Πώς ξεκίνησε και πού βρίσκεται σήμερα η έρευνα και οι εφαρμογές των βλαστοκυττάρων 

Ένα τραύμα σε έναν ηλικιωμένο, όπως για παράδειγμα ένα κάταγμα από πτώση αργεί να επουλωθεί  και μπορεί να οδηγήσει στον θάνατο. Αντίθετα σε ένα παιδί η ίδια κάκωση θεραπεύεται  πλήρως και σχετικά σύντομα. Ακόμη και ελαφρές εγκεφαλικές βλάβες που μπορεί να συμβούν κατά την διάρκεια ενός εργώδους τοκετού,  θεραπεύονται πλήρως στα παιδιά. Από την άλλη υπάρχουν στη φύση οργανισμοί, οι οποίοι μπορούν να αναγεννούν ολόκληρα μέλη του σώματος τους, και άλλοι που αν κοπούν σε κομμάτια από κάθε κομμάτι προκύπτει ένας νέος οργανισμός.

Αυτό συμβαίνει γιατί οι οργανισμοί αυτοί διαθέτουν στο σώμα τους κύτταρα τα οποία μπορούν όχι μόνο να πολλαπλασιάζονται δίνοντας κύτταρα ίδια με τα μητρικά αλλά και να μετατρέπονται σε άλλα κύτταρα τού οργανισμού, δηλαδή να διαφοροποιούνται. Τα κύτταρα αυτά ονομάζονται βλαστοκύτταρα.

Υπάρχουν δύο μεγάλες κατηγορίες βλαστοκυττάρων, τα λεγόμενα εμβρυικά βλαστοκύτταρα, συλλέγονται από το κύημα (embryo) που κατά την πρώτη εβδομάδα της κύησης βρίσκεται στο στάδιο του βλαστιδίου και τα λεγόμενα ενήλικα βλαστοκύτταρα τα οποία βρίσκονται στον οργανισμό και συλλέγονται από μεγαλύτερα έμβρυα (fetus), την ομφαλοπλακουντιακή μονάδα και το ομφάλιο αίμα κατά τη γέννηση, τα αποπίπτοντα νεογιλά δόντια, τον μυελό των οστών, το λίπος, το αίμα της περιόδου, το δέρμα αλλά και από άλλους ιστούς.

Τα εμβρυικά βλαστοκύτταρα έγιναν για πρώτη φορά προσιτά στο εργαστήριο το 1981, όταν δύο ομάδες, αυτή του Martin Evans στην  Αγγλία και αυτή του George Martin στις ΗΠΑ κατάφεραν για πρώτη  φορά να τα καλλιεργήσουν από βλαστοκύστεις ποντικού. Το επίτευγμα αυτό δημιούργησε ελπίδες για εφαρμογές στην ιατρική με δημιουργία ανθρώπινων οργάνων προς μεταμόσχευση στο εργαστήριο. Όμως αμέσως άρχισαν οι προβληματισμοί της βιοηθικής, δηλαδή αν έχουμε δικαίωμα να καταστρέψουμε έναν ανθρώπινο οργανισμό για να δημιουργήσουμε έναν άλλο. Έτσι το επίτευγμα επαναλήφθηκε σε ανθρώπινα βλαστοκύτταρα δεκαεπτά ολόκληρα χρόνια αργότερα. Εκτός όμως από τα βιοηθικά υπήρχαν και βιολογικά  προβλήματα στη χρήση των βλαστοκυττάρων αυτών. Πρώτον τα βλαστοκύτταρα αυτά δεν μπορούσαν να προέρχονται από τον ίδιο τον οργανισμό του ασθενούς, έτσι η οποιαδήποτε χρήση τους θα έβρισκε αντιμέτωπο το ανοσολογικό σύστημα. Δεύτερον τα κύτταρα αυτά όταν χορηγούνταν αδιαφοροποίητα δημιουργούσαν όγκους του τύπου του τερατώματος. Το πρώτο πρόβλημα φάνηκε ότι θα λύνονταν με την λεγόμενη θεραπευτική κλωνοποίηση, μια μέθοδο που ξεσήκωσε νέα θύελλα βιοηθικών αντιδράσεων. Τα πρόβλημα αυτό ξεπεράστηκε το 2007 με την τεχνολογία των επαγόμενων πολυδύναμων βλαστοκυττάρων (iPSC). Με την γενετική  παρέμβαση παραγωγής  τεσσάρων μεταγραφικών παραγόντων, οποιοδήποτε κύτταρο του οργανισμού μπορούσε τώρα να μετατραπεί σε βλαστοκύτταρα παρόμοιο με τα εμβρυικά. Έτσι έχουμε αυτόλογα βλαστοκύτταρα και μάλιστα χωρίς  βιοηθικούς προβληματισμούς. Για το μεγάλο αυτό επίτευγμα, ο εφευρέτης της μεθόδου Shinya Yamanaka μοιράστηκε το 2012 το βραβείο Νόμπελ  Φυσιολογίας ή Ιατρικής μαζί με τον εφευρέτη της κλωνοποίησης sir John Gurdon. Παρόλα αυτά και τα iPSC δημιουργούν όγκους του τύπου των τερατωμάτων και δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν αδιαφοροποίητα. Σήμερα γνωρίζουμε ότι τα iPSC δεν είναι κατάλληλα για κυτταρικές θεραπείες, είναι όμως ένα εξαιρετικό υλικό για τη δημιουργία αυτόλογων οργάνων προς μεταμόσχευση.

Τα ενήλικα βλαστοκύτταρα ανακαλύφθηκαν το 2002, με την δημοσίευση της ερευνητικής  ομάδας της Catherine Verfaillie από το πανεπιστήμιο της Μινεσότα στο περιοδικό Nature. Τα αποτελέσματα της δημοσίευσης αυτής αμφισβητήθηκαν κατ’  αρχήν, καθώς ορισμένα εργαστήρια δήλωσαν ότι δεν μπόρεσαν να τα επαναλάβουν και η καθηγήτρια παραπέμφθηκε σε διοικητική εξέταση. Όμως σύντομα όχι μόνο επιβεβαιώθηκαν από πολλά εργαστήρια σε όλο τον κόσμο αλλά τα κύτταρα αυτά άρχισαν να χρησιμοποιούνται σε προκλινικά θεραπευτικά πρωτόκολλα. Σήμερα το επίτευγμα της  Catherine Verfaillie βρίσκεται χαραγμένο στον τοίχο της τιμής της πανεπιστημιούπολης της Μινεσότα  στην Μινεάπολη.  Τα ενήλικα βλαστοκύτταρα, τα οποία μπορεί να προέρχονται από τον ίδιο τον ασθενή ή από δότη,  είναι συστατικά του αναγεννητικού και ανοσοποιητικού συστήματος του οργανισμού, δεν δημιουργούν όγκους, κατευθύνονται σtο σημείο της βλάβης, ρυθμίζουν την ανοσολογική απάντηση καταστέλλοντας τη φλεγμονή και μπορούν να διαφοροποιηθούν σε πολλά είδη κυττάρων. Είναι ένα υλικό κατάλληλο για τις λεγόμενες κυτταρικές θεραπείες. Τα ενήλικα βλαστοκύτταρα, χρησιμοποιούνται σήμερα σε δεκάδες κλινικά πρωτόκολλα και εκατοντάδες κλινικές δοκιμές κυτταρικών θεραπειών που αφορούν όλες σχεδόν τις ειδικότητες της ιατρικής. Όταν μπορούν να ληφθούν από τον ίδιο τον ασθενή, η χρήση τους γίνεται χωρίς να υπάρχει κίνδυνος απόρριψης από το ανοσοποιητικό.  Επίσης έχει βρεθεί ότι τα νεαρά βλαστοκύτταρα, όπως είναι αυτά που συλλέγονται κατά τη γέννηση, είναι τα πλέον αποτελεσματικά για τις θεραπευτικές εφαρμογές. Σήμερα γνωρίζουμε ότι γερνάμε επειδή γερνάνε τα βλαστοκύτταρα μας, τα κύτταρα που επιδιορθώνουν και ανανεώνουν τον οργανισμό μας.

Οι περισσότερες εφαρμογές των ενήλικων βλαστοκυττάρων αφορούν νοσήματα της τρίτης ηλικίας. Σε δύο πρόσφατες κλινικές δοκιμές δόθηκαν ενδοφλεβίως σε ηλικιωμένους με γεροντική καχεξία βλαστοκύτταρα που είχαν ληφθεί από νεαρά άτομα. Παρατηρήθηκε σημαντική βελτίωση ενώ η θεραπεία δεν είχε καμία παρενέργεια.

Όπως μπορεί κανείς εύκολα να καταλάβει στην τρίτη ηλικία δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν και νεαρά και αυτόλογα βλαστοκύτταρα, εκτός αν αυτά έχουν φυλαχθεί κατά τη γέννηση. Τα βλαστοκύτταρα που φυλάσσονται κατά τη γέννηση μπορούν να συντηρηθούν κάτω από την επιφάνεια του υγρού αζώτου χωρίς να χάσουν τις θεραπευτικές τους ιδιότητες για διάστημα που ξεπερνάει κατά πολύ την ανθρώπινη ζωή.  ΟΙ τυχεροί ηλικιωμένοι ασθενείς του μέλλοντος που οι γονείς είχαν προνοήσει να φυλάξουν τα βλαστοκύτταρα τους κατά τη γέννηση θα έχουν στη διάθεσή τους  νεαρά αυτόλογα βλαστοκύτταρα, έτοιμα να χρησιμοποιηθούν για τη βελτίωση της υγείας τους. Επιπλέον θα έχουν ευκολότερη πρόσβαση στην τεχνολογία των iPSC δεδομένου ότι τα iPSC παράγονται ευκολότερα και με λιγότερες γενετικές παρεμβάσεις όταν το αρχικό κύτταρο είναι νεαρό. 

Ο Γεώργιος Κολιάκος είναι πυρηνικός Ιατρός, καθηγητής της Βιοχημείας και διευθυντής του εργαστηρίου Βιοχημείας της Ιατρικής Σχολής του ΑΠΘ.  Είναι πρόεδρος της εταιρείας βιοτεχνολογίας Biohellenika. Γεννήθηκε στη Θεσσαλονίκη το 1956, σπούδασε Ιατρική στο ΑΠΘ, όπου έλαβε και το διδακτορικό του δίπλωμα στη Βιοχημεία. Μετεκπαιδεύθηκε στο Πανεπιστήμιο της Μινεσότα και το Πανεπιστήμιο του Μαϊάμι στις ΗΠΑ. Μέλος του Διδακτικού και ερευνητικού προσωπικού του ΑΠΘ από το 1989.