A PHP Error was encountered

Severity: Notice

Message: Only variable references should be returned by reference

Filename: core/Common.php

Line Number: 257

A PHP Error was encountered

Severity: Warning

Message: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /home/biomagaz/cwcms_core/system/core/Exceptions.php:185)

Filename: core/Security.php

Line Number: 188

A PHP Error was encountered

Severity: Warning

Message: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /home/biomagaz/cwcms_core/system/core/Exceptions.php:185)

Filename: libraries/Session.php

Line Number: 672

BIO Magazine - Μεσεγχυματικά στρωματικά/βλαστικά κύτταρα: χρήσιμα εργαλεία στημεταφραστική έρευνα Δεκέμβριος 2015
Δεκέμβριος 2015 No38

BIO Science

Μεσεγχυματικά στρωματικά/βλαστικά κύτταρα: χρήσιμα εργαλεία στημεταφραστική έρευνα
Μεσεγχυματικά στρωματικά/βλαστικά κύτταρα: χρήσιμα εργαλεία στημεταφραστική έρευνα

Μεσεγχυματικά στρωματικά/βλαστικά κύτταρα: χρήσιμα εργαλεία στημεταφραστική έρευνα

 

Διανύοντας τον αιώνα της μοριακής βιολογίας -σύμφωνα με τους επιστήμονες- συχνά, πληροφορούμαστε για την εντυπωσιακή πρόοδο της Κυτταρικής Βιολογίας, η οποία έχει κάνει άλματα σχετικά με τις νέες μορφές θεραπειών σε πολύ σοβαρές ασθένειες για αυτό και αισιοδοξούμε ότι στο μέλλον θα έχουμε τη δυνατότητα να αποφύγουμε ή να θεραπεύσουμε αποτελεσματικά πολλές από αυτές.

Τα βλαστικά κύτταρα (ή αλλιώς βλαστοκύτταρα)μονοπωλούν το ενδιαφέρον περισσότερο από κάθε άλλο πεδίο στη Βιολογία, καθώς πολλοί επιστήμονες υποστηρίζουν πως μπορούν να κάνουν θαύματα και να αποτελέσουν σημαντικά εργαλεία στην ανεύρεση δυνητικών θεραπειών με εφαρμογή στα εκφυλιστικά νοσήματα και στην αναγεννητική Ιατρική .Στο πολύ ενδιαφέρον αυτό θέμα αναφέρεται το επιστημονικό άρθρο της βιολόγου κας Μαρίας Ρουμπελάκη*, Λέκτορα Βιολογίας στην Ιατρική Σχολή της Αθήνας, η οποία με την ερευνητική της ομάδα πραγματοποίησαν ένα πολύ ενδιαφέρον ερευνητικό πρόγραμμα, για τη χρήση των fMSCs στην κυτταρική θεραπεία, το οποίο αποτελεί και ένα από τα ερευνητικά projects που συμμετέχουν στο Bionian Cluster.

 

 

Η Eμβιομηχανική κυττάρων και ιστών, συμπεριλαμβανομένης της θεραπείας των αρχέγονων βλαστικών κυττάρων, έχει τη δυνατότητα να ανταποκριθεί στις προκλήσεις που τίθενται από πλήθος ασθενειών και τα συνωδά προβλήματα της δημόσιας υγείας. Η ενσωμάτωση διαφορετικών ερευνητικών πεδίων, όπως η Εμβιομηχανική Ιστών, η Κυτταρική και Μοριακή Βιολογία, προσδοκούν να παράσχουν νέα προγνωστικά και θεραπευτικά μέσα, καθώς και νέες λύσεις για την αντιμετώπιση σοβαρών ασθενειών.

 

Τι είναι τα μεσεγχυματικά στρωματικά/βλαστικά κύτταρα;

Μια κατηγορία κυττάρων είναι τα μεσεγχυματικά στρωματικά/βλαστικά κύτταρα (MSCs) που αποτελούν υποομάδα προγονικών κυττάρων, τα οποία εμφανίζουν τη δυνατότητα της διαφοροποίησης σε επιμέρους ιστούς της μεσεγχυματικής σειράς της (όπως οστεοκύτταρα, λιποκύτταρα και χονδροκύτταρα) και τηςinvivo αποκατάστασης του ιστού, τον οποίο δημιουργούν. Λόγω αυτών των ιδιοτήτων, αλλά και της δυνατότητας επιτέλεσης πειραματικών προσεγγίσεων τόσο invitroόσο και invivo, τα MSCs φαίνεται να αποτελούν ένα ελκυστικό εργαλείο στο πλαίσιο της εμβιομηχανικής των ιστών και της κυτταρικής θεραπείας.

Τα MSCs χαρακτηρίστηκαν για πρώτη φορά από το Friedenstein το 1974 στο μυελό των οστών και δείχθηκε ότι ήταν ικανά να διαφοροποιηθούν προς οστεοκύτταρα, λιποκύτταρα και χονδροκύτταρα. Για πολλά χρόνια, ο μυελός των οστών (BM) αποτελούσε την πλέον διαδεδομένη πηγή MSCs. Εντούτοις, ο προσδιορισμός και ο χαρακτηρισμός εναλλακτικών πηγών αξιοποιήσιμων MSCs είναι μεγάλης σπουδαιότητας. Έκτοτε, έχουν απομονωθεί από διάφορους ιστούς κατά τα διάφορα στάδια της ανάπτυξης και στον ενήλικο, συμπεριλαμβανομένων το αμνιακό υγρό, τον ομφάλιο λώρο, αίμα του ομφάλιου λώρου, το μυελό των οστών και το λιπώδη ιστό.

 

Εμβρυϊκά μεσεγχυματικά βλαστικά κύτταρα (fMSCs)

Τα τελευταία χρόνια, τα εμβρυϊκά (fetal) μεσεγχυματικά βλαστικά κύτταρα (fMSCs), αποτελούν ένα πληθυσμό πολυδύναμων (multipotent) κυττάρων, τα οποία έχουν τη δυνατότητα να απομονωθούν και να εκπτυχθούν με ευκολία σε καλλιέργεια. Οι μέχρι τώρα invivo και invitro πειραματικές προσεγγίσεις έχουν δείξει ότι τα fMSCs, οντολογικά βρίσκονται ανάμεσα στα εμβρυϊκά και τα ενήλικα βλαστικά κύτταρα. Τα εμβρυϊκά μεσεγχυματικά βλαστικά κύτταρα (fMSCs) έχουν απομονωθεί από διάφορες πηγές, όπως το αμνιακό υγρό, ο ομφάλιος λώρος ή ο πλακούντας (Pappa and Anagnou, 2009 Regen Med). Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει το γεγονός ότι τα κύτταρα αυτά εμφανίζουν την ικανότητα να διαφοροποιούνται σε οστεοκύτταρα, χονδροκύτταρα, λιποκύτταρα, καθώς και σε άλλους τύπους κυττάρων. Επιπροσθέτως, εμφανίζουν τη σημαντική ιδιότητα της αναγέννησης κατεστραμμένων ιστών, εκκρίνουν παράγοντες ανάπτυξης, κυτοκίνες και άλλα μόρια, τα οποία ρυθμίζουν σημαντικές κυτταρικές λειτουργίες. Αυτά τα ιδιάζοντα χαρακτηριστικά, καθιστούν τα MSCs ένα ελκυστικό εργαλείο για την ανάπτυξη νέων στρατηγικών κυτταρικής θεραπείας σε κλινικές εφαρμογές (Trohatouetal. 2013 Curr Stem Cell Res Ther).

 

Μεσεγχυματικά  βλαστικάκύτταραστο αμνιακό υγρό

Μια τέτοια εναλλακτική εμβρυϊκή πηγή, χωρίς την παρουσία ηθικών ζητημάτων, είναι το αμνιακό υγρό.Πρόσφατα, από την ερευνητική μας ομάδα, πραγματοποιήθηκε α) επιτυχής απομόνωση μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων του αμνιακού υγρού (AF-MSCs), β) επιτελέστηκε συστηματικός φαινοτυπικός χαρακτηρισμός και εκτίμηση του φάσματος διαφοροποίησής τους καθώς και γ) ανάλυση για πρώτη φορά του πρωτεομικού τους προτύπου (Roubelakisetal. 2007 StemCellsDev, Roubelakis et al. 2011 JCellMolMed, Zagoura et al. 2013 Cell Death Dis). Η συλλογή δειγμάτων αμνιακού υγρού επιτελέσθηκε κατά τη διάρκεια προγραμματισμένων αμνιοκεντήσεων μεταξύ 15ης και 19ης εβδομάδος κυήσεως, μετά από έγγραφη συγκατάθεση των εγκύων.Οι μελέτες της ομάδος μας, οδήγησαν στο συστηματικό χαρακτηρισμό των βασικών ιδιοτήτων των MSCs του αμνιακού υγρού του 2ου τριμήνου της κύησης. Επιπροσθέτως, πραγματοποιήθηκε, για πρώτη φορά, η ανάλυση και αξιοποίηση του προτύπου έκφρασης των microRNAs όλων των πληθυσμών MSCs με σκοπό την κατανόηση της γονιδιακής έκφρασης που ρυθμίζουν τις διαδικασίες διαφοροποίησης των κυττάρων αυτών (Τrohatouetal. 2014 StemCellsTranslMed, Roubelakisetal. 2009 BMCBioinformatics).

 

Επιπλέον invivo θεραπευτικές προσεγγίσεις

Με βάση τα παραπάνω η ερευνητική μας ομάδα αξιοποίησε περεταίρω τα κύτταρα αυτά σε invivo θεραπευτικές προσεγγίσεις, χρησιμοποιώντας κατάλληλα ζωϊκά πρότυπα. Πιο συγκεκριμένα, τα αποτελέσματα μας έχουν δείξει ότι τα AF-MSCs μπορούν να αποτελέσουν οχήματα μεταφοράς αντικαρκινικών φαρμάκων invivo σε μοντέλο καρκίνου της ουροδόχου κύστεως (Bitsikaetal. 2012 StemCellsDev, Bitsikaetal. 2013 CurrStemCellResTher), να επιταχύνουν την ιστική επιδιόρθωση σε καταστάσεις οξείας ηπατικής ανεπάρκειας (ΟΗΑ), με τους παράγοντες που εκκρίνουν (Zagouraetal. 2012 Gut), είτε να προωθήσουν την αγγειογένεση invivo(Roubelakisetal. 2013 PLoSOne). Επιπλέον, μελετήθηκαν οι ιδιότητες που σχετίζονται με  μετανάστευση των κυττάρων αυτών και ο ενδεχόμενος ρόλος τους στην επούλωση των τραυμάτων (Roubelakisetal. 2013 StemCellsRevRep).

 

Δυνατότητα θεραπευτικών εφαρμογών στην κλινική πράξη

Τα δεδομένα αυτά παρέχουν την απόδειξη της αρχής για την ενδεχόμενη χρήση τους στη μεταφραστική έρευνα. Επιπλέον, μπορεί να αποβούν εξαιρετικά χρήσιμα εργαλεία προκειμένου να μελετηθούν οι μοριακοί μηχανισμοί που διέπουν τη βιολογία των εμβρυϊκων μεσεγχυματικών βλαστικών κύτταρων διαφόρων πηγών και να διερευνηθούν νέες θεραπευτικές εφαρμογές στην κλινική πράξη.

 

Οι μελέτες αυτές διεξάγονται στο Εργαστήριο Βιολογίας Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Αθηνών (καθηγητής κος Ν.Π. Ανάγνου) και στο Εργαστήριο Κυτταρικής και Γονιδιακής Θεραπείας, ΙΙΒΕΑΑ και έχουν λάβει χρηματοδότηση από Εθνικούς (ΓΓΕΤ) και Ευρωπαϊκούς πόρους (ΕU).  Επιπρόσθετα, η χρήση των fMSCs στην κυτταρική θεραπεία αποτελεί και ένα από τα ερευνητικά projects που συμμετέχουν στο Bionian Cluster (http://bionian.com).

 

*Μαρία Ρουμπελάκη, DPhil

Λέκτορας Βιολογίας

Εργαστήριο Βιολογίας Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Αθηνών

καιΕργαστήριο Κυτταρικής και Γονιδιακής Θεραπείας

<< Επιστροφή στην λίστα

© BIO | info@biomagazine.gr

Powered by CreativeWorks