Oamenii de știință din Norvegia dezvoltă celule donatoare superioare pentru a trata diverse afecțiuni
Celule de la nouă „super donatori” sunt colectate în Oslo, cu scopul de a repara sau înlocui celulele, țesuturile și organele deteriorate la pacienții care suferă de afecțiuni precum infarctul miocardic și boala Parkinson.
În laboratorul de la Universitatea din Oslo, cercetătorii au pe antebrațe cicatrici misterioase, rotunde sau în formă de cruce. Aceștia își oferă propria piele pentru a obține celule cutanate, care sunt lăsate să crească și să se multiplice. Apoi, acestea sunt reprogramate în așa-numitele celule stem pluripotente induse (iPS), care pot să se divizeze la nesfârșit și să devină orice tip de celule specializate din organism, cum ar fi celulele musculare, sanguine sau nervoase.
Celulele obținute din celulele iPS sunt tot mai utilizate în studii clinice. Scopul este ca acestea să fie folosite pentru a trata diverse boli care necesită repararea sau înlocuirea celulelor, țesuturilor și organelor deteriorate. Exemple includ boala Parkinson, afecțiunile oculare degenerative, bolile grave ale pielii, infarctul și diabetul.
Joel Glover este șeful Norwegian Core Facility for Human Pluripotent Stem Cells, situată la Institutul de Științe Medicale de Bază al Universității din Oslo, fiind, de asemenea, afiliat cu Departamentul de Imunologie și Medicină de Transfuzie de la Spitalul Universitar din Oslo (OUH).
Facilitatea de bază colaborează strâns cu Registrul Norvegian de Donatori de Măduvă Osoasă și cu Laboratorul de Celule Ex Vivo de la OUH. Registrul include 39.000 de persoane înregistrate ca donatori de măduvă osoasă, dintre care unii sunt considerați „super donatori”. „Acești indivizi au o compunere genetică care face ca celulele produse de ei să poată fi folosite pentru a trata o mare parte din populația etnică norvegiană și, de fapt, o mare parte din populațiile etnice scandinave și islandeze”, explică Glover. Se creează o biobancă asemănătoare unei bănci de sânge, care va conține celule iPS ce pot fi regenerate. Asta înseamnă că, atunci când un super donator oferă celule, putem să stabilim celule stem care, în principiu, „durează pentru totdeauna”. Proiectul se numește Norwegian Biobank of iPS Cells for Clinical Application (NIBCA).
„Rolul facilității de bază este de a asigura calitatea fiecărui pas în proces, ceea ce este absolut esențial înainte ca procedurile să poată fi stabilite în Laboratorul Ex Vivo care produce celule pentru utilizare la pacienți”, spune profesorul.
Una dintre primele afecțiuni pentru care celulele iPS din NIBCA ar putea fi utilizate este degenerarea maculară, o boală oculară legată de vârstă. Aici, stratul cel mai interior al ochiului, epitelul pigmentat retinal, se deteriorează, ceea ce duce la distrugerea treptată a celulelor din macula retiniană, îngreunând citirea și recunoașterea fețelor. „Colaborăm cu Centrul de Cercetare a Ochiului și Diagnostice Inovative (CERID) de la OUH, condus de Goran Petrovski de la Departamentul de Oftalmologie al spitalului. El și echipa sa lucrează la obținerea epitelului pigmentat retinal din celulele iPS și au testat transplantarea acestuia în porci. Au stabilit protocoale, ceea ce înseamnă că, imediat ce vom avea celule iPS în NIBCA, oftalmologii pot începe să proiecteze studii clinice pe pacienți. Epitelul pigmentat retinal obținut din celulele iPS va putea repara daunele din retină”, afirmă Glover.
NIBCA are ca obiectiv inițial recrutarea a nouă super donatori. Fiecare dintre noi are un amestec specific de proteine de suprafață pe celulele sale. La super donatori, acest amestec este mai puțin variat. Astfel, celulele lor nu sunt percepute ca fiind atât de străine de sistemul imunitar atunci când sunt transplantate în altă persoană. „Am constatat că nouă super donatori vor putea acoperi nevoia de celule pentru mai mult de jumătate din populația etnică norvegiană”, explică profesorul. Donatorii pot oferi consimțământul pentru donarea celulelor, care trebuie să treacă printr-un regim strict de teste pentru a se asigura că pot fi utilizate în siguranță la pacienți. Printre altele, celulele sunt examinate pentru modificări în materialul genetic care ar putea crește riscul de cancer. Până acum, șapte super donatori au oferit o mică bucată de piele.
După recoltarea probei de piele, aceasta este tăiată în bucățele mici. Fragmentele sunt plasate într-un recipient cu lichid, cu o sticlă așezată deasupra pentru a le apăsa. Celulele cutanate încep apoi să crească. Celulele sunt recoltate, iar reprogramarea lor începe. „În toamnă, ne așteptăm să avem celulele cutanate de la ultimii doi donatori. Ne coordonăm eforturile cu mai multe alte țări. Prin această colaborare, putem să ne apropiem de o acoperire completă a celulelor pentru populație, nu doar în Norvegia, ci în toată Europa”, afirmă Glover.
Cercetări în Suedia testează tratamente pentru boala Parkinson folosind celule stem. Celulele iPS din NIBCA ar putea fi incluse în acest tip de tratament. Aceasta implică generarea de celule care sunt precursori ai celulelor nervoase care produc dopamină, care sunt apoi transplantate în regiunea afectată a creierului. Se așteaptă ca acestea să continue să se dezvolte și să înlocuiească celulele nervoase degenerative. În Statele Unite, celulele iPS sunt utilizate pentru a genera piele pentru pacienții cu boala genetică gravă epidermoliză buloză. Aici, defectul genetic este corectat în celulele iPS, astfel încât să poată fi produse celule cutanate sănătoase. „Colegi din Portugalia produc acum celule musculare cardiace din celule iPS în loturi de până la 50 de litri în ‘bioreactoare’ speciale. Acestea sunt utilizate pentru a forma o bucată de perete cardiac care poate fi plasată ca un ‘plasture’ peste un infarct”, spune Glover. Conform profesorului, producția pe scară largă reprezintă o dezvoltare interesantă. Aceasta deschide posibilitatea de a produce celule de care societatea ar putea avea nevoie urgent, în cazul unor războaie sau dezastre, cum ar fi celulele sanguine sau celulele cutanate. „Cu doar câteva bioreactoare, noi, aici în Norvegia, am putea produce, de asemenea, litri de astfel de celule într-un timp relativ scurt, genetic potrivite pentru o mare parte a populației”, afirmă el.
În prezent, NIBCA a avansat la un nivel în care Norvegia se află printre liderii din Europa. „Colaborăm activ cu bănci similare care se stabilesc în străinătate, astfel încât să putem coordona recrutarea super donatorilor. În acest context, NIBCA va fi foarte important, în special pentru populația țărilor nordice. Dar pentru a duce NIBCA la bun sfârșit este nevoie de mai multă finanțare”, concluzionează Glover.
