonului proximal,
avand insa si forme extra-intestinale. Mucoasa
intestinului prezinta numeroase ulceratii si fisuri
profunde datorate unor procese imune aberante, in care
celulele imune sunt directionate impotriva celulelor
intestinale. In acest caz, terapia cu celule stem
vizeaza inlocuirea acestor celulele imune cu unele cu
functie normala.
Boli genetice: aceste boli se
caracterizeaza prin existenta unui defect cu localizare
la nivelul diferitelor gene sau cromozomi, care
afecteaza organismul inca de la nastere, cum ar fi:
anemia falciforma, fibroza cistica, boli neuromusculare,
precum si cancere (acestea avand o importanta componenta
genetica, pana in prezent identificandu-se cel putin 4
categorii de gene implicate in aparitia lui).
S-a inceput adminnistrarea celulelor stem subiectilor
umani?
Pentru moment, numarul pacientilor tratati cu celule
stem este foarte redus, cei care au beneficiat de un
astfel de tratament avand boli grave, in stadii
terminale. Deocamdata, medicii evita sa recurga la acest
tratament, iar cand o fac, sunt foarte prudenti,
intrucat acest domeniu al medicinei este la inceput si
exista inca numeroase necunoscute cu privire la
functionarea celulelor stem.
Incurajator este faptul ca cercetatorii europeni au
descris, in septembrie 2006, rezultate promitatoare in
ceea ce priveste transplantul de celule din maduva
osoasa cu scopul tratarii leziunilor post infarct
miocardic.
Este tratamentul cu celule stem considerat sigur?
Acesta este un alt punct intens discutat in prezent.
Raspunsul la aceasta intrebare depinde de originea
celulelor stem. Daca sunt recoltate de la o persoana si
transplantate alteia, ele pot transmite infectiile
donorului, in cazul in care acestea exista si nu sunt
reperate. Acest fapt este important tinand cont de
riscul infectarii HIV/SIDA. Insa, in vederea alegerii
donorilor, metodele de screening vor fi mult mai
drastice.
O alta problema o ridica aparitia cancerului prin
folosirea celulelor stem. O celula normala se divide in
organism de un numar definit de ori, dupa care moare.
Celulele stem au proprietatea de a se divide de un numar
indefinit de ori, ceea ce le aseamana celulelor
canceroase. Este important de precizat ca celulele stem
nu sunt celule canceroase, dar caracteristicile
diviziunii lor le apropie de acestea, astfel existand
posibilitatea ca la un moment dat sa degenereze si sa
determine aparitia cancerului. Nu exista o metoda
specifica in vederea determinarii riscului de aparitie a
cancerului, de aceea pacientul trebuie investigat
periodic, astfel incat, daca aceasta problema apare, sa
fie rezolvata cat mai rapid.
Cand va deveni terapia cu celule stem accesibila
pacientilor?
Tratamentul cu celule stem implica parcurgerea unor
etape (ca in cazul oricarui medicament). Initial,
celulele stem sunt stimulate sa se dezvolte spre o
anumita linie celulara si sa actioneze impotriva unei
boli anume. Aceasta etapa are loc exclusiv in laborator.
Apoi este studiata actiunea lor pe animale cu scopul de
a evidentia efecte secundare importante, grave si
eventual chiar cu potential letal si pentru a stabili
tolerabilitatea organismului. Apoi, daca rezultatul este
promitator, incep sa se faca studii pe pacienti.
Initial, sunt selectati doar cei cu patologie specifica,
fara alte boli asociate, urmand ca in trialurile
urmatoare sa fie inclusi pacienti cu comorbiditati.
Grupurile de pacienti sunt initial restranse numeric,
insa pe masura ce studiile se extind, cuprind un numar
din ce in ce mai mare de indivizi in vederea aprecierii
eficientei si sigurantei tratamentului.
Sursa: Sfatul Medicului
