Przyczyny kontrowersji

W RĘKACH zdolnego rzemieślnika bryła miękkiej gliny może przybrać niemal każdy kształt. Żywym odpowiednikiem takiego kawałka gliny są zarodkowe komórki macierzyste — mogą z nich powstać praktycznie wszystkie spośród 200 typów komórek tworzących ciało człowieka. W jaki sposób? Rozważmy, co się dzieje z zapłodnioną komórką jajową, na przykład ludzką.

Wkrótce po zapłodnieniu zaczyna się ona dzielić. Po jakichś pięciu dniach formuje się maleńka gromada komórek zwana blastocystą, która ma postać pęcherzyka. Składa się z trofoblastu przypominającego otoczkę oraz z małej grupy około 30 komórek, czyli węzła zarodkowego (embrioblastu), znajdującego się po wewnętrznej stronie trofoblastu. Z trofoblastu rozwija się łożysko, a z węzła zarodkowego — embrion.

Jednakże na tym etapie komórki embrioblastu nie zaczynają się jeszcze różnicować, czyli nie przekształcają się, by tworzyć później na przykład nerwy, mięśnie czy nerki. Dlatego nazywa się je komórkami macierzystymi. Z czasem powstają z nich wszystkie rodzaje tkanek. Aby zrozumieć podekscytowanie i kontrowersje związane z komórkami macierzystymi, zobaczmy, czego dotąd dokonali naukowcy i co mają w planach. Zacznijmy od zarodkowych komórek macierzystych (pierwotnych komórek zarodkowych).

Zarodkowe komórki macierzyste

W raporcie zatytułowanym Stem Cells and the Future of Regenerative Medicine (Komórki macierzyste a przyszłość medycyny regeneracyjnej) oświadczono: „W ciągu ostatnich trzech lat możliwe stało się pobieranie niewyspecjalizowanych komórek macierzystych z blastocysty i namnażanie ich w laboratorium”. * Najprościej mówiąc,  komórki takie można hodować, by wytworzyć dowolną liczbę identycznych kopii. W 1981 roku po raz pierwszy uzyskano w warunkach laboratoryjnych miliardy kopii komórek macierzystych pobranych z myszy.

Ponieważ komórki te nie są zróżnicowane, naukowcy mają nadzieję, że dzięki zastosowaniu właściwego bodźca biochemicznego można z nich będzie tworzyć praktycznie wszystkie rodzaje tkanek potrzebnych do transplantacji. Stanowią więc potencjalne źródło nieograniczonej liczby „części zamiennych”.

W dwóch doświadczeniach przeprowadzonych na zwierzętach uczeni tak manipulowali komórkami macierzystymi, by potrafiły produkować insulinę, po czym wszczepiono je myszom chorym na cukrzycę. W jednym doświadczeniu symptomy cukrzycy cofnęły się, ale w drugim komórki nie wytwarzały wystarczającej ilości insuliny. Podjęto także próby przywrócenia funkcji nerwowych po uszkodzeniu rdzenia kręgowego oraz wyeliminowania objawów choroby Parkinsona. Powiodły się one tylko częściowo. „Eksperymenty te są obiecujące”, oznajmili przedstawiciele Amerykańskiej Akademii Nauk, „ale nie stanowią jeszcze dowodu na to, że podobne sposoby leczenia można by z powodzeniem zastosować u ludzi”. Dlaczego jednak doświadczenia na komórkach macierzystych z zarodków wzbudzają tyle kontrowersji?

Przyczyny kontrowersji

Ostre dyskusje wywołuje przede wszystkim fakt, że aby pozyskać komórki macierzyste, trzeba zniszczyć embrion. Jak wyjaśnia Amerykańska Akademia Nauk, proces ten „pozbawia zarodek możliwości dalszego rozwoju i pełnego wykształcenia się człowieka. Dla osób wyznających pogląd, że życie zaczyna się w chwili poczęcia, badania nad komórkami macierzystymi z zarodków naruszają zasady, według których nie wolno niszczyć życia ludzkiego ani wykorzystywać go do osiągnięcia innego celu, bez względu na to, jak bardzo byłby szlachetny”.

Skąd pochodzą embriony, z których w laboratoriach pozyskuje się komórki macierzyste? Zazwyczaj z klinik specjalizujących się w zapłodnieniu in vitro, gdzie od kobiet pobiera się potrzebne komórki jajowe. Niewykorzystane zarodki zwykle się zamraża lub wyrzuca. Pewna klinika w Indiach pozbywa się przeszło 1000 takich embrionów rocznie.

Chociaż nadal trwają badania nad pierwotnymi komórkami zarodkowymi, niektórzy uczeni skupili wysiłki na formie komórek wzbudzających znacznie mniej kontrowersji — na dorosłych komórkach macierzystych (komórkach macierzystych dorosłych tkanek).

Dorosłe komórki macierzyste

Przedstawiciele amerykańskich Państwowych Instytutów Zdrowia wyjaśnili, że „dorosła komórka macierzysta to niezróżnicowana (niewyspecjalizowana) komórka obecna w zróżnicowanej (wyspecjalizowanej) tkance”, na przykład w szpiku kostnym, krwi albo naczyniu krwionośnym, skórze, rdzeniu kręgowym, wątrobie, żołądku, jelitach lub w trzustce. Początkowo badania zdawały się wskazywać, że komórki takie mają o wiele węższy zakres zastosowania niż ich odpowiedniki zarodkowe. Jednakże późniejsze doświadczenia na zwierzętach dowiodły, że pewne rodzaje dorosłych komórek mogą się różnicować, tworząc tkanki odmienne od tych, z których je pobrano.

Uczeni odkryli, że komórki macierzyste pochodzące z krwi i szpiku kostnego, nazywane  hemopoetycznymi komórkami macierzystymi, mogą „stale odnawiać się w szpiku kostnym oraz różnicować, wytwarzając wszystkie rodzaje komórek krwi” — podaje Amerykańska Akademia Nauk. Stosuje się je w leczeniu białaczki oraz kilku innych chorób krwi i układu krwiotwórczego. * Zdaniem niektórych naukowców z takich komórek macierzystych rozwijają się także komórki wątroby oraz komórki przypominające neurony i inne typy komórek mózgowych.

Naukowcy z USA, wykorzystując komórki macierzyste pobrane ze szpiku kostnego myszy, dokonali kolejnego ważnego odkrycia. Wyniki badań opublikowane w czasopiśmie Nature sugerują, że komórki takie „są równie wszechstronne jak komórki macierzyste z zarodków” — donosi dziennik The New York Times. Jak dodano we wspomnianym artykule, takie dorosłe komórki macierzyste „w zasadzie mogłyby spełniać wszystkie zadania komórek zarodkowych”. Mimo to uczeni pracujący nad komórkami pobranymi z dorosłych tkanek napotykają sporo poważnych przeszkód. Komórki te są nieliczne i trudno je zidentyfikować. Z drugiej jednak strony można by je z powodzeniem stosować do celów medycznych, nie niszcząc zarodków ludzkich.

Medycyna regeneracyjna a zagrożenie zdrowia

Nawet jeśli badacze opanują procesy umożliwiające pozyskiwanie tkanek do transplantacji, to leczenie przy użyciu komórek macierzystych — bez względu na ich rodzaj — nadal będzie przysparzać sporo trudności. Jedną z podstawowych stanowi odrzucanie obcej tkanki przez układ odpornościowy biorcy. Aby temu zapobiegać, choremu podaje się silne leki immunosupresyjne, ale preparaty te wywołują poważne skutki uboczne. Mogłaby się z tym uporać inżynieria genetyczna — gdyby komórki macierzyste zmodyfikowano tak, żeby powstałe tkanki nie były traktowane przez organizm jako obce.

Innym rozwiązaniem jest użycie komórek macierzystych pobranych z tkanek pacjenta. W podejmowanych już przed laty próbach klinicznych stosowano hemopoetyczne komórki macierzyste do łagodzenia objawów tocznia. Podobne terapie mogą się okazać skuteczne w leczeniu cukrzycy, pod warunkiem jednak, że w wypadku nowej tkanki nie dojdzie do zaburzeń autoimmunizacyjnych, stanowiących pierwotną przyczynę schorzenia. Takie metody mogą też pomóc ludziom cierpiącym na pewne choroby serca. Sugerowano na przykład, by osoby z wysokim ryzykiem zachorowania zawczasu oddawały swoje komórki macierzyste, tak aby po namnożeniu można je było później wykorzystać do wymiany zniszczonych tkanek mięśnia sercowego.

Zmagając się z problemem odrzucenia tkanek, niektórzy naukowcy zaproponowali nawet klonowanie pacjentów. Klon hodowano by tylko do postaci blastocysty, pozwalającej uzyskiwać zarodkowe komórki macierzyste (zobacz  ramkę „Jak tworzy się klony”). Tkanki powstałe z takich komórek byłyby pod względem genetycznym identyczne z tkankami biorcy i nie wywoływałyby reakcji obronnej. Jednakże takie klonowanie, budzące zresztą obiekcje natury moralnej, może się okazać bezużyteczne w wypadku chorób o podłożu genetycznym. Podsumowując tę kwestię, przedstawiciel Amerykańskiej Akademii Nauk oznajmił: „Jeśli chcemy z powodzeniem przeszczepiać tkanki w ramach medycyny regeneracyjnej, to koniecznie musimy poznać sposoby zapobiegania ich odrzucaniu. Jest to jeden z najbardziej frapujących przedmiotów badań w tej dziedzinie”.

Transplantacja komórek macierzystych z zarodków wiąże się też z ryzykiem rozwoju nowotworów, zwłaszcza potworniaka (teratomy). Nowotwór ten zbudowany jest z różnych tkanek, na przykład mięśniowej, chrzęstnej, kostnej, a także ze skóry i włosów. W trakcie normalnego wzrostu komórki dzielą się i różnicują zgodnie ze ściśle określonym wzorcem genetycznym. Ale gdy komórki macierzyste pobiera się z blastocyst, namnaża in vitro, a później wstrzykuje do żywego organizmu, może to przynieść nieoczekiwane negatywne skutki. Nabycie umiejętności kontrolowania niezwykle złożonego procesu, jakim jest podział komórki i jej specjalizacja, stanowi więc dla uczonych kolejne wyzwanie.

Powszechne zastosowanie — jeszcze nieprędko

W raporcie Stem Cells and the Future of Regenerative Medicine oświadczono: „Z powodu niewłaściwej oceny poziomu wiedzy można by odnosić nieuzasadnione wrażenie, że nowe metody leczenia z pewnością upowszechnią się już wkrótce. Tymczasem badania nad komórkami macierzystymi nadal znajdują się w powijakach, istnieją ogromne luki w wiedzy medycznej, utrudniające wprowadzenie terapii z użyciem komórek macierzystych — zarówno zarodkowych, jak i pochodzących z dorosłych tkanek”. Bez wątpienia jest więcej pytań niż odpowiedzi. Niektórzy naukowcy wręcz „przygotowują się na ostrą krytykę, jeśli tej metody leczenia nie uda się zastosować w praktyce” — informuje dziennik The New York Times.

Nawet jeśli pominiemy prace nad komórkami macierzystymi, w ostatnich dziesięcioleciach w medycynie dokonał się ogromny postęp. Ale jak zauważyliśmy, niektóre osiągnięcia budzą wątpliwości natury moralnej i etycznej. Gdzie zatem  szukać rozsądnych wskazówek dotyczących takich kwestii? Ponadto badania stają się coraz droższe i bardziej skomplikowane, toteż rośnie cena leczenia i samych leków. Niektórzy specjaliści oszacowali, że koszt kuracji jednego tylko pacjenta przy użyciu komórek macierzystych może wynieść setki tysięcy dolarów. A przecież już teraz miliony ludzi nie ma środków na coraz droższą opiekę zdrowotną i ubezpieczenia. Gdyby więc komórki macierzyste zaczęto powszechnie stosować w medycynie, to kto tak naprawdę odniósłby korzyści? Czas pokaże.

Jedno jest pewne — żadne terapie obmyślone przez człowieka nie wyeliminują chorób ani śmierci (Psalm 146:3, 4). Może tego dokonać tylko nasz Stwórca. Ale czy On zamierza to uczynić? Biblijną odpowiedź na to pytanie podano w następnym artykule. Wykazano w nim również, jak Pismo Święte pomaga znaleźć drogę w coraz bardziej krętym labiryncie pojawiających się dziś kwestii moralnych, etycznych oraz medycznych.

[Przypisy]

[Ramka i ilustracja na stronie 6]

Inne źródło komórek macierzystych

Poza komórkami macierzystymi z dorosłych tkanek i komórkami macierzystymi z zarodków wyizolowano też linie pierwotnych komórek zarodkowych. Pobiera się je z komórek wchodzących w skład listwy płciowej embrionu lub płodu, z których później tworzą się komórki jajowe bądź plemniki. (Listwa płciowa przekształca się w jajniki lub jądra). Chociaż linie pierwotnych komórek zarodkowych dość znacznie różnią się od komórek macierzystych z zarodków, oba typy mają zdolność wielokierunkowego różnicowania się, czyli tworzenia rozmaitych tkanek. Dlatego w ich hodowli upatruje się możliwości rozwoju bezprecedensowych metod leczenia. Jednakże fascynację potencjalnymi terapiami osłabiają kontrowersje co do sposobu otrzymywania takich komórek. Uzyskuje się je z usuniętych płodów lub z embrionów. A zatem aby je zdobyć, trzeba zniszczyć płód bądź zarodek.

[Ramka i ilustracje na stronach 8, 9]

Jak tworzy się klony

W ostatnich latach naukowcy klonowali rozmaite zwierzęta. W roku 2001 w pewnym amerykańskim laboratorium podjęto nieudaną próbę sklonowania człowieka. Jeden ze sposobów klonowania to proces zwany transferem jądra komórkowego.

Najpierw pobiera się niezapłodnioną komórkę jajową (1) i usuwa z niej jądro (2), zawierające DNA. Następnie z klonowanego organizmu pobierana jest odpowiednia komórka, na przykład skóry (3) — w jej jądrze znajduje się materiał genetyczny dawcy. Ta komórka (albo samo jej jądro) umieszczana jest w komórce jajowej pozbawionej  jądra, gdzie pod wpływem impulsu elektrycznego (4) łączy się z cytoplazmą (5). Nowo powstała komórka dzieli się i rośnie tak, jak gdyby została zapłodniona (6). W ten sposób zaczyna się rozwijać klon. *

Taki zarodek wszczepia się do łona matki zastępczej (7). Tam, jeśli wszystko się powiedzie — a zdarza się to rzadko — rośnie aż do porodu. Czasami embrion utrzymywany jest przy życiu tylko przez taki okres, by grupkę komórek (zwaną embrioblastem lub węzłem zarodkowym) można było wykorzystać do uzyskania komórek macierzystych zarodkowych, które przechowuje się w warunkach laboratoryjnych. Zdaniem naukowców przeprowadzenie takiego podstawowego procesu jest możliwe również w wypadku ludzi. Co więcej, podjęto już próbę sklonowania człowieka w celu uzyskania komórek macierzystych z zarodka. Klonowanie takie określa się mianem klonowania terapeutycznego.

[Przypis]

[Ilustracje]

[Patrz publikacja]

1 → 2 → 3 → 4 → 5 → 6 → 7

[Ilustracje na stronie 7]

[Patrz publikacja]

Komórki macierzyste z zarodków (schemat uproszczony)

zapłodnione jajo (dzień 1)

↓

cztery komórki (dzień 3)

↓

blastocysta z węzłem zarodkowym (dzień 5)

↓

wyhodowane komórki macierzyste

↓

przeszło 200 typów komórek występujących w ciele człowieka

→ komórki tarczycy

→ komórka trzustki (mogłyby pomóc w leczeniu cukrzycy)

→ komórki pigmentowe

→ krwinki czerwone

→ komórki nerek

→ komórki mięśnia szkieletowego

→ komórki mięśnia sercowego (mogłyby pomóc w razie poważnego uszkodzenia serca)

→ komórka płuc

→ neuron (można by stosować w leczeniu choroby Alzheimera i Parkinsona oraz uszkodzeń rdzenia kręgowego)

→ komórki skóry

[Prawa własności]

Blastocysta i wyhodowane komórki macierzyste: University of Wisconsin Communications; pozostałe: © 2001 Terese Winslow, Lydia Kibiuk i Caitlin Duckwall

[Ilustracje na stronie 8]

[Patrz publikacja]

Dorosłe komórki macierzyste (schemat uproszczony)

Komórki macierzyste obecne w szpiku kostnym

→ limfocyty

→ eozynofil

→ krwinki czerwone

→ płytki krwi

→ monocyt

→ bazofil

→ potencjalnie wiele innych komórek

→ neuron

[Prawa własności]

© 2001 Terese Winslow, Lydia Kibiuk i Caitlin Duckwall