Studiile pe șoareci au arătat că funcția unui organ poate fi îmbunătățită prin adăugarea unui produs chimic în terapia cu celule stem.
Biologii au dezvăluit mecanismul prin care terapiile cu celule stem îmbunătățesc funcția inimii. Un studiu realizat pe șoareci, de către o echipă de cercetători, a descoperit că celulele determină un răspuns imun, îmbunătățind funcția organului și, de asemenea, au descoperit cum să imite această refacere, cu un produs chimic.
Terapiile cu celule stem pentru diverse afecțiuni ale inimii au arătat unele îmbunătățiri pe termen scurt la animale, rezultatele fiind însă limitate în cazul oamenilor. Inițial, oamenii de știință au teoretizat faptul că beneficiile la șoareci provin de la celulele stem care se diferențiază în celulele mușchiului cardiac, numite cardiomiocite. Dar studiile ulterioare, inclusiv unul realizat de Jeffery Molkentin, cercetător în biologie cardiovasculară în cadrul Centrului Medical al Copiilor din Cincinnati, Ohio, au arătat că celulele nu au avut parte de această transformare.
Astăzi, în jurnalul „Nature”, echipa de cercetători a lui Molkentin susține existența a două terapii comune cu celule stem, care declanșează celule imune, numite macrofage. Acestea ajută la repararea țesutului conjunctiv din jurul inimii bolnave, ceea ce îi îmbunătățește funcția.
Echipa de cercetători a arătat că acest mecanism de refacere poate fi realizat folosind o substanță chimică numită zimosan, despre care se știe că provoacă un răspuns imun organismului gazdă.
Descoperirile ar putea avea implicații semnificative pentru viitorul terapiilor cu celule stem, în cazul studiilor pe oameni, o industrie care ar implica un capital de miliarde de dolari. Clinicile din unele țări oferă deja terapii cu celule stem pentru boli de inimă, reprezentând cauza numărul unu a mortalității la nivel mondial, provocând aproximativ 17 milioane de decese pe an. Cu toate acestea, există dovezi limitate că acestea funcționează.
De asemenea, mulți oameni de știință nu mai cred că celulele utilizate în astfel de terapii sunt adevărate celule stem, deoarece nu se pot autoreface, dar termenul „terapie cu celule stem” este încă utilizat pe scară largă de companiile și clinicile care oferă aceste tratamente.
Schimbarea ritmului
Echipa lui Molkentin a injectat două tipuri de celule utilizate în aceste terapii, în zonele deteriorate ale inimilor de șoareci, care au fost temporar lipsite de oxigen, imitând condițiile unui atac de cord. Unul dintre aceste tipuri a fost celula mononucleară prelevată din măduva osoasă, acestea fiind printre cele mai utilizate în studiile clinice umane ale terapiilor cu celule stem, celelalte fiind celulele mezenchimale cardiace.
Cercetătorii au descoperit că funcția cardiacă a șoarecilor, care au primit injecții celulare, a fost semnificativ mai bună decât cea a șoarecilor care au primit un tratament placebo.
După realizarea acestui studiu, cercetătorii au observat că șoarecii pe care au aplicat terapia cu celule stem nu reprezentau o diferență mare de rezultate față de cei cărora li s-au administrat substanța chimică zimosan. De fapt, zimosanul și-a menținut efectul mai mult timp decât terapiile cu celule stem.
Pentru a testa în continuare teoria că terapia își derivă eficacitatea dintr-un răspuns imun, echipa a injectat bucăți de celule moarte unor șoareci și a constatat că, de asemenea, acest lucru ar putea îmbunătăți funcția inimii. Studiul „sugerează că nu mai este nevoie să injectăm celule vii”, spune Molkentin.
În alte experimente, cercetătorii au suprimat activitatea macrofagului la unii șoareci. În acest caz, procesul de reparare nu a avut loc nici la șoarecii care au primit celulele stem, nici la cei care au primit zimosan.
Stimularea unui răspuns
Studiul este important, deoarece arată clar că inflamația declanșată de sistemul imunitar conduce mecanismul de refacere, spune Thomas Thum, cardiolog la Școala Medicală Hannover din Germania.
Molkentin afirmă că rezultatele s-ar putea aplica și terapiei cu celule stem utilizate în alte afecțiuni. Orice beneficiu derivat din aceste celule este probabil să provină dintr-un răspuns imun local și acut, mai degrabă, decât din capacitatea de regenerare a celulelor în sine, spune el.
Kory Lavine, un cardiolog și imunolog de insuficiență cardiacă de la Universitatea Washington din St. Louis, spune că studiul va provoca, probabil, cercetătorii care urmăresc tratamente cu celule stem pentru diferite afecțiuni, de la osteoartrită la boala neurodegenerativă, aceștia concentrându-se, mai degrabă, asupra rolului celulelor imune decât asupra eficienţei terapiei.
Unii oameni de știință spun că adevăratele celule stem încă pot fi valoroase în tratarea bolilor cardiovasculare. Cercetătorii de la Universitatea Washington din Seattle au arătat că, cardiomiocitele derivate din celulele stem embrionare umane pot ajuta la reconstruirea mușchiului cardiac în cazul maimuțelor, care prezintă insuficiență cardiacă.
Un alt motiv pentru care s-ar putea pierde interesul pentru terapiile cu celule stem este faptul că generarea acestor celule este costisitoare, necesitând aprobarea din partea agențiilor de reglementare, ceea ce implică un timp îndelungat. „Ar fi o terapie mult mai fezabilă, dacă ar exista un produs chimic”, spune Lavine.
