Kmeňové bunky potrebujeme dôsledne rozlišovať

03.02.2010
Kmeňové bunky potrebujeme dôsledne rozlišovať

Čo sú kmeňové bunky a prečo je okolo nich rozruch?
Kmeňové bunky (KB) slúžia ako zdroj nových buniek na nahradenie opotrebovaných, chorobne zmenených alebo poškodených buniek. Nachádzajú sa vo všetkých tkanivách tela, a to akoby v spiacom štádiu. Čakajú na signál: „Pozor, potrebujeme nové bunky!“ Na túto výzvu sa tkanivové KB (nazývané aj telové, somatické, adultné) „prebudia“ a začnú sa podľa potrieb daného tkaniva deliť. Vznikajú nové bunky, ktoré v nasledujúcich deleniach postupne, podľa ďalších presných pokynov, dozrievajú (diferencujú sa) na špecializované funkčné bunky tkaniva. Takto somatické KB umožňujú stálu obnovu a fungovanie všetkých tkanív živého organizmu. Obnovovaciu funkciu somatických KB však môžu narušiť rôzne nepriaznivé vplyvy – poškodenie alebo zničenie röntgenovým či rádioaktívnym žiarením, pôsobením jedov alebo liekov (napríklad cytostatík používaných pri liečbe nádorov). Naopak, vhodným riadením funkcií KB by bolo možné urýchliť, ba i zlepšiť fyziologickú regeneráciu tkanív, ako aj priebeh „opravy“ tkaniva poškodeného v dôsledku choroby či rôznych škodlivých vplyvov. Môžu aj spomaliť starnutie či zabezpečiť „omladzovanie“ tkanív a orgánov. Potenciálny prínos poznatkov o KB pre človeka sa dnes považuje za obrovský. Regeneratívna medicína sa postupne stáva jednou z najvýznamnejších oblastí rozvoja medicíny 21. storočia. Iným dôvodom rozruchu je problém pôvodu niektorých typov KB používaných vo výskume. Okrem spomínaných somatických KB či KB z pupočníkovej krvi totiž nie­ktorí vedci siahajú aj po KB získavaných usmrtením živých ľudských zárodkov (embryí) – ide o toľko diskutované embryonálne KB. Zabitie nevinného ľudského tvora, hoci sa nachádza vo vývojom štádiu zárodku, je však pre zdravo uvažujúceho človeka, tým viac pre kresťana, úplne neprijateľ­né. Všetci sme predsa raz boli takým em­bryom!

Ľudia bežne nerozlišujú rôzne druhy kmeňových buniek.
Dôsledné rozlišovanie je nevyhnutné, ak chceme správne posúdiť etickú stránku. KB prítomné v tkanivách dospelého organizmu (telové, somatické, adultné) sa označujú ako multipotentné – môžu dať vznik všetkým bunkám daného tkaniva. Bunky raného ľudského zárodku (v štádiu blastocysty – zárodku človeka piaty deň po oplodnení) majú výnimočnú schopnosť: dať vznik bunkám ktoréhokoľvek tkaniva ľudského tela. Hovoríme, že sú pluripotentné. Podobné pluripotentné KB však už boli pripravené v laboratóriu aj z buniek dospelého organizmu. To poukazuje ešte väčšmi na neprípustnosť ich získavania zničením živého ľudského zárodku. Navyše takmer všetky bunky tela majú vlastnosť plasticity: postupnými krokmi možno v laboratóriu z buniek jedného tkaniva pripraviť bunky, prípadne KB iného tkaniva – napríklad z buniek kostnej drene alebo kože bunky pečene a naopak.  
Osobitným typom KB je oplodnené ľudské vajíčko (zygota). Predstavuje celého ľudského jedinca na začiatku jeho neopakovateľnej životnej cesty. Z tejto prvej, neoby­čajnej KB vzniknú napokon všetky bunky tohto jedinečného zárodku, plodu, dieťaťa i dospelého človeka. Preto sa takáto KB označuje ako toti­potentná – môže sa z nej vyvinúť celý organizmus.

Prečo sa pozornosť venuje pluripotentným bunkám?
Pre ich schopnosť dať vznik KB ktoréhokoľvek tkaniva – a tiež pre ich vystupňovanú schopnosť rozmnožovať sa. To by mohlo mať praktický význam vtedy, keby bolo treba nahradiť poškodené či zničené KB chorého tkaniva. Pochopiteľne, za predpokladu, že by sme po ich správnom „dopravení“ na poškodené miesto vedeli spoľahlivo riadiť nielen ich rozmnožovanie a dozrie­vanie (na KB daného tkaniva a potom na ich diferencované zrelé bunkové „potomstvo“) – ale aj ich správne rozmiestňovanie a fungovanie v poškodenom tkanive. To však dnes zďaleka nevieme.        

Sú teda embryonálne kmeňové bunky účinnejšie?
Hoci sa môžu zdať potenciálne účinnejšie, v skutočnosti sú terapeuticky účinné až somatické KB, ba až nové funkčné bunky, ktoré z nich v danom tkanive vzniknú. Embryonálne KB by sa teda museli čo najskôr zmeniť na fungujúce KB liečeného tkaniva (čiže na KB multipotentné) a správne sa zapojiť do jeho fungovania. Spoľahlivé riadenie týchto procesov však dnes nevieme zabezpečiť. Problémom prípadného liečebného využitia KB získaných z ľudského zárodku je aj ich genetická a imunologická odlišnosť od organizmu, v ktorom sa majú použiť. Sú mu cudzie, preto sa po ich prenesení (transplantácii) do organizmu snaží jeho imunitný systém ich prípadné „potomstvo“ čo najskôr zničiť. Dote­raz temer neschodnou a eticky neprijateľnou cestou na prekonanie tohto problému sú pokusy vytvoriť geneticky identické ľudské embryonálne KB pomocou klonovania budú­ceho príjemcu. Iným závažným problémom embryonálnych KB je ich správna a včasná diferenciácia na tkanivové KB. Ak sa nepodarí a ak embryonálna bunka prekoná pôsobenie imunitného systému hostiteľa, správa sa podobne ako rakovinová bunka: neposlúcha potrebné signály a príkazy a nekontrolovateľ­ne sa rozmnožuje. Preto sa zatiaľ nepodarilo – a zrejme najbližšie ani nepodarí – embryonálne KB využiť na liečebné účely. Spomínané nevýhody však nemajú somatické KB. Ich výskum už doteraz priniesol konkrétne úspechy a uplatnenie (napríklad pri transplantácii kostnej drene). Výskum a liečebné aplikácie somatických KB – ako pri každom novom liečebnom postupe – prinášajú vždy aj zvyčajné etické otázky o primeranej účinnosti a bezpečnosti a či sú v sú­lade s očakávaným dobrom pre konkrétneho pacienta.

Možno teda povedať, že pluripotentné kmeňové bunky v praxi nepotrebujeme?
Vôbec nie. Ako sme už uviedli, pluripotentné KB môžu byť v laboratóriu zdrojom dostatočného počtu KB takého typu, aký práve na svoje výskumy potrebujeme. Môžeme ich však už dnes získať aj bez toho, aby sme pritom zničili živé ľudské zárodky. Umožňujú to najnovšie technické a technologické výdobytky bunkovej a molekulovej biológie. Preto treba vedieť medzi výskumom s embryonálnymi KB (eticky neprija­teľným) a KB iného pôvodu vedieť dôsledne rozlišovať.