Naděje pro miliony budoucích nemocných

Objevy letošních laureátů Nobelovy cenu za fyziologii a lékařství posilují důvěru, že jednou dokážeme vyvolat u lidí mimořádnou schopnost regenerace.

Letošní Nobelovy ceny za fyziologii a lékařství: Šinja Jamanaka z univerzity v Kjótu a John B. Gurdon z Cambridge. foto: © ReutersČeská pozice

Letošní Nobelovy ceny za fyziologii a lékařství: Šinja Jamanaka z univerzity v Kjótu a John B. Gurdon z Cambridge.

Letošní Nobelovu cenu za fyziologii a lékařství, jak zní oficiální název, získali dva badatelé v oboru buněčné biologie – John B. Gurdon (*1933; Universita Cambridge, Velká Británie) a o generaci mladší Šinja Jamanaka (*1962; Universita Kjóto, Japonsko). Cenu obdrželi za objev toho, že i „dospělé“, plně diferencované buňky mohou být uměle „přeprogramovány“ tak, aby získaly základní vlastnosti takzvaných kmenových buněk, které mohou dát vznik mnoha různým jiným typům buněk. To je samozřejmě jednak neobyčejně vědecky zajímavé, ale má to i velký praktický medicínský potenciál.

John B. Gurdon již před padesáti lety zjistil, že když se z žabího vajíčka vyjme jádro a nahradí se jádrem ze zralé žabí střevní buňky, vyvine se z takto manipulovaného vajíčka normální pulec. Tím se experimentálně dokázalo, že i ve zralých (diferencovaných) buňkách je genetická informace kompletní a nevratně se nemění během vyzrávání buňky.

Ukázalo se tím také, že když se jádro zralé, specializované buňky dostane do určitého vhodného prostředí (cytoplazma vajíčka), vrátí se genetická informace (zapsaná v předlouhých molekulách DNA) vysoce specializované buňky do počátečního vývojového stavu. Gurdon se svými spolupracovníky poté publikoval mnoho studií, které se snažily objasnit povahu buněčných faktorů zodpovědných za ono pozoruhodné přeprogramování.

Šinja Jamanakaspolu se svým spolupracovníkem Kazutošim Takahašim publikoval v roce 2006 práci, ve které ukázali, že podobného přeprogramování lze docílit vpravením pouhých čtyř aktivovaných genů (zvaných Oct3/4, Sox2, c-Myc, and Klf4) do plně diferencovaných myších pojivových buněk a získat tím takzvané indukované kmenové buňky, ze kterých se za vhodných podmínek mohou vyvinout různé typy specializovaných buněk. O rok později jeho tým prokázal totéž i u buněk lidských.

Jedno z nejžhavějších biomedicínských témat

Tyto buňky by mohly, snad již v nedaleké budoucnosti, způsobit skutečnou medicínskou revoluci a zahájit éru takzvané regenerativní medicíny či buněčné terapie

Tyto studie jsou enormně důležité proto, že kmenové buňky jsou v posledních letech jedním z nejžhavějších biomedicínských témat, jemuž se věnují stovky či spíše tisíce laboratoří po celém světě. Tyto buňky by mohly, snad již v nedaleké budoucnosti, způsobit skutečnou medicínskou revoluci a zahájit éru takzvané regenerativní medicíny či buněčné terapie (která už možná pomalu začíná). Kmenové buňky by mohly být využívány k nahrazení tkání a orgánů poškozených zraněním nebo onemocněním. Bylo by tak možné například obnovit funkci degenerované oční sítnice, u pacientů trpících jedním druhem cukrovky nahradit odumřelé buňky slinivky břišní produkující insulin, u pacientů po infarktu nahradit poškozené části srdečního svalu, pacientům s Parkinsonovou nemocí obnovit odumřelé specializované mozkové buňky nebo obnovit poškozenou část míchy u pacientů ochrnutých po úrazech páteře.

Vývoj léčebných postupů založených na kmenových buňkách byl dosud problematický hlavně z etických důvodů – jejich zdrojem totiž byla donedávna pouze časná vývojová stádia embryí (například těch „nadbytečně“ připravených pro umělé oplodnění).

Před několika lety byly objeveny ještě takzvané tkáňové kmenové buňky, které však mají většinou jen omezenou schopnost přeměny v jiné typy zralých buněk. Jeden typ takových tkáňových kmenových buněk se již ostatně rutinně využívá celá desetiletí. Jsou to takzvané krvetvorné (hematopoetické) kmenové buňky používané při transplantaci kostní dřeně u pacientů s poruchami krvetvorby. Tento postup je ale doposud velmi riskantní, protože ho mohou provázet život ohrožující imunologické komplikace způsobené genetickými rozdíly mezi dárcem a příjemcem buněk mostní dřeně. Pokud by bylo možné používat namísto toho indukované kmenové buňky pocházející přímo z těla pacienta, byl by tento problém vyřešen. 

Příprava indukovaných pluripotentních kmenových buněk vnášením aktivovaných genů v sobě skrývá riziko, že by se tyto buňky mohly změnit v buňky nádorové. Takové nebezpečí hrozí i proto, že potřebné aktivované geny se do buněk vnášejí pomocí speciálních virů, které by nádorovou přeměnu mohly vyvolat. Před čtyřmi lety však Jamanakova skupina objevila potenciálně bezpečnější postup, který se bez takových riskantních virových „vektorů“ obejde. V poslední době se technickému zlepšování postupů přípravy indukovaných kmenových buněk intenzivně věnuje řada dalších laboratoří.

Prozatím neexistují žádné pozitivní výsledky seriózních klinických studií, které by kohokoli opravňovaly k nabízení takových léčebných metod

Pozor na šarlatány

Odvrácenou stranou onoho neobyčejného zájmu o léčebný potenciál kmenových buněk je jejich zneužívání různými nezodpovědnými a bezohlednými lékařskými šarlatány. V několika zemích (například Rusko, Ukrajina, Čína, Holandsko, Švýcarsko, Dominikánská republika, Turecko, Ázerbájdžán, USA) vznikly v posledním desetiletí soukromé kliniky, které již nyní nabízejí údajnou léčbu mnoha dosud neléčitelných či obtížně léčitelných chorob pomocí kmenových buněk.

Mezi nimi jsou roztroušená skleróza, Parkinsonova choroba, Huntingtonova choroba, poúrazová paraplegie, ale i lupénka, různé arthritidy, deprese, ztráty paměti, alopecie (ztráta vlasů), a tak dále. Ve skutečnosti prozatím neexistují žádné pozitivní výsledky seriózních klinických studií, které by kohokoli opravňovaly k nabízení takových léčebných metod.

Doufejme však, že se jednou dočkáme dne, kdy plně zvládneme manipulace s kmenovými buňkami do té míry, že nakonec dokážeme i u lidí vyvolat regeneraci obdobnou té, kterou vidíme u některých obojživelníků. Když totiž některé druhy mloků přijdou o celou končetinu, vbrzku jim samovolně doroste – nepochybně z tkáňových kmenových buněk. Toho, kdo by zjistil, jak to funguje a jak toho využít i u lidí, by asi také Nobelova cena neminula…