Veszélyes mutációk az őssejt-tenyészetekben

A laborban tenyésztett embrionális őssejtek genetikai anyagában nagy mennyiségben halmozódnak fel azok a változások, amelyek között a rák különböző fajtáit okozó mutációk is előfordulnak - derül ki egy újonnan megjelent tanulmányból. Ez az új felismerés felveti azt a kérdést, hogy vajon ezeket a sejteket később fel lehet-e használni gyógyászati célokra.

Az emberi embriókból nyert őssejtek képesek bármilyen sejttípussá fejlődni a megfelelő tenyésztési körülmények között, így rendkívüli jelentőségűek lehetnek olyan gyógyászati megoldásokban, ahol sejtek pótlására van szükség (ún. sejtterápia). A biztonságos sejtterápia megvalósításáig azonban még számos problémát meg kell oldani. Az egyik, hogy a legtöbb emberi embrionális őssejtvonal - azokat is beleértve, amelyek használatát az amerikai kormány engedélyezte a központilag támogatott kutatásokban - állati sejtekkel szennyezett. Az őssejteknek ugyanis egy tápláló sejtrétegre is szükség van a növekedésükhöz, ezért olyan környezetben tenyésztik őket, amelyben állati eredetű sejtek is vannak. Az emberi immunrendszer viszont védekezik az állati sejtek felszínén található fehérjék ellen, ezért a kutatóknak a jövőben más megoldást kell keresniük, ha sejtterápiás célokra is alkalmas őssejteket szeretnének tenyészteni (a problémáról részletesebben ld. a Veszélyes őssejtek c. korábbi anyagunkat).

Létezik azonban egy másik probléma is, amelyre most derült fény - írja a Nature online hírszolgálata. Minél hosszabb ideig tárolják a sejteket és minél tovább osztódnak, annál több hiba halmozódik fel a genetikai állományukban. "Ezek a mutációk jóval nagyobb problémát jelentenek, mint a sejtvonalak szennyezettsége" - mondja Aravinda Chakravarti, a baltimore-i Johns Hopkins University munkatársa.

Mutációk az osztódó sejtekben

A genetikai információt tároló DNS-re jellemző, hogy miközben másolódik, mutációk halmozódnak fel benne. Ennek oka, hogy a DNS-szál másolása során minden lépésnél fennáll a lehetőség, hogy hibák lépjenek fel. Az őssejtvonalakon végzett korábbi, kisebb volumenű kutatások azonban nem tudták kimutatni, hogy a sejtek DNS-ében felhalmozódott mutációk mennyisége problémát okozna. Chakravarti és kollégái elhatározták, hogy alaposabban is megvizsgálják ezt a kérdést, és kilenc olyan embrionális őssejtvonalat tanulmányoztak, amelyet az Egyesült Államokban korábban kormányzati pénzeken alapítottak. A lefagyasztott, eredeti őssejtek genetikai állományát összehasonlították a belőlük létrehozott újabb őssejtek DNS-ével. A lefagyasztott sejtek közül a legtöbb normálisnak tűnt, annak ellenére, hogy akadt köztük olyan is, amelyik már tíznél több alkalommal is osztódott, milliárdnyi utódsejtet hozva létre. A további osztódások során azonban egyre gyakoribbá váltak a hibák. A kilenc sejtvonal közül nyolc esetében figyelték meg egy vagy több olyan mutáció kialakulását, amelyek az embereknél előforduló különféle ráktípusok megjelenéséért felelősek.

Fiatalabb őssejtek kellenek terápiás célokra

A kutatás eredménye megkérdőjelezi azt az általános vélekedést, miszerint az őssejtek tulajdonságai változatlanok maradnak addig, ameddig nem hoznak létre belőlük egy bizonyos sejttípust. "Ez nem túl jó hír a számunkra, mert azt sugallja, hogy az őssejtek eltérő tulajdonságúak lehetnek az osztódás előtt, illetve az osztódást követően" - mondja Chakravarti. Az még nem tisztázott, hogy mi történne abban az esetben, ha ezeket az őssejteket gyógyászati célból beültetnék a betegek szervezetébe.

A jelenleg meglévő őssejtvonalaknak még nincs humán terápiás jelentőségük, inkább az alapkutatások szintjén nagyon fontosak. Chakravarti szerint a mostani eredményekből kiindulva érdemesebb lenne fiatalabb őssejtekkel kísérletezni, illetve genetikai vizsgálatoknak alávetni azokat a sejtvonalakat, amelyeket később terápiás célokra kívánnak használni. Roger Petersen (University of Cambridge) őssejtkutató szerint az eredményeket optimistán is lehet értelmezni, mivel a lefagyasztott őssejtek legnagyobb része nem tartalmazott káros mutációkat. Ez azt is jelenti, hogy azok az osztódások, amelyek a megfelelő őssejtszám eléréséhez szükségesek, még nem feltétlenül okoznak problémát. Petersen szerint a tanulmány eredményei alátámasztják, hogy a jelenleginél több, fiatal őssejtvonalra lenne szükség - ezért is probléma tehát, hogy az amerikai kormányzat által támogatott kutatásokban csak a már létező, meghatározott számú őssejtvonal használata engedélyezett.

A kutatás eredeti beszámolója a Nature Genetics c. folyóiratban olvasható.

Illyés András