A genetika, a molekuláris biológia, a sejtbiológia, az informatika, az adattudomány, a mesterséges intelligencia és a nanotechnológia alkalmazása és a labortechnika elmúlt évekbeli robbanásszerű fejlődése, valamint a nemzetközi kutatások bővülése felgyorsította az egyes betegségekre gyógymódot kereső őssejtterápiás kutatásokat is.
Szakmán belül a legtöbben 10-15 éves távlatban valószínűsítik a következő, klinikumban is biztonsággal alkalmazható őssejtterápia megjelenését
– mondta honlapunknak dr. Nagy Nándor egyetemi tanár, a Semmelweis Egyetem Anatómiai, Szövet- és Fejlődéstani Intézete tudományos igazgatóhelyettese, az Embriológia, Őssejt és Fejlődésbiológia PhD-program és az Őssejt és Kísérletes Embriológia Laboratórium vezetője. Szavai szerint amikor 2007-ben átvette az alapkutatásokat folytató Őssejt és Kísérletes Embriológia Laboratórium vezetését, az őssejtkutatások fókuszában még annak megértése állt, hogy az őssejtekből hogyan alakulnak ki szövetek, sejtek, valamint az, hogyan lehet az őssejteket izolálni, felszaporítani, lehet-e megbízható transzplantációs technikákat kifejleszteni. Ezt követően jelent meg a klinikum igénye is az orvosi alkalmazásra, és kialakult az alkalmazott őssejtkutatási irányzat is, hogy legyenek más betegségek esetén is minél hamarabb, akár középtávon is elérhető, biztonságosan alkalmazható őssejtterápiák, amelyekkel legalább olyan hatékony és sikeres gyógymódokat lehet bevezetni, mint a csontvelő-transzplantáció a leukémiás, különféle limfómás és anémiás betegek számára. Az őssejt-transzplantáció az 1980-as évek óta Magyarországon is elérhető, négy kórházi centrumban is, a Semmelweis Egyetemen idén nyáron teremtették meg a feltételeit a NEAK-finanszírozott beavatkozásnak.
Napjainkra elsősorban az őssejtterápia biztonságos alkalmazási lehetőségeit kutatja a tudomány, annak érdekében, hogy a beültetett akár saját sejtes, akár donorsejtből szaporított őssejtek a kívánt terápiás célt érjék el kóros sejtburjánzás, azaz tumorképződés veszélye nélkül, és lehetőleg minél költséghatékonyabb előállítás mellett. Amint ez biológiailag biztonságossá válik, megnyílik a kapu az őssejtterápia és a regeneratív medicina rutin alkalmazása előtt – mondja dr. Nagy Nándor. Egyelőre a meglévő őssejtterápiáknál többnyire a beteg saját őssejtjeit ültetik vissza – a csontvelő-transzplantációnál pedig gyógyszeresen gyengítik le a páciens immunrendszerét a donorsejtek fogadásához. A vérből vett donor őssejtekből laboratóriumi körülmények között programozott és felszaporított őssejtek beültetése – noha számos sejtbank működik már Európában és Magyarországon is van már mintegy 7 ezer nyilvántartott donor – egyelőre még nincs klinikai alkalmazásban.
A regeneratív medicina gyakorlatilag a károsodott, leépülő, vagy fejlődési rendellenességek, fertőzések miatt hibásan működő, vagy nem működő szervek pótlását, helyreállítását célzó terápiák kidolgozásával foglalkozik, amihez segítségül lehet hívni az őssejteket transzplantálható sejtek, vagy miniatűr szervek, úgynevezett organoidok kialakításához, a gyógyszeresen jelenleg nem kezelhető betegségek esetében – mondja dr. Nagy Nándor. Ez utóbbi, vagyis az organoidok transzplantálása ugyancsak ígéretes kutatási irány, mivel sokak szerint a miniatűr szervek, a mesterségesen létrehozott szervkezdemények transzplantálása – például inzulintermelő sejtek helyett hasnyálmirigy irányban felépített organoidoké – a garancia arra, hogy csak a terápia által kívánt céllal működik majd a beültetés.
Az általa vezetett laboratóriumban elsősorban a bélrendszer, illetve a bélidegrendszer fejlődését és a neurointestinalis betegségek kezelését célzó őssejt alapú terápiás lehetőségeket kutatják, többek között a veleszületett vastagbél-megnagyobbodás, a Hirschsprung-kór gyógyítása céljából. Ilyen kórkép esetében a betegnek nincs bélmozgása, a vastagbél tartalma nem továbbítódik, emiatt begyullad az érintett bélszakasz, majd elhal a bélfal. Ez jelenleg csak a károsodott, nekrózist mutató vastagbélszakasz sebészi eltávolításával kezelhető – erre az életmentő beavatkozásra gyakorta még csecsemőkorban szükség van –, gyógymód nincs rá, és később is folyamatos egészségügyi felügyeletet igényel.
A bélidegrendszer fejlődésbiológiai alapjainak megértését célzó alapkutatásaink eredményeképp derült ki, hogy nem elég a kívánt irányba fejlődő őssejtet kifejleszteni és transzplantálni, hanem a befogadó szövettel is össze kell hangolni, hogy elkerülhető legyen a kilökődés, vagy a kóros sejtburjánzás. Az elmúlt öt évben ezt kutatjuk, de mindezek miatt kiemelt figyelmet fordítunk az immunrendszer szerepére is – mondta dr. Nagy Nándor.
„Arra törekszünk, hogy a vastagbelet érintő fejlődési hibákat kijavító őssejt-transzplantációs módszert fejlesszünk, megteremtsük ennek tudományos alapjait. Magyarországon és Kelet-Közép-Európában csak a mi kutatócsoportunk foglalkozik a Hirschsprung-kór őssejtterápiás kutatásával, és szoros kutatási együttműködésünk van francia, angol, izraeli kutatókkal, és egy amerikai orvoscsoporttal – mutatott rá a laboratórium vezetője. Mint dr. Nagy Nándor elmondta, tulajdonképp egy szerencsés véletlennek köszönhetően indult el ez a kutatás: ő a szervek magzati korban történő kialakulása, és a kóros bélfejlődés iránt érdeklődő kutatóként egy konferencián ismerkedett össze dr. Allan Goldstein gyermeksebész professzorral 2004-ben, akit kiemelten érdekelt a veleszületett fejlődési hibák sejtalapú gyógyításának lehetősége, és innen jött a gondolat, hogy a kettejük érdeklődési területének ötvözésével próbáljanak jobb gyógymódot találni ezekre a betegségekre. Ennek köszönhetően kapott annak idején posztdoktori kutatóként és tíz évvel később vendégprofesszori meghívást a bostoni Harvard Egyetemre dr. Nagy Nándor.
Az elmúlt években az együttműködés révén sikerült nemcsak egérkísérletekben, de sertések vékonybélből származó őssejtjeit idegi őssejtté differenciáltatva visszatranszplantálni a vastagbélbe, igazolva ezzel a laborban fejlesztett módszer helyességét.
Hosszabb távon az lenne a cél, hogy indukált pluripotens őssejtek laborbeli visszaprogramozását, majd beültetését követően humán szövetben idegsejtté fejlesztve gyógymódot találjanak az idegrendszeri zavarokra. A laborban jelenleg az emberi eredetű programozott őssejtek viselkedését tanulmányozzák embrionális környezetben, egér és csirkeembriók segítségével. Az így megszerzett alapkutatási eredményeket pedig hamarosan preklinikai fázisban az amerikai kutatócsoport is hasznosítani szeretné, amelyhez a Hirschsprung-kórral diagnosztizált betegekből eltávolított károsodott bélszakaszokat szeretnék felhasználni. Ezek az alapvetően megsemmisítésre kerülő szövetek in vitro még felhasználhatóak arra, hogy kipróbálják, hogyan viselkedik bennük a beültetett programozott őssejt, eléri-e a kívánt célt, okoz-e izomösszehúzódást, meddig marad életben a károsodott területen. Ez pedig óriási előrelépést jelentene a terápia kidolgozásában – foglalta össze dr. Nagy Nándor.
A humánkísérleti fázisba lépő őssejtterápiák számát világszerte megnövelheti majd az is, ha sikerül az emberi őssejtszaporítás laborköltségeit jelentősen lefaragni, azaz kellő tisztasággal nagy számú őssejt előállításához, tenyésztéshez használható bioreaktorokat kifejleszteni és elterjeszteni. Jelenleg az Egyesült Államokban egy retinát érintő betegséget saját őssejt visszaültetéssel kezelő terápia egymillió dollárba kerül a betegnek, a cél az, hogy ezt 30 ezer dollárra szorítsák le – említ egy példát dr. Nagy Nándor. Úgy véli, hogy bár az őssejtterápia még napjainkban is csak akkor kerül szóba, amikor egy szerv már visszafordíthatatlanul károsodott, leállt, mivel a jelentős laborigénye miatt egyelőre a legdrágább megoldás, ugyanakkor a tudományos közösség egybehangzó véleménye, hogy 10 éven belül a ma elérhető terápiáknál több betegség lesz biztonságosan gyógyítható őssejtterápiákkal. Az igazgatóhelyettes úgy véli, hogy amint jobban elterjednek a klinikumban is ezek a terápiák, az orvosi szemléletű embriológia és fejlődésbiológia, az elméleti és alkalmazott őssejtterápia oktatása is nagyobb hangsúlyt kap majd az orvosképzésben.
A bélrendszer, és azon belül is a vastagbél embrionális vagy posztembrionális fejlődésével, működésével kapcsolatos kutatások eredményeire építve újabb ígéretes kutatási irányokat is azonosítottak. „Korábbi TDK-, majd PhD-hallgatóm, most már adjunktusként intézeti kollégám például a bélrendszer és a mikrobiom működése, valamint a tüdődaganatok közötti kapcsolatokat kutatja” – mondta dr. Nagy Nándor. Bízik benne, hogy a jövőben a jelenlegi öt, korábbi tanítványokból mostanra tanársegéd és adjunktus kollégává vált kutatója mellett még több növendéke folytatja majd az egyetemen, önálló kutatási programokkal a karrierjét. Jelenleg ugyanis a laborban dolgozók 90 százaléka valamilyen hallgatói jogviszonnyal kötődik az intézményhez.
Az egyetemen folytatott őssejtkutatások, és a fiatalabb kutatógeneráció számára pedig tökéletes bemutatkozási lehetőséget jelentett, hogy 2024. november 8-án az Anatómiai, Szövet- és Fejlődéstani Intézet volt a Magyar Genetikusok Egyesülete VI. Sejt-, Fejlődés- és Őssejtbiológiai Konferenciája házigazdája. A hazai őssejtkutatás, kísérletes embriológia fórumán mintegy 130 kutató vett részt, klinikusok, elméleti intézetetek, más egyetemek és kutatóközpontok munkatársai egyaránt képviseltették magukat. Örvendetes, hogy a résztvevők kétharmada fiatal volt, ami jelzi, hogy itthon is megvan a kutatói utánpótlás – jegyezte meg dr. Nagy Nándor. Elmondása szerint a prezentációk több mint harmada valamilyen fejlődési rendellenesség hátterének kutatására fókuszálva próbált új gyógymódot javasolni, ami jelzi, hogy számos betegségnek van köze valamilyen hibás fejlődéshez, még akkor is, ha az adott betegség csak felnőttkorban jelentkezik. A magzati fejlődési folyamatok teljes megismerésétől még messze vagyunk, nagyon szofisztikált mikroszkópiára, precíz sejtbiológiai és genetikai analízisekre van szükség ahhoz, hogy ezt mesterséges körülmények között modellezni lehessen, de ez a kutatások fő iránya – tette hozzá Nagy Nándor professzor.
Kiss Melinda Katalin
Fotó: Barta Bálint – Semmelweis Egyetem
A cikket a Semmelweis Egyetem Kommunikációs Igazgatósága tette közzé.
