Mezníky vědy

Susan Lim: Transplantace buněk a orgánů, nové objevy na počátku 21.století

Aktualizováno 28. 4. 2012 17:05 Napsal redakce

Kmenové buňky nám dávají naději na nové začátky- malé, zvětšující se krůčky, buňky namísto orgánů, obnovování namísto nahrazování. Terapie kmenovými buňkami mohou jednoho dne snížit nutnost dárcovských orgánů. Výkonné nové technologie vždy představují záhady. V tuto chvíli je na cestě první experiment zkoumající lidské embryotické buňky k zahojení míchy, poté co byl schválen USFDA. A ve Spojeném království jsou nervové kmenové buňky v prvním stádiu výzkumu léčby infarktu.

Měla jsem to privilegium školit se v transplantování pod vedením dvou vynikajících průkopníků chirurgie: Thomase Starzla, který provedl v roce 1967 první úspěšnou transplantaci jater na světě, a sira Roye Calneho, který v následujícím roce provedl první transplantaci jater ve Spojeném království ve Spojeném království. Já jsem se vrátila do Singapuru a v roce 1990 provedla první úspěšnou transplantaci jater v Asii s posmrtně odebraným orgánem. Přes to všechno když se teď dívám zpátky, tak si uvědomuji, že transplantace sama o sobě byla to nejlehčí. Další byla sbírka peněz na financování celé procedury. A nakonec snad to nejtěžší bylo přesvědčit regulátory o záležitosti, která se řešila v parlamentu- tedy aby mladá chiruržka mohla dostat tu šanci stát se průkopnící za svou zemi. Teď, o dvacet let později, je moje pacientka Surinder nejstarší Asiatkou, která přežila transplantaci jater od mrtvého dárce. (Potlesk) A co je možná důležitější, já jsem hrdou kmotrou jejího čtrnáctiletého syna.

(Potlesk)

Bohužel ne všichni pacienti na čekací listině mají takové štěstí. Pravdou je, že na světě není dost dárců orgánů pro všechny. Jak poptávka po dárcovských orgánech stoupá, z velké části z důsledku stárnutí populace, tak nabídka zůstává relativně stejná. Jen ve Spojených státech 100 000 mužů, žen a dětí čeká na dárcovské orgány a více než tucet umírá každým dnem kvůli jejich nedostatku. Transplantační komunita se zatím aktivně podílela na kampani pro darování orgánů. Možnost daru života byla rozšířena od klinicky mrtvých dárců přes potenciální žijící dárce- příbuzné, kteří mohou darovat orgán nebo jeho část - jako například jedno játro svému příbuznému nebo milovanému člověku.

Ale protože nedostatek dárcovských orgánů byl stále hrozivý, možnost daru života byla opět rozšířena od žijících přibuzných dárců na žijící dárce bez příbuzenského vztahu. Tohle zvedlo náhlou vlnu dosud nebývalé a nepředvídané morální diskuze. Jak je možné rozeznat dar, který je dobrovolný a altruistický, od toho, který je vynucený - například od poddajného partnera nebo partnerových příbuzných, sluhy, otroka nebo zaměstnance? Kde a jak můžeme stanovit hranici? V mé části světa žije příliš mnoho lidí pod hranicí chudoby. A v některých koutech reklama na dárcovství orgánů za penežní odměnu vedla k rozkvětu obchodu s orgány nepříbuzných dárců.

Zanedlouho poté, co jsem předvedla svou první operaci, jsem obdržela dalši úkol, kterým bylo chodit do věznic a sklízet tam orgány popravených vězňů. Tou dobou jsem byla také těhotná. Těhotenství má být plné šťastných a naplňujících momentů v životě každé matky. Moje doba štěstí však byla zničena vážnými a morbidními myšlenkami- myšlenkami na pochodování ostražitě střeženými věznicemi, neboť tohle byla jediná cesta, jak se dostat na operační sál. A pokaždé¨ jsem cítila, jak mi běhá mráz po zádech z pohledů odsouzených vězňů. A po další dva roky jsem zápasila s dilematem probouzet se v pátek v půl páté ráno, jet do věznice, sejit dolů, vydezinfikovaná a v rukavicích, připravena obdržet tělo popraveného vězně, odstranit orgány, a poté je dopravit příjemci v nemocnici a následně transplantovat dar života to samé odpoledne. Přestože jsem byla informována, že popravený k tomu dal souhlas,

v mém životě se moje jediná naplňující schopnost stala zdrojem niterních konfliktů- konfliktů pocházejících z neuvěřitelného smutku za úsvitu proto, abych mohla oslavovat radost při vtiskování daru života za soumraku. V mém týmu byly životy několika mých kolegů poskrvněny touto zkušeností. Někteří z nás to možná potlačovali, ale všichni jsme se změnili. Já jsem se trápila, protože získávání orgánů od popravených vězňů bylo přinejmenším tak kontroverzní jako sklízení kmenových buňek z lidských embryí. A v duchu jsem si uvědomila, že jako průkopnice v chirurgii jsem měla tu možnost zastat se těch, kteří nemají žádný vliv. Přimělo mě to k zamyšlení se nad tím, jestli by se nenašla lepší cesta- cesta, jak obelstít smrt a pořád předat dar života. Tohle by mohlo mít exponenciální dopad na miliony pacientů po celém světě.

Zhruba tou dobou se postupy v chirurgii vyvinuly z velkých na malé, ze širokých řezů na metodiku klíčových dírek, miniaturních řezů. Koncepty v transplantaci se také změnily od celých orgánů k buňkám. V roce 1988 na univerzitě v Minnesotě jsem se podílela na řadě transplantací celé slinivky. Byla jsem svědkem technických problémů, a tohle se pro mě stalo inspirací pro změnu od transplantování celých orgánů na možnost transplantování buněk. Řekla jsem si, proč nevzít jednotlivé buňky ven ze slinivky- buňky, které vylučují inzulin na léčbu cukrovky- a transplantovat pouze je? Po technické stránce se jedná o mnohem lehčí postup než muset zápasit se spletitostmi transplantování celého orgánu.

Tou dobou získal výzkum kmenových buněk na síle, která pramenila z prvního izolování embriotických kmenových buněk na světě. To bylo v devadesátých letech. Postřeh, že kmenové buňky by mohly nechat vzniknout celou škálu odlišných buněk- srdeční buňky, jaterní buňky, buňky Langerhansových ostrůvků- upoutal pozornost médií a představivost veřejnosti. Také jsem byla fascinovaná touhle novou a převratnou buněčnou technologií, a tohle inspirovalo zlom v mém přístupu od transplantování celých orgánů k transplantování buněk. Soustředila jsem svůj výzkum na využití kmenových buněk jako možného zdroje pro buněčné transplantáty.

Dnes si uvědomujeme, že existuje mnoho různých typů kmenových buněk. Embryotické kmenové buňky se těšily středu zájmu z velké části díky jejich jednoduchosti v přeměňování na škálu rozlišných typů buněk. Ale morální dilema, které obklopovalo embryotické kmenové buňky- skutečnost, že tyhle buňky jsou získávané z pětidenních lidských embryí- podnítilo výzkum jiných typů kmenových buněk.

I když se mi kolegové smáli, inspirovala jsem svou laboratoř, aby se zaměřila na to, co jsem se domnívala byl ten nejméně kontroverzní zdroj kmenových buněk, tuková tkáň, neboli tuk, ano, tuk- dnes dostupný v hojném množství- vy a já, myslím, bychom se beztak rádi nějakého zbavili. Kmenové buňky derivované z tuku jsou dospělé kmenové buňky. A dospělé kmenové buňky se nacházejí ve vás a ve mně- v naší krvi, v morku našich kostí, v našem tuku, kůži a v jiných orgánech. A jak se ukázalo, tuk je jedním z nejlepších zdrojů dospělých kmenových buněk. Ale dospělé kmenové buňky nejsou embryotické kmenové buňky. A tady je to omezení: dospělé kmenové buňky jsou zralé buňky. a stejně jako dospělí lidé, jsou i tyhle buňky omezenější ve svém myšlení a chování a nemohou nechat vzniknout širokou škálu specializovaných buněčných typů jako embryotické kmenové buňky.

Ale v roce 2007 dva mimořadní lidé, Shinya Yamanaka z Japonska a Jamie Thompson z USA, udělali ohromující objev. Objevili, že dospělé buňky ziskané ze mne nebo z vás mohou být přeprogramované zpět do buněk, které připomínají ty embryonické, které nazvali OPK buňky, neboli odvozené pluripotentní kmenové buňky. A co se nestalo. Nyní se vědci po celém světě a v laboratořích předhánějí v přeměňování stárnoucích dospělých buněk- stárnoucích buněk ze mě a z vás- předhánějí se v přeprogramování těchto buněk zpět na užitečnější OPK buňky. A v naší laboratoři se zaměřujeme na získávání tuku a přeměňování kopečků tuku na zdroje mladých buněk- buněk. které budeme moci použít na vytvoření jiných, specializovanějších buněk, které budou jednoho dne moci být použité jako buněčné transplantáty. Jestliže bude tenhle výzkum úspěšný, bude moci eventuálně snížit potřebu výzkumu a obětování lidských embryí.

Přestože tento výzkum obnáší řadu chytáků, také nám dává naději že příslib kmenových buněk jednoho dně poskytne lék na vyléčení celé škály zdravotních problémů. Srdečních chorob, infarktů, cukrovky, úrazů míchy, svalové dystrofie, nemoci sítnice- mají pro vás některé z těchto nemocí osobní ráz?

V květnu 2006 se mi stalo něco hrozného. Měla jsem právě začít robotickou operaci, ale při výstupu z výtahu do ostrého a jasného světla operačního sálu jsem si uvědomila, že moje levé zrakové pole se postupně zatemňuje. Dříve ten týden jsem se těžce uhodila při pozdní lyžovací sezóně- ano, upadla jsem. Před očima se mi začaly míhat měňavky a hvězdičky, nad kterými jsem jenom mávla rukou, protože jsem je přičetla slunčnímu záření ve vysoké nadmořské výšce To, co se mi přihodilo, mohlo být katastrofické, kdybych nebyla v dosahu dobré chirurgie. A tak jsem měla zrak napravený, ale poté následovala dlouhá rekonvalescence- tři měsíce- v pozici hlavou dolů. Tato zkušenost mě naučila více soucítit s mými pacienty, obzvlášť s těmi, kteří trpí problémy sítnice.

37 miliónů lidí na celém světě je slepých a dalších 127 miliónů trpí špatným zrakem. Sítnicové transplantáty odvozené z kmenových buněk, které jsou nyní ve fázi výzkumu, mohou jednoho dne navrátit zrak nebo alespoň částečné vidění, milionům pacientů na celém světě trpících nemoci sítnice. Skutečně žijeme v náročné, ale také vzrušující době. Jak světová populace stárne, vědci se předhánějí v objevování nových cest, jak pozvednout schopnost těla, aby se samo hojilo pomocí kmenových buněk.

Je faktem, že když jsou naše orgány nebo tkáně zraněné, naše kostní dřeň vypustí kmenové buňky do našeho krevního oběhu. A tyhle kmenové buňky poté plavou krevním oběhem a míří k poškozenům orgánům, kde uvolňují růstové faktory k nápravě poškozených tkání. Kmenové buňky mohou být použity jako stavební bloky k opravení zničených konstrukcí v našem těle, nebo k opatření nových jaterních buněk k opravení zničených jater. V této chvíli existuje okolo 117 klinických pokusů, které zkoumají využití kmenových buněk k jaterním nemocem.

A co dál? Srdeční choroby jsou hlavní příčinou smrti po celém světě. 1.1 miliónů Američanů každoročně utrpí infarkt. 4.8 miliónů utrpí srdeční selhání. Kmenové buňky mohou být využity k doručení růstových faktorů zničenému srděčnímu svalu a nebo mohou být změněné na buňky srdečního svalu a obnovit tak srdeční činnost. 170 klinických výzkumů zkoumá roli, jakou hrají kmenové buňky v srdečních chorobách. Přestože jsou nyní pouze ve vývojové fázi, kmenové buňky být mohou jednoho dne poslem obrovského pokroku v kardiologickém oboru.

Kmenové buňky nám dávají naději na nové začátky- malé, zvětšující se krůčky, buňky namísto orgánů, obnovování namísto nahrazování. Terapie kmenovými buňkami mohou jednoho dne snížit nutnost dárcovských orgánů. Výkonné nové technologie vždy představují záhady. V tuto chvíli je na cestě první experiment zkoumající lidské embryotické buňky k zahojení míchy, poté co byl schválen USFDA. A ve Spojeném království jsou nervové kmenové buňky v prvním stádiu výzkumu léčby infarktu.

Úspěchy ve výzkumu, které dnes oslavujeme, byly umožněny zvídavostí, přínosem a odpovědností jednotlivých vědců a zdravotních průkopníků. Každý má svůj příběh. Ten můj byl o cestě od orgánů k buňkám- cestě přes kontroverze, inspirované nadějí- nadějí, že jak stárneme, tak vy i já budeme moci jednoho dne oslavit dlouhověkost se zlepšenou kvalitou života.

Děkuji vám.