Τίτλος: Τα βλαστοκύτταρα και οι εφαρμογές τους στην ιατρική

 

 

Μουτεσίδη Πηνελόπη

Α’2

 

 

 

 

 

 


Περιεχόμενα

Πρόλογος. 3

Τι είναι τα βλαστοκύτταρα; 4

Ποιες είναι οι δυνατότητες χρήσης των βλαστοκυττάρων στην ιατρική; 7

Ποια είναι η διαδικασία σύλλεξης και επεξεργασίας των βλαστοκυττάρων; 11

Ποια είναι τα ηθικά διλλήματα και τα προβλήματα που υπάρχουν σχετικά με τη χρήση των βλαστοκυττάρων; 12

Συμπεράσματα. 13

Διάγραμμα ροής. 16

Πηγές. 17


 Πρόλογος

  Ο αιώνας της μοριακής βιολογίας θα είναι σύμφωνα με τους επιστήμονες αυτός που διανύουμε. Η πρόοδος της Μοριακής Βιολογίας έχει κάνει άλματα σχετικά με τις νέες μορφές θεραπειών σε πολύ σοβαρές ασθένειες και μας δίνει μέρα με τη μέρα βάσιμους λόγους να ελπίζουμε ότι στο μέλλον θα έχουμε τη δυνατότητα να αποφύγουμε πολλές από αυτές.

  Ένα αξιοσημείωτο επίτευγμα της προόδου στην βιολογία είναι η δυνατότητα επεξεργασίας των βλαστοκυττάρων για την αντιμετώπιση ασθενειών, κάτι για το οποίο γίνεται έντονα λόγος στις μέρες μας. Οι ικανότητες των συγκεκριμένων κυττάρων μπορούν να αγγίξουν το άπειρο και χάρη σε αυτές, εκατομμύρια ασθενείς σε όλο τον κόσμο μπορούν να ελπίζουν.

  Στην παρακάτω εργασία, θα ερευνηθεί τι είναι  τα βλαστοκύτταρα, πως μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην ιατρική καθώς και  ποιες είναι οι δυνατότητες τους σε αυτόν τον τομέα μελλοντικά. Παράλληλα, μελετάται η απήχηση τους ανάμεσα στους νέους και το κατά πόσο έχουν τις βασικές γνώσεις σχετικά με τα χαρακτηριστικά τους.

 

 

 
Τι είναι τα βλαστοκύτταρα;

 

   Ο όρος βλαστοκύτταρα δηλώνει τα αρχέγονα αδιαφοροποίητα κύτταρα που χαρακτηρίζονται από: α) την ικανότητα αυτοπολλαπλασιασμού και β) τη δυνατότητα διαφοροποίησης σε κύτταρα διαφόρων ιστών και οργάνων ενός οργανισμού. Βλαστοκύτταρα απαντώνται σε όλα τα στάδια εμβρυϊκής ανάπτυξης. Όσο πιο πρώιμο είναι το στάδιο ανάπτυξης τόσο μεγαλύτερη είναι και η δυνατότητα διαφοροποίησης των βλαστοκυττάρων προς τους διάφορους κυτταρικούς τύπους.
 

 Στον άνθρωπο, υπάρχουν 4 είδη βλαστοκυττάρων:

 

  


 

Μετά το πέρας των πρώτων αυτών ημερών, τα κύτταρα που θα δώσουν τους υποστηρικτικούς ιστούς του εμβρύου διαχωρίζονται από τα κύτταρα που θα δώσουν το έμβρυο.  Την τρίτη εβδομάδα της εμβρυϊκής ανάπτυξης ο εν εξελίξει οργανισμός αποτελείται από τρία διαφορετικά κυτταρικά δέρματα. Κάθε κυτταρικό δέρμα είναι "προγραμματισμένο" να δώσει ορισμένους ιστούς και όργανα. Ανάλογα με το κυτταρικό δέρμα στο οποίο βρίσκονται τα βλαστοκύτταρα διαφοροποιούνται προς τους προκαθορισμένους τύπους κυττάρων.
  Η πολυδυναμία των βλαστοκυττάρων μειώνεται σταδιακά, καθώς συμπληρώνεται και ολοκληρώνεται η ανάπτυξη του οργανισμού. Τελικά, στους ενήλικες, τα βλαστοκύτταρα που έχουν απομείνει και χρησιμεύουν για την ανανέωση των κατεστραμμένων κυττάρων των ιστών, υπό φυσιολογικές συνθήκες, μπορούν να διαφοροποιηθούν μόνο σε κύτταρα των ιστών στους οποίους εδρεύουν.

 

 

Ποιες είναι οι δυνατότητες χρήσης των βλαστοκυττάρων στην ιατρική;

 

  Η ικανότητα των βλαστοκυττάρων να μετασχηματίζονται σε οποιοδήποτε τύπο κυττάρου είναι η ελπίδα για εκαττομύρια ασθενής σε όλο τον κόσμο.

  Σήμερα οι ειδικοί επιστήμονες γνωρίζουν, ότι το ομφαλοπλακουντιακό αίμα το αίμα δηλαδή που παραμένει στον ομφάλιο λώρο και τον

 πλακούντα μετά τη γέννηση του παιδιού και την αποκοπή του ομφάλιου λώρου, είναι πλούσιο σε αρχέγονα αιμοποιητικά κύτταρα, δηλαδή βλαστοκύτταρα, τα οποία μπορούν να σώσουν ζωές, εφ' όσον είναι ικανά να επιδιορθώσουν βλάβες σε όργανα του ανθρωπίνου σώματος. Το ομφαλοπλακουντιακό αίμα περιέχει βλαστοκύτταρα, από τα οποία παράγονται τα κύτταρα του αίματος, δηλαδή τα ερυθρά, τα λευκά αιμοσφαίρια και τα αιμοπετάλια. Είναι τα ίδια κύτταρα, που βρίσκονται στο μυελό των οστών και χρησιμοποιούνται για μεταμοσχεύσεις μυελού των οστών. Όμως τα βλαστοκύτταρα έχουν ορισμένα πλεονεκτήματα

Ø      είναι πολύ «ζωντανά» και μπορούν να εξελιχθούν σχεδόν σε όλους τους τύπους ιστών

Ø       μπορούν να γίνουν πολλές εφαρμογές και δεν υπάρχουν οι ηθικοί φραγμοί όπως τα εμβρυονικά βλαστοκύτταρα.

Ø      ο πλακούντας προστατεύει το αίμα του ομφαλίου λώρου από ιώσεις της μητέρας

Ø      δεν έχουν εκτεθεί σε ακτινοβολίες και ο κίνδυνος ανάπτυξης καρκίνου είναι πολύ χαμηλός

Ø      η συλλογή είναι ανώδυνη και χωρίς κανένα κίνδυνο για την μητέρα ή το μωρό

Ø      τα βλαστοκύτταρα είναι άμεσα και οποιαδήποτε στιγμή διαθέσιμα

Ø      μπορούν να φυλαχθούν για 18 χρόνια αλλά μάλλον και για ολόκληρη την διάρκεια της ζωής

Ø      «ταιριάζουν» καλύτερα στους δέκτες από ότι τα προερχόμενα από νωτιαίο μυελό

Ø       δεν υπάρχει ο φόβος ανάπτυξης GVHD με την χρήση αυτόλογων κυττάρων. (η GVHD αποτελεί επικίνδυνη επιπλοκή των μεταμοσχεύσεων)

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 Ο εκτεταμένος κατάλογος των ασθενειών που έχουν την προοπτική να θεραπευτούν με βλαστοκύτταρα συνεχώς μακραίνει. Ασθένειες ή καταστάσεις που απαιτούν την αναγέννηση ιστών είναι πιθανές υποψήφιες για μια τέτοια θεραπεία. Οι παρακάτω ασθένειες είναι κάποιες για τις οποίες έχουν χρησιμοποιηθεί θεραπευτικά οι μεταμοσχεύσεις (είτε αυτόλογες, είτε αλλογενείς ) αιμοποιητικών αρχέγονων κυττάρων , καθώς και ασθένειες για τις οποίες γίνονται κλινικές δοκιμές ή βρίσκονται ακόμα σε πειραματικό στάδιο : 

 Λεμφώματα - Μορφές Καρκίνου


Μυελοδυσπλαστικά σύνδρομα

Διαταραχές του πολλαπλασιασμού των κυττάρων του αίματος

Ανοσοανεπάρκειες 8

Αιμοσφαιρινοπάθειες



ΣΤΑΔΙΟ ΚΛΙΝΙΚΩΝ ΔΟΚΙΜΩΝ insulin stem cell cluster


ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΣΤΑΔΙΟ

 

Η πρώτη μεταμόσχευση ομφαλοπλακουντιακού αίματος, πραγματοποιήθηκε το 1988 σε παιδί που έπασχε από αναιμία Fanconi. Από τότε μέχρι σήμερα έχουν γίνει περισσότερες από 7.000 μεταμοσχεύσεις, στην πλειοψηφία τους αλλογενείς. Αυτό σημαίνει ότι το μόσχευμα χορηγείται σε συγγενικό ή άλλο άτομο από το οποίο προέρχεται το ομφαλοπλακουντιακό αίμα, εφόσον υπάρχει η απαιτούμενη συμβατότητα. Η αυτόλογη μεταμόσχευση, δηλαδή η χορήγηση του μοσχεύματος στο ίδιο άτομο από το οποίο προέρχεται, έχει ήδη ξεκινήσει να εφαρμόζεται για τη θεραπεία αιματολογικών ασθενειών σε κλινικές μελέτες.   

  Τις δυνατότητες αυτών των κυττάρων αντανακλά η περίπτωση της Κλαούντιας  Καστίγιο, όπου ήταν η πρώτη παγκόσμια μεταμόσχευση οργάνου με τη χρήση βλαστοκυττάρων του ιδίου του ασθενούς. Η 30χρονη Κλαούντια διαγνώστηκε πριν από τέσσερα χρόνια με φυματίωση και κινδύνευε να χάσει τον αριστερό της πνεύμονα. Τον περασμένο Μάρτιο εισήχθη εσπευσμένα στο νοσοκομείο της Βαρκελώνης γιατί δεν μπορούσε να αναπνεύσει. Ο αριστερός βρόγχος είχε καταστραφεί με αποτέλεσμα να εμποδίζει την αναπνευστική δίοδο.

  Οι λύσεις ήταν δύο: ή ολική αφαίρεση του πνεύμονα, λύση εξαιρετικά παρακινδυνευμένη, ή μεταμόσχευση τραχείας. Οι γιατροί επέλεξαν τη δεύτερη. Για να δημιουργήσουν μια νέα αεραγωγό στον πνεύμονα, πήραν τραχεία από ένα δωρητή, την οποία, αφού την υπέβαλαν σε ειδική χημική επεξεργασία στο εργαστήριο, για να αφαιρέσουν το γενετικό υλικό του δότη, την «έντυσαν» με κύτταρα από τον μυελό της Καστίγιο.

  Σταθμοί στις θεραπευτικές εφαρμογές των βλαστικών κυττάρων του ομφαλίου λώρου

1988: Θεραπεία απλαστικής αναιμίας τύπου Fanconi
1989 & 1991: Θεραπεία της Χρόνιας Μυελογενούς Λευχαιμίας με χρήση κυττάρων από αδελφό
1993: Ίδρυση της δημόσιας τράπεζας της Νέας Υόρκης
1995: Δημοσίευση στο Lancet της ισότιμης χρήσης των κυττάρων του ομφαλίου λώρου και του μυελού των οστών
1995: Ανακοίνωση από την Gluckman, επιβίωση του 63% των ασθενών με λευχαιμία μετά από μεταμόσχευση συγγενούς δότη, έναντι 29% μη συγγενούς.
1998: Πρώτη αυτόλογη μεταμόσχευση παιδιού με νευροβλάστωμα το οποίο είχε κάνει μεταστάσεις
2000: Δημοσίευση χαμηλά ποσοστά GVHD σε ασθενείς που πήραν βλαστοκύτταρα ομφαλίου λώρου
2001: Κλινικές μελέτες σε ασθενείς μεγάλου σωματικού βάρους με χρήση πολλαπλών μοσχευμάτων.90% ποσοστά αποτελεσματικής θεραπείας  σε ενήλικες
2004: Λόγω του χαμηλού GVHD τα κύτταρα αυτά χορηγούνται σε μεταμοσχεύσεις μεταξύ μη συγγενών
2004: Ανίχνευση ενός  πολυδύναμου-μεσεγχυματικού πληθυσμού κυττάρων χρήσιμου για θεραπεία οργάνων από την Kogler.
2007: Η πρώτη αυτόλογη μεταμόσχευση σε παιδί με ΟΛΛ

transplantation 1

Ποια είναι η διαδικασία σύλλεξης και επεξεργασίας των βλαστοκυττάρων;

 

Πριν από 15 περίπου χρόνια, ανακαλύφθηκε ότι ο πλακούντας, αμέσως μετά τη γέννηση του μωρού, περιέχει ένα μεγάλο αριθμό από βλαστοκύτταρα (που απαντούν και αλλού, π.χ. στο νωτιαίο μυελό), τα οποία είναι πολύ υψηλής ποιότητας. Γι’ αυτό και ο πλακούντας είναι η κυριότερη πηγή βλαστοκυττάρων.

  Αμέσως μετά τον τοκετό, τοποθετούνται λαβίδες στον ομφάλιο λώρο, ο οποίος στη  συνέχεια αποκόπτεται και απομακρύνεται το νεογέννητο.
  Ακολούθως ο μαιευτήρας παρακεντεί τον ομφάλιο λώρο και μόνο με τη δύναμη της βαρύτητας, συλλέγει όλο το αίμα που βρίσκεται μέσα στον ομφάλιο λώρο και τον πλακούντα σε ειδικό ασκό ο οποίος   εμπεριέχει αντιπηκτικό για να αποφευχθεί η δημιουργία πήγματος κατά τη συλλογή του αίματος.
  Στη συνέχεια, ο ίδιος ο μαιευτήρας τοποθετεί τις αναγνωριστικές ετικέτες στο ασκό και στα φιαλίδια που περιέχουν αίμα από την μητέρα, και τα τοποθετεί μέσα στην ειδική συσκευασία συλλογής (ΚΙΤ). Η διαδικασία συλλογής του αίματος διαρκεί λιγότερο από 10 λεπτά, απαιτείται όμως ιδιαίτερη προσοχή για να συλλεχθεί όλο το υπάρχον αίμα.

  Μόλις φτάσει το αίμα στο εργαστήριο, αρχίζει η διαδικασία απομόνωσης των βλαστοκυττάρων από το υπόλοιπο αίμα. Στη συνέχεια, το εργαστηριακό προσωπικό δίνει ένα μοναδικό γραμμικό κωδικό αριθμό (barcode). Τα βλαστοκύτταρα τοποθετούνται σε ειδική μονάδα φύλαξης, που ψύχεται σταδιακά. Αυτή η διαδικασία είναι πολύ σημαντική ώστε τα βλαστοκύτταρα να μην υποστούν σοκ. 

 

 Ποια είναι τα ηθικά διλλήματα και τα προβλήματα που υπάρχουν σχετικά με τη χρήση των βλαστοκυττάρων;

 

  Παρ’ όλη την χρησιμότητα και τη σημασία της χρήσης των βλαστοκυττάρων εγείρονται κάποια ηθικά προβλήματα, τα οποία χωρίζουν τόσο την επιστημονική κοινότητα όσο και την κοινωνία.

  Πρώτα από όλα, γίνεται έντονα θέμα για την θεραπευτική κλωνοποίηση, δηλαδή τη δημιουργία εμβρύων σε πολύ αρχικό στάδιο, τα οποία στην καλλιέργεια δίνουν εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα που έχουν τη δυνατότητα να αναπτυχθούν σε οποιουδήποτε τύπου ιστό. Κάτι σαν τα βλαστοκύτταρα. Με αυτό τον τρόπο θέλουν οι επιστήμονες να καταπολεμήσουν σοβαρές ασθένειες και έναν πρόσφατο παράδειγμα δείχνει ότι υπάρχει πρόοδος. Όμως εδώ τίθεται το ερώτημα αν η αξία του εμβρύου είναι ισοδύναμη με τη αξία ενός προσώπου και αν ένα έμβρυο 4-8 ημερών θεωρείται ένας εν δυνάμει άνθρωπος.

  Παράλληλα ένα μεγάλο μέρος της κοινωνίας είναι επιφυλακτικοί απέναντι στις τράπεζες φύλαξης βλαστοκυττάρων διότι πιστεύουν πως οι εν λόγω τράπεζες εκμεταλλεύονται οικονομικά τη φύλαξη των βλαστοκυττάρων. Οι επιφυλάξεις τους δεν είναι αδικαιολόγητες. Όσον αφορά τις ιδιωτικές τράπεζες δεν ασχολούνται με την ιστοσυμβατότητα των κυττάρων που φυλάσσουν. Με τον τρόπο αυτό δεν συμμετέχουν στην παγκόσμια δεξαμενή μοσχευμάτων και μειώνουν τις πιθανότητες εύρεσης του κατάλληλου μοσχεύματος για όλους! Δεν βοηθούν, δηλαδή, κανένα παιδί - ούτε καν αυτό για το οποίο πλήρωσαν οι γονείς. Καμία ιδιωτική τράπεζα δεν συμμετέχει στο λεγόμενο διεθνές δίκτυο αναζήτησης μοσχευμάτων netcord. Τελικά, στην πράξη, αυτό που κάνουν οι ιδιωτικές τράπεζες είναι να βλάπτουν τη δημόσια υγεία, καθώς αποσύρουν τα κύτταρα που συλλέγουν από την παγκόσμια δεξαμενή μοσχευμάτων, με αποτέλεσμα να δυσχεραίνεται το έργο της ανεύρεσης.

  Εκτός από αυτό, γεννά απορίες το γεγονός ότι παγκοσμίως το 20% των ιδιωτικών τραπεζών φύλαξης βλαστοκυττάρων βρίσκεται στην Ελλάδα, σε μια χώρα όπου δεν υπάρχει σωστή ενημέρωση για αυτό το θέμα.

  Τέλος η φύλαξη αρχέγονων κυττάρων μπορεί να είναι άχρηστη διότι ,σύμφωνα με τους βιολόγους, αν ένα παιδί, του οποίου τα βλαστοκύτταρα έχουν καταψυχθεί για να χρησιμεύσουν σε θεραπεία, εμφανίσει κάποια στιγμή λευχαιμία, τότε και τα κύτταρα αυτά θα εξελιχθούν αργότερα σε λευχαιμικά. Θα χρειαστεί, λοιπόν, το παιδί αυτό βλαστοκύτταρα ενός άλλου παιδιού, τα οποία είναι άγνωστο κατά πόσο και πού θα βρεθούν, αφού οι ιδιωτικές τράπεζες δεν ασχολούνται με την ιστοσυμβατότητα των κυττάρων που φυλάσσουν (στο διεθνές δίκτυο αναζήτησης μοσχευμάτων netcord).

 

Συμπεράσματα

  Με βάση το ερωτηματολόγιο που μοιράστηκε σε παιδιά ηλικίας 15 ετών, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η πλειοψηφία των νέων στην Ελλάδα δεν έχουν τις βασικές γνώσεις σχετικά με τα βλαστοκύτταρα και αγνοούν τις δυνατότητες τους. Συγκεκριμένα στις παρακάτω ερωτήσεις γνώσεων,

1.      Τα βλαστοκύτταρα είναι αρχέγονα κύτταρα                             

2.      Τα βλαστοκύτταρα είναι εξειδικευμένα κύτταρα                       

3.      Τα βλαστοκύτταρα δεν αυτοανανεώνονται                              

4.      Υπάρχει μόνο ένα είδος βλαστοκυττάρων                               

5.      Τα βλαστοκύτταρα δεν μπορούν να πάρουν άλλη μορφή.      

6.      Τα βλαστοκύτταρα δεν έχουν σχέση με το                               

      ομφαλοπλακουντιακό αίμα

7.      Το ομφαλοπλακουντιακό αίμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί  

σε μεταμοσχεύσεις .                                                                 

8.      Τα βλαστοκύτταρα είναι απολύτως συμβατά με το

      γονέα του δότη.

9.      Στην Ελλάδα δεν έχουν χρησιμοποιηθεί ποτέ  τα                                       βλαστοκύτταρα για αντιμετώπιση ιατρικού προβλήματος        

10.  Δεν υπάρχει τράπεζα βλαστοκυττάρων στην Ελλάδα   

 

το 22,5% των ερωτηθέντων απάντησε σωστά, το 15,8% λανθασμένα, ενώ το 61,7% απάντησε ‘δεν γνωρίζω’.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Παράλληλα στην ερώτηση ‘Θεωρείται ότι οι τράπεζες εκμεταλλεύονται οικονομικά τη φύλαξη των βλαστοκυττάρων;’ Το 87,5% απάντησε ναι ενώ το 12,5% απάντησε όχι.

Επίσης στην ερώτηση ‘Θα εμπιστευόσασταν ποτέ μία ιδιωτική τράπεζα βλαστοκυττάρων για τη φύλαξή τους;’ Το 58,3% απάντησε ναι ενώ το 41,7% όχι.

 

 

 

 

 

 

 

 

Τέλος στην ερώτηση ‘Πιστεύετε ότι υπάρχουν ηθικά διλλήματα στο θέμα της χρήσης των βλαστοκυττάρων στην ιατρική;’ Το 50% απάντησε ναι ενώ το άλλο 50% απάντησε όχι.

 

  Συμπαιρένοντας από τις παραπάνω απαντήσεις, μπορούμε να πούμε ότι οι νέοι στην Ελλάδα είναι διχασμένοι στο θέμα της χρήσης των βλαστοκυττάρων και υποστηρίζουν ότι υπάρχουν κάποια ηθικά διλλήματα. Επιπλέον ενώ το συντριπτικό ποσοστό τις τάξεως του 87,5% πιστεύουν ότι οι τράπεζες εκμεταλλεύονται την φύλαξη των βλαστοκυττάρων για οικονομικούς ιδιοτελής σκοπούς, η πλειοψηφία θα εμπιστευόταν μία ιδιωτική τράπεζα για την φύλαξη τους. Αυτό μάλλον εξηγεί γιατί το 20% των ιδιωτικών τραπεζών φύλαξης βλαστοκυττάρων είναι στην Ελλάδα 

 

 

 

 

 

 

          

 

Διάγραμμα ροής

 

 

Οργανόγραμμα

Πηγές