Ugrás a tartalomhoz

Genetika és genomika

Falus András, László Valéria, Tóth Sára, Oberfrank Ferenc, Pap Erna, Dr. Szalai Csaba (2014)

Typotex Kiadó

Őssejtbiológia

Őssejtbiológia

A fejlődésbiológiai ismeretek gyarapodása tette lehetővé az 1980-as évek elején az egér embrionális őssejtjeinek tenyésztését, majd ezt követően a transzgénikus egerek létrehozását is. Azóta e két terület egymásra hatva fejlődik, az őssejtekről való ismetereink gyarapodása nagyban hozzájárult a fejlődéssel és a differenciálódással kapcsolatos genetikai tudás bővüléséhez, aminek nyomán 1996-ban sikerült az első emberi embrionális őssejtvonal-alapítás is, innen pedig az út elvezetett az indukált pluripotens őssejtek (iPS=induced pluripotent stem sejtek) létrehozásához. A blasztociszta embriócsomójából származó pluripotens embrionális őssejtekben rejlő lehetőségeket már korán felismerték, és a tenyésztési körülmények megfelelő megválasztásával az egy adott sejttípus irányába történő differenciáltatásával – pl. inzulintermelő β-sejtekké vagy dopaminerg neuronokká – a terápiás alkalmazásuk is elérhető közelségbe került. Azonban az emberi embrionális őssejtek felhasználása mindig súlyos etikai problémát jelentett. Honnan származzanak a felhasznált embriók? Szabad-e pusztán kísérleti célból emberi embriót létrehozni? Az in vitro megtermékenyítésből származó, beültetésre nem került, ún. számfeletti embrióknak mi legyen a sorsuk? Ezekre a kérdésekre a különböző országokban különböző válaszok születtek, melyeket az adott országok törvénykezése kodifikált. (Hazánkban új emberi őssejtvonalat nem lehet létrehozni, csak a korábban, külföldön létrehozott néhány vonallal lehet megfelelő engedélyek birtokában dolgozni.)

Éppen ezért fogadta a nemzetközi tudományos közösség nagy elismeréssel Shinya Yamanaka – 2012-ben végül Nobel-díjjal jutalmazott – úttörő eredményeit. Az általa kidolgozott módszer segítségével sikerült felnőtt, differenciálódott (unipotens) sejteket visszaküldeni az embriócsomó vagy az epiblaszt pluripotens sejtjeinek megfelelő állapotba. Az így létrehozott sejttípust nevezzük indukált pluripotens őssejtnek. A visszaprogramozáshoz a fejlődésgenetikából már ismert szerepű, ún. pluripotencia faktorok kombinációit használták úgy, hogy az ezeket kódoló géneket tartalmazó plazmidokkal transzfektálták a célsejteket. Mivel ezek között (LIF, SOX2, KLF4, cMYC) onkogén is szerepelt (cMYC), az így létrehozott sejtek terápiás célú alkalmazása nem lett volna biztonságos, ezért ma reprogramozásra számos más módszert, pl. onkogénmentes kombinációt vagy csak a pluripotenciáért felelős fehérjék keverékét, alkalmaznak. Bár az így létrehozott sejtek, az embrionális őssejtekhez hasonlóan, irányítottan differenciáltathatók, s bár terápiás alkalmazásuk esetén immunológiai összeférhetetlenséggel sem kellene számolni, hiszen a sejtdonor és a recipiens ugyanaz a személy lenne, sajnos a differenciálódás és természetesen a reprogramozás során zajló epigenetikus változásokat még mindig nem ismerjük minden részletükben. Legfőképpen az epigenetikus mintázat felépülését és tökéletes letörlődését nem sikerült minden részletében megismerni, és irányítottan befolyásolni sem tudjuk még.

Mindezekkel együtt az iPS sejtek mind fejlődésgenetikai, mind terápiás célú kutatása óriási jelentőséggel bír, hiszen ezáltal számos betegség gyógyítása válna lehetővé és a donorhiányból adódó nehézségeket is leküzdhetnénk általuk.