Matične stanice su put do izlječenja teških bolesti današnjice

Zahvaljujući brzom napretku regenerativne medicine, šećerna bolest tip I, Parkinsonova bolest, ozljede leđne moždine ili infarkt srca u skoroj će budućnosti predstavljati manju prijetnju po zdravlje i život čovjeka.

U prvom planu ove grane medicine je transplantacija matičnih stanica u bolešću ili ozljedom oštećene organe. Iako matične stanice već 30 godina koristimo u liječenju tumorskih bolesti krvi (leukemije), ili prilikom transplantacije kože kod opsežnih opekotina, u novijoj povijesti medicine ova je tema postala predmetom mnogih polemika.

Što su matične stanice?

Svaka stanica u našem tijelu sadrži sve gene koji su potrebni za razvoj cijelog ljudskog bića zato što su sve stanice nastale dijeljenjem prve stanice dobivene spajanjem jajne stanice i spermija. Na putu od prve stanice do cijelog organizma stanice se moraju specijalizirati zbog kompleksnosti zadaća koje obavljaju. Danas poznajemo više od 200 različitih tipova stanica. U specijaliziranim stanicama samo su određeni geni aktivni, dok je većina ostalih gena u potpunosti blokirana. Taj proces specijalizacije stanica naziva se diferencijacija. Kada jednom imamo diferencirane stanice (stanice mozga, krvne stanice, jetrene stanice, mišićne stanice...), one se rijetko ili nikada ne dijele (umnožavaju) i ne mogu se u živom organizmu više vratiti u prvotni, nespecijalizirani oblik. Nove diferencirane stanice mogu nastati jedino iz nespecijaliziranih stanica koje zovemo matične stanice.

1. Embrionalne matične stanice

Takve matične stanice mogu se gotovo neograničeno umnožavati te se u određenim uvjetima mogu specijalizirati u bilo koji tip stanica u našem tijelu, zbog čega kažemo da su one pluripotentne. Embrionalne matične stanice dobivaju se iz embrija ili zametaka (stadij blastociste)  4 - 5 dana nakon oplodnje. Dio blastociste (embrioblast) se presadi u Petrijevu posudicu te se u laboratorijskim uvjetima te stanice umnožavaju i održavaju u nespecijaliziranom obliku. Znanstvenici još uvijek ne znaju sve potrebne mehanizme koji će usmjeriti razvoj embrionalnih stanica u svih 200 tipova stanica u tijelu.

Ipak, do sad je eksperimentalno dokazano da stanice gušterače nastale iz embrionalnih matičnih stanica, i transplantirane u miševe koji imaju dijabetes, proizvode inzulin i dovode do izlječenja bolesnih miševa. Kod modela srčanog infarkta, srčane mišićne stanice nastale iz embrionalnih matičnih stanica zamjenjuju oštećene mišićne stanice te uvelike pomažu u oporavku srca. Jednako tako, znanstvenici su uspjeli proizvesti i nadomjestiti neurone koji proizvode dopamin u životinjskom modelu Parkinsonove bolesti te na taj način smanjili simptome te bolesti.

Iako embrionalne matične stanice najviše obećavaju, njihova je uporaba popraćena moralnim pitanjima i dilemama. Zasad se, kao izvor tih stanica koriste embriji nastali za potrebe umjetne oplodnje iako se mogu koristiti i embriji nastali transplantacijom jezgre bilo koje stanice tijela donora u neoplođenu jajnu stanicu. Taj se postupak naziva terapijsko kloniranje.

Prednost ovako nastalih embrionalnih matičnih stanica je u tome što nakon transplantacije u donora ne izazivaju obrambenu (imunološku) reakciju organizma. Ti embriji nikad neće biti presađeni u maternicu u svrhu reprodukcijskog kloniranja tj. stvaranja novog genetski identičnog ljudskog bića, što je i u većini zemalja zakonski zabranjeno.

Kako se prilikom prikupljanja embrionalnih matičnih stanica zametak mora žrtvovati, znanstvenici se okreću drugim tipovima matičnih stanica kao što su matične stanice odraslih ili, pak, matične stanice dobivene iz krvi pupkovine, a puno se truda i sredstava ulaže u istraživanje načina kako bi se iz diferenciranih stanica (primjerice kože) stvorile matične stanice bez uporabe jajnih stanica.

2. Matične stanice odraslih

Matične stanice odraslih, koje u tijelu čovjeka služe kao izvor specijaliziranih stanica, možemo naći u mozgu, perifernoj krvi, koštanoj srži, mišićima, koži i jetri. Primjerice, matične stanice iz odraslog mozga već su djelomično specijalizirane, tako da se mogu dalje usmjeriti jedino prema nastanku moždanih stanica (neurona te drugih stanica mozga kao što su astrociti). Takve matične stanice nazivamo multipotentnima jer iz njih može nastati samo mali broj tipova specijaliziranih stanica.

Iz matičnih stanica kože može nastati samo jedan tip stanica, te se te matične stanice nazivaju unipotentnima. Problemi kod istraživanja i uporabe matičnih stanica odraslih javljaju se zato što iz njih ne mogu nastati svi tipovi stanica. Ipak odnedavno postoje naznake da se hematopoetske (krvotvorne) matične stanice iz koštane srži mogu diferencirati i u neurone, mišićne stanice, srčane stanice i stanice jetre, a moždane matične stanice u stanice krvi i mišićne stanice. Takva nedavno opisana pojava pretvorbe matičnih stanica naziva se transdiferencijacija.

3. Matične stanice iz krvi pupkovine

Velika prednost matičnih stanica dobivenih iz krvi pupkovine jednostavno je prikupljanje prilikom poroda bez opasnosti za majku i dijete te jednostavno skladištenje u tekućem dušiku na -196 ºC kroz dugi niz godina. Te stanice je odnednavno moguće uskladištiti i kod nas na Zavodu za kliničku transfuziologiju Kliničkog Zavoda za laboratorijsku dijagnostiku KBC-a Zagreb. Cijena prikupljanja uzoraka je tisuću kuna, a samog skladištenja do 18 rođendana osobe kojoj pripadaju 15 tisuća kuna.

Prednost tih stanica je, kao i kod stanica dobivenih terapijskim kloniranjem, u tome što kod vraćanja tih stanica u osobu od koje su potekli ne dolazi do stvaranja obrambene reakcije. Iako su te matične stanice slične hematopoetskim matičnim stanicama, pokazano je da transdiferencijacijom iz njih mogu nastati i drugi tipovi stanica koji ne pripadaju krvi.

Iako je još dosta istraživačkog rada pred nama, buduća upotreba matičnih stanica u terapiji sve većeg broja bolesti današnjice je neupitna.

Hoćemo li koristiti matične stanice porijeklom iz embrija koji su ostali nakon umjetnih oplodnji, ili odrasle matične stanice, ili pak one iz pupkovine, nije samo pitanje istraživača i novih znanstvenih spoznaja, već i etičko, političko i zakonodavno pitanje, a uz to i pitanje koliko smo daleko spremni ići kako bismo iskorijenili najveće i najteže bolesti današnjice.

POVIJEST MATIČNIH STANICA1981. Dr. Martin Evans sa Sveučilišta Cambridge u Velikoj Britaniji uveo je pojam embrionalne matične stanice.
1998. Dr. James Thomson sa Sveučilišta u Winsconsinu razvio je tehniku za izolaciju i održavanje ljudskih embrionalnih stanica u kulturi.
2001. Znanstvenici su uspjeli klonirati rani (4 - 6 stanica) ljudski embrio u svrhu stvaranja embrionalnih  matičnih stanica.
2005. Znanstvenici sa Sveučilišta Kingston u Velikoj Britaniji otkrili su treću vrstu matičnih stanica iz krvi pupkovine.
2006. Znanstvenici u Velikoj Britaniji stvorili su umjetne stanice jetre iz matičnih stanica dobivenih iz krvi pupkovine.
2007. Mario Capecchi, Martin Evans i Oliver Smithies dobili su Nobelovu nagradu za fiziologiju i medicinu za rad na embrionalnim matičnim stanicama iz transgeničnih miševa.
2008. Steinberg GK i suradnici sa Svučilišta Stanford u SAD-u su pokazali da neuroni dobiveni iz ljudskih embrionalnih matičnih stanica dovode do oporavka štakora koji su preživjeli moždani udar.