Kmenové buňky si můžeme představit jako semínka neznámých rostlin – nikdo neví, co z nich vyroste. Tyto buňky v lidském těle mají unikátní schopnost se během svého vývoje přizpůsobit jakékoli tkáni a zapadnout do ní. Ještěrky je používají k dorůstání upadlých ocásků a lékařům pomáhají s hojením ran. Aby se ale dostaly v těle na správné místo, potřebují trochu postrčit moderními vědeckými postupy. Existuje jich několik, nová studie publikovaná v odborném časopise Small každopádně představuje ten bezkonkurečně nejoriginálnější.
Lizebona August Ambattu, Amy Gelmi a Leslie Y. Yeo z univerzity Royal Melbourne Institute of Technology v Austrálii přišli na to, že pokud budou kmenové buňky deset minut denně po dobu pěti dní stimulovat speciálními zvukovými vlnami o vysoké frekvenci, přemění je to v kostní dřeň.
Výzkumníci doufají, že tato nekonvenční metoda se dočká širokého využití a nahradí současné invazivní postupy buněčné terapie. Zákrok se běžně provádí tak, že se pacientovi pod anestezií odebere kostní dřeň, ta je přefiltrována, centrifugována a zpracována v produkt buněčné terapie, který se injekčně vpraví hluboko do svalů v okolí poranění či neprůchodné tepny. Cílem operace je tvorba nové tkáně (hlavně tepének) na daném místě.
Kromě toho si australský tým od své technologie slibuje, že by mohla být využita například k dorůstání kostí, které pacient ztratil kvůli rakovině nebo jinému degenerativnímu onemocnění. „Zvukové vlny zkracují dobu potřebnou k přeměně kmenových buněk na kostní dřeň o několik dní,“ uvedla Amy Gelmi v tiskové zprávě. „Naše metoda taky nevyžaduje žádné speciální léky na podporu tvorby kostní tkáně a je velmi snadné ji aplikovat na jakékoli kmenové buňky,“ dodala.
Tkáňové inženýrství snadno a rychle
Svůj postup vědci ladili několik let, než našli vhodnou frekvenci. Materiály upravovali pomocí vln o frekvenci vyšší než 10 MHz - to je nejvyšší možná frekvence, kterou používají diagnostické ultrazvuky, a taky mnohem vyšší ‚tón‘, než jaké používali jiní vědci k podobným experimentům dříve. Tentokrát lidé okolo Gelmi využili k transformaci kmenových buněk na kostní dřeň mikročip umístěný do silikonového oleje na kultivační plotně.
Tak se jim podařilo vyléčit téměř veškeré neduhy buněčné terapie – prokázali, že zvuková metoda funguje na více typů kmenových buněk, a tak mohli místo kostní dřeně, jejíž odběr i přes umrtvení zatraceně bolí, pracovat s buňkami odvozenými z tuku. Oproti konkurenčním pokusům je také zvuková metoda uživatelsky přístupnější a levnější.
„Pomocí zvukových vln na kmenové buňky zatlačíme správnou silou na správném místě, což vyvolá změnu jejich vývoje,“ řekl chemický inženýr Yeo. „Naše zařízení je navíc snadné používat a nevyjde draho, a tak se dá zvětšit, aby produkovalo mnohem více kostních buněk současně, což je nezbytné pro efektivní tkáňové inženýrství,“ doplnil.
Právě zvětšení přístroje na tvorbu buněk, a naopak i miniaturizace několika jeho částí, budou dalšími kroky pokusu – aby se technologie mohla dostat ven z laboratoře, musí být prokázáno, že bude v praxi k užitku a bude fungovat i mimo izolované prostředí.
Vědci po celém světě se v poslední době do výzkumu buněčné terapie noří čím dál hlouběji. Začínají rozumět všem jejím využitím od kosmetiky po možné dorůstání končetin. Podle týmu z RMIT existuje ještě mnoho dalších odvětví zdravotnictví, kde by kmenové buňky mohly najít uplatnění. Výzkumníci doufají, že je lidstvo jednou bude vyrábět v bioreaktorech ve velkém. „Zjistili jsme totiž i to, že kmenové buňky mají velký potenciál, pokud se nanesou na implantát nebo vstříknou do těla za účelem tkáňového inženýrství,“ objasnila na závěr Gelmi.
