Alkímia a biológiában: bőrsejtből őssejtet

Japán és amerikai kutatóknak elsőként sikerült felnőtt emberi bőrsejteket genetikailag átprogramozniuk embrionális őssejtekhez hasonló képességű sejtekké. A bőrsejtből lett "őssejteket" ezután - megfelelő molekuláris impulzusok segítségével - rá tudták bírni, hogy idegsejtekké vagy szívizomsejtekké alakuljanak.

Shinya Yamanaka (Kyoto University) és munkatársai már tavaly bejelentették: sikerült négy gént azonosítaniuk, amelyeket egérsejtekbe bejuttatva képessé teszik e sejteket arra, hogy számos sejttípussá átalakuljanak. A négy gént egy ún. retrovírus segítségével vitték be az egérsejtekbe (azaz olyan vírust használtak "génhordozóként", amely DNS helyett RNS-ben tárolja örökítőanyagát.) Az akkori sikeren felbuzdulva a japán kutatócsoport emberi sejteken is kipróbálta a módszert.

A Cell (Sejt) című szakfolyóiratban most arról számoltak be: sikerült egy 36 éves nő arcbőréből származó felnőtt kötőszöveti sejteket (ún. fibroblasztokat) genetikailag átprogramozniuk. Laboratóriumukban a bőrsejtekből olyan, az embrionális őssejtekhez hasonlóan rugalmas tulajdonságú sejteket tudtak létrehozni, amelyek képesek voltak átalakulni egészen különböző szövettípusokra jellemző sejtekké. Ezeket az ún. pluripotens tulajdonságú (bármilyen testi sejt kialakítására képes) sejteket a kutatók iPS sejteknek (indukált pluripotens őssejteknek) nevezték el.

Meglepő módon az emberi sejtek sikeres befolyásolásához elegendőnek bizonyult ugyanaz a négy génből álló "génkoktél", amelyet az egérsejteknél is alkalmaztak. Eddig azt feltételezték, hogy az emberi sejtek átprogramozása sokkal összetettebb és nehezebb feladat, mint az egérsejteké. Olyan géneket kerestek a bőrsejtek "genetikai órájának" újraindításához, amelyek az embriókban fontos szerepet játszanak, de a felnőtt szöveti sejtekben már elcsendesültek. Az azonosított négy gén olyan fehérjék termelődéséért felelős, amelyek "molekuláris kapcsolókként" sok más gén működését szabályozzák.

A kutatóknak átlagosan kb. ötezer felnőtt bőrsejtből sikerült egyetlen pluripotens sejtet létrehozniuk - ez az arány elegendő lehet ahhoz, hogy egy tenyészedényből rendes mennyiségű "őssejtet" kapjanak. A bőrsejtből lett "őssejteket" ezután - megfelelő molekuláris impulzusok segítségével - rá tudták bírni, hogy idegsejtekké vagy szívizomsejtekké alakuljanak. Más genetikai vizsgálatok szintén azt bizonyították, hogy a létrehozott sejtek sokkal inkább hasonlítanak az embrionális őssejtekre, mint az eredeti bőrsejtekre.

Egy amerikai kutatócsoport (University of Wisconsin-Madison) a japánokkal szinte egy időben hozta nyilvánosságra hasonló eredményét. A kutatást az a James Thomson vezette, aki 1998-ban elsőként izolált emberi őssejteket embriókból. A Science-ben megjelent közlemény szerint a biológusok a japán csoporthoz képest két azonos és két eltérő gént használtak a fibroblaszt sejtek átprogramozásához.

Amennyiben a további kísérletek is megerősítik a bíztató eredményeket, az új technika hatalmas gyógyászati lehetőségeket tartogathat. Ha a felnőtt szöveti sejtek átprogramozásával embrionális őssejtekhez hasonló tulajdonságú, pluripotens sejteket sikerül létrehozni, az így kapott őssejtvonalakat ugyanúgy fel lehetne használni számos betegség sejtterápiájában, mint az embriókból kivont sejteket. Ezzel pedig feleslegessé válnának az embrionális őssejtek kísérleti és terápiás célra történő felhasználásával kapcsolatos viták. A most kifejlesztett módszerrel ráadásul minden beteget saját testi sejtjeiből létrehozott őssejtekkel lehetne gyógyítani, így a sejttranszplantáció után nem állna fenn a kilökődés veszélye. Csakhogy a kutatók figyelmeztetnek: nem valódi embrionális őssejteket, hanem csak nagyon hasonló tulajdonságú sejteket hoztak létre. Még kísérletek hosszú sorára van szükség ahhoz, hogy kiderüljön, valóban alkalmasak-e ezek a sejtek ugyanarra, mint az embrionális őssejtek. Azt is alaposan meg kell vizsgálni, fennáll-e tumor kialakulásának veszélye a sejtek osztódásakor.

A következőkben rövid áttekintést olvashatnak az őssejtkutatás jelenlegi állásáról, illetve arról, milyen fontos kérdésekre kell választ adni a laboratóriumokban, mielőtt az őssejtterápia rutinszerű klinikai gyakorlattá válhat.