Bezpieczniejsze wykorzystanie komórek macierzystych oraz planowane zastosowania
Fińscy, niemieccy i kanadyjscy naukowcy dokonali identyfikacji nieprawidłowości genetycznych powiązanych z przeprogramowywaniem dorosłych komórek w indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste (iPS). Przedstawione w czasopiśmie Nature odkrycia pomogą naukowcom lepiej poznać proces przeprogramowywania i zwiększyć w przyszłości bezpieczeństwo wytwarzania i zastosowania komórek macierzystych. Badanie było współfinansowane ze środków projektu ESTOOLS ("Platformy do odkryć biomedycznych za pomocą embrionalnych komórek macierzystych człowieka"), wspartego kwotą 12 mln euro w ramach obszaru tematycznego "Nauki przyrodnicze, genomika i biotechnologia na rzecz zdrowia" Szóstego Programu Ramowego UE (6PR). Projekt ESTOOLS zgromadził 22 specjalistów pochodzących z 8 krajów członkowskich UE, w tym z Czech, Finlandii, Szwecji i Wielkiej Brytanii, a także z Izraela i Szwajcarii. Prace były koordynowane przez Biomedyczne Centrum Komórek Macierzystych fińskiego Uniwersytetu w Helsinkach oraz Instytut Badawczy im. Samuela Lunenfelda, stanowiący część kanadyjskiego Szpitala Mount Sinai. Naukowcy pokazali, że proces przeprogramowania, mający na celu uzyskanie komórek iPS (z których można uzyskać wiele typów komórek do wykorzystania w medycynie regeneracyjnej), jest związany z wrodzonymi uszkodzeniami DNA (kwasu dezoksyrybonukleinowego). Uszkodzenia te są wykrywane w formie zmian w konstrukcji genów lub różnic w liczbie kopii - czyli modyfikacji w DNA charakteryzujących się usunięciem lub zmianą regionu genomu na określonych chromosomach. Zmienność może być wrodzona lub spowodowana przez nową mutację. "Nasza analiza pokazała, że te zmiany genetyczne są wynikiem samego procesu reprogramowania, co wzbudza obawy, że otrzymane linie komórek są zmutowane lub uszkodzone" - powiedział dr Andras Nagy, główny badacz z Instytutu Lunenfelda. "Mutacje te mogą zmienić właściwości komórek macierzystych, wpływając na ich zastosowanie w badaniach schorzeń degeneracyjnych i w przesiewowych badaniach leków. W dłuższej perspektywie odkrycie to niesie istotne implikacje w zakresie zastosowania tych komórek w terapiach substytucyjnych w medycynie regeneracyjnej". Współpracownik dra Nagyego, Samer Hussein, stwierdził, że badanie "uwypukliło też potrzebę ścisłej charakteryzacji uzyskanych linii komórek iPS, szczególnie w związku z podejmowanymi przez różne zespoły próbami zwiększenia wydajności przeprogramowywania". W celu zilustrowania swojej opinii podał on następujący przykład. "W przypadku braku dokładnej oceny integralności genomu zwiększenie wydajności przeprogramowywania może w dłuższej perspektywie obniżyć jakość komórek". Komórki macierzyste są szeroko przedstawiane jako ogromna nadzieja w dziedzinie medycyny regeneracyjnej oraz w procesie opracowywania nowych leków zapobiegających i przeciwdziałających niektórym chorobom, m.in. chorobie Parkinsona, urazom rdzenia kręgowego oraz zwyrodnieniu plamki żółtej. Jednak metody uzyskiwania tych wyjątkowo podatnych komórek wiążą się z wątpliwościami natury etycznej. UE, Kanadyjska Agencja Zdrowia oraz Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) w ramach obowiązującego prawodawstwa traktują komórki macierzyste jak leki, w związku z czym komórki te podlegają tym samym regulacjom co inne leki. "Otrzymane przez nas wyniki wskazują, że elementem kontroli jakości komórek iPS, zapewniającym ich prawidłowość genetyczną po zakończeniu procesu reprogramowania, powinna być analiza całego genomu. Dopiero po jej przeprowadzeniu można by wykorzystywać komórki w badaniach nad chorobami i/lub zastosowaniach klinicznych" - powiedział dr Nagy. Dr Timo Otonkoski z Biomedycznego Centrum Komórek Macierzystych powiedział: "Gwałtowny rozwój technologii analizy całego genomu ułatwi to zadanie w przyszłości. Potrzebne są dalsze poszukiwania innych metod mogących przyczynić się do zmniejszenia uszkodzeń DNA powstających podczas wytwarzania komórek macierzystych".Więcej informacji: Nature: http://www.nature.com/nature/index.html Biomedyczne Centrum Komórek Macierzystych: http://research.med.helsinki.fi/neuro/Otonkoski/ ESTOOLS: http://www.estools.eu/
Kraje
Kanada, Niemcy, Finlandia