Ερευνητές του Πανεπιστημίου του Τορόντο πέτυχαν μια σημαντική νίκη στο πεδίο της μεταμόσχευσης κυττάρων χρησιμοποιώντας ένα βιοϋλικό το οποίο μοιάζει με τζελ και κρατά τα μεταμοσχευμένα κύτταρα ζωντανά βοηθώντας τα να ενσωματώνονται καλύτερα στον ιστό. Δύο πρώιμες δοκιμές στο εργαστήριο έδειξαν ότι η μεταμόσχευση με τη «χείρα βοηθείας» του υλικού ανέστρεψε μερικώς την τύφλωση και βοήθησε τον εγκέφαλο να αναρρώσει έπειτα από εγκεφαλικό επεισόδιο.
Βελτίωση των επουλωτικών ιδιοτήτων των κυττάρων
Η ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τους καθηγητές Μόλι Σόιτσετ, Ντέρεκ βαν ντερ Κούισε συνεργασία με την καθηγήτρια Σίντι Μορσχέντ «έκλεισε» βλαστικά κύτταρα σε μια υδρογέλη η οποία φάνηκε να ενισχύει τις επουλωτικές ιδιότητές τους όταν αυτά μεταμοσχεύθηκαν τόσο στα μάτια όσο και στον εγκέφαλο. Τα νέα ευρήματα αποτελούν μέρος μιας προσπάθειας που βρίσκεται σε εξέλιξη και η οποία αφορά την ανάπτυξη νέων θεραπειών για την αποκατάσταση των νευρικών βλαβών που προκαλούνται από νόσους ή τραυματισμούς.
Τα βλαστικά κύτταρα θεωρούνται άκρως υποσχόμενα στην αναγεννητική ιατρική χάρη στην ικανότητά τους να μετατρέπονται σε οποιονδήποτε τύπο κυττάρων του οργανισμού - αποτελούν έτσι τέλεια περίπτωση για τη δημιουργία ιστών και οργάνων προς μεταμόσχευση. Παρότι οι επιστήμονες έχουν καταφέρει πλέον να παράγουν μεγάλες ποσότητες βλαστικών κυττάρων στο εργαστήριο, έχει φανεί πως όταν τα κύτταρα μεταμοσχεύονται στο επιθυμητό σημείο μέσα στο σώμα των ασθενών εμφανίζουν πρόβλημα στο να πολλαπλασιαστούν. Το νέο περιβάλλον στο οποίο εισάγονται είναι πολύπλοκο και εν πολλοίς άγνωστο στους επιστήμονες με αποτέλεσμα τα βλαστικά κύτταρα συχνά να πεθαίνουν ή να μην ενσωματώνονται σωστά στους ιστούς.
Η «φούσκα-περιτύλιγμα»
Η καθηγήτρια Σόιτσετ, ειδική στην Εμβιομηχανική, η οποία πρόσφατα κέρδισε το βραβείο L'Oréal-UNESCO για τις Γυναίκες στην Επιστήμη, και η ομάδα της ανέπτυξαν την υδρογέλη πριν από κάποια χρόνια. Στόχος τους ήταν να δημιουργήσουν μια «φούσκα-περιτύλιγμα» η οποία θα κρατά τα κύτταρα κοντά το ένα στο άλλο κατά τη διάρκεια της μεταφοράς τους σε κάποιο σημείο εντός του οργανισμού.
Η νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Stem Cell Reports» της Διεθνούς Εταιρείας για την Ερευνα στα Βλαστικά Κύτταρα πηγαίνει ένα βήμα πιο πέρα «δείχνοντας ότι η υδρογέλη κάνει πολύ περισσότερα από το να κρατά τα κύτταρα «δεμένα». Προάγει την επιβίωση των βλαστικών κυττάρων και την ενσωμάτωσή της στους ιστούς. «Αυτό φέρνει τις θεραπείες βλαστικών κυττάρων πιο κοντά στο να γίνουν πραγματικότητα σε ευρεία κλίμακα»σημείωσε η δρ Σόιτσετ.
Εκτός όμως από το να εξετάσουν πώς τα βλαστικά κύτταρα «ωφελούνται» από τη... ζωή μέσα στην υδρογέλη, οι ερευνητές έδειξαν ότι τα κύτταρα που έχουν κλειστεί στο τζελ μπορούν να αποκαταστήσουν τη λειτουργικότητα ιστών που είχαν καταστραφεί εξαιτίας τραυματισμού ή νόσου.
Αποκατάσταση της όρασης
Στο πλαίσιο της μελέτης κύτταρα-φωτοϋποδοχείς που είχαν προκύψει από βλαστικά κύτταρα εγχύθηκαν στον αμφιβληστροειδή (φωτογραφία) τυφλών ποντικιών οδηγώντας σε μερική αποκατάσταση της όρασης. Πηγή: University of Toronto
Ενα μέρος της μελέτης αφορούσε την έγχυση φωτοϋποδοχέων, οι οποίοι είχαν κλειστεί σε υδρογέλη και είχαν προκύψει από βλαστικά κύτταρα, στα μάτια τυφλών ποντικών. Οι φωτοϋποδοχείς είναι τα φωτοευαίσθητα κύτταρα τα οποία είναι υπεύθυνα για την όραση. Οπως προέκυψε, χάρη στην αυξημένη επιβίωση και ενσωμάτωση των φωτοϋποδοχέων στον ιστό του ματιού, εμφανίστηκε μερική αποκατάσταση της όρασης.
«Μετά τη μεταμόσχευση των κυττάρων οι μετρήσεις μας έδειξαν ότι ποντίκια χωρίς οπτική λειτουργία επανέκτησαν περίπου το 15% της απόκρισης της κόρης του ματιού. Τα μάτια τους άρχισαν να ανιχνεύουν το φως και να αποκρίνονται σε αυτό» σημείωσε ο δρ Μπράιαν Μπάγιος, ειδικός στη βιολογία των βλαστικών κυττάρων και στην αναγεννητική ιατρική των εκφυλιστικών νόσων του αμφιβληστροειδούς, ο οποίος ηγήθηκε αυτού του τμήματος της μελέτης.
Βελτίωση μετά το εγκεφαλικό
Σε ένα άλλο κομμάτι της μελέτης, ο δρ Μάικλ Κουκ, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο εργαστήριο τόσο της καθηγήτριας Σόιτσετ όσο και της καθηγήτριας Μόρσχεντ, ενέχυσε τα βλαστικά κύτταρα στον εγκέφαλο ποντικιών που είχαν πρόσφατα εμφανίσει εγκεφαλικό επεισόδιο. «Μέσα σε εβδομάδες από τη μεταμόσχευση αρχίσαμε να βλέπουμε βελτίωση στον συντονισμό των κινήσεων των ζώων» είπε ο δρ Κουκ. Η ομάδα του σχεδιάζει τώρα να διεξαγάγει παρόμοια πειράματα σε μεγαλύτερα ζώα, όπως οι αρουραίοι, τα οποία διαθέτουν και πιο μεγάλο εγκέφαλο με αποτέλεσμα να είναι πιο εύκολο να υποβληθούν σε συμπεριφορικά τεστ. Με τον τρόπο αυτόν οι ειδικοί εκτιμούν ότι θα διερευνήσουν καλύτερα πώς οι μεταμοσχεύσεις βλαστικών κυττάρων μπορούν να βοηθήσουν τον εγκέφαλο να αναρρώσει ύστερα από εγκεφαλικό επεισόδιο.
Εξαφανίζεται σε λίγες εβδομάδες
Καθώς, όπως δείχνουν τα πειράματα, η υδρογέλη αυξάνει την επιβίωση των κυττάρων σε δύο διαφορετικά τμήματα του νευρικού συστήματος - τον εγκέφαλο και το μάτι -, θα μπορούσε να φανεί χρήσιμη σε μεταμοσχεύσεις σε πολλά και διαφορετικά σημεία του σώματος. Ενα άλλο πλεονέκτημα της υδρογέλης είναι πως όταν έχει επιτελέσει το καθήκον της μεταφοράς των κυττάρων στο επιθυμητό σημείο διαλύεται και απορροφάται από το σώμα μέσα σε λίγες εβδομάδες.
Το πολύτιμο όπως φαίνεται υλικό αποτελείται από δύο μόνο «συστατικά»: μεθυλοκυτταρίνη, η οποία δημιουργεί το τζελ και κρατά τα κύτταρα κοντά το ένα στο άλλο, και υαλουρονάνη, η οποία κρατά τα κύτταρα στη ζωή. Σύμφωνα με την καθηγήτρια Σόιτσετ, «μέσω αυτού του φυσικού μείγματος των δύο υλικών έχουμε το καλύτερο δυνατό αποτέλεσμα».
