Zaří 2003

Výzkum kmenových buněk vrací naději nevyléčitelně nemocným

Robert Pytlík

„Šance uzdravit nevyléčitelně nemocné se přiblížila. Už v nejbližších letech budou moci lékaři účinně pomáhat těm, jejichž život dnes ubíjí Parkinsonova či Alzheimerova choroba, cukrovka, následky úrazů nebo kteří prodělali těžký infarkt. Takové možnosti medicíně otevírají převratné úspěchy, jichž se podařilo vědcům dosáhnout při výzkumu kmenových buněk,“ informovaly minulý týden všechny české deníky své čtenáře. Ačkoli je okurková sezóna v plném proudu, nedá se říci, že by se tentokrát jednalo o superlativy nějak přehnané. Před medicínou se dnes díky pokroku ve výzkumu kmenových buněk opravdu otevírají dosud nevídané možnosti.

Co skrývá dřeň

Až donedávna si vědci kmenových buněk nijak zvlášť nevšímali. Vědělo se sice, že hrají důležitou roli při regeneraci organismů, experti však jejich možnosti nijak nepřeceňovali.Vycházeli totiž ze zkušenosti, že většina orgánů je schopná sebeobnovy jen do určité míry a u některých tkání – jako je srdeční sval, mozek či kloubní chrupavka – měli dokonce zato, že se neobnovují vůbec. To se však rázně změnilo, když vyšlo najevo, že například kostní dřeň se naopak regeneruje podstatně úspěšněji a rychleji, než se předpokládalo. Když v ní pak ještě byla objevena kmenová buňka schopná tvorby krve, byl obrat v přístupu k tomuto typu buněk dokonán. Lékaři začali zkoumat, do jaké míry lze využít jejich regeneračního potenciálu v medicíně, a záhy se tak na světě objevila nová metoda léčby poruch krvetvorby – transplantace kostní dřeně.

Při pokusech na laboratorních myších, které měly vést k jejímu zvládnutí, si přitom vědci všimli podivuhodné věci: buňky dárcovských zvířat se usídlily nejen v kostní dřeni, ale i v játrech a dalších orgánech příjemců. To výzkumníky inspirovalo k nové sérii pokusů. Myším, které trpěly závažnou jaterní chorobou a přežívaly pouze díky užívání speciálního léku, zkusili transplantovat kostní dřeň zdravých jedinců. Po určité době pak vysadili lék a čekali, co se bude dít. Výsledek byl ohromující: myši vesměs přežily a v jejich játrech byly nalezeny velké shluky buněk, pocházejících od zdravých dárců.

Rozsáhlý výzkum, který následoval, pak odhalil kmenové buňky schopné obnovit nejen tkáň, z níž pocházejí, ale i tkáně značně vzdálené, v celé řadě orgánů. Například u pacientek, jimž byla transplantována kostní dřeň od muže, byl zjištěn mužský chromozom i v buňkách jater a střevní sliznice. Mužské svalové buňky se zase podařilo prokázat i tam, kde bylo příjemci transplantováno ženské srdce.

Proč se opotřebováváme

Nabízí se tak logická otázka: jestliže v lidském těle existuje takováto zásobárna buněk, proč nás pak postihují nemoci z opotřebení, jako je artróza, infarkt myokardu nebo Parkinsonova nemoc? Důvody jsou dva. Jednak tyto buňky nejsou schopny dostatečně rychle a v dostatečném množství doputovat na místo poškození, především se však ukázalo, že s věkem postupně mizí a zmenšuje se jejich růstový potenciál. Přitom právě starší lidé by je nejvíce potřebovali.

Medicína to zkouší řešit tak, že kmenové buňky izoluje, laboratorně množí a poté transplantuje přímo na poškozená místa, kde mohou bez prodlení zahájit „opravné práce“. Další možnost otvírá návrat ke kořenům života – do období embryonálního vývoje. Ukázalo se totiž, že jsou-li dospělému jedinci do krevního řečiště aplikovány embryonální buňky, dokážou velmi přesně a velmi rychle najít poškozený orgán, osídlit jej a zachránit před trvalým poškozením nebo urychlit jeho hojení. Terapeutické využívání lidských embryí je však zatím stále velmi problematické nejen kvůli řadě etických a právních otázek, které často vyvolávají ostré polemiky, ale i z praktických důvodů – embryonální buňky totiž mohou v těle dárce vytvářet nádory, takzvané teratomy.

Dobrá zpráva

Konkrétním příkladem onemocnění, v jehož léčbě se začínají kmenové buňky uplatňovat i v Česku, je infarkt myokardu. Při něm dochází k uzávěru srdeční tepny a k následnému vzniku ložiska odumřelé tkáně. Uzavřenou tepnu je sice možno ve většině případů znovu otevřít, to však již postiženou oblast srdečního svalu nezachrání. Na okraji infarktu však po dobu dní a týdnů přetrvává oblast „hibernovaného svalu“, který ovšem kvůli nedostatku kyslíku pomalu odumírá a infarktové ložisko se tak zvětšuje. Transplantace kmenových buněk na takto postižené místo vede k rychlejší obnově kapilár, záchraně hibernovaného myokardu a na zvířecích modelech dokonce i k novotvorbě srdečního svalu. Pro řadu lidí tak může být potěšující zprávou, že právě v této oblasti výzkumu patří Češi ke světové špičce.

Kmenové buňky

Po splynutí vajíčka a spermie vzniká buňka, která v sobě již nese veškerou genetickou informaci potřebnou pro vznik a vývoj člověka. Jejím postupným dělením pak dochází ke vzniku specializovaných buněk, z nichž jsou vytvářeny jednotlivé orgány. Specializované buňky jsou schopné plnit jeden či několik úkolů v rámci těchto orgánů, ztrácí však schopnost dalšího dělení. Trvalou sebeobnovu lidského těla tak zajišťuje druhá populace buněk, které sice neumí plnit zvláštní úkoly, jako je přenos kyslíku, vstřebávání a ukládání živin nebo svalová činnost, ale z embryonálního období si podržely svou schopnost dalšího množení a vývoje do jednoho či dokonce několika buněčných druhů. Těchto kmenových buněk je poměrně málo – jedna připadá zhruba na sto tisíc až deset milionů buněk specializovaných. I takto malé množství je však schopno zabezpečit nejen běžnou denní sebeobnovu organismu, ale i rozsáhlou regeneraci ve více či méně katastrofických situacích, jako jsou akutní onemocnění nebo úrazy.

(Respekt)