Prva himera među primatima

Braća po MAJKAMA - Roku i Heks

Naučnici su proizveli (malo pogrešna reč, ali ne koristi mi se pojam stvorili) prve na svetu himera majmune. Sledi malo objašnjenje. Himera ili kimera (Chimera) je pojam u genetici koji se koristi za sledeću pojavu: Himera je živi organizam (najčešće životinja) koji je sastavljen od dve ili više genetički različitih ćelija. Ove ćelije potiču od različitih zigota.

Zigot – upravo oplođena jajna ćelija iz koje će se razviti novi organizam.

U slučaju pomenutih majmuna, njihov genetski kod je sastavljen od materijala koji potiče od 6 različitih ćelija. Da, umesto kombinovanja dva genetska koda (mužjaka i ženke), mladunci u sebi sadrže delove (genetski kod) 6 različitih majmuna. Znači, ako ste se rodili u laboratoriji, moguće je imati više od jedne majke. Propadne ona čuvena: „Samo jedna je majka…“

Uprkos svemu, majmunčići su zdravi i dobro napreduju i svojim primerom obećavaju nova dostignuća u vrlo popularnom polju istraživanja današnjice – matične ćelije. Jedan od prvih zaključaka istraživanja, čiji je rezultat rađanje ovih mladunaca, navodi na razmišljanje i preispitivanje. U velikom broju laboratorija, širom sveta, uzgajaju se i proučavaju matične ćelije, ali sve je prilika da one nisu ni izbliza toliko svemoćne i korisne, kao one koje se nalaze u upravo začetom embrionu.

Imena mladunaca su Roku, Hex i Chimero i rođeni su u Instituti za istraživanje primata u američkoj državi Oregon (Oregon National Primate Research Center) pri Oregon univerzitetu za zdravlje i nauku. Istraživači su uzeli iz 6 različitih embriona, tako zvane, totipotentne matične ćelije i jednostavno su ih, međusobno, zalepili. Posle toga, dobijeni, kompleksni embrion je postavljen u surogat majku. Prema kazivanju naučnika, ćelije se nisu pretvorile u jedinstvenu jedinicu, nego su počele da rade u zajednici, tako, stvarajući potpuno normalnu i funkcionalnu životinju, a u ovom slučaju, životinje.

Podela ćelija u ranoj fazi razvoja embriona

Već pomenute totipotentne ćelije predstavljaju ključ uspeha ovog eksperimenta. Ove matične ćelije duguju ovakvo ime, zbog svoje, skoro neverovatne, sposobnosti da se razviju u bilo koji tip ćelija koji se može naći u živom organizmu (u ovom slučaju u majmunu). Te ćelije su u stanju (uz odgovarajuće uslove) da se razviju u celokupnu životinju. Sa druge strane, postoji druga vrsta matičnih ćelija, koju su nazvali pluripotentnim, i koje se uglavnom i koriste u laboratorijama. Njihove sposobnosti su nešto manje spektakularne i nisu u stanju da se razviju u kompletni organizam i da proizvedu nova embrionalna tkiva kao što je placenta.

Totipotentne matične ćelije  se mogu izdvojiti samo iz zigota koji se nalaze u najranijoj fazi razvoja. Najčešće, u praksi, to znači da zigot ne sme biti stariji od nekoliko dana, ako želite iz njega izvući totipotentne matične ćelije. Na primer, kod čoveka, već posle 4 dana od oplodnje nema više ni jedne totipotentne matične ćelije u embrionu i sve su se pretvorile u drugi tip – pluripotentne matične ćelije.

 Himere, kao takve, nisu novost u svetu nauke – pravljenje miševa himera je redovna pojava u laboratorijama. Cilj ovakvih „produkcija“ je stvaranje miševa sa određenim genetičkim osobinama ili životinje čije se konkretne genetičke sekvence izbačene iz DNK. Za sada, niko još nije napravio himeru čoveka (ja se iskreno nadam!), ali himere miševa i drugih životinja mogu biti korisne u istraživanjima bolesti i procesa regeneracije organizama.

 Naučnički tim koji je vodio Šourkrat Mitalipov (Shoukhrat Mitalipov) je pokušao da primeni postojeću proceduru (koja je radila na miševima) na majmunima. Prema tom postupku, bilo je dovoljno razvijenu kulturu embrionalnih ćelija (majmuna) staviti i postojeći embrion majmuna. Sve ostalo bi odradila priroda. Međutim, ovaj pristup nije dao rezultate. Ispostavilo da embrioni primata nisu dozvolili da se implantirane embrionalne kulture razviju. Ovaj rezultat je došao kao svojevrsno iznenađenje za naučnike i Mitalipov smatra da naučnici moraju otkriti zašto je to slučaj.

„Mi moramo istražiti ne samo kulture embrionalnih ćelija, nego i matične ćelije u embrionima.“ on je rekao u izjavi, „Suviše je rano da zaokružimo istraživanje o tim ćelijama.“

Iz ovoga se naslućuje kako će se na dalje sprovoditi istraživanje, barem kada su matične ćelije u pitanju. Istraživanje je ukazalo na to da postojeće linije embrionalnih ćelija, od kojih su neke stare i po 20 godina, nisu toliko snažne i kvalitetne kao one koje se nalaze u novom embrionu. Ovde pričamo o upotrebnoj vrednosti matičnih ćelija koje su nastale kao generacijski proizvod od originalnih ćelija. Nazvaćemo ih laboratorijskim matičnim ćelijama. One se često koriste kao standard, ili bolje rečeno kao etalon prilikom stvaranja novih pluripotentnih matičnih ćelija. Ove potonje se najčešće dobijaju iz ćelija kože, ili grubo rečeno, naterate kokošku da, opet, postane jaje. U ovom trenutku pripovedanja o matičnim ćelijama dolazi do izražaja eksperiment sa majmunima.

Ako pluripotentne matične ćelije nisu dovoljno dobre za pravi razvoj primata i za njih je neophodno koristiti totipotentne matične ćelije, onda takav, zaključak povlači nova pitanja.

„Ako želimo da se terapije na bazi matičnih ćelija premeste iz laboratorije u bolnice i sa miševa na ljude, onda prvo moramo razumeti šta matične ćelije primata mogu, a šta ne.“ Mitalipov ističe. „Neophodno je nastavimo istraživanje na ljudima, uključujući i ljudske embrione.“

Šta bi na ovo mogao reći aktuelni poglavar rimokatoličke crkve, to mogu samo da nagađam…

 Cela studija se može naći u Internet izdanju žurnala Cell.

Roku and Hex from OHSU News on Vimeo.

Brzi oporavak vučice zbog uticaja matičnih ćelija

Pripitomljeni povređeni vuk koga je udario kamion, i ostavljen da umre, je vraćen u divljinu Brazila, posle vrlo brzog oporavka.  Ova srećna vučica je prva divlja životinja koja je tretirana terapijom koja se bazira na upotrebi matičnih ćelija. U redu… prva, za koju se zna.

Matične ćelije se u medicini i u biologiji u poslednje vreme mnogo pominju, a skoro isto toliko i koriste. Zbog toga, vreme je da održimo kratak kurs o pojmu, ili bolje…

Šta su to matične ćelije?

To su nespecijalizovane ćelije koje se mogu deliti tokom dugog vremenskog perioda.

Šta su to embrionalne matične ćelije?

Rane embrionalne matične ćelije su totipotentne, što znači da od njih diferenciranjem može nastati bilo koja ćelija u organizmu.

Gde se nalaze matične ćelije?

Matične ćelije postoje na svim stupnjevima razvića organizma sisara. One su prisutne u fetusu, kao i u nekim tkivima odraslog organizma.

Uloga matičnih ćelija je?

Jedna od osnovnih odlika matičnih ćelija je nespecijalizovanost. Pod određenim uslovima od njih mogu nastati specijalizovane ćelije krvi, kože, mišića i dr. To se dešava aktiviranjem različitih grupa gena u matičnim ćelijama različitih tkiva.

Gajenje matičnih ćelija u laboratoriji je moguće… ?

Da. Matične ćelije se mogu razviti u različite tipove ćelija, a to zavisi od brojnih faktora. U želji da dobiju određen tip ćelija, naučnici menjaju medijum u kulturi, menjaju površinu (sastav) laboratorijskog suda u kom se ćelije gaje ili modifikuju same ćelije dodavanjem različitih gena.

Postoji li potencijalna terapeutska primena matičnih ćelija?

Glavni cilj bioinžinjeringa matičnih ćelija je da omogući kontrolu njihove diferencijacije. Ukoliko bi se to postiglo, njihova primena u terapeutske svrhe bila bi ogromna.

Posle ovog instant upoznavanja sa pojmom, vratimo se događaju koji se desio ovog meseca u Brazilu. Bez obzira što bi ova priča mogla da podesća na film “Momci iz Brazila”, priča je znatno lepša i optimističnija.

Dakle, naša (ne)srećna vučica, sa početka teksta, je dovedena u brazilski nacionalni zoološki vrt u stanju pred komu. To se desilo u septembru prošle godine. Imala je više polomljenih kostiju i razne druge povrede. Veterinar Rafael Bonorino je odmah iskoristio matične ćelije, tako što je ih je ubacio u njeno telo, vrlo blizu mesta gde su kosti bile polomljene. U roku od nekoliko sati, već sada srećna životinja, je mogla da stoji sama na svojim nogama. Nekoliko dana kasnije, bilo je očigledno da pacijentu više ne trebaju bilo kakvi preparati protiv bolova, a samo 8 dana posle operacije vučica je našla svoj put do slobode iz nametnutog zatočeništva! No, lekari se nisu dali zbuniti, i par kilometara od mesta bekstva je ponovo uhvaćena i vraćena, na dalje lečenje i posmatranje.

Prema kazivanju Nacionalnog Žurnala, polomljena noga kod vučice se potpuno oporavila posle 3 nedelje. Posle 4 meseca rehabilitacije, životinja je konačno puštena u divljinu, što po dosadašnjim iskustvima predstavlja tačno pola vremena koje bi bilo potrebno da je korišćena standardna terapija (čitaj: da se organizam više-manje sam oporavi, uz mnogo mirovanja i bez stresa).

Bonorino kaže: “Korišćenjem matičnih ćelija, možemo učiniti da kosti brže srastaju. Vučica je sada manje podložna ponovonom lomljenju, a lečenje je kompletnije.”

Dosta životinja je tretirano terapijom, baziranom na korišćenju matičnih ćelija, ali to sve zarad testiranja u laboratorijskim uslovima. Ti testovi su uvod za korišćenje ovakvog tretmana kod ljudi. Pokazalo se da je moguće regenirsati oči čoveka oštećene opekotinama, kao i da se stimuliše rast novih zuba. Postoji i slučajni uspeh u tretiranju ljudi sa HIV virusom.

Bez obzira na ove podatke, lečenje i pomaganje ljudima, koristeći matične ćelije, je još uvek novo i tu činjenicu pokazuje i podatak da je prvo kliničko lečenje ovom metodom pokrenuto tek novembra meseca prošle godine, i to od posledica moždanog udara.

Sve u svemu, pokazalo se da matične ćelije mogu da pomognu i divljim životinjama koje su povređene u kontaktu sa ljudima. Da, ali joj nije pomogao onaj koji je povredio… ali, valjda se i to računa.