Πολυδύναμα, ολοδύναμα, παντοδύναμα. Είναι οι τρεις κατηγορίες βλαστοκυττάρων τα οποία μπορούν να αποτελέσουν ένα δώρο ζωής, καθώς  υπάρχει η δυνατότητα να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία ιστών και οργάνων και για τη θεραπεία αιματολογικών παθήσεων ενώ ήδη έχουν εφαρμογές και στην ορθοπεδική συμβάλλοντας στη δημιουργία νέων οστών αρθρικού χόνδρου, τενόντων και συνδέσμων. 

Πρόκειται για αρχέγονα μη διαφοροποιημένα κύτταρα που αυτό-αναπαράγονται διαρκώς και έχουν την ικανότητα να διαφοροποιούνται σε οποιοδήποτε άλλο είδος κυττάρου. Τα παντοδύναμα  και τα ολοδύναμα βλαστοκύτταρα προέρχονται από κύτταρα εμβρύων πριν την εμφύτευση στη μήτρα και αποστολή τους είναι η δημιουργία όλων των ιστών και οργάνων του σώματος. Tα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα είναι ήδη διαφοροποιημένα κύτταρα, τα οποία μπορούν να αναπτυχθούν σε περιορισμένους τύπους κυττάρων ή ιστών.

Ποιά είναι η αποστολή τους και ποιά η εφαρμογή της καθεμιάς κατηγορίας;  Πώς αυτά τα βλαστοκύτταρα μπορούν να αποτελέσουν δώρο ζωής; Τι είδους ηθικά και νομικά διλήμματα εγείρει η χρήση τους;

Απαντήσεις στα ερωτήματα αυτά δίνουν  μιλώντας στο ΑΠΕ-ΜΠΕ δυο επιστήμονες οι οποίοι τιμήθηκαν πρόσφατα με το Βραβείο Αριστείας κλινικοεργαστηριακού έργου και καινοτόμων μεθόδων και τεχνικών από την Κοσμητεία Α.Π.Θ: η αναπληρώτρια καθηγήτρια  Εμβρυολογίας – Γενετικής στο Α.Π.Θ. και  υπεύθυνη του  Εργαστηρίου Εξωσωματικής Γονιμοποίησης της Πανεπιστημιακής Α΄ Μαιευτικής-Γυναικολογικής Κλινικής στο νοσοκομείο Παπαγεωργίου, Κατερίνα Χατζημελετίου και ο αναπληρωτής καθηγητής της Πανεπιστημιακής Γ’ Ορθοπεδικής Κλινικής Α.Π.Θ. στο νοσοκομείο Παπαγεωργίου,  Νικηφόρος Γαλάνης.

Παντοδύναμα και ολοδύναμα βλαστικά κύτταρα

“Τα παντοδύναμα και τα ολοδύναμα βλαστοκύτταρα έχουν τη μεγαλύτερη πλαστικότητα και δυνατότητα διαφοροποίησης, Σε αντίθεση με τα παντοδύναμα βλαστοκύτταρα τα οποία δημιουργούν όλους τους ιστούς του εμβρύου και τον πλακούντα (κύτταρα εμβρύου 3ης ημέρας μετά τη γονιμοποίηση), τα ολοδύναμα βλαστοκύτταρα είναι ήδη διαφοροποιημένα κύτταρα, τα οποία μπορούν να δημιουργήσουν όλους τους ιστούς και τα όργανα του σώματος  εκτός του πλακούντα (κύτταρα εσωτερικής μάζας  βλαστοκύστεων (εμβρύων 5-7ης ημέρας μετά την γονιμοποίηση). Για την εξαγωγή ολοδύναμων εμβρυικών βλαστικών κυττάρων, απαιτείται η απομόνωση της εσωτερικής μάζας των  βλαστοκύστεων που έχουν δημιουργηθεί με τη διαδικασία της εξωσωματικής γονιμοποίησης, η καλλιέργεια των κυττάρων αυτών πάνω σε ανθρώπινα ή ζωικά τροφοδοτικά κυτταρικά υποστρώματα με σκοπό τη δημιουργία αποικιών βλαστικών κυττάρων και εν συνεχεία τη διαφοροποίησή τους σε διάφορους ιστούς”  εξηγεί η κ. Χατζημελετίου.

 Καινοτομίες που σηματοδοτούν το τέλος των ηθικών διλημμάτων

Ωστόσο η εμβρυϊκή  προέλευση αυτών των βλαστοκυττάρων εγείρει πολλαπλά ηθικά και νομικά διλήμματα. Λόγω των ηθικών διλημμάτων που προκύπτουν από την καταστροφή ανθρώπινων εμβρύων για εξαγωγή βλαστικών κυττάρων από την εσωτερική μάζα βλαστοκύστεων, όπως σημειώνει η κ. Χατζημελετίου, έχουν γίνει προσπάθειες για εξαγωγή βλαστικών κυττάρων από ένα και μόνο κύτταρο του εμβρύου αφήνοντας άθικτο το υπόλοιπο έμβρυο.

“Η διαδικασία απαιτεί τη βιοψία εμβρύων 3 ημέρες μετά τη γονιμοποίηση (στο στάδιο των 8 κυττάρων) και την απομόνωση ενός βλαστομεριδίου, το οποίο καλλιεργείται υπό κατάλληλες συνθήκες για την δημιουργία παντοδύναμων βλαστικών κυττάρων. Οι προοπτικές που ανοίγονται μετά από την καινοτομία αυτή είναι τεράστιες, αφού σηματοδοτούν το τέλος των ηθικών διλημμάτων, και δίνουν την εκπληκτική προοπτική κάθε έμβρυο που δημιουργείται με εξωσωματική γονιμοποίηση να έχει το αποκλειστικά δικό του ‘stem cell banking’. Οι θεραπευτικές δυνατότητες των εμβρυικών βλαστοκυττάρων είναι πολλαπλές. Η κλινική εφαρμογή τους, όμως, προς το παρόν βρίσκεται σε ερευνητικό επίπεδο” επισημαίνει η κ Χατζημελετίου.

Πολυδύναμα βλαστοκύτταρα, κλωνοποίηση και νέα ηθικά διλήμματα

Tα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα είναι ήδη διαφοροποιημένα κύτταρα, τα οποία μπορούν να αναπτυχθούν σε περιορισμένους τύπους κυττάρων ή ιστών. Κύρια πηγή τους αποτελεί ο μυελός των οστών, όμως υποπληθυσμοί βρίσκονται επίσης στο αίμα κ.α.

“Το πολυδύναμα βλαστοκύτταρα είναι γηραιότερα κύτταρα με ασθενέστερο δυναμικό και χαμηλή συχνότητα εμφάνισης, ενώ απαιτούν ιδιαίτερη επεξεργασία ιστοσυμβατότητας, ώστε να αποφευχθεί πιθανή απόρριψη του μοσχεύματος. Η τεχνική της κλωνοποίησης έχει εφαρμογή και στη δημιουργία βλαστικών κυττάρων καθώς με τη μεταφορά πυρήνα σωματικού κυττάρου του ασθενούς, σε ένα ωάριο από το οποίο έχει αφαιρεθεί ο πυρήνας, επιτρέπεται η δημιουργία κλωνοποιημένης βλαστοκύστης από την έσω μάζα της οποίας, θεωρητικά μπορούν να δημιουργηθούν ιστοί που είναι ανοσολογικά απόλυτα συμβατοί με τον πάσχοντα. Έτσι, αποφεύγεται η ανάγκη χορήγησης ανοσοκατασταλτικών φαρμάκων. Σαφώς όμως, και σε αυτή την περίπτωση υπάρχουν ηθικά διλήμματα, εφόσον απαιτείται η δημιουργία ενός κλώνοποιημένου εμβρύου αποκλειστικά και μόνο για να κατασκευαστεί το αυτόλογο μόσχευμα, με συνέπεια την αυτόματη καταστροφή του. Επιτυχής εξαγωγή βλαστικών κυττάρων έχει επιτευχθεί και μετά από αναπρογραμματισμό σωματικών κυττάρων ενηλίκων (somatic cell reprogramming). Αν περαιτέρω έρευνες αποδείξουν ότι τα βλαστοκύτταρα τα οποία προέρχονται από αναπρογραμματισμένα σωματικά κύτταρα ενηλίκων, έχουν την ίδια η παρόμοια παντοδυναμία με τα εμβρυικά, τότε αναμένεται να προκληθεί μια πραγματική επανάσταση στο χώρο των βλαστοκυττάρων” εξηγεί η κ. Χατζημελετίου .

Βλαστοκύτταρα ομφαλοπλακουντιακού αίματος και αδέλφια σωτήρες

Τα πιο πολυσυζητημένα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα είναι αυτά του ομφαλοπλακουντιακού αίματος (ΟΠΑ) τα οποία είναι πολυδύναμα αιμοποιητικά κύτταρα. Ασθενείς με σοβαρά συγγενή ή επίκτητα νοσήματα του αίματος, όπως λευχαιμίες, αναιμίες κ.α., οι οποίοι χρειάζονται μεταμόσχευση αιμοποιητικών κυττάρων  αλλά δεν έχουν συμβατό δότη στην οικογένειά τους, βασίζονται στην ανεύρεση μη συγγενούς δότη από τις δεξαμενές δοτών. Στις δεξαμενές αυτές, ως κύριες πηγές μοσχευμάτων χρησιμοποιούνται ο μυελός των οστών ή το περιφερικό αίμα από εθελοντές αιμοδότες, ή το ομφαλοπλακουντιακό αίμα, το οποίο συλλέγεται από τον ομφάλιο λώρο μετά τον τοκετό και φυλάσσεται σε ειδικές τράπεζες, δημόσιες και ιδιωτικές.

 Όπως αναφέρει η κ. Χατζημελετίου είναι ίδια κύτταρα με αυτά των μοσχευμάτων μυελού των οστών που καταπολεμούν καρκίνους και συναφείς ασθένειες του αίματος, αλλά υπερτερούν έναντι των μοσχευμάτων μυελού των οστών επειδή μπορούν να χρησιμοποιηθούν με μεγάλη επιτυχία σε ετερόλογη μεταμόσχευση.

“Αυτό συμβαίνει διότι τα κύτταρα του ΟΠΑ έχουν μειωμένη ανοσογονικότητα και μειωμένη συχνότητα και βαρύτητα GvHD (Graft versus Host Disease). Για το λόγο αυτό θεωρούνται καταλληλότερο μόσχευμα από τον μυελό των οστών. Στις περιπτώσεις όπου κάποιο παιδί πάσχει από κακοήθεια και δεν υπάρχουν συμβατοί δότες στην οικογένεια ή στις δεξαμενές δοτών, οι γονείς έχουν τη δυνατότητα να επιλέξουν τη διαδικασία της εξωσωματικής γονιμοποίησης σε συνδυασμό με την προεμφυτευτική διάγνωση για ιστοσυμβατότητα, ώστε να αποκτήσουν ένα δεύτερο παιδί που θα είναι απόλυτα συμβατό με το πάσχον και θα μπορεί να σώσει τη ζωή του πρώτου (αδέλφια σωτήρες). Η γυναίκα κυοφορεί το απόλυτα συμβατό έμβρυο και κατά τη γέννηση γίνεται λήψη βλαστοκυττάρων ΟΠΑ από το αδελφάκι σωτήρα, τα οποία στη συνέχεια μεταμοσχεύονται (συχνά μαζί με μυελό των οστών) στο πάσχον παιδί χαρίζοντάς του ίαση στην ασθένεια” προσθέτει η κ. Χατζημελετίου.

Εφαρμογές βλαστοκυττάρων στην ορθοπεδική

Στα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα εστιάζεται ιδιαίτερα και το ενδιαφέρον των ορθοπεδικών χειρουργών επισημαίνει ο κ. Γαλάνης. Τα μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα από τον μυελό των οστών και το λιπώδη ιστό χρησιμοποιούνται σήμερα στην ορθοπεδική για την θεραπεία των καταγμάτων, την αναγέννηση του αρθρικού χόνδρου και την επούλωση ρήξεων συνδέσμων, μηνίσκων και τενόντων, εφόσον υπό κατάλληλες συνθήκες μπορούν να διαφοροποιηθούν σε κύτταρα του μυοσκελετικού συστήματος, συμβάλλοντας στη δημιουργία νέων οστών, αρθρικού χόνδρου, τενόντων και συνδέσμων.

“Η πρώτη εφαρμογή σε ανθρώπους δημοσιεύτηκε το 2014. Επρόκειτο για μία πολυκεντρική συγκριτική τυχαιοποιημένη μελέτη αναγέννησης του μηνίσκου του γόνατος και ασφάλειας εφαρμογής της μεθόδου. Το επίπεδο τεκμηρίωσης της μελέτης κατείχε τον ανώτατο βαθμό και τα αποτελέσματα ήταν εντυπωσιακά. Έκτοτε ακολούθησαν πλήθος μελετών με παρόμοια αποτελέσματα.

Η μέθοδος έχει εφαρμοστεί σε διάφορες παθήσεις όπως αναγέννησης χόνδρου, μηνίσκων, οστών, συνδέσμων, τενόντων, κυρίως ως συμπληρωματικής της χειρουργικής θεραπείας” σημειώνει ο κ. Γαλάνης.

ΑΠΕ-ΜΠΕ