Oamenii de ştiinţă au dezvoltat o nouă metodă prin care pot înlocui sângele bolnav al pacienţilor cu leucemie cu sânge sănătos, cu ajutorul celulelor stem din sângele donatorului.
Într-un articol publicat miercuri în revista Nature, cercetătorii elveţieni descriu rezultatele promiţătoare obţinute prin noua metodă care permite eliminarea în mod ţintit a celulelor leucemice şi reconstruirea unui sistem sanguin nou şi sănătos, în experimente pe animale şi cu celule umane în laborator.
În cazurile agresive de leucemie, singura şansă de vindecare constă în înlocuirea sistemului sanguin bolnav cu unul sănătos.
Deşi transplantul de celule stem din sângele donatorului este o formă de tratament bine stabilită, este un proces împovărător pentru pacienţi.
În primul rând, se foloseşte chimioterapia pentru a elimina celulele stem sanguine proprii organismului, precum şi majoritatea celulelor sanguine. Abia apoi, medicii administrează pacientului, pe cale intravenoasă, celulele stem de la un donator potrivit.
Această procedură este asociată cu efecte secundare şi potenţiale complicaţii.
O echipă de la departamentul de biomedicină al Universităţii din Basel a adoptat o abordare diferită.
În articolul lor, echipa descrie modul în care toate celulele sanguine pot fi îndepărtate de la o persoană bolnavă de leucemie într-o manieră ţintită, în timp ce, în acelaşi timp, se construieşte un nou sistem sanguin.
Sistemul stabilit de cercetătorii elveţieni poate fi imaginat ca o consolă de mixaj, în care un DJ scade treptat nivelul primei melodii, în timp ce creşte volumul celei de-a doua, până când prima piesă dispare complet şi doar cea de-a doua se mai aude.
Procesul de atenuare funcţionează după cum urmează: anticorpii specifici cuplaţi cu un medicament citotoxic recunosc toate celulele sanguine din corpul pacientului pe baza unei structuri de suprafaţă. Acest marker este comun tuturor diferitelor tipuri de celule sanguine (atât sănătoase, cât şi bolnave), dar nu apare pe alte celule din organism. Încetul cu încetul, conjugatul anticorp-medicament recunoaşte şi distruge toate celulele din sistemul sanguin bolnav.
În timp ce acest lucru are loc, începe şi cel de-al doilea proces - şi anume, pacientul primeşte un transplant de celule sanguine noi, sănătoase, de la un donator potrivit.
Pentru a împiedica conjugatele anticorp-medicament să atace, de asemenea, noile celule stem sanguine sau celulele sanguine pe care acestea le produc, cercetătorii folosesc tehnici de inginerie genetică pentru a modifica celulele stem ale donatorului într-un mod ţintit.
Mai exact, ei introduc o mică modificare în molecula de suprafaţă, astfel încât anticorpii să nu recunoască noile celule sanguine.
Cercetătorii numesc această modificare ţintită a celulelor stem donatoare ca fiind „ecranare”, deoarece acţionează ca un scut protector împotriva tratamentului împotriva cancerului.
Căutarea elaborată a unor reglatori adecvaţi
Echipa interdisciplinară a inclus bioinformaticieni, biochimişti, specialişti în inginerie genetică şi clinicieni din mediul academic şi din industrie pentru a selecta structura ţintă cea mai potrivită - şi cea mai bună modificare protectoare pentru procesul de estompare - din multitudinea de molecule de suprafaţă de pe celulele sanguine.
Molecula aleasă, cunoscută sub numele de CD45, s-a dovedit a fi extrem de promiţătoare în testele efectuate pe şoareci şi pe celule umane în laborator.
„Aveam nevoie de o moleculă de suprafaţă care să apară cu aproximativ aceeaşi frecvenţă pe toate celulele sanguine, dacă era posibil, inclusiv pe celulele leucemice, dar care să nu fie prezentă pe alte celule din organism”, explică profesorul Lukas Jeker, de la departamentul de biomedicină al Universităţii din Basel, într-un comunicat al universităţii.
Molecula CD45 îndeplinea această cerinţă şi, în acelaşi timp, era, de asemenea, potrivită pentru „ecranare” - cu alte cuvinte, putea fi modificată pe celulele stem din sângele donatorului în aşa fel încât aceste celule să fie protejate de tratamentul împotriva cancerului, dar funcţia CD45 să rămână complet normală.
Aplicaţii dincolo de cancer
„Noua abordare ar putea deschide calea către noi opţiuni de tratament pentru pacienţii a căror stare de sănătate este incompatibilă cu chimioterapia necesară pentru transplantul de celule stem”, spune Romina Matter-Marone, coautor principal.
Deşi este nevoie de teste suplimentare şi de optimizare, obiectivul pe care şi l-a propus echipa elveţiană este ca în doar câţiva ani să înceapă primele teste clinice.
„Consola de amestecare pentru sistemele de sânge” deschide, de asemenea, alte posibilităţi, după cum explică Simon Garaudé, coautor principal.
„Arătăm cum celulele care sunt «invizibile» pentru o îndepărtare a celulelor sanguine pot fi folosite pentru a schimba întregul sistem sanguin”.
Acesta, spune el, este un pas important către un sistem sanguin programabil care ar putea, de asemenea, să îşi asume funcţii la cerere - de exemplu, pentru a corecta un defect genetic grav sau pentru a conferi rezistenţă la virusuri specificie cum ar fi HIV.
