Terapia spersonalizowana: leki dopasowane do pacjentów
Pewnego popołudnia zasiadłam przed monitorem w Cedars-Sinai Board of Governors Regenerative Medicine Institute, by zobaczyć powiększony widok komórek pod mikroskopem. Kilka miesięcy temu te plamki były komórkami krwi pobranymi od dawcy. Naukowcy przekształcili je w prymitywne komórki macierzyste. A potem zespół Clive’a Svendsena, neurochemika i dyrektora tego instytutu, zrobił z nich pierwotną wersję kręgosłupa – tkankę nerwową z genetyczną sygnaturą dawcy.
– To wygląda jak science fiction, prawda? – powiedział Svendsen. – Do niedawna to było science fiction.
Sensem tej zmiany kształtu komórek jest tworzenie modeli do badania choroby. Nie jakiegoś uogólnionego systemu, ale działającego modelu określonej choroby konkretnego pacjenta. Dlatego badacz raka jajników z laboratorium Svendsena chce zsyntetyzować mini-wersje jajowodów z krwi pacjentki cierpiącej na raka jajników. Zespół zajmujący się jelitami będzie tworzył tkankę jelit z krwi lub skóry dzieci z chorobą Leśniowskiego-Crohna. Svendsen bada parkinsona i inne choroby neurodegeneracyjne, więc jego ekipa wytwarza tkankę mózgową i rdzeniową.
Naukowcy mogą zacząć od niemal dowolnej dorosłej tkanki. Przeprogramowują ją za pomocą białek zaangażowanych w ekspresję genów, cofając zegar i przekształcając dojrzałe komórki w takie, które przypominają stadium embrionalne.
Przeprogramowane komórki, nazywane indukowanymi pluripotencjalnymi komórkami macierzystymi, są następnie umieszczane w mieszaninie czynników wzrostu i innych białek. Ich skład jest dobrany dokładnie tak, by wyprodukować dowolną działającą tkankę. Po jej stworzeniu naukowcy oddzielają tkankę i układają ją na chipie – przezroczystej płytce wielkości karty pamięci. Takie chipy, produkowane przez bostońską firmę Emulate, mają kanaliki transportujące krew i składniki pokarmowe, które pomagają komórkom dojrzewać.
Svendsen powiedział, że ten model będzie cenny w badaniu nowych leków i przewidywaniu, jak pacjent zareaguje na daną kurację. Wyjaśnił, że proces stwierdzania, które leki sprawdzają się najlepiej, jest często przygnębiający. Jako przykład podał padaczkę.
– Narażamy dzieciaki na trzy miesiące piekła, wypróbowując kolejne środki. A dysponując chipem, możesz po prostu każdego dnia stosować inny lek, dopóki nie znajdziesz takiego, który powstrzymuje ataki. Część krytyków uważa, że przeprogramowane komórki na chipie zapewniają jedynie ograniczony wgląd w to, co się dzieje w organizmie.
Zapytałam Svendsena, skąd wie, czy na przykład lek na padaczkę nie jest toksyczny dla wątroby lub serca. Odpowiedział, że to proste. Jego laboratorium użyje komórek macierzystych do stworzenia mini-wersji tych narządów, aby sprawdzić na nich dany medykament.
