Dr. Eduard Ursuleanu
Medicina regenerativă are ca obiect crearea și dezvoltarea de organe și țesuturi plecând de la celule care au capacitatea să se diferențieze în acele organe și țesuturi. Studii adiționale, derivate din aceste cercetări indică posibilități ample pentru terapiile plecate de la celulele stem embrionare.
Sunt posibile două direcții: fie stimularea și direcționarea mecanismelor de vindecare celulară astfel încât procesul de reformare a unui organ/țesut să se desfășoare pe pacientul afectat, sau există posibilitatea culturii de organe/țesuturi, pe medii sau gazde de unde, ulterior, să fie trasplantate la pacient. Date recente arată că mediatori produși de celule șușă introduse în organismul gazdă pot interveni în procesele de vindecare, regenerare tisulară. Interacțiunea cu sistemul imun joacă un rol important în aceste procese de vindecare induse biochimic.
Principalele categorii de celule stem utilizate, celulele stem adulte (somatic sau tisular specific) și celulele stem embrionare au potențial diferit. Astfel celulele embrionare au un potențial de diferențiere nelimitat în timp ce celulele stem adulte au o tendința spre dezvolare specifică, corelată cu țesutul din care provin.
Mecanismele celulare de diferențiere și de reparare sunt specific tuturor organismelor vii, dar drumul până la ficatul biologic artificial nu este simplu. Se fac eforturi de anvergură pentru a depăși etapa actuală în care, între lista de pacienți care așteaptă un organ și numărul de organe disponibile pentru transplant există o diferență uriașă. La asta se mai adaugă și imperfecțiunea transplantului de la donator, necesitatea terapiilor de supresie imună cu riscurile cancerigene și infecțioase adăugate și evident, cu costurile uriașe pe care le suportă sistemul sanitar. Organele de sinteză, odată disponibile, ar soluționa și cererea, ar scădea și costurile și ar elimina patologiile asociate acum transplantului.
Un articol publicat în aprilie 2019 prezintă sinteza în laborator de țesut similar țesutului cerebral plecând de la celule stem pluripotente. Pe lângă implicațiile extraordinare evidente dar încă greu de atins, pe care le deschide acest studiu, există și rezultate care pot fi utilizate imediat. Funcționalitate similară țesutului cerebral, permite ca pe astfel de culturi să se poată realiza cercetări utile în neurologie. Modelul creat astfel poate fi folosit în simularea efectului medicamentelor în infecțiile cu virus Zika, infecții care afectează un milliard de oameni.
Cererea de transplante de organ este cu mult mai mare față de disponibilitatea acestor organe de la donator. Sinteza de organe în laborator, plecând de la celule stem este în acest moment ținta principală, și cu posibilități reale de a fi atinsă, a medicinei regenerative.
Medicina regenerativă aplicată în bolile degenerative sau autoimmune sau aplicațiile ortopedice, oftalmologice, din domeniul chirurgiei plastice sunt și ele puncte de maxim interes și care mobilizează colective de cercetare pe mapamond.
Se încearcă, de exemplu, sintetizarea facială la indivizii care au suferit traume importante cranio-faciale, în teatrele de război sau după accidentări diverse. Studiile din ortopedie promit oase cu rezistență crescută iar transplantul de retină, prin injectare de celule stem pluripotente de la donor, a fost realizat, Osaka, martie 2017.
Acest domeniu este la granița dintre medicină, genetică, biologie moleculară, biotehnologie bioinginerie, biofizică și biochimie și dincolo de sinteza de organe ne așteaptă de fapt ceva cu mult mai important. Mai important decât să poți sintetiza un pancreas, sau un plămân sau un cord identic cu cel afectat, disfuncțional, traumatizat. Manipularea celulelor stem deține cheia procesului de îmbătrânire și implicit legătura dintre îmbătrânire și patologiile asociate.
Practic, nu va mai fi nevoie de sinteza de organ sau de țesuturi pentru că administrarea celulelor potrivite (ca la retină) sau a mediatorilor secretați de aceste celule va reface, va recompune organul afectat in situ, la individul bolnav. Deși pare science fiction, sunt studii care arată interacțiunea celulelor stem cu mediul, cu celulele gazdă din organul țintă, cu sistemul imun, factorii epigenetici precum și alti factori pe care doar îi bănuim acum. Capacitățile regenerative ale celulelor stem, diminuarea acestor capacități la individ odată cu trecerea timpului, au o legătură clară cu procesele de îmbătrânire, cu mecanismele de moarte celulară. Capacitatea de diferențiere a acestor celule scade cu avansarea în vârstă și cu complexitatea organismului studiat, fiind diferită și mai slabă la mamifere față de specii inferioare. Capacitatea regenerativă a ficatului la om pare conservată mult mai bine față de capacitatea de regenerare a unor organe cu complexitate similară. Practic, în afară de ficat, piele și măduvă, regenerarea organelor la om pare să fi platit prețul superiorității speciei pe scara evoluției.
Există organisme care par blocate în faza embrionară, din punct de vedere al capacității de regenerare deși biologic sunt adulte, sau specii ai căror indivizi conțin, de asemenea la vârsta adultă, până la 20% celule stem, din totalul celulelor. Hidra, organism acvatic tubular, reușește ca într-un interval de câteva zile să regenereze doi indivizi în urma secționării exemplarului studiat în jumătate. Există specii de viermi cu un ridicat conținut de celule stem disponibile oricând pentru diferențiere. Salamandrele pot regenera în câteva zile membre sau coada, dar mecanismul este diferit. Celule adulte, diferențiate, parcurg un traseu invers fiind convertite în celule stem. Aceste celule stem migrează la locul traumei și se diferențiază local regenerând segmentul anatomic amputat.
Biologia regenerativă, sau zoologia regenerativă, reprezintă o sursă importantă de informații care, se speră, pot fi extrapolate în medicina regenerativă umană. Paralelele între mecanismele biologice de regenerare existente la aceste organisme și posibilitatea activării acelorași procese la om este unul dintre subiectele de studiu actuale.
Fără îndoială, medicina regenerativă va cunoaște o dezvoltare explozivă în anii care vin.
Medicina regenerativă poate stopa, ameliora, inversa procesele biologice și mecanimsele care duc la îmbătrânire și boală.
(text adaptat)
