V tomto blogovom príspevku budeme diskutovať o revolučných zmenách, ktoré prinieslo konvergenciu biotechnológie a výskumu kmeňových buniek do medicínskej technológie 21. storočia.
Konvergencia biotechnológie a medicíny umožnila medicínskej technológii napredovať v 21. storočí míľovými krokmi. Je to preto, že schopnosť liečiť choroby na bunkovej úrovni, a nie jednoducho chirurgickým zákrokom, nám umožnila riešiť choroby v zásadnejšom a menšom rozsahu. Najmä kombinácia pokročilých biotechnológií, ako je úprava génov, výrazne zlepšila účinnosť a presnosť liečby. Napríklad úprava génov pomocou technológie CRISPR sa používa na korekciu mutácií, ktoré spôsobujú určité choroby, a na odstránenie základnej príčiny choroby, čo je veľmi odlišný prístup od tradičných terapií. Medzi mnohými technológiami v tomto priestore je technológia kmeňových buniek žiarivým klenotom v korune. Kmeňové bunky sú nediferencované bunky, ktoré majú schopnosť reprodukovať sa tým, že sa znova a znova delia a v správnom prostredí sa diferencujú na bunky, ktoré tvoria rôzne orgány a tkanivá tvoriace telo. Táto schopnosť sa dá využiť na nahradenie nefunkčných orgánov a tkanív, čím sa otvárajú nové cesty liečby neriešiteľných chorôb, ako sú neurologické poruchy a svalová atrofia, ktoré sú v súčasnosti nevyliečiteľné. Výskum kmeňových buniek je v skutočnosti taký dôležitý, že nemecký profesor Hans Scheller, popredný odborník na výskum kmeňových buniek, raz povedal: „Kmeňové bunky budú hrať organizačnú úlohu v priemyselnej revolúcii.
Kmeňové bunky možno rozdeliť do troch hlavných kategórií podľa toho, ako sa generujú. Po prvé, embryonálne kmeňové bunky sa doslova odoberajú z embryí. Keď dôjde k oplodneniu oplodneného vajíčka, ktoré je výsledkom oplodnenia spermie a vajíčka, existuje časové obdobie, počas ktorého je vo vnútri dutý priestor nazývaný blastocysta. Počas štádia blastocysty je embryo zložené z vonkajšej vrstvy buniek a vnútornej masy buniek, ktoré neskôr vytvoria placentu, zatiaľ čo vnútorné bunky sa delia a vytvárajú jedinca. Tieto vnútorné bunky sú embryonálne kmeňové bunky. Pojem oplodnené vajíčko je niekedy zamieňaný s pojmom embryonálna kmeňová bunka, pretože druhá je jedna bunka, ktorá je výsledkom oplodnenia spermie a vajíčka, zatiaľ čo prvá je oplodnené vajíčko, ktoré sa rozdelilo na viacero buniek. . Embryonálne kmeňové bunky majú veľkú výhodu rýchlej proliferácie a pluripotencie, schopnosti diferencovať sa na všetky bunky a tkanivá. Bioetické problémy však môžu nastať v závislosti od toho, či za začiatok života považujete embryo alebo plod. Existuje tiež riziko imunitného odmietnutia pri injekcii embryonálnych kmeňových buniek od inej osoby.
Druhou sú dospelé kmeňové bunky, čo sú nediferencované bunky nachádzajúce sa medzi bunkami, ktoré sa diferencovali na tkanivá alebo orgány a zostali tak aj po dosiahnutí dospelosti. Pochádzajú z už vyrastených telesných tkanív, takže neexistujú žiadne etické problémy ani odmietnutie, ale sú prítomné v malých množstvách, čo sťažuje ich extrakciu a obmedzuje ich schopnosť diferencovať sa na špecifické tkanivá. Napríklad dospelé kmeňové bunky zozbierané z kostnej drene možno použiť len na tvorbu krviniek. Napriek týmto obmedzeniam sa dospelé kmeňové bunky ukázali ako sľubné pri liečbe rôznych chorôb, vrátane rakoviny, degeneratívnych chorôb a kardiovaskulárnych chorôb, čo z nich robí ďalší dôležitý pilier výskumu kmeňových buniek. Nakoniec existujú reverzne diferencované kmeňové bunky. Tie sú zatiaľ vo fáze výskumu, no vznikajú tak, že sa do už vypestovaných telesných buniek získaných od dospelých vpichujú určité látky a ich diferenciácia sa obracia na vytvorenie kmeňových buniek. Reverzná diferenciácia zahŕňa použitie špecifických faktorov na vrátenie dospelých buniek do ich počiatočného nediferencovaného stavu, čo má tú výhodu, že sa vyhneme etickým problémom. Táto technika bola prvýkrát úspešne implementovaná profesorom Shinya Yamanaka v Japonsku v roku 2007 a rôzni výskumníci odvtedy pracujú na jej pokroku. V súčasnosti sa najčastejšie používajú dospelé kmeňové bunky.
Ako však všetko, každá minca má dve strany. Za využívaním kmeňových buniek a ich účinnosťou je veľa problémov. Po prvé, kmeňové bunky môžu podkopať ľudskú dôstojnosť. V čase, keď svet nie je rozhodnutý, či život začína v embryu alebo plode, by mohlo byť používanie embryonálnych kmeňových buniek neetické, pretože využíva život, ktorý sa neskôr stane jednotlivcom. Odporcovia používania kmeňových buniek tvrdia, že jeden život nemožno obetovať za druhý. Poukazujú na situáciu, keď sa s vajíčkami ženy môže obchodovať na trhu na odber embryí. Podľa údajov z amerického sčítania ľudu miera neplodnosti stúpa, čo je trend, ktorý by mohol mať vplyv na uľahčenie obchodovania s vajíčkami. Terapie kmeňovými bunkami navyše ešte nie sú s istotou vyvinuté a ich použitie by si vyžadovalo viac financií, ako bolo doteraz k dispozícii, aby boli úplne bezpečné. Niektorí preto tvrdia, že by bolo efektívnejšie investovať do iných technológií, ako sú kmeňové bunky.
Nie sú to však všetky zlé správy. Hoci výskum kmeňových buniek ešte neukázal hmatateľné výsledky, má potenciál významne prispieť k ľudskému blahu a mohol by byť kľúčom k vyliečeniu mnohých pacientov. Nedávne štúdie ukázali tento potenciál, napríklad v roku 2016 Yoonbae Kim a kolegovia z Chungbuk National University vyvinuli liečbu niekoľkých mozgových ochorení a Alzheimerovej choroby pomocou nervových kmeňových buniek exprimujúcich acetyltransferázu, enzýmový gén, ktorý syntetizuje acetylcholín, neurotransmiter zodpovedný za pamäť. Tieto príklady ukazujú, že hoci je výskum kmeňových buniek stále v plienkach, účinky úspechu môžu byť pre ľudské zdravie obrovské. Zatiaľ čo odporcovia poukazujú na neistoty a ľudské a materiálne obmedzenia výskumu, vedci tvrdia, že veda je zo svojej podstaty hľadaním pravdy tvárou v tvár neistote. Postoj vedca opustiť výskum nie je veľkým prísľubom len kvôli neistote; znamenalo by to vzdať sa šance vyliečiť nespočetné množstvo ľudí. Tvrdilo sa tiež, že kontrola výskumu kmeňových buniek prostredníctvom legislatívy by mohla zlyhať, pretože výskum by sa mohol robiť nelegálne v zákulisí.
V konečnom dôsledku si diskusia o výskume kmeňových buniek vyžaduje komplexnú rovnováhu medzi tromi piliermi: vedeckým výskumom, etickými úvahami a ľudským blahobytom. V tomto procese musíme pamätať na to, že existujú oblasti, v ktorých môže byť vedecký pokrok v rozpore s ľudskou dôstojnosťou, no zároveň je pre nás dôležitou výzvou predstaviť si, aké pozitívne zmeny môžu vedecké objavy priniesť do budúcnosti ľudstva. Ako povedala Marie Curie, keď objavila rádioaktívny prvok rádium: „Musíme pamätať na to, že keď objavila rádium, nikto si nemyslel, že bude užitočné v nemocniciach. Objav rádia bol činom čistej vedy a ukazuje, že vedecký výskum by sa nemal vnímať z hľadiska jeho priamej užitočnosti. Vedecký výskum by sa mal robiť pre jeho vlastné dobro, pre krásu vedy, a potom, podobne ako rádium, vždy existuje príležitosť, aby vedecké objavy prospeli ľudstvu.“ Výskum kmeňových buniek bude mať pravdepodobne ešte väčší vplyv ako objav rádia: jeho vedecká užitočnosť a prebiehajúca diskusia o bioetike a rozsahu, v akom by sa čistá veda a veda mali považovať za užitočné, sú dôvody, prečo je v centre pozornosti.
