Μια ομάδα γιατρών από τις Η.Π.Α, με αποκλειστική ενασχόληση τη βιοιατρική και βιοτεχνολογία δημιούργησαν ολόκληρο τον χόνδρο του γόνατος ανοίγοντας τον δρόμο για την αποκατάσταση των βλαβών από τη νόσο. Σκεφθείτε μια - όχι και τόσο μακρινή - ημέρα κατά την οποία η αρθρίτιδα θα σταματήσει να ταλαιπωρεί εκατομμύρια άτομα. Και αυτό διότι ο κάθε ασθενής θα μπορεί να παίρνει στα χέρια του όσο χόνδρο χρειάζεται προκειμένου να αποκατασταθούν όλες οι βλάβες που έχουν υποστεί οι αρθρώσεις του. Σκεφθείτε τώρα ότι ότι αυτή η σκέψη βρίσκεται ήδη στα χέρια ομάδας επιστημόνων, και έχουν ήδη κάνει τα «μαγικά» τους εντός του εργαστηρίου προκειμένου η σκέψη αυτή να μετατραπεί το συντομότερο σε πράξη. Για πρώτη φορά σε παγκόσμιο επίπεδο οι επιστήμονες δημιούργησαν με χρήση κυττάρων δότη ολόκληρο τον χόνδρο της περιοχής του γονάτου, ανοίγοντας τον δρόμο για την αποκατάσταση εκτεταμένων βλαβών που προκαλεί η επώδυνη νόσος.

Η έρευνα και η πράξη

Το 2008 συστήθηκε μια νέα εταιρεία - φέρει μάλιστα τον ελληνικό τίτλο Ariston Medical - με συμμετοχή του Πανεπιστημίου Ράις και με στόχο την ανάπτυξη μεθόδων για την αντιμετώπιση της αρθρίτιδας. Και ήδη οι προσπάθειες έχουν αποδώσει καρπούς. Για πρώτη φορά σε παγκόσμιο επίπεδο οι ερευνητές επέτυχαν να δημιουργήσουν από το μηδέν με χρήση απλώς κυττάρων δότη ολόκληρο τον χόνδρο της άρθρωσης του γονάτου ο οποίος είχε ίδιες ιδιότητες με τον φυσιολογικό ιστό. Είναι αξιοσημείωτο ότι οι ερευνητές έφθασαν στο επίτευγμά τους, το οποίο έχει δημοσιευθεί στο επιστημονικό περιοδικό «Tissue Engineering», χωρίς να χρησιμοποιήσουν οιοδήποτε τεχνητό υλικό ούτε κάποιο «καλούπι», ένα εκμαγείο στο οποίο δημιουργείται ο ιστός.

Η τακτική που ακολουθήθηκε ώστε να προκύψει το επιθυμητό αποτέλεσμα βασίστηκε σε μια μοναδική ιδιότητα που έχει ο ιστός του χόνδρου. «Αν οποιοδήποτε κύτταρο του σώματος που ανήκει σε οποιονδήποτε ιστό τοποθετηθεί επάνω σε μια επιφάνεια, τότε, αν δεν προσδεθεί στην επιφάνεια αυτή, τελικώς θα πεθάνει. Με τα χονδροκύτταρα όμως συμβαίνει ακριβώς το αντίθετο. Είδαμε ότι, αν τοποθετήσουμε τα κύτταρα του χόνδρου επάνω σε μια "αντικολλητική" επιφάνεια που δεν τους επιτρέπει να προσδεθούν, τότε παραμένουν σφαιρικά σε σχήμα, προσδένονται το ένα στο άλλο και αποστέλλουν μεταξύ τους τα κατάλληλα σήματα ώστε να αρχίσουν να δημιουργούν ιστό» εξηγεί ο επικεφαλής της ομάδας.

Κύτταρα από ζώα

Τα «πληγέντα» από την αρθρίτιδα γόνατα θα μπορούν να θεραπεύουν μελλοντικά οι ειδικοί με χρήση βιολογικού χόνδρου που θα καταργεί την ανάγκη μεταλλικών εμφυτευμάτων. Εκτιμάται ότι ο χόνδρος-προϊόν βιοτεχνολογίας θα μπορεί να «επουλώνει» όλες τις βλάβες της αρθρίτιδας, όσο εκτεταμένες και αν είναι.

Οι επιστήμονες από το Ράις πειραματίζονται με πολλές πηγές κυττάρων ώστε να δημιουργήσουν χόνδρο. «Υπάρχει η περίπτωση της χρήσης κυττάρων του ιδίου του ασθενούς, κυττάρων που προέρχονται από πτωματικό δότη, καθώς και η χρήση κυττάρων ζώων ή βλαστικών κυττάρων» σημειώνει ο επικεφαλής της ομάδας. Προσθέτει ότι η περίπτωση της χρήσης κυττάρων του χόνδρου που θα προέρχονται από το ίδιο το άτομο δεν είναι αποδοτική αφού δεν υπάρχουν πολλά διαθέσιμα κύτταρα. Το ίδιο συμβαίνει και στην περίπτωση των κυττάρων δότη.

Πολλά υποσχόμενη, όσο περίεργο και αν φαίνεται αυτό, είναι όμως η τακτική της χρήσης κυττάρων ζώων και συγκεκριμένα αγελάδας και κατσίκας. «Δεν έχουμε χρησιμοποιήσει ακόμη βέβαια αυτού του είδους τα κύτταρα σε ανθρώπους, αλλά πρώιμα αποτελέσματα από πειράματα σε ζώα έδειξαν ότι, σε αντίθεση με άλλους ιστούς, ο χόνδρος που προκύπτει από αυτά τα κύτταρα δεν συνδέεται με κίνδυνο απόρριψης από τον οργανισμό».

Το γεγονός αυτό είναι άκρως σημαντικό καθώς η χρήση κυττάρων και οργάνων ζώων στο πλαίσιο ξενο-μεταμοσχεύσεων αποτελεί ένα επί έτη αμφιλεγόμενο ζήτημα λόγω του ότι συνδέεται με απόρριψη από τον οργανισμό του λήπτη. Τι είναι εκείνο όμως που κάνει τον χόνδρο να αποτελεί την εξαίρεση του κανόνα; Ο ερευνητής απαντά ότι «στην περίπτωση του χόνδρου, επειδή ο ιστός δεν είναι διαπερατός και δεν έχει αίμα, δεν προκαλεί ανοσολογική απόκριση». Πρόκειται για έναν πολύ εύπλαστο ιστό, ως φαίνεται, ικανό να παραχθεί για χρήση στον άνθρωπο ακόμη και από μια... αγελάδα.

Τα βλαστικά κύτταρα

Από τις μελέτες της ομάδας δεν θα μπορούσαν να λείπουν βέβαια και τα περίφημα βλαστικά κύτταρα, τα οποία, σύμφωνα με πολλούς ειδικούς, αποτελούν το μέλλον της Ιατρικής. «Μελετούμε τόσο ανθρώπινα εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα όσο και μεσεγχυματικά κύτταρα. Τα πρώτα αποτελέσματα, κυρίως από τα εμβρυϊκά κύτταρα, είναι άκρως ενθαρρυντικά. Έχουμε δημοσιεύσει αυτά τα αποτελέσματα τελευταίως σε δύο άρθρα στο επιστημονικό περιοδικό "Stem Cells". Ωστόσο πρέπει να σημειώσω ότι, όπως αποδεικνύεται από τα μέχρι στιγμής πειράματα, από το σύνολο αυτών των προσεγγίσεων η πιο αποτελεσματική φαίνεται να είναι εκείνη που αφορά τη χρήση κυττάρων ζώων καθώς οδηγεί στην παραγωγή του καλύτερου ιστού».

Θα αναρωτιόταν κάποιος για ποιον λόγο, λοιπόν, αφού μια κατσίκα μπορεί να δώσει τον καλύτερο χόνδρο, συνεχίζονται μελέτες με άλλους τύπους κυττάρων και κυρίως με τα... παρεξηγημένα από πολλούς εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα, τα οποία συναντούν ηθικές αντιδράσεις (λόγω του ότι για την εξαγωγή τους απαιτείται η καταστροφή εμβρύων). «Το γεγονός προς το παρόν είναι ένα: δεν έχει βγει ακόμη η τελική ετυμηγορία σχετικά με το ποιο είναι το καλύτερο είδος κυττάρων για τη δημιουργία χόνδρου. Εκτιμώ ότι οφείλουμε στην επιστήμη και στους ασθενείς να διερευνήσουμε κάθε πιθανό κύτταρο με κάθε πιθανό τρόπο. Όταν θα έχουμε τα συγκεντρωτικά αποτελέσματα που αφορούν το σύνολο των ερευνούμενων προσεγγίσεων, τότε θα μπορούμε να πούμε με βεβαιότητα ποια κύτταρα είναι προτιμότερο να χρησιμοποιούμε».

Πράγματι, όπως μας αποκαλύπτουν οι ερευνητές, είναι νωρίς για να βγει τελική ετυμηγορία αφού η πορεία επιφυλάσσει ασταμάτητες εκπλήξεις. Πολύ πρόσφατα στοιχεία από την ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου Ράις τα οποία δημοσιεύθηκαν στο επιστημονικό περιοδικό «Arthritis and Rheumatism» δείχνουν ότι η απομόνωση ενός είδους βλαστικών κυττάρων που εντοπίζονται στο δέρμα μπορεί να οδηγήσει στη δημιουργία χόνδρου. «Είδαμε ότι αν λάβουμε ένα πολύ μικρό τμήμα δέρματος - περίπου ένα επί ένα χιλιοστό - ανάμεσα στα δερματικά κύτταρα μπορούμε να εντοπίσουμε και να απομονώσουμε έναν πολύ μικρό αριθμό βλαστικών κυττάρων τα οποία, αν πολλαπλασιαστούν στο εργαστήριο, οδηγούν στη σύνθεση χόνδρου». Ισως λοιπόν στο μέλλον δούμε δημιουργία χόνδρου από το... δέρμα και για τον λόγο αυτόν μάλλον είναι σοφό, όπως προτείνει και ο επικεφαλής της ομάδας, να μην προτρέχουμε δίνοντας πρόωρα «τίτλους» καταλληλότητας σε διαφορετικά είδη υποψήφιων κυττάρων.

Όλες αυτές οι μελέτες βρίσκονται ακόμη σε επίπεδο πειραμάτων σε ζώα και συγκεκριμένα σε κουνέλια. Θα μπορούσαμε να δώσουμε μια εκτίμηση σχετικά με το πότε θα περάσουμε από το κουνέλι στον άνθρωπο; «Αν και τέτοιου είδους προβλέψεις είναι παρακινδυνευμένες, εκτιμώ ότι, εφόσον συνεχίσουμε με τους ίδιους ρυθμούς την έρευνα, τα πρώτα μας προϊόντα θα είναι έτοιμα μεταξύ τριών και πέντε ετών από σήμερα - αυτά τα προϊόντα θα αφορούν χρήση ομόλογων και ετερόλογων κυττάρων του χόνδρου. Οι εφαρμογές των βλαστικών κυττάρων εκτιμώ ότι θα είναι διαθέσιμες σε πέντε-δέκα χρόνια καθώς τα συγκεκριμένα κύτταρα συνδέονται ακόμη με ερωτήματα και πρέπει να αποδειχθεί η αποτελεσματικότητά τους».

Αποκατάσταση

Το σημαντικό σε ό,τι αφορά τις μεθόδους που αναπτύσσονται από τη συγκεκριμένη ομάδσα ερευνητών, είναι πως κυρίως με τα κύτταρα ζώων ή τα βλαστικά κύτταρα μπορούν να δημιουργηθούν πολύ μεγάλες ποσότητες χόνδρου. «Ως τώρα, όταν μιλούσαμε για αναγέννηση του χόνδρου, αναφερόμασταν ουσιαστικώς σε σύνθεση πολύ μικρών τμημάτων του τα οποία θα μπορούσαν να αποκαταστήσουν μόνο μικρού εύρους βλάβες. Τώρα, με τα τελευταία αποτελέσματα, ανοίγει ο δρόμος για αποκατάσταση του προβλήματος, όσο εύρος και αν αυτό έχει, σε οποιαδήποτε άρθρωση».

Σύμφωνα με τον επικεφαλής, ο χόνδρος που μπορεί να παραχθεί με τη μέθοδό του δεν είναι μόνο επαρκής σε ποσότητα αλλά και σε λειτουργικότητα. «Στις ημέρες μας, όταν υπάρχει κάποιος τραυματισμός, λόγω π.χ. αυτοκινητικού ατυχήματος, ή ακόμη και αν ένα άτομο πάσχει από οστεοαρθρίτιδα, τότε μπορεί να υπάρξει αποκατάσταση μόνο όταν οι βλάβες είναι μικρές. Αν όμως μια κατάσταση προχωρήσει και η βλάβη είναι εκτεταμένη, δεν υπάρχει κανένας απολύτως τρόπος αντιμετώπισης εκτός από το να χρησιμοποιηθούν τεχνητά προσθετικά μοσχεύματα. Η νέα προσέγγιση όχι μόνο προσφέρει χόνδρο σε μεγάλες ποσότητες αλλά παράλληλα χόνδρο με τις ιδιότητες του φυσιολογικού, ο οποίος είναι λειτουργικός και αντέχει όλες τις πιέσεις που υφίσταται μια άρθρωση».

Χόνδρος από τα βάθη των...ωκεανών

Μια προσέγγιση που μελετούν ακόμη οι επιστήμονες από το Ράις αφορά τη δημιουργία χόνδρου με την άσκηση πίεσης. «Είδαμε ότι η άσκηση μεγάλης υδροστατικής πίεσης, που αντιστοιχεί στην πίεση που επικρατεί περίπου ένα χιλιόμετρο κάτω από την επιφάνεια του ωκεανού, μπορεί μέσα σε πέντε ημέρες να οδηγήσει σε πολλαπλασιασμό χονδροκυττάρων που έχουν εκτεθεί στις συγκεκριμένες συνθήκες με αποτέλεσμα να παράγεται ιστός του χόνδρου, ταυτόσημος με τον φυσικό». Οι ερευνητές δεν έχουν αποσαφηνίσει τους ακριβείς μηχανισμούς που οδηγούν σε αυτό το αποτέλεσμα, όπως αναφέρουν σε πρόσφατο άρθρο στο επιστημονικό έντυπο «ΡLoS Οne», ωστόσο γνωρίζουν ότι υπάρχουν μονοπάτια τα οποία χρησιμοποιούν τα κύτταρα για να αποκριθούν σε εξωτερικά ερεθίσματα. «Φαίνεται ότι το κάθε κύτταρο "αισθάνεται" την πίεση και μέσω του πυρήνα του, που είναι το "κέντρο επιχειρήσεων" το οποίο δίνει εντολές, μεταδίδει το σήμα στα υπόλοιπα για σύνθεση καινούργιου ιστού». Η μέθοδος αυτή θα μπορούσε μάλιστα να έχει εφαρμογή για τη σύνθεση πολύ περισσότερων ιστών, όπως της ουροδόχου κύστεως, των αιμοφόρων αγγείων, των νεφρών, των καρδιακών βαλβίδων και των οστών. «Εκτιμούμε ότι κάθε ιστός που φέρει μεγάλες ποσότητες νερού θα μεταδώσει την υδροστατική πίεση δίνοντας σήμα πολλαπλασιασμού των κυττάρων».

Οπωσδήποτε, για να φθάσουμε στην πράξη είναι άκρως σημαντικό να ξεπεραστεί ο σκόπελος της επιφυλακτικότητας της αγοράς ως προς τη δυναμική της βιοτεχνολογίας. «Είναι απαραίτητο να υπάρχει χρηματοδότηση σε αυτά τα προγράμματα για να έχουμε όσο πιο σύντομα γίνεται θετικά αποτελέσματα.

Ωστόσο η αγορά δείχνει ανυπομονησία καθώς ο συγκεκριμένος τομέας έρευνας κινείται με αργούς ρυθμούς εκ των πραγμάτων λόγω της πολυπλοκότητάς του ώστε να φέρει αποτέλεσμα. Είναι αλήθεια ότι μέχρι στιγμής έχουν επενδυθεί χρήματα που δεν έχουν αποφέρει τα αναμενόμενα. Ωστόσο με υπομονή θα γίνει και αυτό. Δεν πρέπει να σταματήσει η χρηματοδότηση στη βιοτεχνολογία και αυτό διότι μπορεί στο μέλλον να προσφέρει έναν τεράστιο αριθμό αναγεννημένων ιστών που θα ανακουφίσουν εκατομμύρια ασθενείς με διαφορετικά προβλήματα».