Dostupné informácie o kmeňových bunkách prinášajú optimistické, ale aj skeptické názory. Viac možno ukáže budúcnosť. Keby sme sa však chceli prikloniť na tú pozitívnejšiu stranu, existuje tu istá nádej aj pre diabetikov.
Diabetes sa stáva celosvetovým problémom. Pôvodne málo známe ochorenie sa začína rozširovať po celom svete a dotýka sa nielen ekonomicky rozvinutých oblastí, ale aj štátov tretieho sveta. Najviac sú ohrození obyvatelia USA. Rozsah epidémie diabetu v USA názorne ukazuje obr.1.
Kým v roku 1990 iba v malom počte štátov USA postihoval diabetes 6-8 % dospelého obyvateľstva, v roku 2001 sa už viacero štátov približovalo hranici 10 % a tri štáty na juhu USA už túto hranicu prekračovali. V roku 2005 bol celoamerický výskyt diabetu u dospelého obyvateľstva vyše 11 %. Seriózni odborníci predpokladajú, že toto číslo sa do roku 2050 zdvojnásobí, takže v USA bude žiť takmer 50 miliónov diabetikov. Tieto čísla sú alarmujúce aj pre ekonomiku tak bohatého štátu ako je USA. Je preto pochopiteľné, že americká vláda poskytuje vysoké finančné granty pre výskumy, sľubujúce prevenciu alebo účinnú liečbu diabetu, ktorá povedie k zlepšeniu kvality života diabetikov. Veľké nádeje sa vkladajú do molekulárnej biológie a najmä do výskumu kmeňových buniek. Ak zadáte do informačného programu GOOGLE výraz „stem cell“ (anglický termín pre kmeňovú bunku), v polovici roku 2007 vám poskytne informáciu o takmer 72 miliónoch (!) článkov týkajúcich sa týchto „zázračných“ buniek.
Základné informácie
Kmeňové bunky vznikajú po oplodnení vajíčka spermiou. Delením obnovujú samé seba, ale čo je dôležité, sú schopné sa meniť na bunky všetkých orgánov a tkanív. Počas vývoja zárodku sa premenia na všetky bunky tvoriace embryo i dospelý organizmus. Po oplodnení sa materské vajíčko začne deliť a vzniká z neho guľovitý útvar, v ktorom je zhluk embryonálnych kmeňových buniek. Odborníci dobre zvládli izoláciu a laboratórne pestovanie týchto buniek. (obr.2 autori Annie Cavanagh a Dave McCarthy).
Etická otázka
Používanie embryonálnych kmeňových buniek naráža na etické problémy – právo embrya na život. Ich reálnou alternatívou môže byť používanie dospelých kmeňových buniek. V mnohých tkanivách dospelých osôb zostávajú kmeňové bunky, schopné sebaobnovy i zmien na iné druhy buniek. Nachádzajú sa v kostnej dreni, neurónoch, v pečeni, koži, pankrease a vo svaloch. Tieto bunky majú veľkú výhodu - nevyvolávajú etické námietky a preto ich výskum nie je legislatívne obmedzovaný.
Nádej na obnovu buniek
Obrovský záujem vyvolali kmeňové bunky preto, že teoreticky majú schopnosť nahradiť bunky rôznych orgánov a vyliečiť tak mnohé degeneratívne ochorenia. Tak napr. ľuďom po mozgovej porážke alebo s Parkinsonovou chorobou by mohli obnoviť poškodené mozgové tkanivo a pacientom s cirhózou či po žltačke pečeň. Diabetikom by mohli obnoviť pankreas tak, aby bol schopný normálne produkovať inzulín. Odborne zdatnejším čitateľom doporučujem vynikajúci, stále sa obnovujúci prehľad (posledná revízia júl 2007) Národných ústavov zdravia USA – National Institutes of Health – Stem Cell Information (http://stemcells.nih.gov).
Pomoc cukrovkárom?
Ako je známe, diabetes je porucha látkovej premeny sacharidov spôsobená nedostatočnou tvorbou inzulínu alebo zníženou vnímavosťou na inzulín. Inzulín je polypeptid (malá bielkovina zložená z rôznych aminokyselín), ktorá sa tvorí v ß-bunkách Langerhansových ostrovčekov pankreasu. V súčasnosti prakticky neexistuje skutočná liečba – úplná likvidácia diabetu. Kontrola hladiny glukózy je náročná: denodenné injekcie inzulínu, kontrola glykémie, voľba správnej diéty a i. Je preto pochopiteľné, že všetci diabetici túžia po úplnom vyliečení. Transplantácia pankreasu môže byť účinná, ale naráža na mnoho problémov. Po operácii sa musia podávať pacientom často doživotne imunosupresíva, aby ich imunitný systém nepoškodil transplantovaný pankreas. Imunosupresíva však zvyšujú riziko infekcie, ktorá môže ohrozovať život pacienta viac ako samotný diabetes. V niektorých, prevažne amerických ústavoch sa pokúšali liečiť diabetikov injikovaním buniek produkujúcich inzulín, ale aj tento postup vyžadoval podávanie steroidných imunosupresív. Steroidy však účinne ničia aj transfúziou podané pankreatické bunky, takže táto terapia bola úspešná iba pri 8% zákrokov. Pozornosť sa preto upriamila na použitie kmeňových buniek. Objavenie metód umožňujúcich izoláciu a rast ľudských embryonálnych kmeňových buniek obnovilo nádeje na liečbu diabetikov typu 1 a možno i typu 2. Teoreticky kmeňové bunky možno pestovať a pretvoriť ich na bunky Langerhansových ostrovčekov produkujúce inzulín. Takéto bunky možno genetickým inžinierstvom pozmeniť tak, aby neboli ničené imunitným systémom a použiť ich pre liečbu diabetu. Viacerí autori úspešne použili bunky z myšacích embryií, ktoré boli schopné sa premeniť na bunky produkujúce inzulín. V laboratórnych podmienkach sa podarilo dokázať, že aj ľudské embryonálne kmeňové bunky možno genetickým inžinierstvom premeniť na bunky schopné produkovať PDX-1 gén, ktorý kontroluje tvorbu inzulínu. Tieto štúdie dokázali, že v dohľadnej dobe bude možné premeniť aj ľudské kmeňové bunky na pankreatické bunky produkujúce inzulín.
Výsledky pokusov
Tento výskum stále naráža na etický problém získavania embryonálnych kmeňových buniek. V tomto roku však oznámili americkí autori, že sa im podarilo z krvi dospelých diabetických myší izolovať a premeniť kmeňové bunky, ktoré po injikovaní diabetickým myšiam udržiavali u nich tri mesiace normálnu hladinu krvného cukru. Títo autori tvrdia, že kmeňové bunky izolované z krvi dospelých osôb sú dokonca bohatším zdrojom inzulínu ako bunky získané z ľudských embryonálnych buniek. Navyše, ak sa na izoláciu použije krv dospelého diabetika a po izolácii a premene kmeňových buniek na bunky schopné tvoriť inzulín, bude ich možné podať tej istej osobe bez obáv z nepriaznivej reakcie imunitného systému. Skeptickí autori však zdôrazňujú, že prvé úspechy v praxi možno očakávať až o 5 rokov. V tejto oblasti sa však veľmi intenzívne pracuje a je možné, že dlhá čakacia doba pre diabetikov sa skráti.
Čoraz viac diabetikov
Všetky tieto údaje prinášajú pre cukrovkárov novú nádej. Výsledky sú špecificky dôležité aj pre nás, pretože výskyt diabetu v Slovenskej a Českej republike je veľmi vysoký. Navyše rovnako ako v USA aj u nás počet diabetikov stále stúpa. Československá diabetológia má dlhú tradíciu a je možné, že záchytnosť diabetikov u nás je vyššia ako v iných európskych štátoch. Mnohé štáty, ktoré majú vyspelé zdravotníctvo, napr. Nórsko alebo Švédsko dokonca Svetovej zdravotníckej organizácii (WHO) výskyt diabetu neoznamujú. WHO nepreratúva údaje výskytu na dospelú, ale prena celú populáciu vrátane detí a adolescentov, takže jej údaje sú sporné. Naším údajom možno veriť, i keď po prerátaní iba na dospelú populáciu budú vyššie. Naviac na Slovensku žije početná rómska komunita. Táto populácia, podobne ako americkí černosi a hispánci má zvýšené riziko diabetu, ale presné údaje o výskytu diabetu u Rómov zatiaľ chýbajú.
RNDr. Emil Ginter, DrSc.
Foto: sxc.hu