Zastymulowane komórki macierzyste produkują insulinę
Kasia Kuleszewicz | 2007-06-02
Około 5% ludzkiej populacji choruje na cukrzycę. Statystyki podają, że liczba ta nadal rośnie, szczególnie w krajach rozwijających się. Dlatego też prowadzone są intensywne badania nad terapiami komórkowymi i możliwością hodowli komórek macierzystych w warunkach in vitro. Ostatnim sukcesem była hodowla komórek, które udało się zastymulować do produkcji insuliny.
Cukrzyca jest schorzeniem, gdzie w organizmie pacjenta występuje nieprawidłowo wysokie stężenie cukru we krwi obwodowej. Nie jest on wykorzystywany przez organizm, a gromadzenie niezużytej glukozy powoduje powikłania, takie jak dysfunkcja i niewydolność różnych narządów. W normalnej sytuacji, poziom glukozy regulowany jest dwoma antagonistycznymi hormonami, insuliną i glukagonem. Oba wytwarzane są przez komórki trzustki. Istnieją dwa typy cukrzycy. W typie I, rzadziej występującym, system immunologiczny pacjenta rozpoznaje komórki własne jako obce, atakuje je i niszczy. W rezultacie, wytwarzające insulinę komórki wysypkowe w trzustce, zostają uszkodzone i mechanizm kontrolujący poziom glukozy zaburza się. W typie II cukrzycy, trzustka funkcjonuje prawidłowo, ale tkanki, które powinny reagować na działanie insuliny są insulinooporne. Typ I cukrzycy jest zatem insulinozależny i to on stał się celem badań naukowców.
Naukowcy z Medical Branch in University of Texas at Galvestone w połączeniu z zespołem ze Stark Diabetes Center po czterech latach badań zdołali tak zastymulować ludzkie komórki macierzyste pochodzące z krwi pępowinowej, że zaczęły one produkować insulinę. Wyniki badań zostały opublikowane w the Journal of Cell Proliferation. Naukowcy zaznaczają jednak, że osiągnięcie to jest dopiero początkiem bardzo długiej drogi do pełnego zastosowania komórek macierzystych w medycynie regeneracyjnej.
Ideą medycyny regeneracyjnej z użyciem komórek macierzystych jest ich izolacja z krwi obwodowej pacjenta, hodowla w laboratorium i odpowiednia stymulacja, imitująca tą mającą miejsce w embrionie podczas wczesnych stadiów rozwoju. Stymulacja ta prowadzi do przekształcenia komórek macierzystych w pożądaną tkankę lub organ. Hodowla taka pozwoliłaby uniknąć typowych problemów transplantologii takich jak odrzut przeszczepu.
Rozwój badań nad terapiami komórkowymi niesie ze sobą nadzieję na opracowanie skutecznej metody hodowli komórek macierzystych in vitro, tak aby przekształciły się one w komórki trzustki. Mogłyby wtedy zostać wszczepione do uszkodzonej trzustki pacjentów z cukrzycą typu I.
Krew pępowinowa jest płynem ustrojowym bogatym w komórki macierzyste. Jest bardzo atrakcyjnym źródłem tych komórek ze względu na swoją dostępność. Celem eksperymentu przeprowadzonego przez naukowców było zweryfikowanie hipotezy, że krew ta zawiera komórki macierzyste zdolne do utworzenia wszystkich trzech listków zarodkowych. Komórki były najpierw testowane pod kątem zdolności do podziałów. Następnie, zostały poddane wpływowi złożonych, ściśle określonych grup sygnałów. Sygnały te zostały już wcześniej przetestowane na embrionalnych mysich komórkach macierzystych.
Co było szczególnie istotne w obserwacji kultur zastymulowanych komórek to obecność peptydu-C, części cząsteczki proinsuliny. Peptyd-C łączy łańcuchy A i B insuliny. Wycięcie go jest następuje kiedy insulina uwalniana jest z trzustki. W hodowlach komórkowych zdarza się, że insulina jest znajdowana w pożywce, na której rosną komórki. Nie oznacza to jednak, że została ona przez nie wyprodukowana, jako że insulina może być składnikiem pożywek. Obecność peptydu-C potwierdza, że przynajmniej część insuliny była wyprodukowana przez indukowane komórki.
Badania te mogą być początkiem końca problemów pacjentów dotkniętych cukrzycą typu I. Jak jednak zaznaczają naukowcy, droga do osiągnięcia celu, jakim jest hodowla komórek wysypkowych trzustki z komórek macierzystych pochodzących z krwi pępowinowej jest długa i nieprzewidywalna.
Źródła:
- ScienceDaily.com: Adult Stem Cells From Human Cord Umbilical Cord Blood Succesfully Engineered To Make Insulin, May 25, 2007,
- Sikora, M.A., Olszewski, W.L. (2004) Komórki macierzyste – biologia i zastosowanie terapeutyczne. (http://www.phmd.pl/pub/phmd/vol_58/5348.pdf),
- Wikipedia: peptyd C
Komentarze
PhD | 2007-06-04 00:00:00
ile juz takich artykulow sie pojawilo, bez echa... i ja juz w rzadne nie wierze. w komorki macierzyste tez nie. i dlatego nie uda mi sie zrobic tego doktoratu... ech...
pozdrawiam wszystkich flustratow i pesymistow.
chcialabym miec normalna prace. co mnie do tej nauki pociaglo???
Ania | 2007-06-10 00:00:00
a ja wierzę. kłucie się tyle razy w ciągu życia zmusza do uwierzenia w wiele rzezcy.
PhD | 2007-06-12 00:00:00
nadzieja zawsze jest, ale najpierw ktos musi zrobic porzadek w nauce, zeby nie chodzilo tylko o pieniadze, a tak na razie sie dzieje. krew pepowinowa nie jest latwym materialem do roznicowania (jak sie niektorym wydaje). no i niestety potrwaja lata, zanim cos bedzie mozna wskorac z cukrzyca z wykorzystaniem komorek macierzystych. trzymaj sie mocno. niektorzy naukowcy robia co moga... ;)