Võimalus arendada tüvirakke patsiendi enda nahast ja kasutada neid nii erinevate seisundite raviks nagu Parkinsoni tõbi, Alzheimeri tõbi ja vähk on tekitanud viimastel aastatel tüvirakkude uurimisringkonnas tohutut elevust. Sellised ravimeetodid väldiksid vastuolulist vajadust kasutada inimembrüotest pärinevaid tüvirakke ja teoreetiliselt mööduksid ka immunoloogilistest probleemidest, mis on omased ühe inimese rakkude kasutamisele teise ravimiseks.
Kuid peaaegu viie aasta jooksul alates esimesest artiklist, mis kirjeldab täiskasvanud rakkudest pärinevate tüvirakkude (nn indutseeritud pluripotentsed tüvirakud (iPSC)) arengut, on esile kerkinud ainulaadsed nende kasutamisega seotud probleemid ja isegi nende immunoloogilised ohutus on seatud kahtluse alla.
UC Davise rakubioloogia ja inimese anatoomia dotsendi Paul S. Knoepfleri sõnul ei ole selliste takistuste leidmine sellises uues ja uudses lähenemisviisis üllatav ega tohiks heidutada uurijaid selle uurimissuunaga aktiivselt tegelema. Knoepfleri ja Knoepfleri laboris töötava järeldoktorantuuri Bonnie Barrillaux'i koostatud tegevuskava iPSC-dega tuvastatud probleemidele lahenduste leidmiseks on Internetis saadaval ja avaldatakse ajakirja Cell Stem Cell 5. augusti numbris. Nende vaatenurk "iPSC-de indutseerimine tassist põgenema" soovitab uurimisstrateegiaid, et valdkonda kiiremini edasi arendada inimeste haiguste puhul.
"iPSC-d pakuvad võimalust ravida paljusid haigusi ravimite või operatsioonide alternatiivse või adjuvantravina, " ütles Knoepfler, kes on ka UC Davise genoomikeskuse ja UC Davise vähikeskuse õppejõud. "Nende kasutamisel tuvastatud probleemid on tõenäoliselt ületatavad, võimaldades iPSC-del hüpata laborinõudelt patsientide juurde, kes võiksid neist kasu saada."
iPSC-sid toodeti esmakordselt 2006. aastal hiirerakkudest ja 2007. aastal inimese rakkudest. Neil on palju samu regeneratiivseid omadusi nagu inimese embrüonaalsetel tüvirakkudel, kuid need saadakse laboris täiskasvanud rakkudest, näiteks naharakkudest, indutseerides või sundides neid ekspresseerima spetsiifilisi geene, mis seda tüüpi rakkudes tavaliselt uinuvad. Teoreetiliselt võib inimese naharakke indutseerida tootma neuroneid, mis toodavad näiteks neurotransmitteri dopamiini, ja viia need ajupiirkondadesse, kus seda Parkinsoni tõvega patsientidel napib. Samamoodi võib rakke indutseerida südamelihase ja veresoonte regenereerimiseks pärast südameinfarkti või neuronite taastumist pärast seljaaju vigastust. Paljud UC Davise laborid, sealhulgas Knoepfleri labor, toodavad ja uurivad inimese iPSC-sid.
Üheks iPSC-de eeliseks embrüotest pärinevate tüvirakkude ees on see, et doonori (embrüo) ja patsiendi vahelisest immunoloogilisest erinevusest tingitud äratõukereaktsiooni probleemid on välistatud, kuna iPSC-d saadakse ig alt konkreetselt patsiendilt. Hiljutises uuringus, milles kasutati hiirtel iPSC-sid, leiti, et mõnel juhul võib koe äratõukereaktsioon tekkida. Siiski usub Knoepfler, et konkreetne uuring viidi läbi kasvajate kontekstis, mis kipuvad olema väga immunogeensed ja ei sobi inimestele kasutamiseks. Ehkki inimese iPSC-de võimet immuunsüsteemi tähelepanu alt pääseda tuleb täiendav alt uurida, on Knoepfleri sõnul iPSC-d endiselt atraktiivne potentsiaal lisaks embrüonaalsetele tüvirakkudele ka tüvirakkudel põhineva meditsiini jaoks.
Teine probleem iPSC-de või embrüonaalsete tüvirakkude kasutamisel on see, et rakud, mis on võimelised muutuma paljudeks erinevateks rakutüüpideks, võivad kontrollimatult kasvada, tekitades vähkkasvajaid. Knoepfler juhib tähelepanu sellele, et need uuringud hõlmasid suure hulga diferentseerumata tüvirakkude siirdamist hiirtele, keda raviti siirdamise tagasilükkamiseks immunosupressantidega, muutes tingimused vähktõve tekkeks ideaalseteks. Ta väidab, et see stsenaarium ei ole tõenäoliselt rakendatav inimeste ravimisel tegelike haiguste korral. Sellistel juhtudel indutseeritakse tüvirakkudel spetsiifiline funktsioon ja keha loomulik immuunkaitse on olemas.
Tüvirakkude "pluripotentset" olemust, mis potentsiaalselt võimaldab neid kasutada peaaegu iga koe parandamiseks, hakatakse alles kasutama inimeste ravis. Tüvirakuteraapiat on juba aastaid eduk alt kasutatud leukeemia ning sellega seotud luu- ja verevähi raviks. iPSC-de kasutamine võib oluliselt suurendada tüvirakkudega ravitavate haiguste spektrit, ilma embrüonaalsete tüvirakkude kasutamisega kaasnevate ohutuse ja eetiliste probleemideta.
"Dr Barrillaux ja mina vaidleme uurimistöö prioriteetide muutmise poolt," ütles Knoepfler. "IPSC-de tulevased uuringud peaksid üha enam keskenduma küsimustele, mis on kõige olulisemad rakkude võimaliku kliinilise kasutamise jaoks, pakkudes kiireimat võimalust patsientide raviks selle potentsiaalselt võimsa ravivahendiga."
Knoepfleri enda uurimustöö keskendub sellele, kuidas tüvirakkude käitumist kontrollitakse nii normaalse embrüo arengu kui ka paranemise ja regenereerimise ajal. Samuti uurib ta, kuidas juhtimissüsteemid arenguhäirete ja vähi puhul sassi lähevad. Üks Knoepfleri labori põhisuundi on juhtiva genoomikatehnoloogia kasutamine, et paremini mõista, miks tüvirakud käituvad nii, nagu nad käituvad, ja kuidas seda käitumist kliiniliseks kasutamiseks muuta.
Knoepfleri artiklit rahastati California regeneratiivse meditsiini instituudi stipendiumi kaudu.
