Oto najważniejsze wiadomości dla tych z nas, którzy balansują na granicy życia, nasze wspomnienia zanikają i świszczą narządy życiowe. Teraz wydaje się, że nie musi tak być. Przez całe nasze życie powiedziano nam na przykład, że ludzki mózg nie jest w stanie zregenerować utraconych neuronów: tak naprawdę jest z górki. Jednak pod koniec ubiegłego roku niezrażeni badacze odkryli, że przynajmniej w pewnych warunkach mózg rzeczywiście hoduje nowe komórki. Mało tego, ale może nadejść dzień, w którym będziemy mogli wstrzyknąć nowe neurony do naszych mózgów.
Listopad ubiegłego roku przyniósł niezwykłą wiadomość, że zespołom naukowców z University of Wisconsin w Madison i Johns Hopkins University School of Medicine w Baltimore udało się wyhodować ludzkie embrionalne komórki macierzyste (ES) w ich laboratoriach. Są to komórki, które zwykle powstają na wczesnym etapie rozwoju zarodka, które mogą stać się komórkami dowolnego rodzaju, ale jeszcze się nie zaczęły różnicować. Więcej o tym, jak działają za minutę, ale na razie wiadomość jest taka, że możliwości, które reprezentują, są oszałamiające. Naukowcy oczekują, że pewnego dnia wezmą niektóre z tych komórek macierzystych i wyhodują je na przykład w komórkach mięśnia sercowego, a następnie wstrzykną te komórki bezpośrednio w serca pacjentów, których czynność serca została osłabiona przez zawał serca. Zastoinowa niewydolność serca może stać się stanem odwracalnym. Lub możliwe jest, że komórki macierzyste mogą być indukowane, aby stać się komórkami wysp trzustkowych, wytwarzając więcej insuliny dla pacjentów z cukrzycą w wyniku uszkodzenia komórek.
Wszelkie badania nad ludzkimi zarodkami wywołują alarmy. Kilkudniowe skupisko komórek, które są rozbierane w celu uzyskania komórek macierzystych, jest potencjalnym prekursorem człowieka. Dla niektórych każda praca, która uniemożliwia im to, jest morderstwem, czy, jak powiedziała rzeczniczka jednej grupy, „odbywa się to w macicy lub na szalce Petriego”. Obecne prawo federalne zabraniające wykorzystywania pieniędzy federalnych na badania nad embrionami ludzkimi zostało przekształcone dopiero w październiku ubiegłego roku w ustawie o środkach.
Prezydent Clinton zauważył, gdy mała firma w Massachusetts twierdziła, że może skłonić komórki ludzkie do powrotu do niezróżnicowanego stanu embrionalnego poprzez połączenie ich z jajami krowimi, których jądra zostały usunięte, w celu wytworzenia komórek hybrydowych. Poprosił Krajową Komisję Doradczą ds. Bioetyki, aby rozważyła implikacje i przekazała mu „jak najszybciej”. Niedawno odbyły się przesłuchania senackie w celu zbadania kwestii etycznych.
Zapłodnione jajo ludzkie zaczyna się namnażać. Po około pięciu dniach stała się blastocystą, wypełnioną płynem kulą złożoną z komórek, które staną się łożyskiem, oraz od 15 do 20 komórek przylegających do siebie i do wnętrza ściany blastocysty, która stanie się zarodkiem. Te wewnętrzne komórki dadzą początek embrionalnym komórkom macierzystym, z których każda będzie identyczna z innymi i każda będzie mogła stać się komórką dowolnego rodzaju w ludzkim ciele. Jednym z celów biologii komórki jest ustalenie, w jaki sposób każda komórka „decyduje”, co się stanie - co powoduje, że jedna staje się komórką wątroby, a druga kości.
Grupy Wisconsin i Johns Hopkins dokonały hodowli embrionalnych komórek macierzystych na specjalnym podłożu, które uniemożliwia im specjalizację. Wychowani w ten sposób będą wzrastać i dzielić się na zawsze. Kiedy komórki są przenoszone do kąpieli odżywczej, która pozwala im się różnicować, robią to. Jak dotąd naukowcy nie mogą dyktować, czym staną się komórki. Mogą je pasywnie rozdzielić tylko na podstawie swojej funkcji, gdy się różnicują: ostatecznie te, które stały się komórkami serca w tym naczyniu hodowlanym, powiedzmy, lub komórki wątroby w tym naczyniu. (Różnicowanie tych komórek ES na neurony zostało już udokumentowane.) Mają jednak nadzieję, że w niedalekiej przyszłości będą w stanie pokierować procesem i sprawić, że komórki zmienią się w cokolwiek chcą. Jednocześnie genetycznie zmodyfikują komórki, aby zapobiec odrzuceniu przez organizm. Wreszcie po prostu wstrzykną nowe komórki do potrzebującego ich narządu.
Grupa Wisconsin, kierowana przez Jamesa A. Thomsona, opublikowała swoją pracę w numerze Science z 6 listopada . Grupa Johns Hopkins, kierowana przez Johna Gearharta, a cztery dni później w Proceedings of National Academy of Sciences . W niezwykły sposób Gearhart docenił pracę Thomsona w tym samym numerze Science, w którym ukazał się artykuł Thomsona. „Potencjał badawczy i kliniczny ludzkich komórek ES jest ogromny”, pisze. Będą one wykorzystywane do badań normalnego i nieprawidłowego rozwoju zarodka ludzkiego (wady wrodzone), do testowania nowych leków, a zwłaszcza „jako odnawialnego źródła komórek do przeszczepu tkanek, wymiany komórek i terapii genowych”.
Gearhart kończy dyskusję, wskazując na problemy prawne związane z takimi badaniami. Zarówno zespoły Thomson, jak i Gearhart działały w laboratoriach całkowicie oddzielonych od swoich zwykłych laboratoriów, w miejscach, w których nie kupiono nawet przedłużacza za pieniądze federalne. Thomson zastosował blastocysty pozostałe z zapłodnień in vitro, które zostałyby odrzucone. Dawcy blastocyst wyrazili zgodę na wykorzystanie ich w badaniach. Gearhart hodował ludzkie komórki ES z pierwotnych komórek płciowych (niezróżnicowanych komórek, które stałyby się komórkami jajowymi lub plemnikami), które wyekstrahował z poronionych płodów. Finansowane ze środków federalnych badania tkanek płodowych są legalne, ale Gearhart również unikał korzystania z funduszy federalnych. Zamiast tego pieniądze na badania zostały w znacznej części wydane przez Geron Corporation w Menlo Park w Kalifornii, firmę biotechnologiczną specjalizującą się w badaniach przeciw starzeniu się. W zamian firma otrzymuje zasadniczo wyłączne licencje na korzystanie z technologii.
Thomas B. Okarma, wiceprezes ds. Badań w Geron, powiedział, że jego firma postrzega komórki jako inne od innych jako posiadające „autorytet moralny”. Ale, dodaje, ponieważ blastocysty zostałyby odrzucone, uważa, że uzasadnione jest wykorzystanie ich do opracowania metod ratujących życie.
Możliwości embrionalnych komórek macierzystych stanowią ogromny skok dla nauki i medycyny. Wiadomości wystarczą na każdy dzień, tydzień, miesiąc lub rok. Ale jest więcej - możliwości tak niezwykłe, że waham się je wymienić. Krótko mówiąc, mają one związek z nieśmiertelnością komórki. Pomysł idzie mniej więcej tak. Końce chromosomów to odcinki DNA zwane telomerami. Za każdym razem, gdy komórka dzieli się, stają się nieco krótsze, aż w końcu osiągają krytyczną długość, która sygnalizuje komórce, aby przestała się dzielić.
W styczniu 1998 r. Biolodzy Geron podali, że enzym zwany telomerazą może zapobiegać kurczeniu się telomerów, umożliwiając komórkom życie i podział w nieskończoność. (Coś takiego jest najwyraźniej tym, co dzieje się z komórkami rakowymi.) Telomeraza jest aktywna w embrionalnych komórkach macierzystych, które, jak wspomniano powyżej, mogą żyć i dzielić się na zawsze. Gdy komórki te zaczynają się różnicować w określone komórki dla określonych narządów, telomerazy znika. Firma próbuje znaleźć sposób, aby ponownie się pojawił, aby działał przeciwko pogorszeniu związanemu ze starzeniem się. Poszukuje także sposobów na zablokowanie telomerazy w leczeniu raka. (Jeszcze jeden kawałek układanki pojawił się w listopadzie, kiedy naukowcy z Rockefeller University ogłosili, że enzym zwany tankyrazą zdaje się kontrolować funkcjonowanie telomerazy.)
Zdaniem naukowców Gerona może być możliwe manipulowanie ludzkimi embrionalnymi komórkami macierzystymi, aby zachowały zdolność do dzielenia się w nieskończoność, nawet gdy przekształcają się w wyspecjalizowane komórki wszystkich narządów ciała. Innymi słowy, może być nie tylko wstrzyknięcie niewydolnego serca nowymi komórkami serca, ale także nieśmiertelne komórki serca. Jest to coś, o czym najlepiej myśleć tylko przez kilka minut na raz, szczególnie w przypadku neuronów, które są już mocno zużyte.
John P. Wiley, Jr.
