Otkriće koje rješava staru biološku nepoznanicu, moglo bi omogućiti znanstvenicima da oponašaju specifičnu embrionalnu mikrookolinu neophodnu za razvijanje matičnih stanica krvi u staničnoj kulturi te njihov uzgoj za uporabu u liječenju bolesti kao što su leukemija i aplastična anemija, navodi dr. Hanna Mikkola, autorica studije.

"Bio je veliki misterij odakle potječu ove stanice", kaže Mikkola, izvanredna profesorica molekularne, stanične i razvojne biologije. "Prvi puta sa sigurnošću možemo reći da matične stanice krvi nastaju iz placente. Tu više nema nagađanja. "
Studija je objavljena 6. ožujka u časopisu Cell Stem Cell. Istraživači Mikkolinog laboratorija sada nastoje replicirati ovaj postupak na ljudima, koji je uspješno načinjen na mišjim modelima. "Ako želimo u potpunosti iskoristiti potencijal embrionalnih matičnih stanica za liječenje bolesti, presudno je saznati kako načiniti za tkivo specifične matične stanice", nastavlja Mikkola, koja je također i istraživač na UCLA?s Jonsson Centru za karcinome.

"To možemo naučiti proučavanjem događaja tijekom embrionalnog razvitka."

Znanstvenici se sada mogu poslužiti matičnim stanicama, stanicama koje mogu postati bilo koja vrsta tkiva u tijelu, i usmjeriti ih da postanu sve stanice koje se nalaze u krvotoku kao što su eritrociti, leukociti i trombociti. Međutim, one ne mogu matične stanice krvi usmjeriti na samoobnavljanje ili na umnožavanje, a da se prerano ne diferenciraju nakon što su transplantirane pacijentu. Trenutno jedini način na koji se to može izvesti jest manipulacija staničnog nuklearnog regulatornog mehanizma s genima uporabom retrovirusa.

Dobivanje matičnih stanica krvi koje su sigurne za uporabu kod pacijenata, je imperativ znanstvenicima da spoznaju kako načiniti samoobnavljajuće matične stanice krvi na prirodniji i prihvatljiviji način, osiguravajući time odgovarajuće razvojne putove iz okoline u kojoj se stanice razvijaju.

Pacijenti s određenim tipovima leukemije imaju jednu priliku za izlječenje: transplantaciju koštane srži. Međutim, nema niti približno dovoljno donora koštane srži koji bi osigurali pacijentima savršenu podudarnost. Uporaba koštane srži donora manje savršene podudarnosti nosi sa sobom rizik pojave tzv. reakcije transplantata protiv domaćina (GVHD), u kojoj imunociti donirane koštane srži napadaju stanice tijela bolesnika kojemu je izvršena transplantacija. Krv pupkovine sadrži matične stanice krvi, no ne u dovoljnoj količini za transplantaciju kod odraslih pacijenata, kaže Mikkola.

Ako bi istraživači uspjeli u razvoju matičnih stanica krvi, takve bi se stanice mogle transplantirati tim pacijentima. Matične stanice krvi bi se tada diferencirale u novu, zdraviju krv.

S nedavno postignutim uspjehom u kreiranju induciranih pluripotentnih matičnih stanica (iPS) od stanica ljudske kože, pacijentove vlastite stanice kože bi se mogle koristiti za dobivanje iPS stanica. Te bi se stanice mogle transformirati u matične stanice krvi, tvoreći imunokompatibilan izvor krvi koji eliminira rizik pojave reakcije transplantata protiv domaćina (GVHD).

U prethodnom istraživanju, Mikkola i suradnici s Harvarda te iz Francuske otkrili su da placenta sadrži veliki rezervoar matičnih stanica krvi, no nije bilo jasno potječu li iz placente ili su migrirale u placentu kako bi se obnovile.

Uporabom jedinstvenog mišjeg modela - mišji embrio bez otkucaja srca - Mikkola i njezin tim su otkrili mjesto odakle potječu matične stanice krvi jer nije postojala cirkulacija krvi u tijelu.

"Primjenom ovog modela, identificirali smo da placenta ima potencijal za stvaranje hematopoetske (krvne) matične stanice s punom sposobnošću diferencijacije za stvaranjem svih glavnih loza krvnih stanica", navodi Mikkola.

"Placenta se ponaša kao svojevrstan vrtić za te novostvorene matične stanice krvi, dajući im prvu potrebnu edukaciju ".

I prije je bilo poznato da se matične stanice krvi mogu pronaći u dorzalnoj aorti, no bilo ih je vrlo malo te su znanstvenici zaključili kako ona ne može biti jedini izvor matičnih stanica krvi u embrija.

Mikkolino otkriće upućuje da matične stanice krvi nastaju u velikim arterijama i u placenti embrija, zatim se premještaju na specifična područja, gdje se povećavaju i sazrijevaju.

Nedavna studija također ukazuje da je prvo mjesto u kojemu se matične stanice krvi povećavaju upravo vaskularni labirint placente, gdje se kisik i nutrijenti razmjenjuju između majke i fetusa. Stoga se zaključuje da placenta ima dvije različite mikrookoline: jednu iz koje potječu matične stanice krvi i drugu, labirint, koji ih hrani te im omogućava da se brojčano povećavaju. Ova dva područja imaju različite uloge i mogle bi dati znanstvenicima potrebne odgovore o razvoju matičnih stanica krvi.

Mikkola sada nastoji razjasniti ključne biološke signale i putove tijekom embrionalnog razvitka koji vode stvaranju matičnih stanica krvi i njihovu ekspanziju te što ih sprječava od prerane diferencijacije. "Labirint je izvor mnogih faktora rasta i citokina ", kaže Mikkola. "Samo moramo identificirati te molekule i mehanizme koji održavaju te stanice u placenti."

Mikkola, koja je istraživač Centra za regenerativnu medicinu i istraživanje matičnih stanica Eli i Edythe Broad (UCLA sveučilište), vjeruje da će studija biti potvrđena i na ljudima. "Sve što smo doznali upućuje da ćemo isto pronaći i u ljudskoj placenti ", zaključuje Mikkola.

Izvornik: stemcellresearchnews.com
Preveo: Vatroslav Prskalo, dr.med.