Stosowanie zarodkowych komórek macierzystych w leczeniu choroby wątroby
Przewlekła choroba wątroby jest stanem stwarzającym zagrożenie dla życia, będącym piątą w kolejności przyczyną śmierci w Europie. Obecnie przeszczep wątroby jest jedyną skuteczną metodą leczenia, ale powikłania pooperacyjne oraz leki immunosupresyjne stwarzają poważne zagrożenia dla pacjentów. Wskazuje to wyraźnie na pilną potrzebę opracowania nowych, bardziej skutecznych terapii. Próby kliniczne przeprowadzane na przeszczepionych komórkach wątroby dały obiecujące wyniki w zakresie przywrócenia pracy wątroby, wskazując tym samym na tę metodę, jako realną alternatywę dla przeszczepu organu. Jednak biorąc pod uwagę fakt, że komórki te będą dzieliły się tylko jeden lub dwa razy, należy opracować odnawialne źródło funkcjonalnych ludzkich komórek wątroby, aby wdrożyć taką terapię w odniesieniu do przewlekłej choroby wątroby. Finansowany ze środków UE projekt LIV-ES ("Development of culture conditions for the differentiation of hES cells into hepatocytes") jako rozwiązanie tego problemu proponuje zastosowanie ludzkich zarodkowych komórek macierzystych (hESC) uzyskanych z wykorzystaniem odtwarzalnej, klinicznie kompatybilnej metody wolnej od produktów zwierzęcych. Korzyści płynące z zastosowania komórek hESC wynikają z ich zdolności do nieograniczonego rozwoju in vitro, przy jednoczesnym zachowaniu zdolności do różnicowania się na wszystkie rodzaje komórek, włącznie z hepatocytami. Wśród technologicznych postępów projektu znajduje się opracowanie nowych, niezwierzęcych odczynników i trójwymiarowych (3D) matryc do kierowania różnicowaniem się komórek hESC do komórek wątroby. Nowe biomateriały wspierające zarówno rozwój, jak i różnicowanie się komórek hESC zostały opracowane zgodnie ze stopniowym, zdefiniowanym chemicznie protokołem, w celu skutecznego kierowania komórkami hESC do przodków z wczesnego etapu rozwoju ukierunkowanych na ród wątrobowy. Analiza transkryptomu przodków hepatocytu oraz zróżnicowanych komórek ujawniła istotne informacje o kluczowych genach i cząsteczkach mikroRNA związanych z procesem różnicowania. Opracowano również metodologię oczyszczania tych przodków komórek wątrobowych z wątroby w postaci dorosłej i płodowej oraz namnażania ich in vitro. W przypadku hodowli w warunkach różnicowania przodkowie komórek wątrobowych dostarczali funkcjonalnych komórek wątrobowych ekspresjonujących albuminę i główny białkowy cytochrom P450 odtruwający wątrobę. Ponadto w przypadku podania w modelach zwierzęcych, komórki te wykazywały potencjał do wszczepienia. Wyniki projektu LIV-ES zapewniają ramy niezbędne do hodowli i izolacji hepatocytów przeznaczonych do regeneracyjnej terapii komórkowej w przypadku przewlekłej choroby wątroby. Co ważne, opracowana metodologia dostarczy komórek hESC jako nieocenionych narzędzi do zapewnienia terapii komórkowych w klinice.