CELULE STEM SI CLONARE, ACTUALITATI SI PERSPECTIVE

CELULE STEM SI CLONARE, ACTUALITATI SI PERSPECTIVE

O perioada de timp cercetatorii fascinati de posibilitatile geneticii, incercand sa descopere biomolecule care sa ne faca sa intelegem tainele viului, au uitat ca celula este piatra de temelie a vietii in complexitatea ei. Revenirea la celula nu este o intamplare, de altfel niciodata nu s-a renuntat la studiul celulei, chiar si aceasta ,,celula suse" care a facut cariera in ultimele decenii, nu este o descoperire a anilor din urma. In tratatele clasice de histologie sunt descrise celulele tulpina sau celule stem, din maduva osoasa, care sunt identificate, mai tarziu, cu celulele suse, fiind cunoscute ca celule multipotente din care se diferentiaza linia eritrocitara, granulocitara si megacariocitara. De altfel, in 1965 au loc primele grefe de maduva osoasa la pacientii cu leucemie.

Descoperirea celulei stem embrionara are loc in 1981, cand s-a reusit izolarea de celule de la un embrion de soarece, iar cultivarea lor in medii diferite a dus la formarea mai multor tipuri celulare prezente in soarecele adult. Dupa aceste reusite, cercetarile si rezultatele devin din ce in ce mai edificatoare si mai cu seama promitatoare. In 1994, A. Bongo reuseste sa provoace dezvoltarea embrionilor supranumerari obtinuti prin fecundare in vitro, pana la stadiul de blastocist, embrion de 5 zile. In acest stadiu de dezvoltare a embrionului se diferentiaza un grup de celule periferice, care stau la originea formarii placentei si un grup de celule care formeaza masa centrala, butonul embrionar. Autorul izoleaza si cultiva celule din butonul embrionar si constata ca unele se diferentiaza iar altele mor, dupa cateva zile. Echipa condusa de Thomson, in 1995, izoleaza si cultiva celule stem embrionare de primate, iar trei ani mai tarziu reusesc sa multiplice in cultura celule stem umane provenite dinr-un embrion in stadiu de blastocist.

Laboratoare din numeroase tari sunt intr-o adevarata cursa contra cronometru in obtinerea de linii celulare stabile din care, prin cultivari in medii adecvate, sa determine diferentierea lor in celule specializate, in vedera folosirii lor pentru refacerea unor tesuturi sau organe bolnave. Mai mult de zece laboratoare din Australia, Marea Britanie, Japonia, China si alte tari, au reusit sa obtina faimoasele celule tulpina embrionare ("Embryonic Stem Cells" sau ESC).

Obtinerea celulelor ESC, date fiind calitatile si posibilitatile de folosire, sperantele sunt inestimabile, mai cu seama ca s-a reusit diferentierea lor in celule pancreatice, hepatice, nervoase, miocardice, musculare s.a..

Celulele stem ca origine se pot izola din tesuturi mature, celula stem adulta se gaseste in maduva osoasa, in sangele ombilical si periferic, dar si in numeroase alte tesuturi, asa dupa cum s-a aratat; celulele embrionare care se gasesc incepand cu primele stadii dupa fecundarea ovocitului de catre spermatozoid si in continuare in fazele succesive de dezvoltare, pana la fetus, au fost gasite si izolate din lichidul amniotic.

Dependent de capacitatile de multiplicare si specializare, cu posibilitati de a se diferentia, celulele stem sunt grupate in:

celule unipotente, reusesc sa produca un singur tip de celula specializata, ca de exemplu celulele suse ale pielii utilizate in autogrefele din arsurile extinse;

celule multipotente, produc un numar limitat de tipuri celulare, ca de exemplu celulele stem din maduva osoasa, formatoare de hematii, elemente albe si plachete;

celule pluripotente, produc toate tipurile de celule existente intr-un organism, cu exceptia celulelor placentare; aceste celule se gasesc in butonul embrionar, in stadiu de blastocist;

celule totalpotente, sunt apte de a prodce un individ complet, se gasesc intr-un embrion format din 2-8 celule, la trei zile dupa fecundarea ovulului de catre spermatozoid.

Organismul adult contine celule stem unipotente si celule suse multipotente.

Diviziunea unei celule stem determina formarea unei alte celule suse identice si a unei celule precursoare. Celula precursoare poate zamisli diferite tipuri de celule specializate, dar ea este incapabila sa se autoreinnoiasca ca o celula stem. Capacitatea de reinnoire a celulelor stem evita diminuarea progresiva a stocului lor, ceea ce ar duce la oprirea prematua a dezvoltarii embrionare. Aptitudinea celulelor stem de a se transforma, indispensabila pentru formarea diverselor tesuturi si organe, se pierde pe masura ce celulele se specializeaza. S-a reusit obtinerea de linii celulare stem, generatie dupa generatie, cu capacitate de a se multiplica in cultura fara ca diviziunile succesive sa modifice functionarea lor. Chiar mai mult, aptitudinea lor de a se diferentia nu se micsoreaza si ele raman susceptibile de a genera diferite tipuri celulare sub influenta unor complexe adecvate de factori de crestere (Mayo, 2001). In functie de mediul de cultura, celulele stem pot sa se diferentieze intr-o gama foarte larga de celule specializate (celule conjunctive, adipoase, cardiace, sau chiar neuroni).

In prezent sunt cunoscute si bine stabilite urmatoarele insusiri ale celulelor stem:

pot supravietui indefinit intr-un mediu adecvat

pot produce celule diferentiate sau specializate

in cursul evolutiei se pot asambla, formand ,,societati" celulare care se structureaza in tesuturi sau organe

in procesul de diviziune dau nastere la doua tipuri de celule: o celula suse si o celula specializata

La ora actuala reprezinta o problema disputata in mai multe planuri:

celula suse reprezinta o disputa politica, etica si legislativa, inca nerezolvata

problema medicala, cu perspective incomensurabile, face ca problemele mentionate mai sus sa fie trecute pe plan secund sau in orice caz sa se incerce o rezolvare legislativa.

Celula stem are capacitatea unica, prin diviziune, sa formeze o celula stem (celula de autoreinnoire) si o celula specializata. Capacitatea proliferativa combinata cu abilitatea de a se specializa fac din celula stem unicat; aceasta celula unicat provine din tesut embrionar sau fetal.

In 1998, James THOMSON, pentru prima data, a izolat tipuri de celule stem pluripotente din embrioni de om; apoi s-a demonstrat ca aceste celule au capacitatea de a se specializa, avand potential regenerativ atunci cand sunt plasate intre celulele unui tesut sau organ.

La inceputul acestui mileniu cercetatorii au stabilit existenta a trei tipuri de celule stem, avand caracteristici morfofunctionale distincte: celule stem de tip adult, de tip embrionar si de tip fetal.

Celulele stem adulte sunt celule nediferentiate, capabile sa se dezvolte ca tipuri de celule caracteristice altor tesuturi; celulele stem hematopoetice adulte din maduva osoasa sunt capabile sa dezvolte celule sanguine si celule imunitare, iar in alte conditii sunt capabile sa se transforme in celule cu caracteristici neuronale.

Celula stem adulta are capacitate de autoreinnoire, cu mentiunea ca nu se replica indefinit in cultura. Surse de celule stem adulte: maduva osoasa, sange, cornee, retina, os, muschi scheletic, pulpa dentara, ficat, piele, mucoasa gastrointestinala si pancreas. Celule stem adulte au fost identificate in regiunea hipocampului (zona memoriei) din creier.

Celulele stem adulte sunt rare, se intampina dificultati in identificare, izolare si purificare.

Celulele stem hematopoetice din maduva osoasa sunt cele mai studiate si utilizate in aplicatiile clinice de restaurare a vaselor sanguine si a componentelor imune de la nivelul maduvei osoase, prin transplant. Numeroase populatii de celule stem adulte au fost identificate in creier, in mod special in hipocamp, zona atribuita memoriei; functia acestor celule stem adulte la acest nivel este necunoscuta; aceste celule extrase din creierul de soarece si crescute in culturi prolifereaza si se diferentiaza sub influenta unor factori de crestere diferiti.

Celulele stem adulte nu s-a demonstrat a fi pluripotente; nu s-a putut dovedi ca celulele stem adulte pot sa se diferentieze in celule caracteristice tuturor celor trei foite embrionare.

Celulele stem adulte au o capacitate de reinnoire pe termen lung; aceste celule sunt capabile sa dea nastere la celule mature care au forme caracteristice si functii specializate unui anumit tip de tesut.

Celulele stem din maduva osoasa reprezinta o sursa de un interes deosebit pentru o serie de boli, in care s-au obtinut rezultate, dar inca nu este evaluat in totalitate potentialul lor, cu toate ca sunt cele mai studiate celule stem adulte. In maduva osoasa au fost identificate doua tipuri de celule stem adulte: celule stem hematopoetice, care formeaza celule sanguine si imune si celule stem mezenchimale sau stromale, care formeaza celule osoase, cartilaginoase si celule grase (lipocite). Cercetarile au demonstrat ca in maduva osoasa ar exista cel putin inca doua populatii de celule stem adulte, dar care inca nu sunt bine caracterizate.

O alta sursa de celule stem hematopoetice este cordonul ombilical si sangele periferic.

Plasticitatea consta in abilitatea celulei stem adulta dintr-un tesut sa regenereze prin tip de celule specializate in alt tesut. In conditii speciale, experimentale, celulele stem adulte din maduva osoasa pot genera celule care seamana cu neuronii si un alt tip de celula care se poate acomoda in substanta nervoasa. Conceptul de plasticitate necesita inca multe investigatii; in conditii speciale unele celule stem adulte au capacitatea de "reprogramare genetica" spre celule specializate caracteristice pentru diferite tesuturi.

Plasticitatea celulelor stem adulte se manifesta si prin capacitatea lor de a se diferentia intr-un tesut, altul decat cel din care provin. Astfel, celulele stem diferentiate din sange si maduva osoasa (tesut hematopoetic nepurificat) pot da nastere la trei tipuri majore de celule ale creierului (neuroni, oligodendroglii si astrocite), celule ale muschilor scheletic, miocardic si hepatic. Celulele stromale ale maduvei osoase se pot diferentia in celule miocardice, celule ale muschiului scheletic, celule grase, celule osoase si cartilaginoase; celulele stem din creier se pot diferentia in celule ale sangelui si celule ale muschiului scheletic.

Experimental s-a demonstrat ca celulele stem adulte, prin plasticitatea lor, au capacitatea de a prelua functiile unui tesut a carui functie este diminuata sau pierduta.

Celula progenitor sau precursor provine din tesut fetal sau adult; aceste celule sunt partial specializate, prin diviziune dau nastere la doua celule specializate, care nu sunt capabile de a se autoreplica, in timp ele mor.

Celulele primordiale germinale au fost izolate din tesutul fetal gonadal; aceste celule erau primordiale pentru ovule si spermatozoizi. Din aceste celule primordiale germinale s-au dezvoltat linii de celule stem pluripotente, care au capacitatea de a se replica o perioada lunga de timp si sa dezvolte numeroase tipuri de celule si chiar tesuturi de om.

Celulele germinale embrionare umane si celulele stem embrionare umane nu sunt identice, difera prin baza genetica si moleculara; cele doua tipuri de celule difera si prin potentialul de proliferare si diferentiere.

Celulele stem embrionare sunt derivate din masa interna a blastocitului aflat in stadiul de preimplantare, la aproximativ 5 zile post-fertilizare; celulele germinale embrionare umane sunt derivate din celule germinale fetale primordiale, dupa 5 pana la 10 saptamani post-fertilizare.

Celulele stem embrionare pot prolifera de peste 300 de populatii, in timp ce celulele derivate din corpii embrionari generati de celulele germinale embrionare (tesut fetal) se divid de maxim 70-80 de ori in vitro.

Atat celulele stem embrionare cat si celulele germinale genereaza spontan celule precursoare neurale si ambele genereaza celule care seamana cu cardiomiocitele; ambele tipuri de celule vor genera in mod spectaculos in vitro corpi embrionari formati din tipuri celulare apartinand tuturor celor trei foite germinale (ecto-, endo- si mezoderm).

Intelegerea biologiei celulei stem embrionara depinde de cunoasterea mecanismelor de proliferare in vitro, ceea ce ar facilita imbunatatirea proprietatilor de autoreinnoire; este important de a determina statusul genetic al acestor celule, in scopul mentinerii lor, a cunoasterii potentialului de diferentiere si a comportamentului dupa transplant. Astfel, s-a constatat ca blastocistele de soarece in cultura determina aparitia unor schimbari in metilarea genelor specifice, care controleaza cresterea si dezvoltarea embrionara. Aceste fenomene si multe altele vor trebui studiate si pentru celulele (blastocistele) stem embrionare de om. Este important sa se identifice care sunt caile de transmitere a semnalelor ce trebuiesc activate pentru a induce diferentierea intr-o anumita directie a celulelor stem embrionare de om; intelegerea interactiunii ligant-receptor si componentele intracelulare ale sistemului de semnalizare, precum si identificarea genelor care sunt activate sau inactivate in timpul diferentierii unor anume tipuri celulare; identificarea stadiilor intermediare ale diferentierii celulelor stem embrionare de om. Ar fi deosebit de benefic sa se poata identifica, mentine si inmulti celulele din stadiile intermediare de diferentiere, bineinteles in scopul transplantarii si regenerarii lor in tesuturi afectate, cu precizarea cunoasterii exacte a stadiului de diferentiere optim pentru aplicatii practice/terapeutice.

Celulele stem pluripotente din embrion de om, dupa ce au fost izolate si s-a reusit cresterea lor in vitro, in medii bine definite chimic, au fost studiate, stabilindu-se:

au un numar normal de cromozomi, iar tipurile celulare provin din cele trei foite primare embrionare;

au telomeraza activa, enzima care mentine lungimea telomerelor, conservand capacitatea de replicare pentru multe, multe generatii de celule stem pluripotente;

celule stem pluripotente din embrionul de om sau soarece au structural, genetic si functional caracteristici bine precizate, dezvoltand in vitro celule specializate, care sunt asemanatoare celulelor din insulele pancreatice (secreta insulina, celule musculare miocardice cu activitate contractila), celule sanguine, celule nervoase s.a.);

in diferite laboratoare de specialitate au fost izolate zeci de linii de celule stem pluripotente de om, obtinute din blastociste si din tesut fetal;

celulele stem obtinute din blastociste si celule stem obtinute din celule germinale embrionare prezinta diferente in privinta potentialului de proliferare si diferentiere.

Literatura de specialitate face unele precizari privind diferentele existente intre celulele stem adulte si celulele stem embrionare, unele se vor aminti in continuare:

sursa celor doua tipuri de celule stem este diferita, astfel celulele stem adulte se gasesc in anumite tesuturi, in principal in maduva osoasa, dar si in principalele tesuturi adulte, cu precizarea ca sunt in numar redus; in contrast celulele stem embrionare se gasesc in toti embrionii, pana la un anumit stadiu de dezvoltare;

celulele stem embrionare in vitro se pot diferentia spontan putand sa genereze multe tipuri de celule, ceea ce nu s-a constatat la celulele stem adulte;

celulele stem embrionare nediferentiate, prelevate din placa de cultura si sunt injectate intr-un soarece cu sistem imunitar compromis, va dezvolta o tumoare benigna, un teratom, care contine o mixtura de tipuri celulare partial diferentiate - acest fapt avertizeaza pentru a nu folosi celule stem embrionare nediferentiate in transplanturi sau alte aplicatii terapeutice; in cazul celulelor stem adulte nu au fost observate astfel de manifestari, dar mai sunt necesare multe, foarte multe experimentari pe animale;

celulele stem adulte nu par sa aiba aceeasi capacitate de diferentiere ca celulele stem embrionare sau celulele germinale embrionare;

celulele stem embrionare si cele germinale sunt clar pluripotente, avand capacitatea de a se diferentia in toate cele trei foite embrionare (ecto-, endo- si mezodermi); aceasta capacitate nu a fost (inca?) dovedita pentru celulele stem adulte;

celulele stem embrionare umane au capacitate mare de generare in conditii de laborator, putand prolifera in stadiu nediferentiat pentru multe generatii; dintr-o singura celula stem embrionara nediferentiata pot genera milioane de celule; celulele stem adulte, in conditii de laborator, sunt mentinute cu dificultate, iar dupa cateva generatii mor;

celulele stem embrionare au fost studiate in conditii de laborator, in tip ce celulele stem adulte au fost studiate pe animale de laborator in care au fost implantate mixturi de celule, aceasta bariera tehnica limiteaza capacitatea de cercetare privind capacitatea de a genera si a se specializa in vederea transplantarii celulelor stem adulte.

Cercetarile in acest domeniu, al celulelor stem, dovedesc imensul interes si oportunitate pentru terapie. In primii ani ai acestui mileniu cercetatorii erau plini de sperante si prevedeau un viitor deosebit de atractiv mai cu seama in domeniile bolilor cronice de tip degenerativ, iar astazi se pare ca asteptarile au fost depasite, existand multe si variate posibilitati de folosire; in alte domenii ale "bios"-ului.

Inca dupa primele experimente, unele promitator de reusite, cercetatorii au sugerat cateva directii posibile de utilizare a celulelor stem, cum ar fi perspectiva terapiilor pentru bolile autoimune sau refacerea neuronilor, a influxului nervos sau regenerarea unor celule ale sistemului nervos.

Diabetul de tip 1, a carui patogeneza consta in distrugerea celulelor insulinice de catre sistemul imun, terapia prin celule stem embrionare ar avea avantajul ca acestea pot fi facute sa exprime gene compatibile, care ar putea scapa detectarii sistemelor imune; o alta ipoteza de lucru ar fi incapsularea celulelor stem insulinice intr-un material care sa permita insulinei sa treaca usor in sange, dar in acelasi timp sa fie inaccesibile sistemului imun.

Boala Parkinson, cel putin teoretic, prin prisma actualelor cunostinte, ar fi relativ usor de tratat deoarece ar fi vorba de inlocuirea unui singur tip de celula dintr-o zona bine precizata din creier.

Leziunile maduvei spinarii, mai frecvente de natura traumatica, deterioreaza grav un complex de celule (neuroni, oligodendrocite etc.), sinapse si cai de transmitere a influxului nervos. Experimentele efectuate pe animale de laborator au demonstrat ca injectarea de oligodendrocite derivate din celule stem embrionare pot remieliniza axonii, iar sobolanii astfel tratati au redobandit, partial, functiile. Aceste experiente efectuate in multe laboratoare din lume au inceput sa depaseasca stadiul de speranta, existand numeroase succese in terapia unor boli ale sistemului nervos.

Extinderea folosirii diferitelor tipuri de celule stem in numeroase si variate boli ale omului cunoaste o adevarata explozie, iar concurenta este de-a dreptul acerba, atat pe plan stiintific, dar mai cu seama comercial; se pare ca multe medicamente folosite inca in boli cronice, degenerative sau chiar in oncologie, vor fi date uitarii.

Exista, inca, o bariera tehnica, in ceea ce priveste cunoasterea unor particularitati ale celulelor stem (cultivare, diferentiere, aspecte genetice si moleculare etc.), stapanirea operatiei de transplant si posibilele efecte negative, dar realitatea ne face optimisti, deoarece bazele teoretice si experimentale sunt bine fixate. Consideram ca barierele care mai exista vor fi curand depasite, vom intra sau am intrat in era terapiei prin celule stem.

Biotehnologiile reprezinta o adevarata revolutie in industria farmaceutica, agrochimica, intr-un viitor nu prea indepartat vor putea explica multe din necunscutele vietii, iar pe plan economic se intuieste ca vor fi cheia profiturilor colosale. Sa ne amintim ca inofensiva oaie clonata, Dolly, a ravasit opinia publica, a nelinistit intelectualitatea pasionata de etica, iar pe plan economico-financiar sa mentionam ca activitatile stiintifice ale laboratoarelor cu activitati in biotehnologii sunt cotate la bursa, in Statele Unite, Marea Britanie, Franta si probabil si in alte tari. Investitorii stiu ca activitatile stiintifice in biotehnologii vor fi ,,Eldorado" secolului XXI, in perspectiva unor castiguri ce ar putea depasi toate formele industriale, comerciale sau speculatii bursiere.

Modelul experimental obligatoriu, in studiul C.S. e. Umane, impune formarea unor linii celulare in culturi pure, suficient de numeroase, cu satbilirea conditiilor de mediu, retete speciale si precise pentru cultivarea in vitro. Apoi testarea functiilor fiziologice ale fiecarei linii celulare izolate; stabilirea in timp, de la o generatie la alta de celule, a functiilor acestora. In continuare cercetarile de laborator se vor axa pe urmatoarele trei probleme:

- demonstrarea eficacitatii;

- demonstrarea sigurantei;

- prevenirea rezectiei.

In acest stadiu al investigatiilor se va proba pe animale de experienta - rozatoare -, iar dupa aceea pe primate - maimute -. Se vor induce la aceste animale, boli precum diabet, boala Parckinson, etc, evaluandu-se integrarea celulelor injectate in tesuturi si reactia imunitara.

Demonstrarea sigurantei consta in investigatii privind posibilitatea dezvoltarii unor tumori si pericolul transmiterii unor boli infectioase.

Testarea metodelor de prevenire a rejectiei, consta in posibilitatea de folosire a medicamentelor imunosupresive; crearea de celule diferentiate izogenice in perspectiva folosirii reprogramarii nucleare; formarea de linii celulare embrionare care sa exprime genele MHC primite si stabilirea tolerantei imunologice.

Extrapolarea rezultatelor pe pacienti umani se va face numai dupa ce rezultatele experimentale au fost temeinic verificate.

Interesanta este evolutia perceptiei societatii despre celula stem si clonaj, mai cu seama sub aspect etic si legislativ, vis a vis de entuziasmul cercetatorilor si a perspectivelor pentru tot ce este viu pe aceasta planeta. Dupa numeroase insuccese, tenacitatea cercetatorilor a determinat explozia unei increderi nemarginite in viitorul care nu poate fi definit; de altfel acest viitor indefinit a creat spaima, opozitie si negare.

Clonarea (klôn, gr. = mladita, ramurica) plantelor si animalelor nu deranjeaza decat in mica masura (poate numai pe ,,puritani"), in schimb gandul ca ar putea fi clonat si omul produce frica sau chiar panica, de unde reactii extreme uneori greu de inteles.

,,De mai multi ani, spune L. Sfez, profesor la Sorbona, asistam la nasterea unei noi utopii, aceea a unei ,,sanatati perfecte", a unui corp niciodata purificat de genele sale rele, care traieste pe o planeta intr-un echilibru perfect controlat, un corp fara moarte, sau care traieste pana la adanci batraneti in plina sanatateGenetica ofera posibilitatea dezvoltarii medicinii predictive Societatea nu o sa ajunga un conglomerat de indivizi identici, deoarece clona si originalul nu vor fi identici, pentru ca viul este maleabil, influentat de conditiile inconjuratoare, pana in profunzimile corpului sau." (Chamben). Autorul citat mentioneaza ca o clonare fondatoare a fost ,,nasterea" zeitei Athena din capul lui Zeus, a fost ,,vointa zeilor".

La ora actuala biotehnologiile se dezvolta pe doua sectoare bine definite: clonarea reproductiva si clonarea terapeutica.

In reproductia animala, in scopul obtinerii de animale cu inalte performante economice se practica:

reproducere sexuata, prin inseminare artificiala si prin fecundatie in vitro;

reproducere asexuata, prin clonare:

transfer de nucleu embrionar sau adult;

crearea de animale transgenice: inserarea de gene straine in patrimoniul ereditar al spermatozoizilor, patrimoniul ereditar al celulelor ou;

clonarea unui animal adult deja transgenic sau manipuland direct nucleul unei celule adulte, transferul nucleului, ceea ce ne permite sa fabricam clone transgenice.

Reproducerea asexuata, prin clonare, a fost verificata, s-a realizat prin biotehnologii care necesita inca perfectionari. Sa nu se uite ca oaia Dolly a fost obtinuta dupa 277 de transferuri, totusi concluzia este ca se poate!

Cateva conditii, minime, dar obligatorii:

celula donatoare sa fie in repaus, sa fie bine caracterizata biochimic si genetic, apta de transfer;

ovulul sa fie in moment optim pentru a primi nucleul; sa elibereze progresiv calciu; ovulul sa ajute ADN-ul de a restitui noului sau nucleu capacitatea de a se deprograma si reprograma.

Toate aceste etape sunt aleatorii si misterioase, ceea ce explica nivelul scazut, inca, al succeselor. Numerosi embrioni reconstruiti nu se dezvolta. Cauzele sunt necunoscute, putand fi legate de ciclul embrionar, de starea nucleului si a citoplasmei primitoare, activarea oului pus in joc, etc. Daca embrionul se dezvolta si se implanteaza, mortalitatea embrionara si fetala este considerabila, poate datorita efectului tardiv sau perturbarilor foarte precoce ale dezvoltarii. Pot interveni perturbatii fiziologice ale placentei. Rezolvarea acestor neajunsuri, dat fiind interesul, este o chestiune de timp.

In numeroase tari clonajul uman reproductiv este prohibit, de altfel Parlamentul european, Consiliul Europei prin conventia de la Oviedo, OMS si UNESCO, au condamnat clonajul reproductiv la om.

Clonajul terapeutic: datorita proprietatilor celulei suse s-a nascut o mare speranta pentru vindecarea unor boli care sunt relativ frecvente, grave si fara tratament. Sperantele terapiei prin celule suse clonate sunt imense, aceste celule miraculoase au devenit domenii in cercetarea de varf.

Perspectivele folosirii celulelor stem embrionare se indreapta in doua directii majore:

medicina regenerativa

testarea medicamentelor

Primele teste, cu rezultate mai mult decat promitatoare, au fost efectuate pentru regenerarea sistemului nervos in boli de tip degenerativ: boala Huntington de natura eredofamiliala, boala Parkinson, boala Alzheimer, traumatisme si hemoragii accidentale, etc.; in boli ale inimii: infarct, insificienta cardiaca ischemica, etc.; sunt in curs de validare pentru tratarea: diabet, miopatii, boli neuromusculare, etc.

Celulele stem embrionare (ES) sunt pluripotente si chiar totalpotente, ceea ce a determinat dezvoltarea medicinii regenerative. Celulele ES teoretic au capacitatea de a reface orice tesut sau organ lezat de boli sau prin imbatranire.

Lucrarile evolueaza rapid atat pe plan stiintific/practic, cat si legislativ, de altfel 2004 a fost declarat ,,un an al celulelor stem". Socotim de interes enumerarea catorva date de referinta realizate in 2004:

echipa coreeana condusa de Woo Suk Hwang a anuntat crearea prin clonaj a primului embrion de om, oprit la stadiul de blastocist, obtinand celule ES pluripotente;

Journal of the American Medical Association au anuntat oficializarea a 5 ,,medicamente bebe", selectionate prin fecundare pentru a deveni donatori de celule stem pentru o ruda bolnava;

E. W. Scott si D.A. Steindler au creat neuroni din celule suse adule extrase din maduva osoasa;

Parlamentul francez interzice clonajul terapeutic, dar autorizeaza cercetarea pe celule suse a embrionilor congelati sau a liniilor celulare importate;

Marea Britanie autorizeaza Universitatea Newcastle de a pune in lucru clonajul terapeutic a embrionilor de om;

Echipa lui S. Shmukler ajunge sa restaureze productia de insulina la soareci cu diabet prin injectarea de celule suse;

Grupul de cercetatori condus de L. Studer a creat neuroni functionali de om din celule ES;

California autorizeaza prin referendum clonajul terapeutic a embrionului de om, in timp ce legile federale votate interzic acest lucru.

In lume au fost depuse peste 10.000 de brevete care vizeaza celulele suse si posibilitatile de comercializare, in scop terapeutic si nu numai (modificari estetice, intarzierea imbatranirii, banca privata de tesuturi, etc.).

In privinta informarii si adaptarea legislatiei in cunostinta de cauza, ni se pare edificatoare afirmatia lui Bruno Peault, cercetator la Institutul de cancer si la Institutul de medicina regenerativa din Pittsburgh: ,,un taximetrist sau bacan din USA stie foarte bine ce sunt celulele stem embrionare" si sa nu uitam ca aceasta problema a fost tema de dezbateri la ultimele alegeri prezidentiale din America. Fara sa vrei apare intrebarea in cate tari, dar si la noi, legile sunt aprobate dupa o ampla dezbatere si in cunostinta de cauza(?)!

Perspective

In boala Parkinson si/sau alte boli neurodegenerative si traumatice.

Dezvoltarea modelului animal, ca etapa obligatorie, cu reproducerea conditiilor patofiziologice identice cu cele de la om, in scopul predictiei tratamentului.

Celulele stem adulte endogene din creier, alternativa si o sursa celulara atractiva pentru neuroregenerare, cel putin din urmatoarele motive.

elimina reactiile imunologice de respingere;

sub aspectul etic - se evita folosirea celulelor stem embrionare;

se impun studii experimentale inteligent conduse pentru a realiza interventia in faza preclinica.

Se sugereaza folosirea ca antigene in diagnosticul unor cancere, antigenele existente in celulele stem embrionare;

Studierea posibilelor efecte secundare a populatiei de celule stem normale inainte de abordarea unei terapii; in mod special a proprietatilor imunologice ale celulelor stem, inainte de aplicarea oricarui tip de terapie anticanceroasa;

Se propune realizarea unui stoc de aproximativ 200 linii de celule stem embrionare, selectate de la embrioni donatori randomizati, in vederea reducerii riscului reactiei de respingere imunologica; in timp se pot selecta linii cu un grad mai ridicat de compatibilitate, astfel se reduc liniile de celule stem tezaurizate, permitand unui numar mult mai mare de pacienti sa fie tratati.

Descoperirile furnizeaza o fundamentare foarte valoroasa a cunoasterii, de vreme ce dezvoltarea tesuturilor din celule stem embrionare se va dezvolta ca o disciplina distincta din biologia dezvoltarii embrionare.

Probleme aparute sau care se pot ivi

financiare - interesul si efectele terapeutice au rezolvat problema;

etice - se pot rezolva cu tact si educatie (informatie corecta);

cercetare fundamentala temeinica, inclusiv experimentul pe animale;

studii clinice pe cazuistica variata, cu investigatii paraclinice;

experimentele in vitro au dovedit ca exista posibilitatea evolutiei celulelor stem inoculate spre forme canceroase;

Miza etica si legislativa privind celulele stem embrionare si a clonarii, sigur se va rezolva intr-un viitor foarte apropiat!

ROMANIA:

. LEGEA 301/2004, privind clonarea si manipulari genetice pe    embrioni.

Manipularile genetice pe embrioni si comertul pe embrioni constituie o infractiune si se pedepseste cu amenda penala de la 100 mil. la 300 mil. lei

CRIME SI DELICTE PRIVIND MANIPULAREA GENETICA:

- crearea ilegala de embrioni umani si clonarea;

- crearea de embrioni umani in alte scopuri decat procreatia, se pedepseste cu inchisoarea de la 3 la10 ani;

- crearea, prin clonare a unei fiinte umane genetic identice unei fiinte umane, vii sau moarte (3 -10 ani);

- producerea abuziva de embrioni; manipulari genetice de embrioni; comert cu embrioni; traficul de gameti; etc.

2. LEGEA 95/14.04.2006, privind prelevarea si transplantul de organe, tesuturi si celule de origine animala.

Cap. I    - Dispozitii generale

Cap. II    - Donarea si donatorul de organe, tesuturi si celule de origine umana (donator de origine umana)

Cap. III    - Transplantul de organe, tesuturi si celule de origine umana

Cap. IV    - Finantarea activitatii de transplant

Cap. V    - Sactiuni

Nerespectarea legii atrage: raspunderea disciplinara, materiala, civila, contraventionala sau penala, dupa caz.

Art. 18..inclusiv fertilizarea in vitro in scopul obtinerii unui profit material pentru donator sau organizator - inchisoare de la 3 -7 ani.

BIBLIOGRAFIE

1. Adlersberg, L., 1957 - Sangele si limfa, in Histologie, vol. I, sub red. Crisan, Ed, Medicala, Bucuresti, 402-467.
2. Akashi, K., Traver, D., Miyamoto, T., Weissman, I.L., 2000 - A clonogenic common myeloid progenitor that gives rise to all myeloid lineages. Nature. 404, 193-197.
3. Alison M.R., Poulsom R., Jeffery R., Dhillon A.P., Quaglia A., Jacob J., Novelli M., Prentice G., Williamson J., Wright N.A., 2000 - Hepatocytes from non-hepatic adult stem cells. Nature. 406, 257.
4. Assady S., Maor G., Amit M., Itskovitz-Eldor J., Skorecki K.L., Tzukerman M., 2001 - Insulin production by human embryonic stem cells. Diabetes, 50, https://www.diabetes.org/Diabetes_Rapids/Suheir_Assady_ 06282001.pdf.
5. Bernard Binétruy, Lynn Heasley, Frédéric Bost, Leslie Caron, Myriam Aouadi, 2007 - Regulation of ES Cell Lineage Commitment by Mitogen Activated Protein Kinases, Stem Cells published online Jan 11.
6. Bernard Lo, Patricia Zettler, Marcelle I. Cedars, Elena Gates, Arnold R. Kriegstein Michelle Oberman, Renee Reijo Pera, Richard M. Wagner, Mary T. Wuerth, Leslie E. Wolf, Keith R. Yamamoto, 2005 - A New Era in the Ethics of Human Embryonic Stem Cell Research Stem Cells published online Sep 15.
7. Bjorklund A., Lindvall O., 2000 - Self-repair in the brain. Nature. 405, 892-895.
8. Bjornson C.R., Rietze R.L., Reynolds B.A., Magli M.C., Vescovi A.L., 1999 - Turning brain into blood: a hematopoietic fate adopted by adult neural stem cells in vivo. Science. 283, 534-537.
9. Brazelton T.R., Rossi F.M., Keshet G.I., Blau H.M., 2000 - From marrow to brain: expression of neuronal phenotypes in adult mice. Science. 290, 1775-1779.
10. Bratianu S., Adlersberg L., 1957 - Sistemul eritro-leucopoetic si hemoclazie, in Histologie, vol. I, sub red. Crisan, Ed, Medicala, Bucuresti, 472-541.
11. Brustle O., Jones K.N., Learish R.D., Karram K., Choudhary K., Wiestler O.D., Duncan I.D., McKay R.D., 1999 - Embryonic stem cell-derived glial precursors: a source of myelinating transplants. Science. 285, 754-756.
12. Cavazzana-Calvo M., Hacein-Bey S., de Saint B.G., Gross F., Yvon E., Nusbaum P., Selz F., Hue C., Certain S., Casanova J.L., Bousso P., Deist F.L., Fischer A., 2000 - Gene therapy of human severe combined immunodeficiency (SCID)-X1 disease. Science. 288, 669-672.
13. Chambon P., 1997 - La dumnation du clone, Science&Vie, 956, 96-97.
14. Clarke D.L., Johansson C.B., Wilbertz J., Veress B., Nilsson E., Karlström H., Lendahl U., Frisen J., 2000 - Generalized potential of adult neural stem cells. Science. 288, 1660-1663.
15. Dabeva M.D., Shafritz D.A., 1993 - Activation, proliferation, and differentiation of progenitor cells into hepatocytes in the D-galactosamine model of liver regeneration. Am. J. Pathol. 143, 1606-1620
16. Dani C., Smith A.G., Dessolin S., Leroy P., Staccini L., Villageois P., Darimont C., Ailhaud G., 1997 - Differentiation of embryonic stem cells into adipocytes in vitro. J. Cel. Sci. 110, 1279-1285.
17. Doetsch F., Caille I., Lim D.A., Garcia-Verdugo J.M., Alvarez-Buylla A., 1999 Subventricular zone astrocytes are neural stem cells in the adult mammalian brain. Cell. 97, 703-716.
18. Evans M.J., Kaufman M.H., 1981 - Establishment in culture of pluripotential cells from mouse embryos. Nature. 292, 154-156.
19. Fabricio F. Costa, Katarina Le Blanc, Bertha Brodin, Cancer/Testis antigens, stem cells and cancer,    Stem Cells published online Nov 30, 2006;
20. Ferrari G., Cusella-De Angelis G., Coletta M., Paolucci E., Stornaiuolo A., Cossu G., Mavilio F., 1998 - Muscle regeneration by bone marrow-derived myogenic progenitors. Science. 279, 1528-1530.
21. Fraichard A., Chassande O., Bilbaut G., Dehay C., Savatier P., Samarut J., 1995 - In vitro differentiation of embryonic stem cells into glial cells and functional neurons. J. Cell Sci. 108, 3181-3188.
22. Fumiaki Nakajima, Katsushi Tokunaga, Norio Nakatsuji, 2006 - HLA Matching Estimations in a Hypothetical Bank of Human Embryonic Stem Cell Lines in the Japanese Population for Use in Cell Transplantation Therapy, Stem Cells published online Dec 21.
23. Gearhart J., 1998 - New potential for human embryonic stem cells. Science. 282, 1061-1062.
24. Gussoni E., Soneoka Y., Strickland C.D., Buzney E.A., Khan M.K., Flint A.F., Kunkel L.M., Mulligan R.C., 1999 - Dystrophin expression in the mdx mouse restored by stem cell transplantation. Nature. 401, 390-394.
25. Jakub Tolar, Alma J. Nauta, Mark J. Osborn, Angela Panoskaltsis Mortari, Ron T. McElmurry, Scott Bell, Lily Xia, Ning Zhou, Megan Riddle, Tania M. Schroeder, JenniferJ. Westendorf, R. Scott McIvor, Pancras C.W. Hogendoom, Karoly Szuhai, LeAnn Oseth, Betsy Hirsch, Stephen R. Yant, Mark A. Kay, Alexandra Peister, Darwin J. Prockop, WilemE. Fibbe, Bruce R., 2006 - Sarcoma Derived from Cultured Mesenchymal Stem Cells, BlazarStem Cells published online Oct 12.
26. Johansson C.B., Momma S., Clarke D.L., Risling M., Lendahl U., Frisen, J., 1999 - Identification of a neural stem cell in the adult mammalian central nervous system. Cell. 96, 25-34.
27. Julienne Marina, 2004 - Cellules souches, Science&Vie, 1038, 60-65.
28. Julienne Marina, 2004 - Cellules souches, Science&Vie, 1038, 60-65.
29. Krause, D.S., Theise, N.D., Collector, M.I., Henegariu, O., Hwang, S., Gardner, R., Neutzel, S., Sharkis, S.J. (2001). Multi-organ, multi-lineage engraftment by a single bone marrow-derived stem cell. Cell. 105, 369-377.
30. Laurent Christine, Marie-Laure Moinet, V.N. Sondé, 2000 - Bioéthique. Les enjeux d`un loi, Science&Vie, 996, 110-127.
31. Laycock Christine, 1997 - Le paetole des biotehnologie, Science&Vie, 956, 92-95.
32. Lee S.H., Lumelsky N., Studer L., Auerbach J.M., McKay R.D., 2000 - Efficient generation of midbrain and hindbrain neurons from mouse embryonic stem cells. Nat. Biotechnol. 18, 675-679.
33. Lumelsky N., Blondel O., Laeng P., Velasco I., Ravin R., McKay, R., 2001 - Differentiation of Embryonic Stem Cells to Insulin-Secreting Structures Similiar to Pancreatic Islets. Science. 292, 1389-1394.
34. Magnan G., 1997 - Le meilleur de mondes? Science&Vie, 956, 98-101.
35. Martine Geraerts, Olga Krylychkina, Veerle Baekelandt, Zeger Debyser, 2006 -Therapeutic strategies for Parkinson's disease based on the modulation of adultneurogenesis, Stem Cells published online Nov 2.
36. Matsui Y., Zsebo K., Hogan B.L., 1992 - Derivation of pluripotential embryonic stem cells from murine primordial germ cells in culture. Cell. 70, 841-847.
37. Mayo, Marielle, 2001 - Cellules souche: histoire d`un decouverte, Science&Vie, 1010, 86-93.
38. Medvinsky A., Dzierzak E., 1996 - Definitive hematopoiesis is autonomously initiated by the AGM region. Cell. 86, 897-906.
39. Mezey E., Chandross K.J., Harta G., Maki R.A., McKercher S.R., 2000 - Turning blood into brain: cells bearing neuronal antigens generated in vivo from bone marrow. Science. 290, 1779-1782.
40. Moinet Marie-Laure, 2003 - Le clonage reproductif, Science&Vie, 1028, 108-123.
41. Morrison S.J., White P.M., Zock C., Anderson D.J., 1999 -. Prospective identification, isolation by flow cytometry, and in vivo self-renewal of multipotent mammalian neural crest stem cells. Cell. 96, 737-749.
42. Muller Ch., 2005 - Cellules souches: la voie ouverte à la régénération perpetuelle? Chronique de l`année 2004, Ed. Chronique Dargand s.a., Trélissac, 34-35.
43. Nakano T., Kodama H., Honjo, T., 1996 - In vitrodevelopment of primitive and definitive erythrocytes from different precursors. Science. 272, 722-724.
44. Orlic D., Kajstura J., Chimenti S., Jakoniuk I., Anderson S.M., Li B., Pickel J., McKay R., Nadal-Ginard B., Bodine D.M., Leri A., Anversa P., 2001 - Bone marrow cells regenerate infarcted myocardium. Nature. 410, 701-705.
45. Palmer T.D., Schwartz P.H., Taupin P., Kaspar B., Stein S.A., Gage F.H., 2001 - Progenitor cells from human brain after death. Nature. 411, 42-43.
46. Pera M.F., Reubinoff B., Trounson A., 2000 - Human embryonic stem cells. J. Cell Sci. 113 (Pt 1), 5-10.
47. Petersen B.E., Bowen W.C., Patrene K.D., Mars W.M., Sullivan A.K., Murase N., Boggs S.S., Greenberger J.S., Goff J.P., 1999 - Bone marrow as a potential source of hepatic oval cells. Science. 284, 1168-1170.
48. Pittenger M.F., Mackay A.M., Beck S.C., Jaiswal R.K., Douglas R., Mosca J.D., Moorman M.A., Simonetti D.W., Craig S., Marshak D.R., 1999 - Multilineage potential of adult human mesenchymal stem cells. Science. 284, 143-147.
49. Resnick J.L., Bixler L.S., Cheng L., Donovan P.J., 1992 - Long-term proliferation of mouse primordial germ cells in culture. Nature. 359, 550-551.
50. Slack J.M., 2000 - Stem cells in epithelial tissues. Science. 287, 1431-1433.
51. Soria B., Roche E., Berná G., Leon-Quinto T., Reig J.A., Martin, F., 2000 - Insulin secreting cells derived from embryonic stem cells normalize glycemia in streptozotocininduced diabetic mice. Diabetes. 49, 157-162.
52. Sultan C., 1980 - Les cellule sanguines et l`hématopoïèse, in Précis d`histologie humaine, sub red. Coujard, Poirier et Racadot, Ed. Masson, Paris, 181-203.
53. Thomson J.A., Itskovitz-Eldor J., Shapiro S.S., Waknitz M.A., Swiergiel J.J., Marshall V.S., Jones J.M., 1998 - Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts. Science. 282, 1145-1147.
54. Thorgeirsson S.S., 1993 - Hepatic stem cells. Am. J. Pathol. 142, 1331-1333.
55. Weissman I.L., 2000 - Stem cells: units of development, units of regeneration, and units in evolution. Cell. 100, 157-168.
56. Zulewski H., Abraham E.J., Gerlach M.J., Daniel P.B., Moritz W., Muller B., Vallejo M., Thomas M.K., Habener J.F., 2001 - Multipotential nestin-positive stem cells isolated from adult pancreatic islets differentiate ex vivo into pancreatic endocrine, exocrine, and hepatic phenotypes. Diabetes. 50, 521-533.