Što su matične stanice i zašto su važne?

Ideja o čudotvornom lijeku i tijelima koja se sama izliječe ima posebnu fascinaciju. Istraživanje matičnih stanica približava regenerativnu medicinu, ali mnoge ideje i koncepti ostaju kontroverzni. Pa što su matične stanice i zašto su tako važne?

Matične stanice su vrsta stanica koja se može razviti u mnoge druge vrste stanica. Matične stanice također se mogu obnoviti dijeljenjem, čak i nakon što su dugo bile neaktivne.

Ljudsko tijelo zahtijeva mnogo različitih vrsta stanica da bi funkcioniralo, ali ne stvara svaki tip stanice potpuno oblikovan i spreman za upotrebu. Umjesto toga, on stvara matične stanice koje imaju širok raspon mogućih funkcija. Međutim, matične stanice moraju postati određeni tip stanica da bi bile korisne.

Kad se matična stanica podijeli, nove stanice mogu postati ili druge matične stanice ili određene stanice, poput krvne stanice, moždane stanice ili mišićne stanice.

Znanstvenici matičnu stanicu nazivaju nediferenciranom stanicom jer može postati bilo koja stanica. Suprotno tome, krvna stanica je, na primjer, ‘diferencirana’ stanica, jer je to već određena vrsta stanica.

Matične stanice u terapiji

Matične stanice mogu pružiti ključ regenerativne medicine, u kojoj tijelo samo sebe liječi.

U nekim tkivima matične stanice igraju bitnu ulogu u regeneraciji, jer se lako mogu podijeliti kako bi nadomjestile mrtve stanice.

Znanstvenici vjeruju da saznanje o načinu rada matičnih stanica može dovesti do mogućeg liječenja stanja, poput dijabetesa i bolesti srca.

Primjerice, ako nečije srce sadrži oštećeno tkivo, liječnici bi mogli stimulirati rast zdravog tkiva transplantacijom laboratorijski uzgojenih matičnih stanica u srce osobe. To bi moglo dovesti do obnavljanja srčanog tkiva.

Istraživači male studije objavljene u Časopis za kardiovaskularna translacijska istraživanja testirao ovu metodu.

Rezultati su pokazali smanjenje veličine ožiljkastog srčanog tkiva za 40 posto uzrokovano srčanim napadima kada su liječnici transplantirali matične stanice na oštećeno područje.

Liječnici su ovu vrstu ožiljaka uvijek smatrali trajnim i neizlječivim.

Međutim, u ovoj maloj studiji sudjelovalo je samo 11 sudionika. To otežava utvrđivanje je li poboljšanje funkcije srca rezultat transplantacije matičnih stanica ili je to bilo zbog nečega drugog.

Na primjer, sve su se transplantacije dogodile dok su pojedinci bili podvrgnuti operaciji srčane premosnice, pa je moguće da je poboljšanje funkcije srca posljedica premosnice, a ne liječenja matičnim stanicama.

Kako bi dalje istraživali, istraživači planiraju napraviti još jedno istraživanje. Ovo će istraživanje obuhvatiti kontrolnu skupinu ljudi sa zatajenjem srca koji se podvrgavaju bypass operaciji, ali koji ne dobivaju tretman matičnim stanicama.

Druga istraga, objavljena u Prirodne komunikacije u 2016. sugerirao bi da bi terapije matičnim stanicama mogle biti osnova personaliziranog liječenja dijabetesa.

Na miševima i u laboratorijski uzgojenim kulturama istraživači su uspješno proizvodili stanice koje luče inzulin iz matičnih stanica izvedenih iz kože ljudi s dijabetesom tipa 1.

Jeffrey R. Millman, docent medicine i biomedicinskog inženjerstva na Medicinskom fakultetu Sveučilišta Washington i prvi autor, kaže:

"U teoriji, ako bismo mogli zamijeniti oštećene stanice tih osoba novim beta stanicama gušterače - čija je primarna funkcija pohranjivanje i oslobađanje inzulina za kontrolu glukoze u krvi - pacijentima s dijabetesom tipa 1 više ne bi trebale injekcije inzulina."

Jeffrey R. Millman

Millman se nada da bi ove beta stanice izvedene iz matičnih stanica mogle biti spremne za istraživanje na ljudima u roku od 3 do 5 godina.

"Ono što predviđamo je ambulantni postupak u kojem bi se neka vrsta uređaja napunjenog stanicama stavila točno ispod kože", rekao je.

Matične stanice mogle bi imati ogroman potencijal u razvoju novih terapija.

Matične stanice u razvoju lijekova

Znanstvenici koriste matične stanice za razvoj i testiranje novih lijekova.

Jedan od načina na koji znanstvenici trenutno koriste matične stanice je razvoj i ispitivanje novih lijekova.

Vrsta matičnih stanica koje znanstvenici obično koriste u tu svrhu nazivaju se induciranim pluripotentnim matičnim stanicama.

To su stanice koje su već prošle diferencijaciju, ali koje su znanstvenici genetski "reprogramirali" pomoću virusa, tako da se mogu podijeliti i postati bilo koja stanica. Na taj način djeluju poput nediferenciranih matičnih stanica.

Znanstvenici mogu uzgojiti diferencirane stanice iz ovih pluripotentnih matičnih stanica kako bi nalikovale, na primjer, stanicama raka. Stvaranje ovih stanica znači da ih znanstvenici mogu koristiti za testiranje lijekova protiv raka.

Istraživači već izrađuju široku paletu stanica raka ovom metodom. Međutim, budući da još ne mogu stvoriti stanice koje kontrolirano oponašaju stanice raka, nije uvijek moguće precizno ponoviti rezultate.

Djeluju li trenutne terapije matičnim stanicama?

Posljednjih godina otvorene su klinike koje pružaju tretmane matičnim stanicama.

Studija iz 2016. objavljena u Matična stanica stanice brojao 570 ovih klinika samo u Sjedinjenim Državama. Oni nude terapije matičnim stanicama za poremećaje koji se kreću od sportskih ozljeda do raka.

Međutim, terapije matičnim stanicama i dalje su uglavnom teoretske, a ne utemeljene na dokazima.

Vrlo je malo tretmana matičnim stanicama čak doseglo najraniju fazu kliničkog ispitivanja. Znanstvenici provode većinu trenutnih istraživanja na miševima ili petrijevki.

Unatoč tome, Američka uprava za hranu i lijekove (FDA) dopušta klinikama da ljudima ubrizgavaju vlastite matične stanice, sve dok su stanice namijenjene obavljanju samo njihove normalne funkcije, prema Matična stanica stanice.

Odakle potječu matične stanice?

Znanstvenici mogu sakupljati matične stanice na različite načine.

Embrionalne matične stanice potječu od embrija starog samo nekoliko dana.

Znanstvenici mogu izvući matične stanice odraslih iz različitih vrsta tkiva, uključujući mozak, koštanu srž, krvne žile, koštane mišiće, kožu, zube, crijeva, jetru, između ostalog.

Amnionska tekućina sadrži matične stanice. Mnoge se žene odluče za test amniocenteze kojim se provjeravaju urođene smetnje prije rođenja djeteta. Ako liječnik zadrži tekućinu, mogli bi je koristiti u budućnosti za liječenje drugih stanja tijekom trudnoće ili nakon rođenja.

Indicirane pluripotentne matične stanice (iPS stanice) stanice su koje znanstvenici mogu reprogramirati da djeluju kao matične stanice za uporabu u regenerativnoj medicini.

Nakon sakupljanja matičnih stanica, znanstvenici ih obično spremaju u tekući dušik za buduću upotrebu.

Etički problemi

Povijesno gledano, upotreba matičnih stanica u medicinskim istraživanjima bila je kontroverzna.

To je zato što su, kada je terapijska uporaba matičnih stanica prvi put skrenula pozornost javnosti krajem 1990-ih, znanstvenici izvodili ljudske matične stanice iz embrija.

Mnogi se ljudi ne slažu s korištenjem ljudskih embrionalnih stanica za medicinska istraživanja, jer vađenje stabljike znači uništavanje embrija.

To stvara složena pitanja, jer ljudi imaju različita uvjerenja o tome što predstavlja početak ljudskog života.

Nekim ljudima život započinje kada se rodi dijete ili kada se embrij razvije u fetus. Drugi vjeruju da ljudski život započinje začećem, pa embrij ima isti moralni status i prava kao odrasla osoba ili dijete.

Predsjednik George W. Bush imao je snažne, pro-life religiozne poglede i zabranio je financiranje istraživanja ljudskih matičnih stanica 2001. godine.

Međutim, administracija predsjednika Obame dopustila je djelomično ukidanje tih istraživačkih ograničenja.

Međutim, do 2006. godine znanstvenici su već počeli koristiti pluripotentne matične stanice. Znanstvenici ne potječu ove matične stanice iz embrionalnih matičnih stanica. Kao rezultat, ova tehnika nema iste etičke zabrinutosti.

Ovim i drugim nedavnim napretkom tehnologije matičnih stanica, stavovi prema istraživanju matičnih stanica polako se počinju mijenjati.

Trenutna istraživanja

Istraživanje matičnih stanica pomaže znanstvenicima da shvate kako se organizam razvija iz jedne stanice i kako zdrave stanice zamjenjuju neispravne stanice kod ljudi i životinja.

Razumijevanje raka

Mnoga teška zdravstvena stanja koja se javljaju u ljudi, poput raka i urođenih invaliditeta, događaju se zato što se stanice abnormalno dijele.

Bolje razumijevanje matičnih stanica može pružiti uvid u nastanak ovih bolesti i moguće mogućnosti liječenja.

Regenerativna medicina

Matične stanice obećavaju u mnogim zdravstvenim područjima, od smanjenja ožiljaka na srcu do popravka zuba.

U lipnju 2016. dva su istraživača osvojila drugu nagradu u kategoriji materijala na novom tehnološkom natjecanju Kraljevskog društva za kemiju Ujedinjenog Kraljevstva za stvaranje sintetskog biomaterijala koji stimulira matične stanice izvorne za vlastite zube osobe.

Istraživači vjeruju da će ovaj materijal zamijeniti plombe, jer bi matične stanice potaknule oštećene zube da se same izliječe.

Iako je potrebno mnogo više istraživanja prije nego što terapije matičnim stanicama postanu dio redovite medicinske prakse, znanost o matičnim stanicama se cijelo vrijeme razvija.

U gotovo svakom području terapije liječnici se nadaju da će tehnologija matičnih stanica revolucionirati terapijske norme i uvesti barem novi standard personaliziranog liječenja, a možda čak i samoizlječiva tijela.

Kada bi se to moglo dogoditi, nitko nije spreman reći.

Ovdje saznajte više o matičnim stanicama, odakle potječu i njihovoj mogućoj uporabi.