Zastosowanie dojrzałych komórek macierzystych w zarządzaniu chorobami, zapobieganiu starzenia i przedłużaniu życia

skóra

W skrócie

  • Jedną z przeszkód, którą należy pokonać, jest fakt, że gdy się starzejesz, nie masz wystarczająco dużej ilości komórek macierzystych, która pozwalałaby na skuteczne leczenie. Z wiekiem, komórki stają się również bardziej dysfunkcyjne
  • Dr Villeponteau stworzył firmę wykorzystującą technologię i doświadczenie w celu zwiększenia ilości dojrzałych komórek macierzystych o co najmniej milion razy, przy jednoczesnym zachowaniu ich zdolności do różnicowania się we wszystkie rodzaje komórek
  • W porównaniu z embrionalnymi komórkami macierzystymi, dojrzałe komórki macierzyste mają wiele zalet. Nie powodują reakcji immunologicznej, a ich zastosowanie nie rodzi problemów etycznych, ponieważ są komórki danego pacjenta
  • Jedną z najczęstszych terapii, która wykorzystuje izolowane dojrzałe komórki macierzyste jest leczenie urazu kolana. Z powodzeniem stosuje się je również u osób z problemami kręgosłupa i wydają się szczególnie skuteczne w przypadku problemów ze stawami i wzrostem kości
Rozmiar tekstu:

Według dr. Mercoli

Od niepamiętnych czasów człowiek szukał źródła młodości. W tym zakresie nic się nie zmieniło, ale metody badawcze z pewnością się rozwinęły.

Niektóre z tych pomysłów rywalizują nawet z najbardziej niezwykłymi scenariuszami science fiction, jakie można sobie wyobrazić, włącznie z przeniesieniem czyjejś świadomości do bionicznego ciała. Osobiście nie chcę odchodzić zbyt daleko od naturalnego porządku rzeczy.

Jestem entuzjastą technologii i nauki zaintrygowanym pomysłami i postępami w dziedzinie ekstremalnego przedłużania życia. Według mnie jedna z najbardziej obiecujących technik w tej dziedzinie opiera się na wykorzystaniu dojrzałych komórek macierzystych.

Dojrzałe komórki macierzyste to niezróżnicowane komórki występujące w całym organizmie. Mnożą się w razie potrzeby i zastępują dysfunkcyjne komórki w celu regeneracji uszkodzonych tkanek. Ich wartość, w kategoriach przeciwdziałania starzeniu się i przedłużania życia, koncentruje się na ich zdolności do samoodnawiania się w nieskończoność i tworzenia każdego rodzaju komórek potrzebnych do budowy organu, z którego pochodzą.

Dr Bryant Villeponteau – autor książki pt. „Decoding Longevity” jest czołowym naukowcem zajmującym się nowatorskimi terapiami przeciwstarzeniowymi z wykorzystaniem komórek macierzystych. Jest pionierem w tej dziedzinie od ponad trzech dekad.

Osobiście uważam, że technologia komórek macierzystych może mieć ogromny wpływ na naszą zdolność do dłuższego życia i zastąpienia niektórych z naszych wadliwych części, co jest nieuniknionym wynikiem procesu starzenia. Zainteresowany starzeniem się i długowiecznością, dr Villeponteau zaczął od studiowania biologii rozwojowej.

„Gdybyśmy mogli zrozumieć rozwój, moglibyśmy zrozumieć starzenie się”– stwierdził.

Później jego zainteresowanie skupiło się bardziej na aspektach dotyczących regulacji genów. Pracując jako profesor w Instytucie Gerontologii na Uniwersytecie Michigan, na początku lat 90. otrzymał i zaakceptował ofertę pracy od Geron Corporation – startupu w Bay Area.

„Pracowano tam nad telomerazą, czym byłem wtedy bardzo zainteresowany. Dołączyłem do nich, kiedy zaczęli projekt” – powiedział. „Zajęliśmy się klonowaniem ludzkiej telomerazy. Została ona sklonowana u różnych zwierząt, ale nie u ludzi i ssaków”.

Co to jest telomeraza?

Organizm człowieka składa się z 10 bilionów komórek, z których każda zawiera jądro. Wewnątrz jądra znajdują się chromosomy, które zawierają geny. Chromosom składa się z dwóch „ramion”, a każde ramię zawiera jedną nić DNA, która jest złożona z jednostek zwanych zasadami.

Typowa nić DNA ma długość około 100 milionów zasad. Jest zwinięta w formę chromosomu. Na samym końcu każdego ramienia chromosomu znajdują się telomery.

Jeśli rozpleciesz czubek chromosomu okaże się, że w momencie poczęcia w łonie matki każdy telomer składa się z około 15 000 zasad. Zaraz po poczęciu komórki zaczynają się dzielić, a z każdym podziałem telomery zaczynają się skracać. Kiedy telomery zostaną skrócone do około 5000 zasad, następuje śmierć z powodu starości.

Telomeraza jest enzymem, który bierze udział w naprawie końców chromosomów, tj. telomerów, zapobiegając tym samym ich skracaniu.

„Warto wiedzieć, że telomeraza działa tylko w komórkach embrionalnych. W dojrzałych komórkach jest całkowicie wyłączona, z wyjątkiem dojrzałych komórek macierzystych” – wyjaśnia dr Villeponteau. „Dojrzałe komórki macierzyste zawierają małe ilości telomerazy – nie tak duże jak embrionalne komórki macierzyste, ale zachowują pewną aktywność telomerazy”.

Dlaczego komórki macierzyste są takie ważne?

W Geron, dr Villeponteau pracował nad programem izolowania ludzkiej telomerazy. Było to pierwsze laboratorium przemysłowe, które tego dokonało. Założycielem Geron był Michael West – znany obecnie ze swojej pionierskiej pracy nad embrionalnymi komórkami macierzystymi. W latach 1994-1995, West zaczął szukać kolejnego produktu, który oprócz telomerazy mógłby dodać do arsenału Gerona.

Doskonalił komórki macierzyste, uznając ich niesamowity potencjał do przekształcania się i regeneracji tkanek.

Większość prowadzonych obecnie badań, zarówno w środowiskach akademickich, jak i przemysłowych, dotyczy embrionalnych komórek macierzystych lub drugiego typu komórek zwanych indukowanymi pluripotencjalnymi komórkami macierzystymi (iPS). Z drugiej strony, dr Villeponteau uważa, że dojrzałe komórki macierzyste są najłatwiejszym i najbardziej skutecznym sposobem na uzyskanie pożądanych rezultatów.

Mimo to, dojrzałe komórki macierzyste mają swoje wady. Chociaż są komórkami pochodzącymi od leczonego pacjenta, co eliminuje problemy związane z odpowiedzią immunologiczną, jest ich za mało. W miarę starzenia się masz coraz mniej dojrzałych komórek macierzystych i stają się one coraz bardziej dysfunkcyjne. Kolejną przeszkodą jest to, że tracą zdolność tworzenia tkanek, które powinny budować...

W celu rozwiązania tego typu problemów, dr Villeponteau stworzył firmę wykorzystującą technologię i doświadczenie w celu zwiększenia ilości dojrzałych komórek macierzystych o co najmniej milion razy, przy jednoczesnym zachowaniu ich zdolności do różnicowania się we wszystkie rodzaje komórek oraz bez powodowania starzenia się komórek. Ponownie, to zdolność dojrzałych komórek macierzystych do potencjalnego wyleczenia lub przynajmniej złagodzenia wielu chorób związanych z wiekiem poprzez regenerację tkanki, czyni tę dziedzinę tak bardzo ekscytującą.

Przykład działania dojrzałych komórek macierzystych

Dr Villeponteau używa skóry jako przykładu do zilustrowania potencjalnych korzyści płynących ze stosowania dojrzałych komórek macierzystych, ponieważ skóra może być wykorzystywana jako wskaźnik wieku. W miarę starzenia się, skóra zaczyna się rozrzedzać i traci elastyczność. To powoduje, że staje się obwisła i powstają zmarszczki. Skóra człowieka nieustannie się odnawia. Usuwa stare komórki, które są zastępowane nowymi komórkami. Dojrzałe komórki macierzyste są odpowiedzialne za powstawanie nowych komórek skóry.

Jak wspomniano wcześniej, wraz z wiekiem liczba dojrzałych komórek macierzystych jest coraz mniejsza. Ponadto, stają się one coraz bardziej dysfunkcyjne. W rezultacie, proces odnawiania skóry zwalnia o około połowę. Gdybyś był w stanie utrzymać regenerację skóry na bardziej młodzieńczym poziomie dzięki dodaniu dorosłych komórek macierzystych, mógłbyś dłużej zachować młody wygląd skóry.

Choć może to brzmieć zbyt dobrze, aby mogło być prawdziwe, dr Villeponteau wskazuje na eksperymentalne i praktyczne dowody wskazujące, że narządy ciała mogą być naprawiane przy użyciu tej technologii. Jednakże, jeśli chodzi o zatrzymywanie procesu starzenia się, wyniki są mniej jednoznaczne.

Trzy rodzaje komórek macierzystych

Istnieją trzy główne rodzaje populacji komórek macierzystych, każdy z własnym zestawem zalet i wad:

1. Embrionalne komórki macierzyste — Jak sama nazwa wskazuje, embrionalne komórki macierzyste pochodzą z ludzkich embrionów (zarodków). Istnieje wiele kwestii etycznych dotyczących wykorzystania embrionalnych komórek macierzystych, ponieważ w celu ich pozyskania trzeba zniszczyć zarodek.

Chociaż mają duży potencjał, ich niedojrzałość stwarza problemy. Trudno jest je zaprogramować tak, by przekształciły się w tkanki w późniejszym stadium. Trudno jest również znaleźć sposób, w jaki mogłyby stworzyć określone typy tkanek zgodnie z naszą wolą, ponieważ są one później usuwane z poszczególnych tkanek – powiedzmy wątroby, mózgu lub tkanki mięśniowej. Embrionalne komórki macierzyste mają również potencjał nowotworowy, ponieważ mogą spowodować rozwój keratomy, chociaż jest to rzadkie. Ponieważ nie są komórkami pochodzącymi od danego pacjenta, mogą powodować reakcję immunologiczną.

2. Indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste (iPS) — Te komórki zostały odkryte w 2008 roku, co wywołało wielkie emocje wśród naukowców. Te komórki mogą powstać na przykład z fibroblastów, (rodzaj komórek) pochodzących z praktycznie dowolnej części ciała, w wynikłych transfekcji lub wprowadzenia czterech różnych genów, o których wiadomo, że są ważne dla funkcjonowania komórek macierzystych. Powoduje to przekształcenie pierwotnej komórki w embrionalną komórkę macierzystą –embrionalną komórkę macierzystą pochodzącą z ciała leczonego pacjenta.

Jednakże, to też ma swoje wady. Z jednej strony eliminuje problem reakcji immunologicznej, ponieważ są to komórki pochodzące od leczonego pacjenta. Jednak nadal mają one potencjał nowotworowy, co może promować wzrost guza. Według dr Villeponteau, za każdym razem, gdy wstawiasz geny do genomu, ryzykujesz, że umieścisz je w pobliżu genu nowotworowego, co może doprowadzić do rozwoju raka. Istnieją również trudności w zróżnicowaniu tych komórek w różne tkanki, które mogą być potrzebne. Mimo to, jest to ekscytująca dziedzina, w której prowadzone są liczne badania.

3. Dojrzałe komórki macierzyste — Nie powodują problemów z odpowiedzią immunologiczną, ponieważ są to komórki pochodzące z ciała leczonego pacjenta. Eliminuje to również wszelkie problemy etyczne. Jak dotąd nie wydają się stwarzać ryzyka raka, co jest kolejną ważną zaletą. Wadą jest to, że trudno im się rozwijać i że nie ma ich wystarczająco dużo w organizmie, aby były skuteczne. Dlatego ważne jest, aby zwiększyć ich liczbę – jest to kluczowy element, nad którym pracuje dr Villeponteau. Do tej pory naukowcy opracowali media i procedurę, która wygląda obiecująco, dzięki której liczba dojrzałych komórek macierzystych mogłyby zostać zwielokrotniona. Uważa jednak, że udowodnienie tego może to potrwać od jednego roku do dwóch lat.

W jaki sposób obecnie wykorzystuje się komórki macierzyste?

W USA wyizolowanie komórek, zmodyfikowanie ich pod kątem genetycznym, a następnie umieszczenie z powrotem w ludzkim organizmie jest nielegalne. FDA uważa to za lek. Jednakże, legalne jest na przykład pobieranie szpiku kostnego i izolowanie komórek macierzystych. Dopóki nie traktujesz komórek jakimkolwiek lekiem i nie starasz się ich hodować, możesz je legalnie umieścić z powrotem w organizmie w oczyszczonej, skoncentrowanej formie. Takie zabiegi już istnieją, zarówno w USA, jak i za granicą.

Jedną z najczęstszych terapii, która wykorzystuje izolowane dojrzałe komórki macierzyste jest leczenie urazu kolana. Według dr Villeponteau, ta terapia przynosi bardzo dobre wyniki, a wiele osób zostaje dzięki niej wyleczonych. Terapia dojrzałymi komórkami macierzystymi jest również z powodzeniem stosowana u osób z problemami kręgosłupa i wydaje się szczególnie skuteczna w przypadku problemów ze stawami i wzrostem kości. Dr Villeponteau użył nawet dojrzałych komórek macierzystych do leczenia utraty kości wokół jednego z przednich zębów i uzyskał dobre wyniki.

Uważa również, że może być z powodzeniem stosowana w leczeniu cukrzycy i odtwarzaniu ludzkiej trzustki, a może nawet serca. Innym obszarem, który jego zdaniem w końcu skorzysta z terapii dojrzałymi komórkami macierzystymi, jest ogólne odnowienie układu krążenia – tętnic, żył i naczyń włosowatych.

Skorzystać mogą również pacjenci chorzy na choroby autoimmunologiczne i stwardnienie rozsiane (SM). Obecnie w Utah istnieje lekarz, który twierdzi, że używa dojrzałych komórek macierzystych u pacjentów z udarem, dzięki czemu z powodzeniem regeneruje funkcje mózgu. Od dwóch dekad komórki macierzyste są również stosowane u pacjentów z rakiem.

Naukowcom udało się w ten sposób odtworzyć zarówno przełyk, jak i ludzkie uszy. To naprawdę tylko kwestia czasu, zanim odkryją, jak za pomocą tej technologii odtworzyć bardziej złożone organy, takie jak nerki, trzustka, wątroba i serce.

Więcej informacji

Kiedy myślę o przyszłych wysiłkach na rzecz odwrócenia procesu starzenia się, przychodzi mi na myśl nanotechnologia. Rozmawiając z dr Villeponteau stwierdziłem, że technologia, nad którą pracuje, jest podobna do biologicznej nanotechnologii. Zamiast tworzyć syntetyczne nanoboty do naprawy tkanek, wydaje się znacznie mądrzejsze, aby skupić się na już istniejącej wewnętrznej inteligencji ludzkiego ciała, która wie, jak używać dojrzałych komórek macierzystych do wykonywania tego typu zadań.

Nie wiadomo, jak długo potrwa udoskonalenie tego rodzaju technologii, ale badania posuwają się naprzód z niemal zawrotną prędkością. Dr Villeponteau uważa, że dojrzałe komórki macierzyste są najszybszym sposobem na osiągnięcie prawdziwego postępu w obszarach regeneracji tkanek i przedłużania życia.

Na chwilę obecną z pewnością możesz wydłużyć swoje życie o wiele lat, a nawet dziesięcioleci, stosując zdrową dietę, ćwicząc (aktywność fizyczna promuje produkcję mięśniowych komórek macierzystych) i żyjąc według zasad zdrowego stylu życia. Ekstremalne przedłużanie życia to już inna sprawa.

+ Źródła i odniesienia