Celulele Stem - Pluripotente

Organismul uman este format din peste 200 de tipuri de celule diferite, toate provenind dintr-o singura categorie de celule: celula stem.

Celulele stem (denumite si celule suşă) sunt celulele primordiale ale organismului uman, care au abilitatea de a se divide si se pot diferentia la randul lor in celule adulte care intra in componenta tesuturilor si organelor corpului uman. Mai exact, celulele stem pot evolua in celule mature cu caracteristici si forme specializate cum ar fi celulele sangvine, celulele sistemului nervos, cardiomiocite sau celulele tegumentare.

Celulele stem prezinta subiectul unui numar din ce in ce mai mare de cercetari, publicatii si conferinte care prezinta noi posibile utilizari sau perfectionari ale unor metode de folosire ale acestor celule stem in diverse terapii.

Este remarcabil ca, intr-un mediu de crestere optim, celulele stem din maduva osoasa si cele din sangele cordonului ombilical au o capacitate de diferentiere mult mai mare decat cele provenind din alte tesuturi.

In functie de capacitatea lor replicativa si de potentialul de diferentiere, celulele stem au fost clasificate in:

1. Celule stem totipotente. Sunt produse prin fecundarea unui ovul cu un spermatozoid. Tot celule totipotente sunt si acele celule aparute dupa primele diviziuni ale ovocitului fecundat. Acestea celule stem totipotente se pot diferentia in orice tip de celula, si au capacitatea sa formeze o placenta si un embrion intreg;

2. Celule stem pluripotente. Sunt descendente ale celulelor stem totipotente. Se pot diferentia in toate tipurile celulare, cu exceptia celulelor totipotente. Sunt capabile sa formeze tesuturi derivate din toate cele trei foite embrionare (endoderm, mezoderm si ectoderm);

3. Celule stem multipotente. Sunt celule stem care produc celulele dintr-o singura familie, progenitori ai celulelor din diferite tesuturi (ex:celulele stem hematopoietice se vor diferentia in celulele sanguine: hematii, celule albe, trombocite etc). Au un potential regenerativ imens si isi reinnoiesc continuu populatiile celulare;

4. Celule stem unipotente. Acest tip de celule stem pot produce un singur tip de celule, dar au proprietatea de a se reinnoi, ceea ce le diferentiaza de celulele non-stem.

Sursele de celule stem pot fi : de la nivelul cordonului ombilical, celulele embrionare, celulele canceroase sau din organismul adult.

Celulele stem din cordonul ombilical sunt derivate din sangele din placenta si vasele ombilicale si pot fi recoltate dupa nastere. Inca din anul 1988 aceste celule au fost folosite pentru a trata boala Gunther, sindromul Hunter, sindromul Hurler, leucemia limfoblastica

acuta si alte afectiuni in special ale copiilor. Imediat dupa nastere sangele ramas la nivelul venei ombilicale este colectat in kituri speciale furnizate de firmele specializate in depozitarea sangelui ombilical si a celulelor stem.

Dupa recoltare, aceste kituri cu sange ombilical sunt transportate la firmele specializate, unde sangele este imediat analizat pentru a detecta diferiti agenti infectiosi si pentru a determina tipul tesutului. Apoi in functie de firma este depozitat in banci de celule stem tot sangele sau doar celulele stem in nitrogen lichid pana in momentul cand sunt necesare.

Japonezii şi americanii au reuşit să programeze celule ale pielii astfel încât să devină pluripotente (celule stem). Asta înseamnă că aceste celule ar putea deveni, ulterior, oricare dintre celulele specializate din organism.

Nu mai e surprinzător, fiindcă s-a reuşit, de fapt, imitarea naturii. Natura foloseşte o combinaţie de proteine care "spune" celulelor embrionare ce rol să îndeplinească şi le programează astfel să se transforme în anumite tipuri de ţesuturi. Cercetătorii care au realizat aceste celule au descoperit care sunt proteinele programatoare şi le-au pus la treabă.

Medicina regenerativă face un mare pas. Se deschid noi oportunităţi, dar apar şi noi probleme potenţiale: accelerarea îmbătrânirii populaţiei, probleme de natură etică (unii vor întreba dacă avem dreptul să ne jucăm de-a Dumnezeu), suprapopulare etc.

Pe de altă parte, oportunităţile sunt importante: reducerea bolilor şi a cheltuielilor asociate cu tratamentele, prelungirea duratei de viaţă într-o stare de sănătate bună, noi ţinte pentru investiţii (mă refer la companiile care vor dezvolta şi comercializa noile metode de tratament pe bază de celule pluripotente).

In numărul din 1 noiembrie 2011 al revistei de specialitate Genes & Developement s-a publicat un articol ştiinţific care arăta rezultatele unei echipe de cercetători referitoare la posibilitatea redării tinereţii unor celule îmbătrânite devenite nefuncţionale. Echipa Institutului Naţional Francez pentru Sănătate şi Cercetare Medicală (INSERM), denumită „Plasticitate genomică şi îmbătrânire” şi condusă de Jean-Marc Lemaitre, a „reîntinerit” celule de la persoane de peste 100 ani. Celulele adulte îmbătrânite au fost prelevate şi reprogramate în laborator pentru a redeveni celule stem pluripotente – celule capabile să dea naştere oricărui tip de celule/ţesut. Experimentul a reuşit şi astfel celulele vârstnice şi-au regăsit tinereţea şi caracteristicile celulelor stem embrionare.

Într-o primă etapă, cercetătorii au reuşit să multiplice celulele prelevate ce provin din pielea unei persoane de 74 de ani, pentru ca acestea să atingă stadiul de senescenţă(imbatranire). Apoi, au procedat la reprogramarea celulelor, graţie unui cocktail biochimic. Analiza celulelor obţinute a arătat că ele nu au conservat nicio urmă din stadiul de îmbătrânire la care ajunseseră şi că au caracteristicile fiziologice ale celulelor tinere, atât din punct de vedere al capacităţii de proliferare, cât şi din punct de vedere al metabolismului celular. Prin urmare, ceea ce s-a realizat a fost readucerea unor celule normale, care au atins punctul de uzură maximă, în care nu se mai puteau diviza, senescenţa, la stadiul de celule nespecializate, deci foarte tinere, cu un potenţial imens de divizare şi diferenţiere, numite celule stem pluripotente induse. Jean-Marc Lemaitre afirma: „markerii de vârstă ai celulelor au dispărut şi celulele pe care le-am obţinut pot să producă celule funcţionale, de toate felurile, cu o capacitate de proliferare (a se inmulti repede/diviziune) şi cu o longevitate crescută”. Aceste metode au fost apoi aplicate pe celule provenite de la persoane mai vârstnice, de 92, 94, 96 şi, respectiv, 101 ani. Şi s-a observat că rezultatele sunt similare. „Strategia noastră a funcţionat şi pe celulele centenarilor. Vârsta celulelor nu mai este o barieră în reprogramare“, afirma Jean-Marc Lemaitre.

Cercetatorii de la Centrul de Cercetare in Alergologie si Imunologie RIKEN din Japonia au reusit sa creeze un tip de celule, limfocite T killer, capabile sa distruga celulele canceroase.

Pentru a le crea, echipa de cercetatori a reprogramat limfocitele T, specializate in distrugerea unui anumit tip de cancer, in celule stem pluripotente induse (celula iPS). Celulele iPS au generat limfocite T active, capabile sa distruga celulele canceroase.

Conform oamenilor de stiinta, limfocitele T killer sunt produse in mod natural de organismul uman insa intr-un numar mic. Rolul acestor limfocite este de a creste sistemul imunitar, atunci cand organismul este atacat de tumorile canceroase.Potrivit studiului, injectarea limfocitelor in cantitati mari ar putea mari functia sistemului imunitar şi ar conduce la distrugerea cancerului.