Chytrá kmenová buňka může opravovat poškození kdekoli v těle

"Kmenové buňky, které jsme vyvinuli, se mohou přizpůsobit svému okolí a opravit řadu poškozených tkání," říká hematolog John Pimanda, profesor na UNSW Medicine & Health, jeden z autorů studie, publikované v časopise Science Advances. "Doposud nikdo nevytvořil takto adaptivní lidskou multipotentní kmenovou buňku."

Každá lidská buňka obsahuje stejnou DNA. Rozdíl mezi srdeční buňkou a neuronem tkví v odlišném využívání genů. Zatímco některé geny jsou aktivně přepisovány do podoby proteinů, jiné jsou "umlčeny" a buňkou nevyužívány. Proto buňky zaujímají různé tvary a chování. Myšlenkou práce bylo tyto přirozené "umlčovací" modifikace zvrátit a dát buňce možnost využít v případě nutnosti kterýkoli gen své DNA a stát se tak součástí libovolné tkáně.

Vědci iMS vytvořili tak, že lidské tukové buňky vystavili specifické směsi látek, která způsobila, že ztratily svou původní identitu. Pro tento účel použili azaciditin, látku používanou při léčbě rakoviny krve a přirozeně se vyskytující růstový faktor, který stimuluje buněčný růst a opravu poškozených tkání. Takto upravené buňky pak ztratily tuk a zcela se zbavily své původní podoby.

Následně je vstříkli do myší, kde zprvu zůstaly nečinné. V okamžiku, kdy však myši utrpěly zranění, kmenové buňky se přizpůsobily svému okolí a transformovaly se do tkáně, která opravu vyžadovala. A to bez ohledu na typ tkáně - ať už šlo o svaly, kosti, chrupavky, nebo krevní cévy, iMS pokaždé splnily svůj úkol. "Kmenové buňky se chovaly podobně jako chameleoni," připodobňuje svůj objev hlavní autorka práce, doktorka Avani Yeola.

Podobné experimenty přinášejí řadu úskalí, například riziko vzniku nádorů. Buňky iMS však žádné známky nežádoucího tkáňového růstu nevykazovaly.

Vědci již mají představu o tom, jakým způsobem by mohly být jejich iMS buňky použity k terapii. Podle nich existují dva způsoby. První z nich navrhuje odebrat pacientovi tukovou tkáň, tu zmíněným způsobem přeprogramovat a následně je dotyčnému zpětně vstříknout do těla. Druhou možností je nainstalovat do těla jednoduchou mini pumpu, a to poblíž pacientova kritického orgánu, například srdce. Pumpa by pak periodicky kmenové buňky sama vstřikovala do místa poškození.

Přestože vědci zaznamenali s pokusy na hlodavcích povzbudivé výsledky, uvědomují si, že k potenciálnímu využití v klinické praxi je čeká stále dlouhá cesta. Poukazují především na bezpečnost a nutné preklinické a klinické studie, které jejich kmenové buňky čekají.

Originální publikace: https://advances.sciencemag.org/content/7/3/eabd1929

Zdroj: Phys.org, zdroj titulního obrázku: National Cancer Institute.