Apáti Ágota, Uher Ferenc, Sarkadi Balázs: Őssejtbiológia

8/7/2019 Apti gota, Uher Ferenc, Sarkadi Balzs: ssejtbiolgia

1/26

1

SSEJTEK A KUTATSBAN S AZ ORVOSI GYAKORLATBAN

Apti gotaUher FerencSarkadi Balzs

Az ssejtek tpusai, forrsaiSzveti (szomatikus) ssejtek a kutatsban s a gygytsban

Az emberi test szveti ssejtjeiVrkpzssejtekMesenchymalis ssejtekMitl klnleges egy szveti ssejt?A szveti ssejtek plaszticitsa s a terpiassejt tltets (csontvel-tltets) a klinikai gyakorlatbanAz ssejt tltetst szolgl donorbankok

A kldkzsinrvr bank s a kldkzsinrvr egyni eltevsnek legendiA mesenchymalis ssejtek (MSC-k) terpis felhasznlsaPluripotens ssejtek a kutatsban s a gygytsban

EmbrionlisssejtekInduklt pluripotens ssejtekEmberi ssejtekbl differencilt szvetek idegsejtek, szvizom

Etikai krdsekForrsok

dvzlgy, ssejt, faragok ftist szavaimbl a partjn:

dvzlgy, Osztdsra Kpes,dvzlgy, let Teli Tartalka,

dvzlgy, Gnjeinkben Elraktrozott Tuds,dvzlgy, Test, Csodk Csodja

nincs vers, mely gygyulsnl mltbb trgyat rkthetne meg!

(Orbn Ott: El Desdichado)

Orvosok s laikusok fantzijt egyarnt rgta izgatja az letfontossg szervekmegjtsnak lehetsge, az n. helyrellt vagy regeneratv orvosls. A klinikai

tevkenysget megalapoz ksrletes kutatsok, biotechnolgiai eljrsok, genetikaifelismersek s gygyszerkutatsi eredmnyek lehetv tettk, hogy a korbban gyakranhallos kimenetel betegsgek esetben is ma mr a gygyuls remnyvel avatkozhat beaz orvos.

A molekulris genetika s a gnsebszet elretrse, a sejtek jellemz tulajdonsgainak,fejldsnek s funkciinak jobb megismerse jabb remnyeket kelt ezen a tren.Ezeknek a remnyeknek egyik legfontosabb tnyezje a szervezetnket megjtani kpesssejtek egyre jobb megismerse. A sajt ssejtek kivlogatsa vagy ltrehozsa,genetikai mdostsa klnsen rtkes gygyszati eszkzt jelenthet, mintegyforradalmi ttrst grve az orvoslsban.


2/26

2

A biotechnolgiai ipar gretes terlete az n. tissue engineering, azaz a szvetek sszervek ellltsa ssejtekbl. A kutatsok clja olyan szvetek ellltsa, amelyekneksegtsgvel pldul a porc- vagy a csontnvekeds meggyorsthat, de akrszvbillentyk, zletek, porckorongok vagy egsz szervek hozhatk ltre, hogy azutnbeltetve tvegyk a beteg szvetek, szervek funkcijt.

Az ssejteknek alapvet szerepe lehet a gnterpiban is. Az ssejtben a hibs gnekegszsgesre val lecserlsvel, majd a kijavtott ssejtek beltetsvel genetikai,rkld jelleg betegek gygytsa is lehetsgess vlik. Az ssejtek hatkonyabbfelhasznlsa rdekben ma a vilgban tbb szz kutatintzetben s biotechnolgiaivllalkozsban dolgoznak mindezen mdszerek kifejlesztsn.

Az ssejtek tpusai, forrsai

Az ssejtek az egyedfejlds korai szakaszban megjelen, de a felntt szervezetben isfolyamatosan jelenlev, korltlan szm osztdsra s nmegjulsra kpes, nemspecializldott sejtek. Az ssejtek aszimmetrikus osztds rvn egyrszt nmagukhozhasonl sejteket kpeznek, ugyanakkor elktelezett utdsejteket is ltrehoznak (1. bra).Ennek megfelelen egyrszt meg tudjk rizni az ssejt jelleget, ugyanakkor szleskrben kpesek a szervezetnek a specilis funkcit ellt testi sejtjeiv alakulni,differencildni.

ssejt

n-megjts rs/

differencilds

rett sejtek

Progenitor sejtek

Multipotens ssejtek

1. bra. Az ssejtek aszimmetrikus osztdsa, rse

A fogantatskor a magzatkezdemny mg mindenre kpes (totipotens) sejtekbl ll. Azembriban a sejtek mr specializldnak: idegsejtekk, izomsejtekk, brsejtekk stb.


3/26

3

alakulnak, mivel ez a felttele a szvetek, szervek s testformk ltrejttnek. Mindezekraknt a sejtek tbbsge elveszti mindenre kpes tulajdonsgt. A magzati fejldssorn ugyanakkor, kis szmban megmaradnak olyan nem specializldott sejtek is,amelyeket szveti ssejteknek neveznk; ezek egsz letnkben jelen vannak.

Totipotensssejtnek nevezzk a valamennyi (embrionlis s extraembrionlis) szvet sszerv ltrehozsra kpes sejteket. gy az emberben totipotens ssejt a megtermkenytettpetesejt, valamint az els nhny osztdsban keletkezett ssejtek.

Pluripotensnek nevezzk azokat az ssejteket, amelyek extraembrionlis szvet (pl.placenta) ltrehozsra mr nem kpesek, de mindhrom csralemez sejtjeitltrehozhatjk, s az ivarsejtek kpzsre is alkalmasak. Ilyen ssejtek nyerhetk a korai(blastocystallapot) embribl, ezeket embrionlis ssejteknek nevezzk. Csak nhnyve tudjuk, hogy pluripotens ssejtek ltrehozhatk mr rett szveti sejtekbl is, ezeket

induklt pluripotensssejteknek (iPS) nevezzk.

Multipotensnek nevezi a szakirodalom azokat az ssejteket, amelyek mr rszlegesenelktelezdtek valamilyen szveti differencilds irnyban, s nem kpesek ivarsejtekltrehozsra. Ezekbl mg szmos sejttpus kialakulhat, s nehezen klnthetk el azn. progenitor (eldsejt) formktl, amelyek mr csak a szveti sejttpusok nhnyszkebb vagy egyetlen formjt kpesek ltrehozni. Mind a multipotens ssejtek, mind aprogenitorsejtek kpesek arra az nmegjtsra, amely megklnbzteti az ssejteket adifferencildott testi sejtektl. Tbbnyire ilyenek a szervezetnkben folyamatosanmegtallhat s annak megjtst biztost szveti ssejtek.

A nvnyek vagy alacsonyabb rend llatok pldjbl jl ismerjk, hogy az llnyek

teljes szervezete vagy akr srlt testrszei is teljes mrtkben ptldhatnak,helyrelltdhatnak. Erre alapozdik a nvnyek vegetatv, pldul bujtssal trtnszaportsa, de kzismert, hogy a flbevgott giliszta mindkt felbl jra felplhet ateljes llat, a gykok, gtk farka vagy egsz vgtagja jra kinhet. Az embereketvezredek ta foglalkoztatja, hogy ilyen jranveszts, szerv- vagy szvetptls vajonnlunk is ltrejhet-e, azaz vannak-e bennnk is olyan rejtz sejtek, amelyek kpesekhelyrelltani a testnket.

Ma mr jl ismert, hogy a folyamatosan jelenlev szveti ssejtek a testjavtmechanizmusaknt szolglnak, a specializlt sejteket folyamatosan jrakpzik, gyrszt vesznek a megjul szervek (pl. a vr, a br, a td vagy az emsztrendszer)

szveteinek kpzsben. Termszetesnek vesszk, hogy a testnkn, fleg a b

rnknkeletkezett srlsek vagy a csonttrsek begygyulnak, a vrnk jrakpzdik, slyos

betegsgek utn is helyrell a mjunkat vagy a blrendszernket alkot sejtek tbbsge,de akr a srlt rszakaszok is. Ennek alapja, hogy szveti tpus, nagyrszt progenitorjellegssejtek nagy szmban tallhatk a csontvelben, a brben, de a zsrszvetbenvagy ppen a tejfogakban is. A szletskor a kldkzsinr vagy a belle kinyert vr isjelents mennyisgben tartalmaz szveti ssejteket.

Ugyanakkor szmos szvetnk vagy szervnk csak igen kevss kpes jjkpzdni ilyenek a szvizomsejtek, de fleg az idegsejtek, gy az ezeket rt srlsekkel szembenmeglehetsen vdtelenek vagyunk. Ugyancsak kevs arra a lehetsg, hogy sszetett


4/26

4

szerveink (pl. a vese, a td, vagy teljes vgtagjaink, csontrszeink) termszetes mdonptldhassanak. A viszonylag nem rgen megismert pluripotens vagy multipotensssejtek jelentenek arra remnyt, hogy akr az emberi szervezetben is ptolhatk,helyrellthatk legyenek ezek a szerveink.

Szveti (szomatikus) ssejtek a kutatsban s a gygytsban

Az embrionlis fejlds sorn hrom sejtrteg alakul ki: a kls sejtrteg (ectoderma)sejtjei a brt s az idegrendszert hozzk ltre; a kzps sejtrtegbl (mesoderma)kpzdik a csontrendszer, az izmok s a vrkpz rendszer; a bels sejtrtegbl(endoderma) az emszt- (gastrointestinalis) rendszer s a tdszvetek tbbsge alakulki. A sorozatos osztds sorn az ssejtek elvesztik azt a tulajdonsgukat, hogykifejldhessen bellk akr egy egsz szervezet, differencildsuk sorn klnbzfunkcij sejtekk vlnak.

A szveti ssejtek a csralemezek sztvlsakor jelennek meg, s egsz letnk folyamnmegtallhatk a szervezetnkben. Bellk ptldnak a gyorsan regenerld szvetek(pl. a vr, a br, a blhm) sejtjei, de kisebb mennyisgben minden szervnkbenmegtallhatak a szvetnek megfelelssejt tpusok, amelyek korltozott mennyisgbenkpesek az adott szervet regenerlni.

Az emberi test szveti ssejtjei

A szervezetnkben igazbl nagyon kevs szveti ssejt van. A csontvelben minden 105magvas sejtbl csak egy igazbl vrkpz (haematopoeticus) ssejt. Az ideg- sizomszvetben mg megbecslni sem tudjuk az idegi (neuronalis) s izomkpz(myogen) ssejtek elfordulsnak az arnyt, rszben mert igen kevs van bellk,rszben mert nagyon nehezen felismerhetk. Csak kevs ssejtet lehet morfolgiailagmegklnbztetni a krnyezettl.

Egy-egy szveti ssejtnek az lete sorn nagyon sokfle dntst kell meghoznia aszervezetben. Az els s legfontosabb, hogy letben maradjon-e (szksg van-e r), vagyelpusztuljon? Ha letben marad, milyen letutat vlasszon? Osztdst vagydifferencildst, helyben maradst vagy elvndorlst stb.? A folyamatosan megjul

szvetek (pl. a vr) fiziolgis m

kdse naponta tbb szz millird j vrsvrtestet sfehrvrsejtet ignyel. Radsul a vrkpz (haematopoeticus) ssejteknek a szervezetetr stresszhelyzetekre (fertzs, srls, tarts oxignhiny stb.) is rugalmasan kellreaglniuk, nvelve (vagy nha cskkentve) az rett vrsejtek szmt a keringsben.

Aligha vletlen, hogy ssejt tltets utn ppen a vrkpz rendszer regenerldik aleggyorsabban s a legteljesebb mrtkben a recipiens(ek) szervezetben. Ugyanakkor s ez a msik vglet az n. llandsult szvetekben (pl. a kzponti idegrendszerben)tallhat neuronalis ssejtek fiziolgis krlmnyek kztt szinte szrevehetetlenek.Felnttkorban j idegsejtek csak kis szmban s valsznleg csak az agy bizonyos


5/26

5

terletein (pl. a hippocampus, bulbus olfactorius) keletkeznek. A srlt vagy pusztulidegsejtek ptlsra ltalban nem vagy legfeljebb minimlis mrtkben kpesek.

Vrkpzssejtek

A vrkpz rendszer n. sejtmegjulsi rendszer, amelyben a sejtszm llandsgnakfenntartshoz a rvid letidej, rett sejtek pusztulsnak s ptlsnak szigoregyenslya szksges. Leegyszerstve, a vrkpz rendszer hrom nagy rszbl ll: 1.vrkpz (haematopoeticus) ssejtekbl, amelyeknl a megrzs, fenntarts a feladat, 2.egy nagy sejttmegbl, amelyeknl a megsokszorozds, s vgl 3. az r sejtekbl,amelyeknl a differencilds dominl. Minden vrsejt vgighalad e hrom lpcsn,mikzben differencildsi kpessge folyamatos szkl, azaz egyre elktelezettebbvlik valamelyik vrsejtfejldsi sor irnyban. Ez az t legalbbis egszen akzelmltig gy gondoltuk szigoran egyirny, kijellsben klnbz mester-szablyoz gnek (elssorban transzkripcis faktorok), illetve azok kombincii vesznekrszt. Ma mr egyrtelm, hogy a differencildsi utak a vrkpz rendszerbensincsenek mindig ilyen szigoran meghatrozva.

Mesenchymalis ssejtek

Elszr a csontvelben mutattk ki, hogy a vrkpz sejtek mellett egy msik,fibroblastszer morfolgit mutat, a csontvel stromallomnynak kialaktsbanrsztvev sejtpopulci is tallhat. Ezeket ma mesenchymalis s- vagy stromasejtekknt (MSC = mesenchymal stem cells) ismerjk. Kiderlt, hogy az MSC-knemcsak a csontvelben, hanem gyakorlatilag minden szervnkben elfordul,multipotens szveti ssejtek, amelyek elssorban klnbz mezodermalis eredetsejtekk/szvetekk kpesek differencildni. A csontvelnl jval knnyebbenhozzfrhet forrsuk lehet pldul a zsrszvet vagy a kldkzsinr.

Mitl klnleges egy szveti ssejt?

A szveti ssejtek kztk az MSC-k klnleges kpessgei elssorban epigenetikaillapotukra vezethetk vissza. gy az ssejtekben mg jval tbb gn hozzfrhet akifejezds szmra, mint a vglegesen differencildott sejtekben. Ezt a jelensgetgenetikai promiszkuitsnak is nevezik. Teht egy szveti ssejt sokfle genetikaiprogram megvalstsra kpes, s a dnts, hogy e lehetsgek kzl melyik valsulmeg, rszben valsznsgi alapon, rszben krnyezeti tnyezk hatsra trtnik.

A szveti ssejtek kzvetlen krnyezetbl, az n. ssejt niche-bl rkez jelzsek morfognek, citokinek, kemokinek jelentsen megvltoztatjk az ssejtekdifferencildst. Az rs els szakasza a specializci, amelynek sorn a folyamat mgvisszafordthat. Ezt kveti a tnyleges elktelezds, ekkor mr vglegess vlik, hogyadott krlmnyek kztt milyen testi sejt alakul ki az ssejtbl (2. bra).


6/26

6

Csont Zsrsejtek

Alizarin vrs/Giemsa, x10 Olajvrs/metilnkk, x20

2. bra. Zsrszveti eredet MSC-k differencildsa

A komplex, adaptv szablyoz rendszer biztostja a szveti ssejtek rendkvliplaszticitst. Ez teszi lehetv, hogy az ssejtek mindkt alapvet feladatuknakmegfeleljenek. Fiziolgis krlmnyek kztt fenntartsk az adott szvethomeosztzist, vagyis ptoljk az reged, pusztul sejteket, illetve srls esetnbiztostsk az rintett szvet regenercijt. Ugyanakkor a rendszerben fellp minimlishiba is komoly patolgis kvetkezmnyekkel jrhat. Az MSC-k knnyen a daganatoknvekedst s metasztzis kpzst elsegt aktivlt fibroblastokk vagy a klnbzltfontossg szervek (mj, lp, vese) fibrosisnak kialakulsrt felelsmyofibroblastokk alakulhatnak.

A szveti ssejtek plaszticitsa s a terpia

A regeneratv orvosls clja a baleset vagy betegsg kvetkeztben elpusztult sejtekneks szveteknek ssejtek segtsgvel trtn ptlsa. Nhny vvel ezeltt a szvetissejtek kztk a vrkpzssejtek plaszticitsa mg vgtelennek tnt. 1999 s 2005kztt kzel 500 olyan publikci jelent meg, amely azt igazolta, hogy a haematopoeticusssejtekbl megfelel krlmnyek kztt neuronok s gliasejtek, szvizomrostok,mjsejtek, blhmsejtek vagy akr inzulintermel bta-sejtek is keletkezhetnek.Felcsillant teht a remny, hogy reged, srlt vagy beteg szerveink, szveteink avrkpzssejtek segtsgvel elbb-utbb megjthatk lesznek.

A regeneratv medicinnak errl a szveti ssejtek plaszticitsn alapul grl sajnoshamarosan kiderlt, hogy a jelensg br ktsgtelenl ltez s biolgiai szempontblrendkvl rdekes igen ritka. Csontveltranszplantlt betegek s ksrleti llatok


7/26

7

klnbz szerveiben ltalban csak nhny, de legfeljebb 1-2%-nyi (mj, td)donoreredet sejtet lehet kimutatni. Terpis hats ilyen kevs sejttl pedig akkor semvrhat, ha ezek a sejtek tnylegesen mkdkpesek is az rintett szervekben, illetveszvetekben.

Tovbb bonyoltja a helyzetet, hogy a csontvelben a vrkpz ssejteken amesenchymalis ssejtekbl ll sejtpopulci is tallhat. Az sszes szveti ssejt kzltaln ezeknek a sejteknek a plaszticitsa a legnagyobb. Ugyanakkor a kt haematopoeticus s stroma ssejt populci viszonya mindmig tisztzatlan. Avltozatlanul nyitott krdsek s nehzsgek ellenre a ClinicalTrials.gov szerint jelenlegis tbb mint 200 helyen folyik a csontveli ssejtek klinikai kiprblsa klnbz nemvrkpz rendszeri eredet sejtdegenercival s/vagy -pusztulssal jrbetegsgekben. Felttelezik, hogy ha az ssejtek nem kpesek is a srlt vagy elpusztultsejtek kzvetlen ptlsra, indirekt ton elssorban az ltaluk termelt trofikus s

antiapoptotikus faktorok rvn gtolhatjk az rintett szveti sejtek tovbbi pusztulst,illetve elsegthetik az endogn, a beteg sajt ssejtjeinek fokozott osztdsn sdifferencildsn alapul regenercit.

Radsul a mesenchymalis ssejtek immunszuppresszv s gyulladsgtl aktivitssal isrendelkeznek, s ez szintn kedvezen befolysolhatja a csontveli ssejtekkel vgzettkezels(ek) eredmnyessgt. Br a megclzott betegsgek sklja igen szles, aneurodegeneratv krkpektl, gerincsrlsektl az izomdisztrfin s a tdfibrosisont a szvinfarktusig terjed, mg az utbbi ktsgtelenl legtbbet vizsglt esetben iscsak nagyon korai tapogatzsokrl beszlhetnk. Tbb szz, infarktuson tesett betegetkezeltek mr vilgszerte csontveli ssejtekkel, mgis vltozatlanul nyitott krds ezek

esetleges hatkonysga.A sokak fknt a betegek s hozztartozik szerint nagyon lass elrehalads legfbboka az, hogy minden ssejtkezels kockzatokkal is jr, amelynek nagysgtllatksrletek alapjn nem tudjuk pontosan felbecslni. Nem tudjuk pldul, hogy atranszplantlt csontveli s- s eldsejtek mikor indtanak el igazi szvetregenercit, smikor okoznak fibrosist a srls helyn vagy valamely letfontossg szervben (td,vese)? Nem kpzdnek-e ectopicus szvetek (pl. csontlemezek a szvizomban vagy agerincvelben) a beltetett sejtekbl, slyos mkdsi zavarokat elidzve aszervezetben? Nem transzformldnak-e az ssejtek a szmukra idegen szvetikrnyezetben, azaz nem okoznak-e daganatot?

Allogn ssejtek alkalmazsa esetn radsul immunolgiai komplikcikkal, szvetisszefrhetetlensggel is szmolni kell, s ez szksgess teheti a betegek folyamatos ams szervtranszplantltakhoz hasonl gygyszeres immunszuppresszv kezelst. Nefeledjk, hogy a hagyomnyos csontvel-transzplantci ngy vtizedes mltra tekintvissza, s mg korntsem tekinthet tkletes, minden rszletben ismert, tovbbifinomtsokat nem ignyl eljrsnak. vekre van teht mg szksg, amg eldl, hogymilyen, nem vrkpz rendszeri eredet betegsge(ke)t milyen tpus ssejtekkel shogyan rdemes rdemes-e egyltaln szveti ssejtekkel kezelni, illetve gygytani?


8/26

8

ssejttltets (csontvel-tltets) a klinikai gyakorlatban

Mind gyermek-, mind felnttkorban fellphetnek olyan rosszindulat vrkpzszervi s

nyirokszervi betegsgek, amelyekben az egyetlen ma ismert gygyt eljrs az ssejt-transzplantci. Akut mieloid s akut limfoid leukmiban az ssejt tltets ma az elsvlasztand kezelst jelentheti, a dntst azonban mindig a beteg llapotnak, a betegsgstdiumnak s a beavatkozs veszlyeinek gondos mrlegelse elzi meg. Az ssejttltetst slyos kombinlt immunhiny, egyb vgzetes veleszletett genetikaibetegsgek, valamint veleszletett vagy szerzett autoimmun betegsgek esetn isalkalmazhatjk.

Az ssejt beltetse eltt alkalmass kell tenni a beteget annak befogadsra. Megfeleldonor s beteg esetn a beteg specilis elkezelsben (kondicionls) rszesl. A kezelsclja a beteg sajt vrkpz rendszernek s immunrendszernek legyengtse vagy

elpuszttsa, alkalmass tve ezltal a beteget a donorsejtek befogadsra.Az utbbi vekben a klinikai kutatsok kzppontjba kerltek a csontveli vrkpzstnem teljesen elpusztt transzplantcis elkezelsekkel kapcsolatos vizsglatok. Astratgia alapja, hogy kevsb toxikus szereket alkalmaz, s nem puszttja el teljesen acsontveli vrkpzst. Ez a kondicionl kezels sem nlklzi azonban azimmunrendszer erteljes legyengtst, mivel ez biztostja a beadott donorsejtekmegtapadst.

ssejt tltets vgezhet sajt (autolg), vagy ms egynbl, donorbl nyert (allogn)ssejtekkel. A transzplantcihoz szksges szveti ssejtek nyerhetk a csontvelbl,megfelel elkezels utn a perifris vrbl vagy a kldkzsinrvrbl.

Az allogn transzplantci egyik altpusa a nem rokon donor sejtjeivel vgzetttranszplantci, ennek sorn a donort, aki nknt jelentkezett doncira, hazai vagynemzetkzi donor vrlistn tartjk nyilvn. A beteg szveti (HLA-) tpushoz keresik amegfelel donort, majd jbli beleegyezs, kivizsgls s rszletes immunolgiaiegyeztetsek utn kerl sor a transzplantland sejtek levtelre s beadsra. Egyre tbbj szveti ssejt forrst ismernk meg, ezek gygyszati alkalmazsa azonban mg nincsmegoldva.

Hrom jl ismert, a vrkpz s az immunrendszer helyrellt terpijban alkalmazottssejt forrs a csontvel, a perifris vr s a kldkzsinrvr.

Csontvel: A csontvel fknt vrkpz ssejteket tartalmaz. A vrkpz ssejtekblalakulnak ki elssorban a vrsvrtestek, a fehrvrsejtek, valamint a vrlemezkk. Acsontveli ssejtek nyerse altatsban vagy gyakrabban spinalis rzstelentsben, a htscsptvisekbl, esetleg a szegycsontbl trtnik.

Perifris vr: Nagy dzis kolniastimull faktorral (CSF) vgzett elkezels hatsraa csontvelbl nagy mennyisg ssejt s elktelezett eldsejt (progenitorsejt) kerl aperifris vrbe. A transzplantcira alkalmas ssejtek gyjtse a kezelst kveten akering vrbl trtnik.


9/26

9

Kldkzsinrvr: A kldkzsinrvr s az ebbl nyerhetssejtek gyjtse kzvetlenlaz jszltt szletst kveten trtnik. A mhlepnyben s a kldkzsinrbanvisszamaradt vr a szls utn orvosi hulladkknt megsemmistsre kerlne,amennyiben nem rendelkeznek az abbl kinyerhet ssejtek megrzsrl. Akldkzsinrvrbl az ssejtek kivlaszthatk s letkpesen megrizhetk, gyakorlatilagfjdalom- s kockzatmentesen kinyerhetk. A folykony nitrognben trolt ssejtek aksbbiekben brmikor felhasznlhatk esetleges betegsgek kezelse cljbl.

Az ssejt tltetst szolgl donorbankok

A csontveldonor-bankok igazbl virtulis bankok, hiszen hatalmas, szmtgpesadatbzisok, amelyekben szerte a vilgon mr tbb mint 10 milli nkntescsontveldonor adatait troljk. A vllalkoz donoroknak egyetlen vrvtel alapjnmeghatrozhat mindazon paramtere, amely majd az ssejt tltets alapjt kpezi.

A ma mr szorosan sszekapcsolt s egysgesen mkd nemzetkzi hlzat lehetvteszi, hogy egy adott beteg szmra a hozz lehet legkzelebbi immunolgiai (HLA-)tpussal rendelkez donort a vilg brmely rszrl kivlaszthassuk, tle a szksgesssejteket ott helyben levehessk, s a ksztmnyt akr ms orszgban is a betegrendelkezsre bocsssk.

A kldkzsinr vrbankok esetben kzvetlenl a szveti ssejteket troljuk. Akldkzsinrvr-ssejtek a szlets utn a kldkzsinrban s a mhlepnyben maradtvrbl nyerhetk ki, s hossz tvon, vtizedekig trolhatk mlyfagyasztva, folykony

nitrognt tartalmaz trolkban. A felolvaszts utn ezek a sejtek bizonytottanmegtartjk ssejt tulajdonsgaikat, s akr kutatsi, akr gygytsi clokraeredmnyesen alkalmazhatk.

A hossztvon trolt kldkzsinrvr-ssejtek a gygytst szolgl bankokban fizikailagjelen vannak, azonnal alkalmazhatk, gyakran akkor is segtsget nyjthatnak, ha acsontvel donorbank-hlzat nem tud segtsget adni. A kldkzsinrvr ssejtjeibeltethetk magba a donorba, csaldtagjaiba vagy akr nem rokonba is. Akldkzsinrvr-ssejtek felhasznlsnak szmos elnye s esetleges htrnya ismert.

Elny, hogy a kldkzsinrvr-ssejteket nagyobb esllyel fogadja be a beteg szervezete,mg akkor is, ha nem teljes a szveti egyezs. Ritkbb s kevsb slyos a leggyakoribb

szvdmny, a GVHD (graft versus host betegsg). A kldkzsinrvrbl szrmazssejtek gyakorlatilag jszlttkorak, nem tallkoztak mg az emberi szervezetetnaponta r kros krnyezeti hatsokkal, a sejtek knnyen gyjthetk, elhanyagolhatveszlyt jelent a levtel a donornak, s a sejtek gyorsan megszerezhetk akldkzsinrvr-bankokbl. Radsul egysgnyi kldkzsinrvrben majdnem tzszerannyi vrkpz sejt tallhat, mint a csontvelben. Ez a tny azt ltszik altmasztani,hogy a kldkzsinrvr ssejtjeibl kevesebb is elgend lehet egy sikeres beltetshez.

Htrnyt jelent, hogy a kldkzsinrvr levtelre csak a szletskor van lehetsg, akinyerhet vr mennyisge korltozott, s a beltetett ssejtek megtapadsa lassabb,befogadsuk kisebb hatsfok. A betegsg visszatrsnek eslye nagyobb, mivel a


10/26

10

GVL- (graft versus leukaemia) hats is kisebb mrtk, elmletileg nagyobb a leukmiakialakulsnak veszlye.

A kldkzsinr vrbank s a kldkzsinrvr egyni eltevsnek legendi

A megszlet gyermek kldkzsinrvrnek trolsa ma mr szmos vllalkozsajnlatban szerepel, s ezt a szlk szmra egyedi lehetsgknt hirdetik. A sajtfelhasznls egyelre ugyanakkor szinte elhanyagolhat mrtk, s a jvt valsznlega kzssgi bankols jelenti.

Valamennyi fejlett orszgban elindult mr az gynevezett kzssgi kldkzsinrvrssejt-bankok ltrehozsa, amelyeknek a vradshoz hasonlan adomnykntajnlhatjk fel a szlk jszltt gyermekk kldkzsinrvrt. Az gy levett ssejt

ksztmnyeket kzpontilag tmogatott bankokban troljk, az adomnyok teht aksbbiekben brmilyen rszorul beteg szmra rendelkezsre llnak. Szmosbetegsgben a sajt kldkzsinrvr-ssejtnl nagyobb esllyel tud segteni olyan, msdonortl szrmaz ssejt ksztmny, amely nem hordozza magban a gygytani kvntbetegsget.

Klnsen fontos tnyez, hogy kisebb etnikai csoportok szmra igen nehz a csontveldonorbankokban megfelel donort tallni. Ugyanakkor a kldkzsinr vrssejt-ksztmnyek clzottan is gyjthetk ilyen csoportok szmra, gy a gygytsban jlehetsget adnak. Magyarorszgon egyelre ilyen hazai kzssgi kldkzsinrvrssejt-bank nem mkdik, br mr lehetsg van klfldrl kldkzsinrvr ssejt-

ksztmnyek elrsre.

A mesenchymalis ssejtek (MSC-k) terpis felhasznlsa

Az MSC-k a korbban mr vzolt sajtsgaiknak (knny hozzfrhetsg,tenyszthetsg s nagyfok plaszticits) ksznheten hamar felkeltettk az eterleten dolgoz kutatk s gyakorl orvosok figyelmt. Radsul az is kiderlt, hogy asejttenyszetben felszaportott s a szervezetbe intravnsan bejuttatott MSC-k ltalbansztszrdnak a klnbz, sok kis eret tartalmaz szvetekben (td, vese, lp), desrls vagy gyullads esetn kemotaktikus ingerek hatsra egy rszk

mindenkppen az rintett terletre vndorol, s ott kulcsszerepet jtszik az adott szvet,illetve szerv regenercijban.

A szmtalan sikeres llatksrlet utn ma mr folyik az MSC-terpia klinikai kiprblsais. Porc- s csontsrlsek gygytsval, szvinfarktuson tesett betegek sgerincsrltek kezelsvel prblkoznak klnbz munkacsoportok. A terpis hatsmechanizmust azonban igazbl egyelre nem ismerjk. Annyi bizonyos, hogy azMSC-k sokszor nem is plnek be (vagy legfeljebb igen kis szmban) a srlt szvetbe,azaz nem alakulnak t pldul tmegesen szvizomrostokk vagy neuronokk in vivo,hanem inkbb indirekt mdon segtik a krosodott szvetek regenercijt. Trofikusfaktorokat termelnek, gtoljk a tovbbi sejtpusztulst (apoptzist), elsegtik j


11/26

11

kapillrisok kpzdst azaz javtjk az rintett terlet oxign- s tpanyagelltst ,s fokozott mkdsre ksztetik a srlt szervben tallhat (endogn) ssejteket.

Mivel az MSC-k allogn befogadban sem vltanak ki erteljes, a sejtek kilkdsveljr immunvlaszt (hipoimmunognek), st, immunszuppresszv hatsuk is van, akezelshez nincs szksg felttlenl autolg ssejtekre, elvben brmely egszsges donorMSC-je felhasznlhat, anlkl hogy gygyszerekkel gtolnnk a befogadimmunrendszert. Klinikai vizsglatokban mr tbb, az immunrendszer krosan fokozottaktivitsra visszavezethet betegsg kezelsben kezdtk mr meg a sokszor slyosmellkhatsokat okoz s igen drga immunszuppresszv gygyszerek helyetteststMSC-vel.

Pluripotens ssejtek a kutatsban s a gygytsban

Az n. pluripotens ssejtek valamennyi testi sejtnk, szvetnk vagy szervnkltrehozsra, ptlsra kpesek lehetnek. Megismersk s tulajdonsgaik kutatsa azssejt biolgia forradalmi lpse volt, orvosi alkalmazsuk fantasztikus j lehetsgeketknl. A jelenleg csak igen korltozott hatkonysggal kezelhet betegsgekben,amelyekben megjulni alig kpes szveteink krosodnak, a pluripotens ssejtekalkalmazsa gr gygytsi alkalmazst. Ilyenek az Alzheimer- s Parkinson-kr, azagyvrzs vagy a szvizom krosodsa pldul infarktus esetben.

A pluripotens ssejtek alkalmazsa ugyanakkor a terpiban egyelre igen veszlyes,hiszen alapvet jellemzje az ilyen sejteknek, hogy daganatot, n. teratmt kpeznek. Asokoldal kutatmunknak kell eljutnia arra a szintre, hogy az ssejtek alkalmazsnakkockzata jelentsen kisebb legyen, mint azok a vrhat elnyk, amelyek gygytfelhasznlsukkal elrhetk. A pluripotens ssejtek kutatsban az els lpsekllatksrletekben, elssorban egrvizsglatokban trtntek, de hamarosan kvette ezeketaz emberi pluripotens ssejtek megismerse, ltrehozsa is. Ezeket a munkkat foglaljukssze az albbiakban.

Embrionlis ssejtek

Az els embrionlis ssejt vonalat 1981-ben egrembrikbl hozta ltre Martin Evans skutatcsoportja. Egrembrionlis daganat sejtvonalak vizsglata kzben jttek r, hogyezekbl a sejtekbl az ivarsejteken kvl szinte minden testi sejt keletkezhet. Sikerltolyan krlmnyeket tallni, amelyek kztt az egszsges egrembri-eredet sejtekfenntarthatk s szaporodnak. Az gy alaptott egrembrionlis ssejteket ms genetikaillomny egrembriba beltetve vizsgltk az megszlet egereket s utdaikat.

Azt tapasztaltk, hogy az ssejtekkel kevert embribl kifejld egerek (n. kimrk)sejtjei kztt mind a befogad embribl, mind az embrionlis ssejtekbl szrmazsejtek megtallhatk voltak. A kimrk utdainak egy rszben az embrionlis sejtekblszrmaz genetikai informci rkldtt tovbb, teht az embrionlis ssejtekbl


12/26

12

fejld ivarsejtek kpesek voltak a genetikai informci tovbbrktsre. Akimrakpzs, majd a szaporodkpes utdok ltrejtte bizonytotta ezen embrionlisssejt-vonalak pluripotens tulajdonsgt.

Tovbbi ksrletekkel azt is bizonytottk, hogy ha az embrionlis ssejtekbe idegengneket juttatnak be, akkor az gy ltrehozott kimrkban s utdaikban is megjelennekaz idegen gn ltal kdolt genetikai informcik. Ebben az idben vlt ismertt ahomolg rekombinci folyamata, amellyel a szervezet sajt gnjeit lehetett mdostani.A mdszer nemcsak mdostott gnek bevitelt, hanem gnek eltvoltst is lehetvtette, gy olyan egereket lehetett ltrehozni, amelyekbl egy adott gn hinyzik. Ez aknock-out vagy gnkitsi technika a betegsgmodellek ltrehozsban jelentett alapvetj lehetsget.

A 2007. vi orvosi s lettani Nobel-djat Mario Capecchi s Oliver Smithies amerikai s

Martin Evans angol kutatk kaptk a specifikus genetikai mdostsok embrionlisssejtek segtsgvel egerekbe val bejuttatsnak alapelveivel kapcsolatos munkjukrt.Az ltaluk kidolgozott mdszerrel ltrehozott n. knock-out egerek forradalmastottk azorvosbiolgiai kutatsokat, s ma mr a gnfunkcik kutatsnak az egyik legalapvetbbmdszert alkotjk.

Az llati embrionlis ssejtek megismerse s a genetikailag mdostott, kimrallnyek ltrehozsa nagyban segtett az n. klnozs (igazbl magtvitellel ltrehozottllnyek) lehetsgnek gyakorlati megvalstshoz. Amennyiben a petesejtbe amestersges megtermkenyts folyama sorn egy szveti sejt magjt ltetik be, majdebbl hoznak ltre ssejteket s egsz llnyt, akkor a genetikai llomny legnagyobbrszt a beltetett sejtmag jelenti, s ennek megfelel llny jn ltre. gy szletett megelszr Dolly, a klnozott birka, majd szmos ms llnyben (egrben, nylban,kutyban) sikerlt a mdszert eredmnyesen alkalmazni. Fontos szably, hogy azemberen vgzett ilyen (reproduktv) klnozs a vilgon mindenhol tilos s teljessggeletiktlan.

A humnembrionlis ssejtek kutatsa fiatal kutatsi irnyzat, amely mindssze 15 vesmltra tekint vissza. 1994-ben jellemeztk elszr a humn blastocystbl szrmazsejteket, akkor azonban tenyszteni mg nem sikerlt ket. Az emberi pluripotensssejtek tekintetben 1998-ban jelent meg arrl az els kzlemny, hogy a hlyagcsra-llapot humn embri bels sejtcsomjbl kinyert sejtek laboratriumi krlmnyekkztt korltlan mennyisgben szaporthatk, embrionlis, pluripotens tulajdonsgaikat

megtartjk, s bellk valamennyi testi szvet- s sejtflesgnk kialakulhat. Ezek ahumnembrionlis ssejtvonalak (HuES) alkalmasak fejldsbiolgiai vizsglatokra,gygyszerkutatsokhoz tesztrendszerek ltrehozsra, tovbb sejtalap terpikfejlesztsre is.

A humnembrionlis ssejtvonalakat olyan embrikbl hoztk ltre, amelyek amestersges megtermkenytsi folyamatban feleslegess vltak. A trvnyek alapjn azilyen embrikat a szlk jvhagysval megsemmistik. Az ilyen megsemmistsresznt embrik a megfelel jogi eljrs utn tudomnyos clokra felhasznlhatk, ezekbllehet HuES-vonalakat ltrehozni. A HuES-vonalak alaptsa nehz, alacsony


13/26

13

hatkonysg munka, ennek ellenre jelenleg mr tbb mint 500 humnembrionlisssejtvonal ltezik, amelyeket az elmlt 12 vben alaptottak (3. bra).

3. bra. Az embrionlis ssejtvonalak alaptsnak vzlatos rajza

A humnembrionlis ssejtvonalak alaptsa utn elengedhetetlenn vlt a standardsejttenysztsi krlmnyek kidolgozsa, valamint az ltalnos ssejtmarkerekmeghatrozsa s vizsglata. A HuES-sejtek tbbnyire nem kpesek nmagukbannvekedni, ehhez szksgk van dajkasejtekre. A dajkasejtek pontosan mg nemazonostott, parakrin faktorok rvn tartjk letben az ssejteket; ezek a faktorok szerepetjtszanak az ssejtek pluripotencijnak fenntartsban. Ezek hinyban a sejtekdifferencildni kezdenek vagy elpusztulnak.

Ma mr a legvltozatosabb j mdszereketfejlesztik ki, illetve ruljk a biotechnolgiaicgek az ssejtek legegyszerbb sleghatkonyabb tenysztsre; lehetsges,hogy hamarosan a dajkasejtek jelenltresem lesz szksg. A terpis felhasznlslehetsge j elvrsokat is jelent, ennekrdekben a HuES-vonalakat mr azalaptsuktl kezdve llati termkektl

mentesen kell tenyszteni. A sejtektenysztsi feltteleinek szigor szablyai

specilisan kialaktott laboratriumot skpzett szemlyzetet kvnnak; egyre tbblpst automatizlva vgeznek (4. bra).

A humnembrionlis ssejt kultrk pluripotencijt jl jellemzi bizonyos marker gnekegyttes kifejezdse. Ezek a humnembrionlis ssejtek esetben az Oct-3/4, a SOX-2s a Nanog transzkripcis faktorok, valamint az SSEA-3 s SSEA-4, a TRA-1-60 s aTRA-1-81 sejtfelszni molekulk. Az alkalikus-foszfatz enzim pozitivitsa is az ssejtekalapvet tulajdonsga (5. bra).

4. bra. Humnembrionlisssejttelepek dajkasejtrtegen


14/26

14

5. bra. HuES-sejtek pluripotencijt jellemz markerek vizsglata. A transzkripcisfaktorok Oct-4 (zld) s Nanog (piros) a sejtmagban (kk) helyezkednek el, a sejtfelszni

molekulk SSEA-4 (zld) s PODXL (zld) pedig a sejtek membrnjn.

Az embrionlis ssejtek alapvet jellemzje pluripotencija s differencildsikpessge. Hogy kpesek-e mindhrom csralemez irnyban differencildni, az in vivoteratoma kpzssel, illetve in vitro spontn differencicis ksrletekkel lehet vizsglni. Ateratoma kpzsi ksrleteknl immundeficiens, n. SCID-egerekbe oltjk be az emberidifferencilatlan ssejteket, s az tnyolc httel ksbb megjelen teratomk mindhrom csravonalra jellemz sejteket tartalmazzk, szmos szvetflesg, gy porc,epitelilis laphm, primitv neuroectoderma, ganglionszer struktrk, izom, mirigyhmis kimutathat bennk.

In vitro krlmnyek kztt a HuES-vonalak differencicis kpessgeit spontndifferencicis rendszerekben vizsgljk, ahol multicellulris aggregtumokat, n.embritestecskket (embryoid body EB) hoznak ltre. Az EB-llapotban mrmegkezddik a hrom csralemezre val elklnls, s ez immunhisztokmiai festseksegtsgvel megjelenthet, mg a pluripotencia markerek folyamatosan cskkennek adifferencici elrehaladtval (6. bra).

6. bra. A HuES-sejtek mindhrom csralemez sejtjeiv kpesek differencildni ez acsralemezre jellemz fehrjk kimutatsval bizonythat

mesoderma_SMA endoderma_AFP ectoderma_BIII-tubulin

Oct-3/4 Nanog SSEA-4 PODXL


15/26

15

Induklt pluripotens ssejtek

A humnembrionlis ssejtekre alapozott terpis elkpzelsek az utbbi vekben

jelentsen httrbe szorultak, elssorban etikai s immunolgiai nehzsgek miatt. Azinduklt pluripotens ssejtek (iPS) 2006-ban kerltek be a tudomnyos kztudatba, minta pluripotens ssejtek jabb forrsai s egyben ennek a helyzetnek alapvetmegvltoztati.

A csak embrionlis szvetekbl nyerhet embrionlis ssejtekkel ellenttben, az iPS-sejtek nagy elnye, hogy akr felnttek sejtjeibl, egynre szabottan hozhatk ltre aztprogramozsnak nevezett folyamat sorn. Ennek lnyege, hogy egy mrdifferencildott sejtet vissza lehet programozni ssejtszer, pluripotens llapotba. A testisejtek tprogramozsa sorn n. transzkripcis faktorokat juttatunk kvlrl a sejtekbe,amelyek kifejezdse kb. egy hnap alatt vezet el a pluripotens llapotig. gy keletkezik

az iPS-sejt, majd ebbl az llapotbl gyakorlatilag brmely sejttpussdifferenciltathatk a sejtek. A technolgia alapjn eltnnek azok az etikai agglyok,

amelyek az emberi embrik felhasznlsval kapcsolatosak, valamint lehetv vliksajt, teht immunolgiai reakcit ki nem vlt sejtek alkalmazsa (7. bra).

7. bra. Az induklt pluripotens ssejt vonalak ltrehozsnak vzlatos rajza

Az iPS-sejtek ltrehozshoz szksges gnek bejuttatsra elszr retrovrus vektorthasznltak, majd szmos j technolgia jelent meg, nem vrusos gnbejuttatsra, illetve agenomba bepl transzkripcis faktorok bevitele nlkli iPS-kpzsre. Mivel terpisfelhasznlsra a vrusos megkzelts valsznleg nem lesz alkalmazhat, egyre tbbbiztonsgos s hatkony j mdszer megjelense vrhat iPS-sejtek ltrehozsra (8.bra).


16/26

16

8. bra. Emberi brsejtekbl ltrehozottiPSC-telepek dajkasejt rtegen

Az iPS-sejtek forradalmi ttrstjelentenek a pluripotens ssejtekterletn, mivel alternatvakntszolglhatnak az embrionlis ssejtekkorltainak tlpsre, valamint sejt- sgnterpis megoldsok eszkzeilehetnek. Az iPS-sejtekkkel egynreszabott sejt- s szvetterpismegoldsokat lehet kifejleszteni. Azon

pciensek esetben, akik veleszletett genetikai rendellenessget hordoznak, ahelyrelltott gnllomny, sajt iPS-sejtek felhasznlsa j terpis alternatvtjelenthet. Hangslyozni kell ugyanakkor, hogy az iPS-sejteknek is alapvet tulajdonsgaa daganat- (teratoma-) kpzs.

Az iPS-sejtekkel ltrehozott betegsgmodellek, gy kialaktott szvetek olyanvizsglatokat tesznek lehetv, amelyek j terpis megoldsok kifejlesztshezvezethetnek. Az iPS-sejteken s az iPS-sejtek differenciltatsa sorn nyert sejtekentanulmnyozni lehet klnbz betegsgek kialakulsi mechanizmusait. Vglgygyszeripari alkalmazsknt ezek a sejtek s a differenciltatsuk sorn kialaktottsejtek egyarnt hasznlhatk gygyszerfejleszt s toxikolgiai vizsglatokkivitelezsre, akr egynre szabottan is.

Csak nhny hnapja jelentek meg az els olyan eredmnyek, amelyek azt a lehetsgetltszanak igazolni, hogy mr differencildott testi sejtekbl (pl. brsejtekbl) n.rszleges visszaprogramozssal is lehet specifikus szveteket ltrehozni. gy pldulmegfelel faktorok alkalmazsval idegsejt, esetleg szvizom progenitorsejtek iskzvetlenl ltrehozhatk, anlkl hogy a pluripotens ssejt llapotig kellenevisszajuttatni a sejteket. Taln minden hten j csodk vrhatk ezen a terleten.

Emberi ssejtekbl differencilt szvetek idegsejtek, szvizom

Laboratriumi szinten ma mr sikerrel hozhatk ltre pluripotens ssejtekbl alegvltozatosabb differencilt szvetek, sejttpusok. A szveti markerek, specilis,jellemz fehrjk vagy szerkezetek vizsglata alapjn elklnthetk idegsejtek sgliasejtek, de akr a ltrejv idegsejtek megfelel neurotranszmittert kibocst tpusaiis. Klnsen ltvnyos az in vitro, szvettenyszetekben ltrehozhat emberiszvizomtelepek spontn sszehzd kpessge, a dobog szvizomtelepek ltrejtte(9. bra).


17/26

17

9. bra. a) Humnembrionlis ssejtekbl ltrehozott idegsejt, jl ltszanak rajta azidegsejtnylvnyok (zld) s a sejtmagok (fehr). b) Szvizomsejtek, megfigyelhetrajtuk a harntcskolat (piros) a sejtmagok (kk) kztt

Ugyanakkor a szelektv sejttpusok hatkony laboratriumi ltrehozsa ma mg inkbbkonyhamvszet, nem pontosan ismertek ugyanis azok a krlmnyek, faktorok,szveti klcsnhatsok, amelyek eredmnyes, irnytott differencicit eredmnyeznek.Ma a kutatmunka egyik leggretesebb alkalmazsirnyult terlete ppen az ilyenfelttelek pontos kidolgozsa.

Etikai krdsek

A humnembrionlis ssejtek kutatsa s lehetsges alkalmazsa etikai tekintetben nagyviharokat kavart. Az egyik llspont szerint az emberi let szentsgnek vdelmealapjn minden olyan embri vagy embrionlis ssejt, amelybl teljes emberi lnyfejldhet, vdelemre szorul az emberi mltsg s let vdelme jogn. Msok amegtermkenytett petesejtet s a 14 napos embrit mg nem tekintik emberi lnynek,vteknek tartjk viszont a kutatsok lelltst, ha ezekkel mr meglev emberi letekmegmentsre nylik lehetsg. Ezt az etikai dilemmt az iPS-sejtek alkalmazsaalapveten feloldja, hiszen ebben az esetben nincs szksg embrik felhasznlsra, mrdifferencilt szvetekbl egyedi, szemlyre szabott ssejtek hozhatk ltre.

jra hangslyoznunk kell, hogy mg az emberi ssejtek gygyt vagy egybbiotechnolgiai felhasznlst a vilg jelents rszn engedlyezik a trvnyek, azemberrel kapcsolatos valamennyi reprodukcis jelleg ssejt-beavatkozs (klnozs)szigoran tiltott s etiktlan.

a) b)


18/26

18

Irodalom

Adewumi, O. et al.: Characterization of human embryonic stem cell lines by the

International Stem Cell Initiative. Nature Biotechnology 25 (2007): 803816.

Baker, M.: Stem cells: Fast and furious. Nature 458 (2009): 962965.

Bradley, A. et al.: Formation of germ-line chimaeras from embryo-derivedteratocarcinoma cell lines. Nature 309 (1984): 255256.

Doetschman, T. et al.: Targetted correction of a mutant HPRT gene in mouse embryonicstem cells. Nature 330 (1987): 576578.

Evans, M. J.Kaufman, M. H.: Establishment in culture of pluripotential cells frommouse embryos. Nature 292 (1981): 154156.

Keller, G.: Embryonic stem cell differentiation: emergence of a new era in biology andmedicine. Genes & Development19 (2005): 11291155.

Lowry, W. E.Plath, K.: The many ways to make an iPS cell. Nature Biotechnology 26(2008): 12461248.

Reubinoff, B. E. et al.: Embryonic stem cell lines from human blastocysts: somaticdifferentiation in vitro. Nature Biotechnology 18 (2000): 399404.

Robertson, E. et al.: Germ-line transmission of genes introduced into culturedpluripotential cells by retroviral vector. Nature 323 (1986): 445448.

Smithies, O. et al.: Insertion of DNA sequences into the human chromosomal beta-globinlocus by homologous recombination. Nature 317 (1985): 230234.

Takahashi, K. et al.: Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts bydefined factors. Cell 131 (2007): 861872.

Takahashi, K.Yamanaka, S.: Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonicand adult fibroblast cultures by defined factors. Cell 126 (2006): 663676.

Thomas, K. R.Capecchi, M. R.: Site-directed mutagenesis by gene targeting in mouseembryo-derived stem cells. Cell 51 (1987): 503512.

Thomas, K. R.Folger, K. R.Capecchi, M. R.: High frequency targeting of genes tospecific sites in the mammalian genome. Cell 44 (1986): 419428.

Thomson, J. A. et al.: Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts. Science282 (1998): 11451147.


19/26

19

Szszedet

allogn ugyanazon faj genetikailag eltr, msik egyedblszrmaz (sejtje, szvete)

allogn sejt/szvettvitel azonos faj genetikailag eltr egyedei kztttrtn sejt/szvettvitel

allo-graft allogn donorbl szrmaz beltetett sejt vagyszvet (oltvny = graft)

apoptzis programozott, fiziolgis sejthall

tprogramozs a testi sejtek visszalaktsa pluripotens vagymultipotens ssejtekk, iPS-sejtek ltrehozsa

auto-graft ugyanazon egynbl ugyanazon egynbe (sajt)beltetett sejt vagy szvet (oltvny = graft)

autolg szvettvitel sajt szervezetbl szrmaz szvetek sajtszervezetbe trtn tvitele

bazlis sejtrteg (stratum germinativum) az epidermisz osztdni kpes sejtjeinekrtege

blastocysta hlyagcsra

blastula hlyagcsra-llapot embri

CD34+ ssejt CD34 sejtfelszni antignt hordoz korai vrkpzsejt, amely nmegjtsra s a vrkpzs mindensejtsornak kialaktsra kpes; a korai endothelsejtek is lehetnek CD34-antign-hordozk

csontveli stroma a vrkpz sejteknek tbbfle sejttpus alkottacsontveli mikrokrnyezete

dedifferencilds egy bizonyos fejldsi stdiumot elrt sejtnek a

korbbi sejtalak(ok)k trtn vissza alakulsadifferencilds egy adott sejt fejldsi folyamata a kiindulsi

formtl az rett sejtalakig

donor ad, adomnyoz (fknt a vradssal s atranszplantcival kapcsolatban alkalmazottkifejezs)

ectodermalis az embrionlis htoldali csralemezbl szrmaz


20/26

20

elktelezds (commitment) az a folyamat, amelynek sorn a multipotens sejtekvalamely sejtsor irnyban differencildnikezdenek (az els differencildsi lpstmegteszik)

embrionlis csralemezek az embri korai fejldse sorn a kezdetbenegyetlen n. epiblast rtegbl ngy olyan rteg csralemez fejldik, amelyekbl a ksbbiekbeneltr szvetflesgek fejldnek; ezek a htioldalrl a hasi oldal fel haladva a kvetkezk:ectoderma, neuroectoderma, mesoderma,endoderma

embrionlis karcinmasejt-vonalak (embryonal carcinoma EC)

teratokarcinmbl ellltott sejtvonalak

embrionlis ssejtek (ES sejtek) az embri kialakulsakor a levlasztott sejtekblltrehozott sejtvonalak

endothel sejtek a vrednyek bels felsznt bort sejtek, acsontveli mikrokrnyezetnek is sszetevi

epiblast (inner cell mass ICM) a hlyagcsra-llapot embriban (blastulban) abels sejtcsom sejtjei

epigenetikai (epigenetikus) vltozs az egyedfejlds sorn a szervek kialakulstbefolysol, nem genetikai tnyezk hatsraltrejv vltozs

extraembrionlis az egyedfejlds sorn az embrit krlvevmagzatburkokat s a mhlepny embrionliseredet rszt kialakt sejteket jell fogalom

genomimprinting bizonyos gnek esetben a DNS ltal kdoltgenetikai informci mdosulhat egy, a DNS-szlra msodlagosan rtevd, nem genetikaiinformcitl (pl. a DNS metilldsa ltal)

gnterpia a genetikai defektusok miatt ltrejv krkpekbena hibs vagy hinyz gn ptlsval trtngygyts

glia a kzponti idegrendszer nem idegsejt sszetevi;az n. makrogliasejtek (asztroglia soligodendroglia) alapvet szerepet jtszanak akzponti idegrendszer mkdsben; a krnyki(perifris) idegrendszerben szerepket az n.Shwann-sejtek ltjk el

graft (oltvny) tltetett sejt, szvet vagy szerv


21/26

21

GVHD (graft versus host disease) a donorbl szrmaz graftban levimmunolgiailag aktv T-sejtek pusztt reakcija abefogad szervezet sejtjei ellen

GVL (graft versus leukaemia) a donortl szrmaz graft T-sejteinek a leukmisvagy egyb daganatsejteket felismer s elpuszttreakcija

HLA f szvetegyezsi (hisztokompatibilitsi)antignek, humn leukocyta-antignek (MHCI sMHCII)

idegi ssejtek (Neural Stem Cells NSC) osztdkpes sejtek, amelyek aszimmetrikusosztdssal eltr de idegi fejldsre kpes utdsejteket hoznak ltre; az egyik utdsejt azonosaz anyasejttel, a msik az anyasejttl eltrsajtsgokkal rendelkez idegi ssejt, idegisokszorozsejt vagy idegsejt-elalak lehet; az idegissejt leszrmazottai idegszveti sejtekkfejldnek

idegsejt-elalak osztdsra kptelen, fejletlen sejt, amely azidegszvetben rendeltetsnek megfelel helyrevndorol; vndorlsa sorn s a vgleges helynltestett sejtkapcsolatok hatsra fejldikmeghatrozott tpus idegsejtt

immortalizlt sejtvonalak (halhatatlan sejtvonalak) sejttenyszetben az toltsoksorn osztdsi kpessgket tartsan megrz,tulajdonsgaikban lland sejt-tpusok; a kpzdttj sejtek minden tulajdonsgukban azonosak akiindul sejttel; az immortalizlst rendszerintvalamilyen vrus bevitelvel hozzk ltre

induklt pluripotens ssejtek (iPS-sejtek) mr differencildott, klnbz eredet,akr felntt egynbl szrmaz testi sejtekbltprogramozssal pluripotens vagy multipotensssejtek ltrehozsa

karyotypus a fajra jellemz szm s alak (morfolgij)kromoszmk sszessge

kimra olyan llny vagy sejt, amelyet kt fajhoz vagyfajthoz tartoz egyed szveteibl mestersgesenalaktottak ki (a grg mitolgiban azoroszlnfej, kecsketest, kgyfark tzokdszrnyeteget hvtk gy)


22/26

22

kln egyetlen egyedbl vagy sejtbl ivartalan tonszrmaz genetikailag egysges utdok, sejteksszessge

klnozs azonos genetikai rkt anyag llnyek, sejtekltrehozsa

lentivrus a gnterpiban egyre gyakrabban hasznltvrustpus

makrofg vrkpz ssejtbl szrmaz monocyta szvetiformja; funkcija alapjn mind a veleszletett,mind az adaptv immunrendszer fontos sejtje

mesenchymalis ssejtek(Mesenchymal Stem Cell MSC) szmos szvetbl (pl.

a csontvelbl) elklnthet multipotens ssejtek,amelyek nem expresszlnak haematopoeticus vagyendothelialis markert

metaplzia ltalnos rtelemben: a sejtek, illetve szvetek mssejtt, illetve szvett trtn talakulsa

MHC-I f hisztokompatibilitsi (szvetegyezsi) komplexI (Major Histocompatibility Complex I); rendkvlivltozatossgot (polimorfizmust) mutat, mindenmagvas sejten kifejezd sejtfelszni rklttalloantignek sszessge

MHC-II a f hisztokompatibilitsi gnkomplex gnjei ltalkdolt membrnfehrje, amely a hivatsos antigntbemutat sejteken (B-lymphocyta, makrofg,dendritikus sejt) jelenik meg, a kls krnyezetblfelvett fehrjk peptidjeinek megktsre kpes, aCD4+ T-lymphocytk antignfelismer funkcijtbiztostja, segti az ellenanyag-termelst s asejtl T-lymphociyk mkdst

mieloid sejtek a) csontveli vrkpz sejtek sszefoglal neve; b)

a fehrvrsejtek elalakjai

morfognek a sejtek egymshoz viszonytott szvetielhelyezkedst s differencildst meghatrozjeltovbbt molekulk

multipotens ssejtek olyan ssejtek, amelyek csrasejtek vagy msnven ivarsejtek (petesejtek s hmivarsejtek)kialaktsra nem kpesek,ms szvetek s sejtekazonban mg kialakulhatnak bellk; kpesekvalamely szvetet, esetleg szervet alkotklnbz tpus sejtekk differencildni; a


23/26

23

vrkpzssejtekbl pldul legalbb htfle rettvrsejt, az idegi ssejtekbl ideg- s gliasejtek, azizom ssejtekbl izomrostok keletkeznek

nem szimmetrikus osztds a nem szimmetrikus (aszimmetrikus) osztdssorn a kt utdsejt azonos gnllomnyt rkl azanyasejttl ebben teht nem klnbzik aszimmetrikus osztdstl , de a citoplazmbanlev szablyozfehrjkbl a kt utdsejt mskszletet kap; az eltr szablyozanyag-kszlet akt utdsejt sorst eltren irnytja

nvekedsi faktor olyan, a sejtek ltal termelt s kibocstott fehrje,amely gnaktivcit vagy -inaktivcit, nvekedst

vagy fejldst indthat azokban a sejtekben,amelyek felsznn a faktort felismer, megkt

molekulk (receptorok) vannak; a nvekedsifaktorok azokrl a sejtekrl kaptk nevket,amelyeken elszr sikerlt a hatsukat megmutatni(pl. az epidermlis nvekedsi faktor [epidermalgrowth factor EGF] hatst elsknt brsejteken,a fibroblast nvekedsi faktor [fibroblast growthfactor FGF] hatst ktszveti sejteken rtk le)

Oct-4 octamer transzkripcis motvumokhoz ktdfehrje, pluripotensssejt-marker

ssejtek korltlan szm osztdsra kpes, nemspecializldott, nmegjulsra kpes sejtek,amelyek asszimmetrikus osztds rvnnmagukhoz hasonl sejteket kpeznek, semellett elktelezett utdsejteket is ltrehoznak

ssejtfaktor(stem cell factor SCF,

mast cell factor, c-kit ligand) ssejtek s hzsejtek osztdst fokoznvekedsi faktor

ssejtniche az a fszek, amelybenazssejtek prolifercijavgbemegy, az ssejtek szveti mikrokrnyezete

ssejt plaszticits az ssejteknek az a kpessge, hogy a felntt(szveti) ssejtek a sejtvonaluktl eltr irnybanis kpesek differencildni

Parkinson-kr slyos mozgskoordincis zavarokkal, remegssels rigiditssal jr betegsg, tneteit elssorban akzpagy fekete magjbl (s. nigra) az elagyi


24/26

24

striatumhoz rkez, dopamint kibocst idegrostoksorvadsa okozza

pluripotens ssejtek az embrionlis fejldshez szksges majdnemminden informcit tartalmaz sejtek, amelyekmr nem kpesek extraembrionlis szvetekkialaktsra, de mg mindhrom csralemezkialakulhat bellk, s ivarsejtek kpzsre iskpesek

prekurzorsejtek egy bizonyos fejldsi tvonal irnybanelktelezett sejtek, amelyekbl azonban mg tbbsejttpus is kialakulhat

progenitorsejtek (a progenitor, prekurzos, elktelezett eldsejt,blasztsejt, tranziens sejt (populci) kifejezsekazonos vagy legalbbis kzel azonos jelentsek,s ltalban meglehetsen kvetkezetlenl szinonimaknt hasznljk ket) az ssejtekbldifferencildott, valamely sejtfejldsi sorirnyban elktelezett, korltozott nfenntartkpessg, de megfelel induktorok jelenltbengyorsan osztd s differencild (r) sejtek

proliferci szaporods, osztds, sarjadzs

recipiens a beltetett sejtet, szvetet, szervet befogadszervezet, amelynek genetikai sajtsgai simmunrendszernek llapota meghatrozza agrafttal szembeni immunolgiai reakcik mrtkts tpust (tolerancia vagy kilkdsi reakci)

regenercis medicina az ssejtek felhasznlsval a krosodott szvetek,szervek helyrelltst eredmnyez orvosibeavatkozs (a. m. helyrellt orvosls)

reprodukcis klnozs klnozott embrik ltrehozsa utdok nyersecljbl

retrovrus RNS-tartalm vrus, amely a sejtosztds sornberja gnllomnyt a gazdasejt DNS-be; arekombinns, szaporodni mr nem kpesretrovrust gyakran alkalmazzk gnterpisclokra

SCID-egr slyos kombinlt immundeficiens egr

sejtciklus az osztd sejtek egyedi lete megszletsktlmegkettzdskig terjed; ez alatt az idszak alatta sejt az osztdshoz elgsges ptanyagokat


25/26

25

halmoz fel, s felkszl gnllomnynakmegkettzsre (G1 fzis), majd DNS-mennyisgtmegkettzi (S fzis), felkszl a teljeskettosztdsra (G2 fzis), vgl kettosztdik (Mfzis)

SP-sejtek (side population) olyan sejtek, amelyek a Hoechst-33342fluoreszcens festket aktvan kipumpljk, ezrtnem festd populcit kpeznek; ezek a sejtekszmos ssejttulajdonsggal rendelkeznek

stagnls (quiescence) nyugv (nem osztd) llapot

szingn minden genetikai tulajdonsgban azonos, pldulegypetj ikerpr tagjtl nyerhet szvet

szveti (szomatikus) ssejt a mr kialakult, rett szvetben tallhat,nmegjtsra s az adott szvet sejtjeinekkpzsre is alkalmas sejt; mindenszvetflesgben megtallhatk, de szmuk aszvet megjulsi sajtossgaitl fggen vltozik;a vrkpz szervekben, a br sejttermelrtegben, a blhmot termel n. cryptkban aszmuk magas, mg a vzizomban s azidegszvetben alacsony

telomer a kromoszmavgeken tallhat, ismtl

drszekbl ll, gneket nem kdol DNS-szakasz;

a sejt biolgiai rjnak tekintik

telomerz az osztd sejtekben a telomerek rvidlstmeggtol enzim

terpis cl klnozs embrionlis ssejt forrsknt szolgl klnozottembrik ltrehozsa gygyt cllal

teratocarcinoma az ivarmirigyekben keletkez tumor, amelybenssejtek s differencildott szvettpusok is

azonosthatktotipotens sejtek az embrionlis fejlds sorn szksges minden

informcit tartalmaz sejtek; a megtermkenytettpetesejt, a zigta els lenysejtjei totipotensssejtek, bellk intra- s extraembrionlisszvetek (embritest s embrionlis burkok)egyarnt kialakulhatnak

transzgenikus llny genetikai anyagban mestersgesenmegvltoztatott, j vagy megvltoztatott mkdsgn bevitelvel, illetve egy gn kicserlsvel vagy


26/26

26

kitsvel (mkdskptelenn ttelvel)ltrehozott llny

transzkripcis faktorok a gnek trdst befolysol fehrjk, illetveazok komplexei

trophoblast, trophectoderma az embrinak korltozott fejldsi kpessg, akls magzatburkokat s a mhlepnyt ltrehozsejtjei

vektor gnbevitelre alkalmas hordozmolekula

vrkpzssejtek (HSC) lettani krlmnyek kztt a vrkpzs sejtjeinekfolyamatos ptlsra, transzplantci utncsontveli mikrokrnyezetben a vrkpzs sszes

sejtsornak kialaktsra kpes sejtek

zigta apai s anyai homolg kromoszmkat tartalmazmegtermkenytett petesejt

A mellkelt kpek az OVSZMTA ssejt kutat csoportjbl szrmaznak.

A munkacsoport 2005-ben kapta meg az ETT HRB engedlyt arra, hogy haznkbanelsknt humnembrionlis ssejt vonalakkal dolgozhasson. Az embrionlis ssejtvonalakat szles kr nemzetkzi egyttmkds keretn bell a Harvard Egyetem

kutatcsoportja bocstotta rendelkezskre. Az iPS-sejteket specilis, nem vrusosmdszerekkel hozzk ltre.

Documents

Apáti Ágota, Uher Ferenc, Sarkadi Balázs: Őssejtbiológia