Mennyire ősi az őssejt-tudomány?

Honnan tudtuk volna, mi az őssejt, amikor még a sejtet sem ismertük? Hogy remélhették, hogy a szájon át adott őssejt gyógyulást hozhat? Számos talány és jó néhány Nobel-díj vezetett a mai sikeres őssejt-gyógyászatig.
A hőskor nem az ókor
A sejtek megismerése, a sterilitás biztosítása, a szövettenyésztés technikájának kifejlesztése nélkül ma nem beszélhetnénk őssejt-kutatásról. Az őssejtek ismeretével pedig vajmi kevésre jutnánk, ha azokat nem tudnánk beültetni később abba a testbe, ahonnan származnak, vagy egy másik beteg szervezetbe. Ezért a sejtszintű ismeretek mellett elengedhetetlen mindaz a tudás, ami a szövet-transzplantációs próbálkozások során nyertünk. Miután a vér is szövet, az első szövetátültetés maga a vértranszfúzió. A mai transzfuziológia tudománya nem létezne Dr. Karl Landsteiner, bécsi orvoskutató nélkül, aki 1930-ban vehette át Nobel-díját az AB0-vércsoportrendszer felfedezéséért. Mérföldkövet jelentett a többi vércsoport felfedezése is, az immunológia megszületése, ezen belül pedig a molekuláris szintű immunológia számos vívmánya.

Mindebből nyilván sejthető, hogy nem túl régi múltra kell visszatekinteni, ha azt keressük, honnan is származik az ötlet, miként vált lehetővé, hogy köldökzsinórvérrel akarjunk és tudjunk gyógyítani. A rövid múlt ellenére mégis annyi jelentős felfedezés zajlott a témában, és annyit tudás gyűlt össze az elmúlt röpke ötven év alatt, hogy a történelmi áttekintés is csak a legfontosabb eseményeket veheti sorra.

Az őssejtkutatás kezdetei az 1800-as évek közepére tehetők. Ekkor vált világossá, hogy testünk építőkövei, amolyan alapegységek a sejtek. Felfedezték, hogy osztódás nyomán az egyik sejtből két másik tud fejlődni. Az első igazi őssejtre a múlt század fordulóján figyeltek föl, olyan sejtekre bukkantak, amiből vérsejtek keletkeztek.
Az őssejtek nem halnak ki - a laborban sem
1907-ben az amerikai Ross Harrison, majd később francia kollégája, Alexis Carrel megteremtette a szövettenyésztés alapjait. Munkájuk nyomán lehetővé vált, hogy a szöveti sejteket a szervezeten kívül is életben tartsák, mi több, osztódásra késztessék. Ez volt a feltétele, hogy alaposabban megismerhessük különböző szöveteink sejtjeit. A köldökzsinórvér-felhasználás kapcsán ma újból jelentőséget kap a szövettenyésztés, hiszen a levehető vérmennyiségben található őssejtek száma általában nem elegendő a felnőttek gyógyítására, tenyésztéssel viszont szaporítható lenne.
Transzplantációs kezdetek
Az első szervátültetéses állatkísérletek a XIX. században zajlottak, bár akkor a megfelelő műtéti technika kikísérletezése állt a kutatások középpontjában, a kilökődéssel kapcsolatban még nem voltak ismeretek. Az első sikeres veseátültetés egy kutyán zajlott, és Ullmann Imre pécsi születésű orvos nevéhez fűződik, aki 1902 márciusában számolt be eredményéről a bécsi klinikán. Az első emberi vesetranszplantációra 1933-ban került sor. Az ukrán Voronoy halott donorból ültette át a szervet veseelégtelenségben szenvedő páciensébe. A hölgynek ez lett volna az utolsó esélye, de a szerv kilökődött.
Bármily meglepő, a XX. század elején már próbálkoztak csontvelősejtek bejuttatásával anémiában (vérszegénységben) és leukémiában szenvedők szervezetébe. Ez azonban szájon át történt, ennek megfelelően nem is bizonyult sikeres gyógymódnak.

Ígéretes laboratóriumi állatkísérletek folytak viszont olyan egerekkel, melyek csontvelőjében kóros elváltozás történt. Infúzióval a vénába juttatott idegen egércsontvelővel sikerült helyreállítani működését. A kísérleteken felbuzdulva az orvosok azon törték a fejüket, hogyan lehetne biztonságosan alkalmazni a humán gyógyászatban.
Családban marad?
Közben az 1940-es években George Schnell daganatokkal kapcsolatos vizsgálatai során felfigyelt a szövetkilökődés jelenségére. Az átoltott daganatok csak genetikai rokonságban álló egerekben maradtak meg. Az összefüggésre vonatkozó sejtését kísérletesen igazolta is. Az ő nevéhez fűződik a szöveti összeférhetetlenségért felelős antigének felfedezése, amit MHC-nek, Major Histocompatibility Complexnek nevezett el.

Sugárfertőzés nyomán megbetegedett személyekbe az 50-es évek második felében már több alkalommal próbáltak csontvelői sejteket juttatni francia orvosok, bevett gyógymóddá azonban nem vált. Mígnem a szintén francia orvos, Jean Dausset, 1958-ban jelentős, az immunrendszer felfedezésével kapcsolatos felfedezést tett. Beazonosította az első humán hisztokompatibilitási (szöveti összeférhetőségi) antigént, amit Humán Leukocyta Antigén-nek nevezett el. Ez a rendszer a korábban egereknél felfedezett MHC megfelelője. E fehérjék a legtöbb testi sejt felszínén megtalálhatók, bár nevük, a HLA rövidítés a humán leukocita antigén elnevezésből adódik. Dausset kollegája, Benacerraff nevéhez fűződik az immungenetika alaptörvényének leírása, miszerint a kilökődési reakció erőssége a donor és recipiens közötti hisztoinkompatibilitás mértékétől függ. Megfordítva ez azt is jelenti, hogy minél nagyobb a szövetek HLA-hasonlósággal jellemezhető azonossága, annál nagyobb valószínűséggel fogadja be a recipiens szervezet a beültetett szervet. Schnell, Dausset és Benacerraff felfedezéseikért később Nobel-díjat kaptak.

A szöveti összeférés, azaz a HLA-fehérjék maximális hasonlósága, azaz azonossága egyedül egypetéjű ikrek esetében garantált, ezért a 60-as évekig közöttük történtek az első transzplantációk - többek között sikeres veseátültetések -, s csak ezután merészkedtek az orvosok családtagok, majd idegenek közötti szerv- illetve szövetátültetésre.
Őssejt-transzplantációk nyomában
Az őssejtek felfedezése valójában csak 1963-ban következik be. Amerikai kutatók egerek csontvelőjében őssejteket találtak. Ezekből az őssejtekből alakulnak ki a vér alakos elemei, a különböző vérsejtek, vagyis ezek az őssejtek valójában vérképző sejtek.
Az első sikeres csontvelő-átültetést 1968-ban a Minnesotai Egyetemen végezték. Az immunhiányos betegségben szenvedő gyermek testvérétől kapott csontvelőt.
A 70-es évektől a betegekbe való csontvelő átültetések már konkrétan ezen vérképző őssejtek átültetését célozzák.

1973-ban egy New York-i orvoscsoport, a Memorial Sloan-Kettering Rákkutató Központ munkatársai hajtották végre az első nem rokonok közti csontvelő-átültetést. Az öt éves, immunhiányos betegségben szenvedő beteg számára egy koppenhágai csontvelődonor-bankban találtak donorra. A hetedik infúziós kezelés után a beültetés sikerült, és a vérképzőfunkció rohamosan javulni kezdett.
Idővel a kutatók számára a végrehajtott nagyszámú transzplantáció nyomán kezdett kikristályosodni a HLA-A, HLA-B és HLA-DR hisztokompatibilitási fehérjék meghatározó jelentősége az átültetés sikere szempontjából.
Az első leukémiában szenvedő és idegen csontvelő-transzplantációval gyógyított beteg az amerikai Laura Graves volt. A gyermek a beavatkozás után száz nappal gyógyultan távozott a kórházból, de két évvel később belehalt kiújult betegségébe. Az ő esete is hozzájárult az Egyesült Államokban egy központi nemzeti donorbank megszervezéséhez és felállításához, melyben Laura családja jelentős részt vállalt. Az álom 1986-ban vált valósággá.

1990-ben újabb Nobel-díjassal gazdagodott az őssejt- és transzplantációs gyógyászat. Dr. E. Donnall Thomas a 70-es évek végén több mint száz csontvelő-átültetést hajtott végre aplasztikus anémiában és leukémiában szenvedő betegeken. A számukra hozott gyógyulás mellett megfigyeléseivel a nem rokon átültetésekhez is jelentősen hozzájárult.
Életet hozó életek
1981-ben egerek embrionális őssejtjeit sikerült mesterséges körülmények között továbbtenyészteni sejtvonallá, egy évre rá pedig elkezdték tanulmányozni a köldökzsinórvért. Hamarosan kiderült, hogy ebben is hematopoetikus, azaz vérképző őssejtek találhatók, amelyek kiválóan alkalmasak lehetnének a transzplantációra.

1988-ban már sor került az első köldökzsinórvér-alkalmazásra. A beteg, Fanconi-anémiában szenvedő kisfiúnak leánytestvére sietett segítségére, akiről még magzat korában kiderítették, hogy a HLA-tipizálás szerint köldökzsinórvér-sejtjei alkalmasak a beültetésre, továbbá nem szenved bátyjához hasonlóan ebben az örökletes vérszegénységben, tehát minden szempontból alkalmas szervdonornak. A transzplantáció kilökődés nélkül, sikeresen lezajlott, a fiú a műtét után 15 évvel is változatlanul jó egészségnek örvendett.
E beültetés időpontjában még alig tudtak valamit a köldökzsinórvérben rejlő gyógyászati lehetőségekről, mindössze Broxmeyer és Boyse úttörőnek számító őssejtkutatásainak eredményei álltak rendelkezésre. Az első nem rokoni köldökzsinórvér-beültetés 1993-ban zajlott a Duke Egyetemen. Ma évente mintegy 500 köldökzsinórvér-transzplantációt hajtanak végre.
Szerző: Forrás: Megjelent:
Máriáss Márta HáziPatika.com 2006. június 30.

Válasz

Az őssejtek haszna
A fogantatáskor találkozik össze a petesejtben és az ondósejtben lévő 23-23 kromoszóma és teremtődik meg az alapja az új élet indulásának
A fogantatáskor találkozik össze a petesejtben és az ondósejtben lévő 23-23 kromoszóma és teremtődik meg az alapja az új élet indulásának. A fogamzást követő első 14 napban két fontos esemény tanúi lehetünk. Egyfelől a petevezeték oldalsó szájadékából - ahol a két ivarsejt egymásra talál - a magzatkezdemény mintegy hét nap alatt vándorol el a méhbe, majd a következő héten beágyazódik a fogadására felkészült méhnyálkahártyába. Másfelől elkezd osztódni, így a magzatkezdemény először két részre, majd 4, 8, 16, 32 és így tovább. Amikor a magzatkezdemény beágyazódik a méhben, akkor már a szederhez hasonlóan sok részből - szegmentből - tevődik össze. Témánk szempontjából azonban az a legfontosabb, hogy az e szegmenteket alkotó sejtek 46 kromoszómájában lévő 30 000 gén teljesen azonos, vagyis a géneket alkotó genetikai anyagban, a DNS-makromolekulában még semmiféle specializálódás nem indult meg.
Sorsdöntő nap
A magzati fejlődés 15. napja döntő jelentőségű életünk alakulása szempontjából. Ekkor kezdenek kialakulni a főbb testformák (fej, törzs, végtagok stb.) és a szervek (agy, szív, tüdő, vese, here stb.), s ennek megfelelően az ezeket alkotó speciális szövetek és sejtek. Ezek a sejtek azonban alapvetően különböznek egymástól, hiszen az agysejtek feladata lesz a gondolkodás, míg a szívizom-sejteknek a szív működését, ezáltal a vérkeringés fenntartását kell biztosítania. A tüdőhámsejtek a lélegzést, a vesesejtek a vizelet-elválasztást, a here sejtjei pedig az ondótermelődést biztosítják. Mindezek csak úgy érhetők el, hogy a mintegy 2 méter hosszú DNS-makromolekulán belül lévő 3,2 milliárd nukleotid (nevezhetnénk betűnek is) közül e speciális feladatokra felkészülő sejtekben más DNS-szakaszok lépnek működésbe. Vagyis a szederszerű magzatkezdemény eddig mindenre képes sejtjeiből csak meghatározott feladatra specializálódott genetikai állományú sejtek alakulnak ki. Olyan ez, mint a fiatalság, a gyerekből még minden lehet, az iskolák elvégzését és pályaválasztást követően azonban már csak speciális foglalkozások ellátására vagyunk képesek. S ez így van jól, hiszen az emberek csak így tudnak megfelelni a társadalmi munkamegosztás bonyolult feladatának. Hiszen az emberi szervezet csodálatosan sokszínű működése is csak a sajátos feladatokra specializálódott sejtek révén érhető el.
Szervátültetések problematikája
Életünket azonban előbb-utóbb betegségek keserítik meg, amikor is a speciális feladatot ellátó szervek és ezen belül a sejtek működése elromlik, és képtelenné válnak küldetésük teljesítésére. Így a hasnyálmirigy úgynevezett szigetsejtjei megbetegedésük miatt nem tudnak inzulint termelni, ezért kialakul a cukorbetegség. A szív izomzatát ellátó koszorúerek elmeszesedése olyan mértékű lehet, hogy elzáródnak és emiatt a szívizomzat vérellátás nélkül marad és elhal (ez az úgynevezett szívinfarktus). A központi idegrendszer bizonyos sejtjeinek megbetegedése pedig felelőssé tehető a Parkinson- és Alzheimer-kórért.

Az orvosok sok mindennel megpróbálkoznak az e betegségért felelős szervek vagy sejtek működésének javításáért, de a kezelések hatásfoka korlátozott. Éppen ezért régóta felmerülő igény a beteg szervek megújítása vagy újakra cserélése. Ezt az igényt elégítik ki a szervátültetések, amelyek azonban az emberek közötti immunológiai különbségek miatt is igen nehéz feladatot jelentenek. Az orvostudomány - részben a genetika csodálatos ívű fejlődésének köszönhetően - most egy új korszak nyitányához jutott el, az úgynevezett őssejtek ilyen célú hasznosításához.
Etikus eljárás
A magzatkezdeményből származó őssejtekhez jutni igen nehéz. A gyakorlatban egyetlen lehetőség kínálkozik erre és ez a lombikbébi módszer alkalmazása. Ilyenkor ugyanis a leendő édesanyából több petesejtet is kivesznek és ezeket "lombikban", tehát testen kívül termékenyítik meg a leendő édesapa ondósejtjével. A sikeres fogantatás után ugyanúgy megindul a magzatkezdemény osztódása, mint a várandós szervezetében. Ezután a körülbelül 16-32 sejtből álló magzatkezdeményt ültetik be a leendő édesanya méhébe. Ha a beültetés elsőre sikerül, akkor több magzatkezdemény megmarad és ezekből őssejtek nyerhetők. A lombikbébi módszer azonban igen korlátozott mennyiségű őssejtet biztosít. Azt pedig még szakemberek többsége is - nem beszélve az egyházak képviselőiről - megengedhetetlennek tartják, hogy az őssejtek hozzáférhetősége miatt "állítsanak elő" ilyen módon magzatkezdeményeket. Szerencsére a tudományos kutatások igazolták, hogy a magzati fejlődés 15. napján meginduló szerv, szövet és sejt specializálódás ellenére a magzatban, elsősorban a vérképzőrendszerben megmaradnak ilyen őssejtek, és ezek a születéskor a köldökzsinórvérből kinyerhetők. A köldökzsinórvérből származó őssejtek gyűjtése semmiféle erkölcsi problémát nem vet fel, még a katolikus egyház feje, a római pápa is üdvözölte alkalmazását.

A köldökzsinórvérből nyert őssejtek mélyhűtött állapotban hosszú ideig tárolhatók, és már eddig is számos alkalommal alkalmazták ezeket csontvelő-átültetés pótlására, sikerrel. Az újabb kutatások szerint mód van ezeknek az őssejteknek irányított specializálódását is elérni. Az így előállított hasnyálmirigy szigetsejtek beültetése a beteg szervezetébe pedig - a cukorbetegek életre szóló injekciós inzulin- kezelése helyett - e betegség meggyógyítását jelentené.
Korlátlan lehetőségek
Már emberi vizsgálatok eredményei is igazolják, hogy az őssejtekből előállított szívizomsejtek képesek beépülni a szívinfarktus után elhalt szívbe és helyreállítani annak működését. Állatkísérletekben a Parkinson-, az Alzheimer-kórban is igen ígéretesnek találták a köldökzsinórvérből nyert őssejtek alkalmazását. Így az orvostudomány előtt egy új és csodálatos perspektíva nyílhat az emberi életet megkeserítő és megrövidítő betegségek meggyógyítására.

Mindezek ismeretében egyre elterjedtebb az újszülöttek születésekor a köldökzsinórvérből nyert őssejtek erre létesített "bankokban" való megőrzése. Hiszen az így 20 évre vagy akár hosszabb időre megőrzött őssejtek az újszülött-, de akár felnőtt- vagy időskorban jelentkező betegségeinek igen hatásos orvoslását szolgálhatják.
Szerző: Forrás: Megjelent:
Dr. Czeizel Endre Anyák Lapja 2002. augusztus 1.

Válasz