Tratamentul cu celule stem – noi sperante in medicina

Descoperirea metodelor de izolare si cultivare a celulelor stem in 1998 a adus o noua speranta cercetatorilor si medicilor din lumea intreaga. Acestia cred ca, in viitor, tratamenul cu aceste celule va putea vindeca boli grave, considerate incurabile in ziua de azi.

Celulele stem sunt progenitori nediferentiati care au abilitatea de a se divide si dezvolta intr-o multitudine de alte tipuri de celule inalt specializate care sunt capabile sa formeze tesuturi. Ele ar putea fi folosite in viitor pentru repararea diferitelor structuri specifice sau pentru cresterea de organe.

In functie de capacitatea lor replicativa si de potentialul de diferentiere, celulele stem au fost clasificate in:

1. Celule stem totipotente. Sunt produse prin fuziunea unui ovocit cu un spermatozoid. Tot celule totipotente sunt si cele aparute dupa primele diviziuni ale ovocitului fecundat. Acestea se pot diferentia in orice tip de celula, sunt capabile sa formeze o placenta si un embrion intreg;

2. Celule stem pluripotente. Sunt descendente ale celulelor totipotente. Se pot diferentia in toate tipurile celulare, cu exceptia celulelor totipotente. Sunt capabile sa formeze tesuturi derivate din toate cele trei foite embrionare (endoderm, mezoderm si ectoderm);

3. Celule stem multipotente. Sunt celule care produc celulele dintr-o singura familie, progenitori ai celulelor din diferite te suturi (ex:celulele stem hematopoietice se vor diferentia in celulele sanguine: hematii, celule albe, trombocite etc). Au un potential regenerativ imens si isi reinnoiesc continuu populatiile celulare;

4. Celule stem unipotente. Aceste celule pot produce un singur tip de celule, dar au proprietatea de a se reinnoi, ceea ce le diferentiaza de celulele non-stem.

Sursele de celule stem pot fi : organismul adult, celulele embrionare, celulele canceroase sau de la nivelul cordonului ombilical.

Celulele stem din organismele mature sunt celule nediferentiate gasite la nivelul diferitelor tesuturi si care de obicei sunt celule multipotente. Sunt mai corect denumite celule stem somatice pentru ca se pot gasi si la copii si la nivelul cordonului ombilical. O categorie aparte a atras atentia cercetatorilor: celulele numite spore-like. Sunt prezente in toate tesuturile si par a fi capabile sa supravietuiasca perioade lungi de timp in conditii severe de mediu.

Celulele stem embrionare sunt celule obtinute dintr-un embrion uman in faza timpurie a diferentierii (numit si blastocit, embrion ce este format din 50-150 de celule). Aceste celule sunt pluripotente. Cercetarile ce necesita celule embrionare umane sunt controversate, pentru ca, de obicei, pentru a initia o linie celulara cu celule stem este nevoie de distrugerea unui embrion.

Celulele stem canceroase apar prin transformarea maligna a celulelor stem adulte si par a fi sursa unor tumori, fiind responsabile si de metastazele si recaderile bolii. Rolul celulelor stem in etiologia diferitelor tumori se afla sub investigatii intense.

Celulele stem din cordonul ombilical sunt derivate din sangele din placenta si vasele ombilicale si pot fi prelevate dupa nastere. Inca din anul 1988 aceste celule au fost folosite pentru a trata boala Gunther, sindromul Hunter, sindromul Hurler, leucemia limfoblastica acuta si alte afectiuni in special ale copiilor. In ziua de azi, in SUA exista banci care accepta donatiile parintilor de cordoane ombilicale. Aceste celule sunt colectate dupa nastere prin sustragerea sangelui ramas la nivelul venei ombilicale. Acest sange este imediat analizat pentru a detecta diferiti agenti infectiosi si pentru a determina tipul tesutului. Este depozitat in nitrogen lichid pana in momentul folosirii. Atunci cand celulele provin de la un donor diferit de cel ce va beneficia de aceasta terapie poarta numele de tratament allogenic, cand provin de la acelasi pacient este denumit autolog si cand este colectat de la indivizi identici (ex: gemeni monozigoti), singenic.

Celulele stem prezinta subiectul unui numar din ce in ce mai mare de cercetari, publicatii si conferinte care prezinta noi posibile utilizari sau perfectionari ale unor metode de folosire ale acestei terapii.

Una din afectiunile importante pentru care descope rirea si folosirea celulelor stem a adus o urma de spe ranta este SIDA. Un studiu publicat in iunie anul acesta de cercetatorii de la UCLA AIDS Institute si Institute for Stem Cell Biology and Medicine sustine ca este posibila convertirea celulelor embrionare umane in celule stem formatoare de celule sanguine care se pot diferentia in limfocite T helper. In studiul lor, cercetatorii au cultivat celule stem umane, care au fost incubate pe un suport de celule din maduva osoasa de soarece. Acestea au dus la convertirea celulelor embrionare in celulele formatoare de celule sanguine

Aceste celule au fost apoi injectate intr-un timus uman care in schimb a dus la transformarea celulelor formatoare de celule sanguine in limfocite T.Aceste cercetari sustin ca acest mod de te rapie poate fi folosit si pentru alte boli care implica celulele T sau sistemul imun, cum ar fi deficitul imun sever combinat sau boala "bubble boy" (boala in care pacientul este lipsit total de sistemul imun, acesta fiind nevoit sa traiasca toata viata intr-un mediu antiseptic).

Cercetatorii de la Stanford University School of Medicine au facut un prim pas in cresterea vaselor de sange din celule stem, care eventual ar putea fi transplantate in organisme vii. In ziua de azi bolile cardiovasculare ocupa un loc fruntas printre cauzele de mortalitate in randul oamenilor, astfel, inlocuirea vaselor de sange ar putea salva multe vieti. Pentru eliminarea pro blemei impuse de rejectia imuna, s-a propus ca aceste vase sa se dezvolte din celulele stem ale primitorului.

Ingineria tesuturilor si cresterea de organe si tesuturi in afara corpului a dus la transplantarea cu succes a unei varietati de tesuturi umane, incluzand piele si cornee. Foarte recent, cercetatorii de la Wake Forest University din Winston-Salem, N.C., au reusit cu succes transplantarea de vezica urinara crescuta in laborator la sapte copii.

In Annals of Neurology din luna iunie a anului curent s-a publicat un studiu al unor oameni de stiinta ce au reusit inocularea de celule stem la sobolani paralizati, care in final au reusit sa isi miste membrele afectate. Sobolanii au fost paralizati prin pierderea neuronilor motori in urma infectarii cu virusul Sindbis. In urma tratamentului s-a observat refacerea neuronilor motori, cu cresterea progresiva a fortei musculare pana la recastigarea capacitatii de a-si sustine propria greutate. Cercetatorii sunt optimisti, sperand ca intr-o zi se vor putea repara neuronii afectati de boli ca scleroza amiotrofica laterala, scleroza multipla, lezari traumatice ale maduvei spinarii.

Oamenii de stiinta de la Universitatea din Florida au facut experiente pe soareci, care au aratat ca in mod normal corpul inlocuieste mici cantitati de celule de la nivelul ochiului, lucru esential pentru o vedere buna. Aceasta descoperire ar putea zdruncina credinta ca epiteliul pigmentar al retinei (RPE) este un tesut care nu se reinnoieste. Distrugerea acestui RPE este prezenta in multe boli ale retinei, cum ar fi degenerarea maculara datorata varstei, care afecteaza mai mult de 1,75 milioane de oa meni in SUA. Astfel, cercetatorii incearca folosirea acestor celule stem de la organisme mature pentru regenerarea mai accelerata a acestui strat al retinei.

Intr-o lucrare publicata in ianuarie 2006 in Journal of Molecular and Cellular Cardiology, o echipa condusa de cercetatorul Timothy J. Kamp de la UW-Madison afirma ca pe viitor terapia cu celule stem ar putea fi folosita pentru a „repara” inimile bolnave. Echipa sa a indus infarct miocardic cobailor, dupa care a transplantat celule stem la nivelul leziunilor. Dupa o perioada, acestea s-au transformat in trei tipuri critice de celule: cardiomiocite, muschi neted vascular si celule endoteliale. Un rezultat intrigant al studiului este acela ca celulele implantate nu au dus la formarea de tumori, una din cele mai mari ingrijorari ale terapiei cu celulele stem. Ca si celulele canceroase, celulele stem embrionare au capacitatea de a se reproduce nedefinit si cercetatorii trebuie sa perfectioneze metodele de transplant pentru a nu prezenta efecte adverse importante inainte de a fi aplicate pacientilor umani.

Descoperirea metodelor de izolare a celulelor stem a adus o noua speranta si in tratamentul diabetului de tip 1 si poate chiar si a celui de tip 2. Teoretic, celulele stem pot fi cultivate si coaxate spre producerea de insule pancreatice producatoare de insulina. Aceste culturi ar trebui manipulate astfel incat sa evite sistemul imun al organismului primitor pentru a nu fi respinse.

Am descris aici numai o mica parte din posibilele viitoare utilizari ale terapiei cu celulele stem. Dar acest tratament este inca departe de a fi pus la punct. Vor mai fi necesari ani multi de cercetari pana cand aceasta metoda sa fie incercata si la oameni.