Prema novoj studiji, razvoj krvnih matičnih ćelija oslanja se na naizgled nepovezani proteinski receptor koji oseća mikrobe.
Ovo otkriće moglo bi da otvori novi teren u tekućoj potrazi za proizvodnjom krvnih matičnih ćelija iz sopstvene krvi osobe – čime se negira potreba za transplantacijom koštane srži.
Receptor proteina u pitanju, nazvan Nod1, već je poznat po svojoj ulozi u prepoznavanju bakterijskih infekcija u telu i podsticanju imunološkog odgovora, napominju autori studije.
Ali prema njihovom istraživanju, čini se da Nod1 takođe služi drugačijoj svrsi mnogo ranije u životu, kada se vaskularni sistem embriona još uvek razvija.
Predvođena Rakel Espin Palazon, genetičarkom sa Državnog univerziteta u Ajovi, studija sugeriše da ovaj mikrobni senzor pomaže embrionima da prisile neke od svojih vaskularnih endotelnih ćelija da postanu krvne matične ćelije.
To bi mogla biti dragocena informacija, s obzirom na njen potencijal da rasvetli kako embrion stvara krvne matične ćelije – i možda kako ih možemo uzgajati mnogo kasnije u životu.
„Ovo bi eliminisalo izazovan zadatak pronalaženja kompatibilnih donatora za transplantaciju koštane srži i komplikacija koje se javljaju nakon transplantacije, poboljšavajući živote mnogih pacijenata sa leukemijom, limfomom i anemijom“, kaže Espin Palazon.
Matične ćelije krvi su progenitori svih belih i crvenih ćelija u našoj krvi, proizvodeći sve komponente naše krvi u procesu koji se zove hematopoeza.
Ove krvne matične ćelije, poznate i kao hematopoetske matične ćelije, same nastaju u telu pre rođenja, razvijajući se iz endotelnih ćelija unutar aorte embriona.
Ipak, iako je to već bilo jasno, bilo je malo detalja o tome šta pokreće ovaj važan proces u embrionu.
„Znamo da se krvne matične ćelije formiraju iz endotelnih ćelija, ali faktori koji su postavili ćeliju da promeni identitet bili su zagonetni“, kaže Espin Palazon. „Nismo znali da je ovaj receptor potreban ili da je bio potreban ovako rano, pre nego što se matične ćelije krvi uopšte formiraju.“
Istraživači su se prvo uključili u Nod1 analizirajući javne baze podataka ljudskih embriona, a zatim su dalje proučavali receptor koristeći zebricu, uobičajeni model organizma koji deli otprilike 70 procenata svog genoma sa ljudima.
Inhibicijom ili pojačavanjem Nod1, istraživači su pokazali pozitivnu korelaciju sa stvaranjem krvnih matičnih ćelija.
Da bi bacili više svetla na Nod1 i razvoj krvi kod ljudi, autori studije su takođe sarađivali sa Dečjom bolnicom u Filadelfiji, gde istraživači proizvode pluripotentne matične ćelije izazvane ljudima.
Iako se generišu iz ćelija odraslog tela, istraživači ih genetski reprogramiraju da oponašaju pluripotentne matične ćelije – one sposobne da proizvode mnogo različitih tipova ćelija – koje se nalaze u embrionima.
Indukovane pluripotentne matične ćelije mogu da generišu većinu vrsta krvnih zrnaca, ali ne mogu da stvore funkcionalne krvne matične ćelije. Ipak, inhibicija Nod1 je prouzrokovala da ove indukovane pluripotentne matične ćelije proizvode manje krvi, odražavajući efekat koji se vidi u matičnim ćelijama krvi zebrice.
Većina nečijih krvnih matičnih ćelija nalazi se u njihovoj koštanoj srži, tako da pacijentima sa određenim poremećajima krvi često treba transplantacija koštane srži kako bi se obezbedilo vitalno snabdevanje matičnim ćelijama krvi.
Ali naoružani ovim dokazima o ulozi Nod1 u stvaranju krvnih matičnih ćelija u embrionima, naučnici imaju novu nadu za osmišljavanje načina za proizvodnju novih krvnih matičnih ćelija iz ljudskih uzoraka, potencijalno čak i iz sopstvene krvi pacijenata.
To bi moglo pomoći da se izbegnu ne samo logistički izazovi organizovanja i izvođenja transplantacija koštane srži, primećuju istraživači, već i komplikacije poput bolesti transplantata protiv domaćina, u kojoj transplantirane imune ćelije prepoznaju domaćina kao stranog i napadaju ćelije primaoca.
„Ovo bi bio veliki napredak za regenerativnu medicinu“, kaže Espin Palazon.
Još istraživanja je potrebno ne samo da bi se razumelo kako tačno telo stvara krvne matične ćelije, kažu istraživači, već i kada treba da se desi svaki korak.
„Vreme je tako ključno. To je kao kada kuvate i morate da dodajete sastojke određenim redosledom“, kaže Espin Palazon.
„Moja grupa na Državnom univerzitetu Ajove nastaviće da radi na životu bez poremećaja krvi“, dodaje ona. „Verujem da će naša istraživanja utrti put da se konačno stvore krvne matične ćelije terapeutskog kvaliteta za lečenje pacijenata sa krvnim poremećajima.“
