První transplantace buněk z iPSC

V Japonsku byly pacientce transplantovány retinální buňky diferencované z indukovaných pluripotentních kmenových buněk. Jde o první klinické použití tohoto typu kmenových buněk.

Tým vedený japonským očním chirurgem Yasuem Kurimotem implantoval sedmdesátileté pacientce při dvě hodiny trvajícím zákroku do oka vrstva laboratorně nakultivovaných retinálních buněk o rozměrech 1,3 krát 3,0 milimetru. Souvislá vrstva buněk narostla v buněčné kultuře po diferenciaci z tzv. indukovaných pluripotentních kmenových buněk (iPSC). Přípravu retinálních buněk z iPSC měl na starost tým vedený oftalmoložkou Masayo Takahashiovou.

Buňky iPSC lze vytvořit z plně diferencovaných buněk, např. z fibroblastů pokožky, aktivací čtveřice vybraných transkripčních faktorů, konkrétně Oct4, Sox2, cMyc a Klf4. Pod vlivem těchto faktorů se diferencovaná buňka dediferencuje a získává pluripotenci srovnatelnou s buňkami raného embrya nebo embryonálních kmenových buněk. Za vhodných podmínek lze pak iPSC diferencovat in vitro na různé typy specializovaných buněk. Objevitel iPSC japonský biolog Shinya Yamanaka získal za odhalení transkripčních faktorů schopných kompletně dediferencovat specializovanou tělní buňku v roce 2012 Nobelovu cenu.

S klinickým využitím iPSC lékaři váhali. Důvodů bylo hned několik. Aktivované transkripční faktory cMyc a Klf4 patří ke známým onkogenům. Panovaly proto obavy, že buňky diferencované z iPSC budou mít silnou tendenci k nádorovému bujení. Některé experimenty také dokazovaly, že buňky diferencované z iPSC jsou méně životné, mají silnou tendenci k buněčnému stárnutí a navíc i omezenou schopnost množení. Se všemi těmito problémy se tým Masayo Takahashiové vypořádal.

Předběžné testy na laboratorních zvířatech neprokázaly, že by retinální buňky po transplantaci do oka vykazovaly znaky nádorových buněk. Buňky nebyly imunogenní a zvířata transplantaci dobře snášela. Také léčebný efekt byl jasně patrný. Kurimoto proto čekal jen na povolení od japonského ministerstva zdravotnictví. První operaci svého druhu provedl pouhé čtyři dny poté, co ministerstvo klinický test povolilo.

Tým Masayo Takahashiové vypěstoval retinální buňky z buněk pokožky pacientky trpící těžkou makulární degenerací. Použití vlastních buněk pacientky dramaticky snižuje možné imunologické komplikace po transplantaci. To by měla být jedna z hlavních předností iPSC ve srovnání s lidskými embryonálními kmenovými buňkami, jež stále představují jakýsi „zlatý standard“ mezi pluripotentními kmenovými buňkami.

Lékaři ocenili statečnost japonské seniorky, která se „dobrovolně rozhodla podstoupit všechna rizika spojená s léčbou i chirurgickým zákrokem“.

Na tiskové konferenci autoři týmu připomněli významného japonského biologa Yoshikiho Sasaie, který byl průkopníkem metod používaných dnes pro laboratorní diferenciaci iPSC na retinální buňky. Sasai spáchal počátkem srpna 2014 sebevraždu, když neunesl skandál kolem tzv. STAP buněk. Objev těchto buněk oznámil tým vedený mladou japonskou bioložkou Haruko Obokataovou na konci ledna 2014 ve dvou studiích publikovaných v předním vědeckém časopise Nature. Obokataová v nich popisovala velmi jednoduchou metodu přípravy pluripotentních kmenových buněk, která měla zastínit Yamanakou objevený postup pro přípravu iPSC. Měl k tomu stačit silný stres buněk například po vystavení účinkům kyselého prostředí. Záhy se ale ukázalo, že studie obsahují celou řadu nepřesných nebo dokonce nepravdivých údajů. Navíc se nikomu nepodařilo přípravu těchto tzv. STAP buněk nezávisle zopakovat. Metodu, která měla být podle Obokataové „jednoduchá a snadná“, nedokázali zopakovat ani její japonští kolegové. Obě studie byly proto počátkem července 2014 z časopisu Nature staženy.

Japonské sdělovací prostředky prezentovaly Yoshikiho Sasaie jako jednoho z hlavních viníků celé aféry, i když Sasai sám se žádného podvodu nedopustil. Jeho hlavní chybou bylo, že Obokatové až příliš věřil a málo prověřoval výsledky její práce.

„Kdybychom neměli k dispozici výsledky výzkumu Yoshikiho Sasaie, tento projekt by neexistoval,“ řekl na tiskové konferenci Kuramoto.

Po první transplantaci budou následovat další. Teprve čas ukáže, nakolik je tento léčebný postup úspěšný a zda jej neprovázejí komplikace. Pokud by se osvědčil, přistoupili by zřejmě lékaři k transplantacím pacientům v méně pokročilých stadiích makulární degenerace, kde by mohl být konečný efekt výraznější.

Zdroj: