Zwyczajne znamię? - a może czerniak?

Mianem znamienia określa się każdą zmianę w budowie tkanki skórnej, która ma budowę przypominającą płaską lub uwypukloną plamkę, albo postać krostki. Dlatego tez do znamion zaliczamy zarówno pospolite pieprzyki jak i tzw. "myszki", naczyniaki, znamiona naskórkowe. 

Zazwyczaj znamiona barwnikowe posiada na swej skórze każdy z nas, rzadkością jest by ktoś nie miał chociaż jednej. Niektóre ze zmian mogą jednak budzić nasze podejrzenia. Warto więc obserwować własną skórę zwłaszcza gdy intensywnie się opalamy bądź korzystamy z solarium. Zagrożona jest w szczególności grupa osób, których skóra jest jasna i obfita w znamiona. Zaliczamy tu np. blondynki, a także osoby rudowłose z niebieskimi oczami. 

Konieczna wydaje się znajomość elementarnej wiedzy:

• pieprzyki prawidłowe powinny mieć kształt regularny (okrągły, owalny, płaski lub lekko uwypuklony) 
• ich zabarwienie jest stosunkowo jednolite lub w 2 odcieniach brązu. 

Należy pamiętać by bezwzględnie chronić każde znamię przed ekspozycją na promieniowanie UV, gdyż początkowo niegroźne może przerodzić się w zmianę nowotworową. Nie należy również rozdrapywać zmian, gdyż niekiedy zmiany brodawkowate wywołane przez wirusy mogą przenieść się w inne miejsce. 

Znamię dysplastyczne, które może przeobrazić się w czerniaka zazwyczaj ma swoje określone cechy charakterystyczne po których zaobserwowaniu powinniśmy nabrać podejrzeń:

• nieregularny kształt znamienia, brzegi postrzępione
• często zmiana przypomina kształtem "kleks" o lekko wypukłej strukturze
• znamię jest stosunkowo duże (min. 5 mm) lub stale się powiększa
• Co do barwy - znamię niekoniecznie musi być czarne jak wskazuje na to nazwa nowotworu "czerniak" - ale zazwyczaj jest ciemne. Niekiedy jednak widać na nim przejaśnienia: białe, brązowe lub różowe plamki. 

BADANIA DERMATOLOGICZNE - PAMIĘTAJMY O NICH !

Badania dermatologiczne zaleca się wykonywać raz w roku po okresie lata kiedy nasza skóra narażona była na promienie słoneczne bardziej niż zwykle. Gabinety dermatologiczne często wyposażone w aparaturę umożliwiająca o wiele dokładniejsze obejrzenie znamion niż możemy to zrobić sami. Warto udać się do gabinetu w którym do dyspozycji lekarza jest dermatoskop - umożliwia obejrzenie znamienia w 10 - krotnym powiększeniu. Dzięki temu dermatolog będzie miał dokładną możliwość odróżnienia zmiany dysplastycznej od zwyczajnego pieprzyka.

Jeszcze lepszym rozwiązaniem jest poszukanie gabinetu w którym lupę dermatoskopu zastępuje kamera cyfrowa podłączona do komputera. W tym przypadku powiększenie jest aż 30-krotne. Jest to najbardziej precyzyjne badanie, zdjęcie wysyłane jest do komputera, który poddaje je szczegółowej analizie. Jedyny minus to brak refundacji takiego badania i oczywiście musimy wykonać je wówczas na własny koszt, który wykosi około 150 zł. Dla własnego zdrowia warto jednak czasem zainwestować i w porę wykryć potencjalnie złośliwą zmianę.

KOSMETYKI CHRONIĄCE PRZED UV - czy bezpieczne? NIE! 

Nie zawsze to co ma chronić nas przed szkodliwym działaniem promieniowania słonecznego jest dla nas korzystne. Istnieją preparaty ku temu przeznaczone, do których często dodaje się związek o nazwie benzophenon-3. Benzofenon pochłania promieniowanie UV, chroniąc m.in. sam kosmetyk przed zmianą właściwości pod wpływem promieniowania słonecznego. Związek ten ma potwierdzoną szkodliwość dlatego też prawnie dopuszczony jest do stosowania w kosmetykach - ale tylko w dopuszczalnym stężeniu (ok.0,5% bądź mniej). Jeżeli użyta ilość tego związku jest większa wówczas producent ma obowiązek poinformowania o tym na etykiecie. Jego negatywny wpływ polega na generowaniu wolnych rodników, co może przyczyniać się nie tylko do powstawania mikrourazów skóry, ale również czerniaka czy innych chorób nowotworowych skóry. Fakt ten jest zaskakujący, gdyż kupujemy produkt ufając że jest dla nas nie tylko korzystny ale przynajmniej bezpieczny - tym czasem niechcący możemy pobudzić powstanie na naszej skórze zmiany nowotworowej. Jedyne co możemy zrobić to pilnie wystrzegać się etykiet i idąc na zakupy mieć ze sobą krótką listę substancji, które nie powinny znajdować się w kosmetykach. W kremach z filtrem znajdować się może nie tylko benzofenon 3 ale również 4 i 9. Ponadto związki te mają działanie alergizujące - a co istotne dla mężczyzn - ze względu na budowę zbliżoną do hormonów żeńskich przypuszcza się, że mogą mieć wpływ na zaburzenie gospodarki hormonalnej.

Kawa - wpływ na wygląd i zdrowie

To często zadawane pytanie. Właściwie nie ma na nie dobrej odpowiedzi, gdyż zależy to od zdrowia i fizjologii indywidualnej osoby. Pod uwagę należy brać przyjmowane leki, choroby tj. zaburzenia układu sercowo-naczyniowego, choroby nerek, żołądka czy nadciśnienie. 

KAWA - CZY TO NAPÓJ ODPOWIEDNI DLA KAŻDEGO?

Niektórzy mogą wypić 5 filiżanek kawy na dzień i czuć się dobrze, a innym już po paru jej łykach trzęsą się ręce i serce przyspiesza. Jest to wynikiem nadwrażliwości na działanie kofeiny i osoba taka powinna absolutnie unikać spożywania nie tylko dużej ilości kawy ale również picia napojów energetycznych - jest to bowiem groźne dla zdrowia i życia. 

Zakładając jednak, że dobrze tolerujemy kofeinę powinniśmy również brać pod uwagę nasze ciśnienie tętnicze. Osoby cierpiące na nadciśnienie zdecydowanie nie powinny pić kawy, zwłaszcza w dużych ilościach. Szacując, że w jednej filiżance kawy znajduje się około 65 mg kofeiny to twierdzi się, że wypicie 3-4 filiżanek kawy przez zdrową osobę nie ma negatywnego wpływu na jej zdrowie. Zwykle twierdzi się, że bezpieczna ilość kofeiny mieści się w granicach 100-400 mg dziennie. 

Jak wiadomo do wyboru mamy różne rodzaje kawy i nie w każdej filiżance znajduje się tyle samo kofeiny. Orientacyjną zawartość kofeiny w 1 filiżance w różnie przyrządzonych kawach podałam poniżej:

• kawa parzona normalnie: 65-100 mg 
• kawa parzona po turecku: 80-120 mg
• espresso: 57 mg
• kawa rozpuszczalna: 95 mg

Rozmyślając nad tym jaką ilość kofeiny spożywamy dziennie warto wziąć pod uwagę także ilość wypitej herbaty, coca-coli czy napojów energetycznych - które również zawierają kofeinę. Także w niektórych tabletkach przeciwbólowych możemy znaleźć ten związek w ilości porównywalnej do wypicia jednej filiżanki kawy.

Dawka śmiertelna kofeiny to około 8g - trudno przedawkować kawę, gdyż kto byłby w stanie wypić jakieś 60 filiżanek kawy dziennie? Nie jest to jednak takie oczywiste w odniesieniu do napojów energetycznych typu shot - zwierają one ilość kofeiny odpowiadające zwykle ok. 2-3 filiżankom kawy, przy czym kofeina ta jest silnie skondensowana, gdyż napój jest mały (60 ml). Tak duże ilości nierozcieńczonej kofeiny zdecydowanie nie są dobre dla zdrowia, a zwłaszcza dla naszego żołądka oraz krążenia. 

Świeżo zmielona kawa jest źródłem wielu antynowotworowych utleniaczy. Neutralizuje ona wolna rodniki, które mogą być przyczyną zapoczątkowania w naszym organizmie zmian nowotworowych. 

WPŁYW KAWY NA WYGLĄD ZEWNĘTRZNY

Decydując się na duże ilości wypijanej kawy musimy mieć na uwadze - zwłaszcza my kobiety - że kawa odwadnia. W wyniku odwodnienia skóra staje się coraz bardziej sucha, usta są spierzchnięte, a ogólnie dobre samopoczucie po wypiciu kawy szybko się pogarsza. Kawa wypłukuje magnez z organizmu w wyniku czego człowiek czuje się osłabiony. Mowa tu oczywiście o kawie naturalnej, parzonej - gdyż rozpuszczalna tak naprawdę niewiele z kawą ma wspólnego. Moczopędne działanie kawy ma także i dobre strony - chroni np. przed zapaleniem pęcherza czy nowotworem dróg moczowych - szkodliwe substancje i bakterie są bowiem systematycznie wydalane. 

Poranne picie kawy nie tylko dodaje nam energii, ale również usprawnia działanie przewodu pokarmowego. Nie powinno się jednak pić jej na czczo by nie drażnić śluzówki żołądka. Jeżeli pijemy kawę bez dodatku cukru i mleka lub śmietanki - pomoże nam ona lekko schudnąć. 

Istnieje taki pogląd, że picie kawy wzmacnia cebulki włosów w wyniku czego stają się one mocniejsze i zdrowsze. Nie byłabym jednak w tym temacie taką optymistką, gdyż po pierwsze składniki kawy zanim zdążą dotrzeć do cebulki włosa zostają usuwane z organizmu, a po drugie jeśli już dotrą to są to ilości tak znikome, że ich wpływ na kondycję włosów jest znikomy.

DLACZEGO KAWA Z MLEKIEM?

Po mleko do kawy powinniśmy sięgać chętnie nie tylko dlatego, by polepszyć jej smak, ale również by uzupełniać poziom wapnia. Wapń jest bowiem kolejnym składnikiem prócz magnezu, który kawa wypłukuje z organizmu. Przy długotrwałym piciu może to po kilku latach skutkować pojawieniem się osteoporozy czy zmian zwyrodnieniowych. Kości nie są tak twarde jak kiedyś, a zęby stają się słabsze i podobnie jak kości - bardziej kruche.

WPŁYW PRZYGOTOWANIA KAWY NA ZDROWIE

Na ten moment twierdzi się, że najkorzystniej dla zdrowia parzyć kawę przy użyciu ekspresu wysokociśnieniowego, który posiada filtr wychwytujący substancje drażniące. Dlaczego szkodzi kawa po turecku? Otóż, gdy zmielone ziarna kawy pozostają w długim kontakcie z gorącą wodą lub są z nią gotowane jak ma to miejsce podczas przygotowywania kawy po turecku - do kawy uwalniane są szkodliwe tłuszcze negatywnie wpływające na pracę wątroby oraz poziom cholesterolu. Zarówno jednak kawa parzona po turecku jak i z ekspresu zawiera związki diterpenowe (kafestol i kahweol) o silnym działaniu drażniącym na śluzówkę żołądka, których zwykły ekspres do kawy może nie usunąć. 

BMI - ważny także dla zdrowia

BMI (ang. Body Mass Index) jest wskaźnikiem masy ciała. Jego przeliczenie opiera się na bardzo prostym wzorze uwzględniającym wagę i wzrost. Dokładniej mówiąc BMI obliczamy poprzez podzielenie masy ciała (kg) przez wzrost podniesiony do kwadratu (m). Dla ułatwienia analizy czy uzyskany przez nas wskaźnik jest prawidłowy, czy też wskazuje na nadwagę lub niedowagę - w internecie dostępnych jest wiele tabeli rozgraniczonych dodatkowo na płeć by wynik był bardziej wiarygodny. Nie istnieją tabele w odniesieniu do dzieci, BMI odczytuje się jedynie dla osób dorosłych. W celu określenia prawidłowego rozwoju dziecka stosuje się tzw. siatki centylowe dostosowane dla danej populacji. 

Dzięki określeniu własnego BMI mamy możliwość zorientowania się, czy możemy być narażeni na zwiększone ryzyko zachorowania na choroby związane z nadwagą.

Wskaźnik ten jest oczywiście nie do końca dokładny, gdyż osoba intensywnie rozwijająca własne mięśnie może mieć BMI wskazujące na otyłość co będzie nieprawdą, gdyż osoba taka nie ma za dużo tkanki tłuszczowej tylko rozwiniętą masę mięśniową. Wskaźnik ten nie jest zadem dokładny również w odniesieniu do zagrożenia chorobami.

OGÓLNY ZAKRES BMI: 

a) wg podstawowej klasyfikacji:

• < 18,5 – niedowaga
• 18,5–24,99 – wartość prawidłowa
• ≥ 25,0 – nadwaga

b) wg poszerzonej klasyfikacji:

• < 16,0 – wygłodzenie
• 16,0–16,99 – wychudzenie (spowodowane często przez ciężką chorobę lub anoreksję)
• 17,0–18,49 – niedowaga
• 18,5–24,99 – wartość prawidłowa
• 25,0–29,99 – nadwaga
• 30,0–34,99 – I stopień otyłości
• 35,0–39,99 – II stopień otyłości (otyłość kliniczna)
• ≥ 40,0 – III stopień otyłości (otyłość skrajna)

PONIŻEJ ZNAJDUJE SIĘ TABELA Z WYNIKAMI BMI: 

KIEDY ZATEM BMI MOŻE DAĆ WYNIK NIEWIARYGODNY?

• u sportowców, kulturystów
• u kobiet ciężarnych, lub tuż po porodzie
• u osób starszych, gdy nie zawsze możemy określić dokładny ich wzrost m.in. przez skrzywienia kręgosłupa, czy wady postawy uniemożliwiające swobodne wyprostowanie ciała

NA JAKIE CHOROBY JESTEŚMY BARDZIEJ NARAŻENI MAJĄC OTYŁOŚĆ?

• cukrzyca typu II
• miażdżyca
• nadciśnienie
• wysoki cholesterol
• zaburzenia oddychania podczas snu
• choroba niedokrwienna serca
• rak jelita grubego
• rak trzonu macicy
• rak piersi

JEŻELI MASZ NADWAGĘ, WARTO JUŻ OD DZIŚ ZMIENIĆ SWOJE PRZYZWYCZAJENIA ŻYWIENIOWE. W PRZYPADKU NADWAGI ZBAWIENNY JEST RUCH - odbywaj codziennie chociażby 15 minutowe spacery w stosunkowo szybkim tempie, przy czym w swej diecie unikaj spożywania tłustych potraw i słodkich przekąsek. Zamień je na świeże owoce, warzywa, kolorowe sałatki cieszące oko swym wyglądem lub sycące, a nisko kaloryczne koktajle. 

PONIŻEJ TABELA Z PRZECIĘTNĄ ZALECANĄ MASĄ CIAŁA W ODNIESIENIU DO WIEKU :

Otyłość 

Otyłość klasyfikowana jest jak przewlekła choroba powstała w wyniku nadmiernego dostarczania do organizmu pokarmu o wysokiej zawartości kalorii - bądź też spożywania jedzenia w ilości przewyższającej naturalne zapotrzebowanie organizmu - przy niedostatecznym jego spalaniu poprzez aktywność fizyczną. Nadmiar kalorii odkłada się wówczas w postaci tkanki tłuszczowej. Otyłość jest niebezpieczną chorobą, bowiem towarzyszy jej wiele powikłań - głównie ze strony układu sercowo-naczyniowego. Największe ryzyko pociąga za sobą otyłość brzuszna. Pojawiają się zaburzenia przemiany materii, co za tym idzie nadciśnienie tętnicze, choroba wieńcowa, cukrzyca oraz inne choroby układu krążenia.  

Właściwą masę ciała można również obliczyć w bardzo prosty sposób odejmując od własnego wzrostu (w cm) liczbę 100. Otrzymamy wówczas właściwą przybliżoną masę ciała (w kg). Nie dla każdego jednak wskaźnik taki sprawdza się idealnie może się bowiem okazać, że waga niższa niż otrzymana ze wzoru również będzie odpowiednia - ten problem należy już przemyśleć indywidualnie. 

Wpływ czynników genetycznych na działanie leków

Farmakogenetyka - pojęcie stosowane często zamiennie z terminem farmakogenomika. Jest to dział farmakologii klinicznej zajmujący się:

• wpływem genotypu i fenotypu człowieka na działanie i losy leków w organizmie.
• –nadmierne działanie leku (zmniejszenie biotransformacji)
• –niedostatecznego lub nieobserwowalnego działania leku (zwiększenie biotransformacji)
• –wystąpienie toksycznych i innych działań niepożądanych
• –związkiem z występowaniem pewnych chorób (np. nowotworów) związanych ze stosowaniem leku

Mutacje odpowiedzialne za efekty niepożądane dotyczą często białek enzymatycznych biorących udział w biotransformacji leku lub pośredniczących w jego działaniu (białka receptorowe). Podstawowe znaczenie w biotransformacji leków ma cytochrom P450.

Tego typu defekty genetyczne nie powodują żadnych objawów, dopóki danej substancji leczniczej nie zastosuje się u osoby obciążonej.

Celem farmakogenetyki jest ocena wpływu czynników genetycznych na przebieg terapii i występowanie objawów ubocznych, analizy genów kandydujących, które związane są z farmakoki-netycznym i farmakodynamicznym mechanizmem działania leków.

Badania farmakogenomiczne: Dotyczą badania całego genomu, tj. badania polimorfizmu genów, badania ekspresji genów oraz badania proteomu w odniesieniu do efektu terapeutycznego leku. Zakłada się, że w przyszłości wyniki badań farmakogenomicznych pozwolą przewidzieć ryzyko wystąpienia objawów niepożądanych oraz skuteczność leków.

Badania farmakogenetyczne antydepresantów

Przedmiotem badań farmakogenetycznych leków przeciwdepresyjnych jest najczęściej analiza polimorfizmów genów związanych z neuroprzekaźnictwem serotoninergicznym i noradrenergicznym. Wyniki wielu badań wskazują na związek polimorfizmu genu kodującego transporter serotoniny z efektem leczenia selektywnymi inhibitorami wychwytu zwrotnego serotoniny.

ACETYLACJA 

Leki tj. izoniazyd, sulfonamidy, prokainamid, ulegają biotransformacji (przyłączenie do ich cząsteczki kwasu octowego). Proces ten nazywa się acetylowaniem i prowadzi do dezaktywacji leków. 

Wyróżniamy 2 grupy pacjentów pod względem sprawności acetylowania : 

• U szybko acetylujących podanie przeciętnej dawki INH (izoniazyd - lek przeciwgruźliczy) - nie wywiera działania leczniczego. 

• U wolno acetylujących - może powodować kumulację leku i zatrucie (np. zapalenie wielonerwowe po stosowaniu izoniazydu występuje prawie 4-krotnie częściej u wolnych acetylatorów).

U przedstawicieli rasy białej jest po ok. 50% szybko- i wolno-acetylujących. U Japończyków i Eskimosów przeważają wolno-acetylujący.

DZIEDZICZNE ENZYMOPATIE:

• Genetycznie uwarunkowana jest również nadwrażliwość na sukcynylocholinę - lek zwiotczający mięśnie prążkowane stosowany w chirurgii. Przyczyną nadwrażliwości jest dziedziczna enzymopatia dotycząca osoczowej acetylocholinoesterazy. U ludzi z tą enzymopatią prawidłowa dawka sukcynylocholiny może spowodować długotrwały bezdech, prowadzący niekiedy nawet do śmierci. 
• Znane jest wiele dziedzicznych enzymopatii warunkujących nieprawidłowe reagowanie na różne leki - np. hemoliza krwinek czerwonych na podawanie właściwych dawek takich leków jak np. sulfonamidy, chloramfenikol, niektóre leki przeciwgrzybicze, nitrogliceryna i wiele innych.

Genotypowo zdeterminowana jest także reaktywność na leki działające na autonomiczny układ nerwowy. Leki adrenergiczne (pobudzające zakończenia układu współczulnego) działają znaczenie silniej na ludzi rasy białej niż na ludzi rasy czarnej.

KINETYKA LEKÓW A OTYŁOŚĆ:

• Nadmiar tkanki tłuszczowej może wpływać na parametry kinetyki leków, stosowanych u ludzi otyłych, przez zmianę wielkości ich dystrybucji, szybkości metabolizmu i wydalania. 
• Na podstawie licznych badań kinetyki leków w otyłości wykazano, że całkowita masa ciała (TBW) nie zawsze jest właściwym wskaźnikiem, na podstawie którego ustala się dawki leków.

Komórki tkanki tłuszczowej zawierają głównie tłuszcz, w samej tkance jednak jest obecny płyn międzykomórkowy, w którym mogą również rozmieszczać się leki. Wpływ nadmiaru tkanki tłuszczowej na objętość dystrybucji leku zależy także od ilości leku wiązanego przez samą tkankę. Jeśli lek wykazuje duże powinowactwo do tkanki tłuszczowej (lek lipofilny) i jest mocno przez nią wiązany, to duża jego ilość kumuluje się i istotnie zwiększa się jego objętość dystrybucji. 

U śmiertelnie otyłych osób zwiększa się więc objętość dystrybucji leku, ponieważ jej wielkość zależy zarówno od ilości krwi krążącej, wielkości organów wewnętrznych, jak i od stopnia wiązania leku z białkami krwi i receptorami w narządach.

Przykładami leków o charakterze lipofilnym są diazepam, werapamil, karbamazepina. Paradoksalnie, również objętość dystrybucji niektórych leków o charakterze polarnym, dobrze rozpuszczalnych w wodzie, o słabym powinowactwie do tkanki tłuszczowej, może ulec zwiększeniu u osoby otyłej. 

Przyczyną zmian objętości dystrybucji u osób otyłych tej grupy leków jest obecność w organizmie dodatkowej ilości płynu międzykomórkowego zgromadzonego w tkance tłuszczowej.

Inne przykłady wpływu czynników genetycznych na działanie leków:

• Kolejny przykład dotyczy małej skuteczności leków wpływających na transmisję cholinergiczną w mózgu w chorobie Alzheimera. Dzięki badaniom genetycznym wiadomo, że niektórzy chorzy z genem dla apolipoproteiny E są mało podatni na leczenia takryną. Ci pacjenci powinni być leczeni inaczej.

• Inny przykład: u niektórych chorych z hipercholesterolemią podawanie statyn jest nieskuteczne i wynika to ze zidentyfikowanego defektu genetycznego współistniejącego z chorobą.

Leki oparte na genomice

Ruszyła już produkcja leków oparta na genomice. Amerykański Federalny Urząd ds. Żywności i Leków (FDA) zaaprobował aż 50 nowych leków, których działanie jest zgodne z wynikami badań genetycznych. Nie chodzi tu tylko o leki będące produktami ludzkich rekombinowanych genów lub o samą "czystą" terapię genową (zastępowanie zmutowanego genu "zdrowym" albo wprowadzanie genu fałszującego, hamującego jakąś patologiczną czynność), lecz o takie leki, których działanie oparto na rezultatach badań nad wpływem genów na określone struktury i mechanizmy wewnątrz-cytoplazmatyczne i błonowe.

Terapia fagowa lekoopornych zakażeń bakteryjnych – możliwości i ograniczenia

Wzrastająca lekooporność bakterii stawia wyzwanie dla współczesnej nauki. Wydawało się, że wynalezienie antybiotyków raz na zawsze zakończy walkę z zakażeniami bakteryjnymi jednak drobnoustroje okazały się być trudniejszym przeciwnikiem niż można to było przewidzieć. Ich wzrastająca lekooporność sprawia, że istnieją szczepy których nie potrafimy zwalczyć za pomocą środków farmakologicznych. 

A niebezpieczeństwo wzrasta. Inwazja opornych szczepów bakteryjnych na człowieka o obniżonej odporności może zaowocować nawet posocznicą. Niektórzy eksperci twierdzą wręcz, że nadejdzie era „poantybiotykowa” kiedy zakażenia bakteryjne znów staną się przyczyną ciężkich powikłań i zgonów. Obawy mają także firmy farmaceutyczne, które wycofują się z badań i produkcji nowych antybiotyków ponieważ koszty i ryzyko niepowodzenia są zbyt duże. Na ten moment zagrożenie nie jest pewnie aż tak ogromne jak przedstawiają to media, jednak zaczęto zastanawiać się nad alternatywą dla antybiotyków. Spore nadzieje pokłada się właśnie w terapii fagowej. Choć na dobroczynne działanie fagów zwrócono uwagę już na początku ubiegłego wieku, badania zarzucono wraz z odkryciem penicyliny i wejściem na rynek antybiotyków, których przewagą było niewątpliwie szybsze działanie i wysoka skuteczność. 

„Ale… co to jest ten fag” ? 

Chyba każdy dorosły człowiek zdaje sobie sprawę, że otaczają go miliony bakterii. Natomiast procent ludzi którzy wiedzą o istnieniu bakteriofagów jest już bardzo niewielki. Choć tak mało znane – stanowią najliczniejszą i najbardziej zróżnicowaną grupę wirusów, bowiem występują powszechnie w środowisku naturalnym i to w ogromnej ilości. Trudno się temu dziwić, gdyż wszędzie tam, gdzie znajdują się bakterie, istnieją swoiste dla danego szczepu fagi. Poprzez fakt, że żerują one na bakteriach, stanowią naturalny czynnik regulujący liczebność populacji bakteryjnych w przyrodzie. Fagi spożywane są wraz z pokarmem, a niektóre ujęcia wody mogą zawierać nawet do biliona wirionów na mililitr. 

Fagi można sklasyfikować na dwie podstawowe grupy : zjadliwe oraz łagodne. Zjadliwe namnażają się i zabijają komórki bakteryjne, łagodne natomiast wbudowują własny materiał genetyczny w chromosom bakteryjny, dzięki czemu mogą istnieć przez wiele pokoleń. Fagi różnią się zarówno pod względem budowy jak i posiadanego materiału genetycznego. Najliczniejszą grupę stanowią bakteriofagi o DNA dwuniciowym - ich budowa może być różna, choć z reguły posiadają wielościenną główkę i ogonek. Są zdecydowanie największe, gdyż ich rozmiar wynosi około 100 nm. Inne mogą zawierać jednoniciowy DNA, są to głównie fagi o budowie helikalnej lub wielościennej wielkości ok.27 nm. Materiał genetyczny może stanowić także sam RNA, fagi takie mają budowę wielościenną i wielkości 20-25 nm. 

Wyjątkową cechą bakteriofagów jest to, że mogą zwalczać bakterie, które nabyły oporność na antybiotyki. Do zwalczania bakterii chorobotwórczych wykorzystuje się jedynie niektóre szczepy bakteriofagów, gdyż dany bakteriofag oddziałuje ściśle na konkretny szczep bakterii. Spektrum działania obejmuje jednak zarówno bakterie G- jak i G+. 

Za swoistość i zjadliwość fagów wobec konkretnego szczepu bakterii odpowiadają białka (adhezyny) oraz różne enzymy wchodzące w skład cząsteczki faga. Rolą adhezyn jest rozpoznawanie obecnych na powierzchni bakterii cząsteczek cukrowych, lipopolisacharydów (LPS), czy nawet fimbrii. Z kolei aby fag mógł wtargnąć do wnętrza komórki gospodarza, a co za tym idzie wprowadzić tam własny materiał genetyczny konieczna jest uprzednia degradacja osłon komórkowych bakterii. Skuteczną bronią bakteriofagów są w tym przypadku enzymy lityczne, które poprzez hydrolityczny rozkład białkowych i cukrowych składników peptydoglikanu, działają zarówno od strony zewnętrznej bakterii jak też od jej wnętrza. Gdy bowiem fag ulegnie namnożeniu w komórce bakteryjnej, konieczna jest degradacja błony komórkowej od wewnątrz, tak by nowo powstałe fagi mogły zostać uwolnione. 

Podsumowując, fagi przyłączając się do określonych receptorów w ścianie komórkowej bakterii, mają zdolność wnikania i wbudowania w genom bakteryjny własnych genów w taki sposób, że niczego nie świadoma bakteria zaczyna produkować kopie fagów, często do momentu aż zostanie przez nie rozerwana. 

Nawiązując jeszcze do enzymów, fagi zakażające szczepy E. coli K1 posiadają enzymy, które niszczą polisacharydową otoczkę zbudowaną z kwasu polisjalowego (PSA) zwanego inaczej kwasem kolominowym. Jak do tej pory wyizolowano kilka bakteriofagów zdolnych do zakażania bakterii z otoczką PSA. Fagi te wykazują aktywność endosjalidaz (EC 3.2.1.129), które katalizują reakcje cięcia polimeru. Podejrzewa się, że enzym powodujący degradację bakteryjnego polisacharydu otoczkowego znajduje się na filamencie fagowym. Przykładami fagów o aktywności endosjalidaz są fagi ФK1E oraz PK1A. 

Innym enzymem litycznym jest np. lizyna PlyG otrzymana w wyniku działania faga γ swoistego dla laseczki wąglika Bacillus anthracis. Przetrwalniki tej bakterii znajdują się na liście najgroźniejszych czynników broni biologicznej, dlatego umiejętność ich zwalczenia jest bardzo ważna. Wykazano, że już 20 jednostek białka PlyG niszczy bakterie wąglikowe w ciągu 15 minut. 

Żyjemy w czasach, gdzie inżynieria genetyczna umożliwia modyfikowanie enzymów fagowych w celu zwiększenia ich trwałości, aktywności oraz poszerzenia spektrum działania co czynie je jeszcze skuteczniejszymi w walce z bakteriami.

Terapia fagowa kontra standardowe metody leczenia 

Częste i nie zawsze uzasadnione stosowanie antybiotyków doprowadziło do powstania bakterii opornych na chemiofarmaceutyki. Można powiedzieć, że historia zatoczyła koło i znów zachodzi potrzeba odkrycia nowej „broni” do walki z bakteriami. Fenomenem fagów w porównaniu do antybiotyków jest wąskie spektrum ich działania, co czyni je wyjątkowo precyzyjnym narzędziem diagnostycznym. Działają co prawda wolniej od środków farmakologicznych , jednak w efekcie niszczą jedynie wyznaczony szczep bakterii. Antybiotyki zaś -mówiąc potocznie- „wybijają” całą napotkaną florę bakteryjną, powodując np. częściowe wyjałowienie przewodu pokarmowego z bakterii pożytecznych dla organizmu, co może skutkować biegunką lub nawet grzybicą. Warto również zwrócić uwagę na fakt, że fagi w odróżnieniu od związków chemicznych nie są małymi, zdolnymi do modyfikacji cząsteczkami, nie powodują zatem niszczenia metabolizmu użytkownika. Kolejnym plusem terapii fagowej jest unikatowa zdolność fagów do replikacji w komórkach prokariotycznych i jednocześnie brak możliwości namnażania w komórkach eukariotycznych, przez co można je uznać za bezpieczne dla pacjenta. Antybiotyki często mają problem z dotarciem do miejsca infekcji, co utrudnia dostarczenie leku do wszystkich bakterii. Po podaniu niewielkiej dawki fagów - „lekarstwo” samo się namnoży, a w dodatku uwolnienie fagów potomnych zajdzie od razu w miejscu infekcji. Wystarczy więc jedna sukcesywnie zakażona bakteria, by ułatwić zidentyfikowanie i penetracje kolejnych potencjalnych gospodarzy, co w porównaniu do specyficzności antybiotyków daje znacznie lepsze efekty. Bakterie oczywiście mogą zyskać odporność, jednak w przeciwieństwie do antybiotyków, które raz podane nie zmieniają się – fagi mogą ewoluować razem z bakterią. 

Zdecydowaną zaletą terapii fagami są niskie koszty i krótki czas produkcji, w porównaniu z kosztami jakie trzeba ponieść by wytworzyć nowy antybiotyk, którego samo opracowanie zajmuje czasem lata i pochłania ogromne środku finansowe. Fagi mogą być hodowane na niemal każdej standardowej pożywce, a wyizolowane mogą być przetrzymywane przez relatywnie długi okres czasu. 

Owszem, terapia fagowa posiada wiele zalet, aczkolwiek nie wystarczą one by uczynić z niej alternatywną metodę dla obecnych standardów leczenia. Jednym z największych ograniczeń jest zdolność fagów do kodowania genów toksyn bakteryjnych. Oznacza to, że w procesie lizogenii mogą one przekształcać nieszkodliwe bakterie w patogeny. Istnieją już pewne koncepcje rozwiązania tego problemu jednak prowadzą one do ograniczenia ilości dostępnych dla terapii fagów, bowiem należałoby eliminować z terapii fagi zdolne do lizogenii lub też posiadające geny odpowiedzialne za tą właściwość. Innym sposobem jest zastosowanie kombinacji fagów o w pełni poznanych właściwościach z fagami, które nie są poznane, ale nie mają zdolności replikacji, a spełniają jedynie rolę wektorów dostarczających geny kodujące czynniki antybakteryjne. Oczywistym jest także, że fagi nie są „idealnymi zabójcami”, nigdy nie wybiją bakterii w 100% gdyż tak naprawdę wybiłyby się same. Tu przewagę zyskują antybiotyki, które „nie mają w tym żadnego interesu” by utrzymać jakąkolwiek bakterię przy życiu. 

Kolejnym utrudnieniem jest to, że fagi są rozpoznawane przez organizm jako swego rodzaju czynniki obce, a co za tym idzie są szybko usuwane i nie mają często wystarczającej ilości czasu na to by dotrzeć i zwalczyć wszystkie infekujące bakterie. Istnieje możliwość, tzw. „seryjnego pasażowania” w celu wyizolowania fagów o efektywności znacznie przewyższającej skuteczność ich pierwotnych odpowiedników. Wydłużony zostaje także czas przebywania tych szczepów w organizmie. Możliwe jest, że bakteria uodporni się na danego faga, jednak jest to rzadko spotykane, gdyż poprzez stosowanie koktajli fagowych (mieszanin różnego rodzaju fagów) eliminujemy ten problem już na starcie. 

Terapia fagowa w praktyce 

Terapię fagową możemy podzielić m.in. ze względu na drogę podawania fagów, np. doustnie, miejscowo, bezpośrednio do tkanek lub systemowo. Jej skuteczność w dużej mierze zależy od siły wiązania się bakteriofaga do bakterii, jej lizy i amplifikacji wirionów. Dawka także ma znaczenie, gdyż jeśli leczenie zostanie podjęte w późnej fazie infekcji, może zaistnieć potrzeba kompensacji poprzez zastosowanie zwiększonej dawki bakteriofagów. Konieczne jest zainfekowanie przez faga przynajmniej jednej bakterii, zanim ich liczba będzie tak duża, że procesy związane ze wzrostem i metabolizmem patogenu staną się szkodliwe lub uciążliwe dla pacjenta. Tak więc najważniejszy jest precyzyjny dobór fagów, podanie ich w odpowiedniej ilości oraz rozpoczęcie terapii we właściwym czasie. Najczęściej stosuje się wolne fagi lub bakterie zainfekowane przez danego bakteriofaga, co ma na celu dostarczenie wirionów do docelowej lokalizacji. Fagi podane do organizmu mogą przenikać do krwioobiegu, a stamtąd penetrować np. do nerek, śledziony, wątroby czy prostaty. Możliwa jest także dystrybucja do zainfekowanych miejsc poprzez naczynia limfatyczne. Wykazano, że fagi nie tracą swych zdolności bakteriobójczych nawet po przekroczeniu bariery krew-mózg. 

Obecnie, bakteriofagi mogą stanowić alternatywę dla antybiotyków np. w leczeniu pooparzeniowych infekcji bakteryjnych, które mają często miejsce w wyniku powikłań na skutek ciężkich poparzeń trzeciego stopnia. Fagi wymierzone są tu głównie przeciwko bakterii Pseudomonas aeruginosa, odpornej na różne rodzaje antybiotyków. Ciężka do zwalczenia, a niestety jest bakterią, która występuje najczęściej w infekcjach pooparzeniowych. Terapia polega tu na spryskiwaniu miejsca infekcji koktajlem złożonym z wielu gatunków fagów co ma zapobiegać uodpornieniu bakterii na danego faga. Koktajl ma postać aerozolu, choć można sporządzać także roztwory, używane później np. do dezynfekcji instrumentów medycznych i powierzchni na salach operacyjnych. Roztwory można stosować także miejscowo u pacjentów przed operacją. Dobre wyniki przynosi leczenie pacjentów z nawracającymi zakażeniami układu moczowego czy tez przewlekłymi infekcjami zatok. Naukowcy mają nadzieję, że w przyszłości bakteriofagi będą mogły pomóc osobom cierpiącym na tzw. zespół stopy cukrzycowej, wówczas dochodzi do poważnego zakażenia, a jedynym wyjściem by uratować życie chorego jest amputacja nogi. 

Statystycznie terapia fagowa jest w 80% skuteczna w przypadku zakażeń Enterococcus, a nawet w 90% w przypadku Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli oraz Klbsiella pneumoniae.

Wkład Polaków w badania nad fagami

Wraz z wynalezieniem penicyliny i wejściem na rynek pierwszych antybiotyków przestano interesować się fagami. W Polsce pierwszy udokumentowany przypadek terapii fagami pochodzi z lat 1926-27 z kliniki Chirurgii UJ w Krakowie. Wówczas terapia fagowa uratowała życie pisarki Marii Dąbrowskiej, która podczas wojny zachorowała na ropne zapalenie nerek (urosepsę). Podczas gdy świat zarzucił temat fagów, polscy naukowcy z Wrocławia nie ustawali w badaniach. Poprzez publikacje i udział w kongresach naukowych starali się zainteresować środowisko medyczne fagami. Aby przekonać się na własnej skórze jak skuteczna jest terapia fagami wystarczyło przesłać do instytutu płytkę z hodowlą bakterii, a naukowcy dobierali fagi szczególnie zjadliwe dla danego szczepu. Lekarstwo miało formę butelki z płynem przeznaczonym do picia, gdyż fagi mogą bez problemu migrować przez ścianę jelit. Cena za butelkę była niewielka natomiast rezultaty naprawdę zaskakujące. Dzięki fagom – z gardła znikały leczone przez lata gronkowce, goiły się rany i ropiejące owrzodzenia. Niestety, kuracja bakteriofagami nie spełnia wszystkich wymagań aby można je było uznać za lek. 

W 2005r Instytut utworzył Ośrodek Terapii Fagowej, którego celem jest prowadzenie terapii fagowej w oparciu o typowanie fagowe i przygotowywane w instytucie preparaty fagowe. Terapia dostępna jest w ramach terapii eksperymentalnej, której idea wynika z Deklaracji Helsińskiej: 

„W czasie leczenia pacjenta, w przypadku gdy sprawdzone metody profilaktyki, diagnostyki i leczenie nie istnieją lub są nie skuteczne, lekarz za świadomą zgodą pacjenta, musi mieć swobodę zastosowanie nie potwierdzonych lub nowych metod profilaktycznych, diagnostycznych i leczniczych, jeśli w jego ocenie mogą one przynieść nadzieję na uratowanie życia, przywrócenie zdrowia lub ulgę w cierpieniu. Tam gdzie jest to możliwe, metody te powinny stać się przedmiotem eksperymentu prowadzonego w celu udowodnienia ich bezpieczeństwa i skuteczności.”

Wkład polskich naukowców w badania nad terapią fagową jest ogromny, gdyż w Instytucie Immunologii i Terapii Doświadczalnej Pan we Wrocławiu, doświadczenia prowadzone są już od momentu jego założenia w 1952r przez prof. Ludwika Hirszfelda. 

Bardzo dobrymi wynikami w stosowaniu terapii fagowej może pochwalić się także Eliava Institute Tbilisi w Gruzji. Z powodzeniem udało się zwalczać tam takie schorzenia jak np. ropne zapalenie szpiku kostnego, zakażenia ran odleżynowych i pooparzeniowych a także zakażenia różnego typu owrzodzeń. Warto dodać, że w Gruzji bakteriofagi są powszechnie stosowane w lecznictwie i można je zakupić w aptece. Dla przykładu, preparat Pyobacteriophage wymierzony jest przeciwno staphylokokom, streptokokom, Escherichia coli, oraz Pseudomonas aeruginosa (pałeczka ropy błękitnej).

Wykorzystanie terapii w zwalczaniu patogenów u roślin i zwierząt 

Terapia nie ogranicza się jedynie do zwalczania infekcji bakteryjnych u ludzi. Jako, że fagi można wykorzystać wszędzie tam, gdzie znajdują się ich naturalni gospodarze – bakterie, z powodzeniem można stosować je także u roślin czy zwierząt (np. ryb). Bywa, że zachodzi potrzeba redukcji ilości patogenów, choćby do celów przemysłowych. 

Dzięki wykorzystaniu terapii fagowej można kontrolować wzrost patogenów roślinnych. Zwykle celem jest ograniczenie rozmiarów populacji określonych bakterii (tzw. biokontrola). Aby tego dokonać, wprowadza się specyficzny rodzaj fagów do interesującego nas ekosystemu. Ogromną zaletą takiego rozwiązania jest ograniczenie stosowania środków chemicznych – w tym przypadku antybiotyków. 

Jak do tej pory, udało się skutecznie zwalczyć zakażenia roślin przez takie bakterie jak : 

- Xanthomonas pruni – bakteryjna plamistość drzew pestkowych, 

- Xanthomonas campestris –u kapusty, drzew brzoskwiniowych i pieprzu oraz w przypadku tzw. rdzy hbakteryjnej pomidorów, 

- Salmonella – na świeżo ściętych owocach, 

- Ralstonia solancacearum – infekcje u tytoniu, 

- Pseudomonas fluorescens – plamistość rdzawa grzybów, 

- Streptomyces scabies – infekcje ziemniaków (tzw. parch zwykły ziemniaka), 

- bakterie odpowiedzialne za plamistość liści fasoli Mung, 

- i inne 

Ciekawym pomysłem jest stosowanie fagów w celu zwiększenia ilości wiązanego azotu przez bakterie brodawkowe. Dobiera się fagi specyficzne względem infekcji bakterii konkurencyjnych w stosunku do szczepów brodawkowych. Powoduje to namnożenie bakterii wiążących azot oraz zwiększenie ilości plonów roślin motylkowych. 

Choć zastosowanie terapii fagowej świetnie wypada w badaniach i dostarcza na pozór wielu korzystnych rozwiązań dla rolnictwa, nie łatwo wdrożyć ją w życie. Głównym problemem jest przekonanie rolników do wykorzystania nowych technologii. Zwłaszcza, że wiąże się to dla nich z nowymi wydatkami, których i tak mają wiele z powodu walki z chwastami, wirusami roślinnymi czy też grzybami. Kolejnym problemem jest przeniesienie wyników uzyskanych na małą skalę w laboratorium, na ogromne pola uprawne. Często także ludzie nie do końca zaznajomieni z tematem obawiają się, że fagi przenikną do ich pożywienia oddziałując niekorzystnie na organizm. Są to obawy całkowicie nieuzasadnione, jednak gdy człowiek nie mający pojęcia o terapii fagowej słyszy o ingerencji w rozwój rośliny poprzez zastosowanie wirusów – w pierwszej chwili ma negatywne skojarzenia. 

Gdyby porównać przebieg zakażeń bakteryjnych u człowieka i roślin pojawia się jeszcze jeden problem. Mianowicie, w przypadku roślin patogenne mikroorganizmy przyjmują często postać zbitej i gęstej masy, która nie tyle utrudnia co wręcz uniemożliwia efektywną adsorpcję faga do bakterii. W dodatku owa masa otoczona jest pozakomórkowymi polisacharydami co powoduje, że wydajność terapii jest jeszcze niższa. 

Terapię fagową udało się zastosować także do leczenia infekcji u zwierząt hodowlanych. Jedną z bardziej znanych chorób jest zakażenie kurczaków wywołane przez bakterię Campylobacter jejuni. Zakażenie tą bakterią jest bardzo częste, zważywszy na to, że powoduje chorobę przewodu pokarmowego o charakterze zakaźnym. Szacuje się, że jest ona odpowiedzialna za prawie 500 mln przypadków biegunki rocznie. Choć Campylobacter jejuni żyje w przewodzie pokarmowym zwierząt hodowlanych nie wywołując negatywnych skutków, to gdy dojdzie do zakażenia człowieka, pojawiają się objawy tj.: biegunka, wysoka gorączka, bóle brzucha i mdłości. Bakteria ta sieje szczególne spustoszenie na farmach drobiu, gdyż wydalana jest z kałem zwierząt przez co rozprzestrzenia się niezmiernie szybko. Można zwalczać ją antybiotykami jednak ich długie stosowanie wpłynie negatywnie zarówno na organizm zwierzęcia jak i na osoby spożywające później mięso czy jaja. Na pomysł zwalczania bakterii Campylobacter jejuni jej naturalnymi wrogami wpadła grupa naukowców z Uniwersytetu w Nottingham, pracująca pod przewodnictwem Catherine Loc-Carrillo. Udało im się wyizolować fagi atakujące Campylobacter jejuni z odchodów zakażonych kurcząt, namnożyć je i przekształcić w naturalny lek. Podane kurczakom, w ciągu zaledwie trzech dni zmniejszyły ilość bakterii Campylobacter jejuni w jelitach kurczaków o 100 a nawet 100 tys. razy, zależnie od zastosowanej dawki i typu wirusa. 

Fagoterapię można zastosować także w odniesieniu do innych zwierząt, skutecznie leczono już zakażenia m.in: 

- aeromonas hydrophila i Edwardsiella tarda u węgorzy, 

- E. coli u bydła i ptactwa domowego, 

- Salmonella enterica u kurczaków, 

- Salmonella typhimurium u kurczaków i świń, 

- Pseudomonas plecoglossicida u ryb, 

- Lactococcus garyieae u ryb morskich z gatunku Seriola dorsalis, 

- Vibrio anguillarum u ryb Chanos chanos. 

Terapia daje także możliwość leczenia posocznicy, zapalenia mózgu oraz opon mózgowych u bydła ze znacznie mniejszą wydajnością niż przy leczeniu antybiotykami. Stosuje się tu fagi wysoce aktywne i lizujące w warunkach in vitro, posiadające jednocześnie zdolność przyłączenia się do antygenu K1 szczepu E. coli. Leczenie jest w tym przypadku bardzo szybkie, gdyż już po 5 minutach od wstrzyknięcia do mięśnia, fagi znajdowane są we wszystkich badanych tkankach – w wątrobie, krwi, mięśniach, mózgu oraz śledzionie. Badaniami objęto także skuteczność terapii u krów chorych na czerwonkę wywołaną toksynami produkowanymi przez Escherichia coli. U krów które pomyślnie zareagowały na leczenie bakteriofagami, ilość patogenów w odcinku żołądkowo-jelitowym była znacznie niższa, a dopóki toksyczna E. coli była obecna w organizmie, fagi były wydalane z kałem. 

Podsumowanie 

Terapia fagowa stwarza możliwość leczenia wielu zakażeń bakteryjnych, które do tej pory ciężko było zwalczyć tradycyjnymi środkami farmakologicznymi. Jednak mimo rozlicznych wymienionych w powyższej pracy zalet należ pamiętać o ograniczeniach jakie niesie ze sobą stosowanie terapii fagowej. Trudno oszacować czy w przyszłości znajdzie się dla niej miejsce w medycynie jako alternatywne rozwiązanie dla leczenia zakażeń bakteryjnych. Niewątpliwie jednak w ostatecznym bilansie zysków i strat terapia fagowa przynosi wiele korzyści i oszczędza pacjentom nieprzyjemnych skutków ubocznych powodowanych często długotrwałą terapia antybiotykową. 

Telomeraza - cel terapii przeciwnowotworowej

Choroby nowotworowe i walka z nimi pozostają wciąż aktualnym tematem. Spoglądając w statystyki – codziennie o chorobie nowotworowej dowiaduje się ok. 300 Polaków, każdego dnia umiera 220. Obie z tych liczb powiększają się. W samym tylko 2007 roku na raka zmarło 7,6 mil.ludzi. Decydując się na dalszą edukację, moim obowiązkiem stało się poszerzać własną wiedzę na temat walki z chorobami nowotworowymi, dlatego też uznałam ten temat za godny uwagi. Inną sprawą jest to, jak wstrząsający jest fakt, że w Stanach Zjednoczonych, rak uważany jest za chorobę przewlekłą , u nas – za śmiertelną. Skąd taka różnica? Wynika to niestety z zaniedbań lekarzy jak i samych pacjentów , gdyż jak to jest , że w Stanach do lekarza w początkowym stadium raka trafia aż 80% chorych, a w Polsce jedynie 20% ? Ale to już temat na odrębne rozważania. 

Zacznę od krótkiego wyjaśnienia podstawowych pojęć i mechanizmów związanych z omawianym przeze mnie tematem. Zatem. Chromosomy organizmów eukariotycznych są liniowe. Na swych końcach zawierają struktury zwane telomerami, które nie kodują białek oraz nie zawierają żadnych genów. Telomery zbudowane są głównie z białek i krótkich powtórzeń sekwencji niekodującego DNA TTAGGG bogatego w zasady guaninowe (nić 3'). Łączna długość tej sekwencji wynosi mniej więcej 5 -15 kb. Jak wiadomo komórka przed każdym podziałem musi skopiować swój genom z wyjątkową dokładnością. Jako ciekawostkę, można aby nadmienić, że komórka kopiuje DNA z szybkością 1000 nukleotydów na sekundę! Podczas każdej takiej replikacji ( przy udziale polimerazy DNA, która jest „sercem” aparatu replikacyjnego) telomer ulega redukcji o 50 -100 nt.,skraca się. Dzieje się tak dlatego, że synteza nici opóźnionej (czyli łańcucha DNA syntetyzowanego w sposób nieciągły) wymaga obecności startera, jednak na samym końcu liniowego chromosomu nie ma na niego miejsca. W efekcie fragment nici opóźnionej pozostaje niezsyntetyzowany, dzieli się na tak zwane „fragmenty Okazaki”. Enzymem, który odpowiedzialny jest za dobudowanie brakującego, terminalnego odcinka 3’-5’ DNA jest tzw. telomeraza. Dobudowuje ona na końcach chromosomów liczne kopie takiej samej, telomerowej sekwencji DNA, tworząc w ten sposób matrycę, na której podstawie możliwe jest dokończenie replikacji nici opóźnionej. Rolę matrycy do wydłużenia nici 5’-3’ DNA , pełni zintegrowana z telomerazą cząsteczka RNA, zawierająca odcinek bogaty w cytozynę. Do nici 5’-3’DNA dobudowywane są sekwencje telomerowe. Z kolei prymaza syntetyzuje RNA starterowy, który pobudza polimerazę do odtworzenia brakującego fragmentu nici opóźnionej DNA. Po replikacji RNA starterowy jest usuwany. Powstaje nowy ubytek - tym razem jednak w obrębie telomeru, a nie obszaru kodującego. W każdej komórce człowieka występują w sumie 92 telomery, a zasady nukleinowe na końcu telomeru ułożone są na kształt koniczyny zawierającej duża liczbę guaniny. 

Cóż można więcej powiedzieć o telomerazie. Z ogólnych informacji istotne jest m.in. że telomeraza jest enzymem rybonukleoproteinowym występującym w silnie dzielących się komórkach ( co już nasuwa nam myśl, że telomeraza musi być aktywna w komórkach nowotworowych ). Najwyższą jej aktywność obserwuje się w okresie embrionalnym, następnie w miarę specjalizowania się komórek jej aktywność ulega znacznemu obniżeniu. Dalszy spadek jej aktywności jest jednoznaczny ze starzeniem się komórki. Wysoka aktywność telomerazy zachowana jest także w komórkach rozrodczych ( u mężczyzn, gdzie proces spermatogenezy zachodzi w sposób ciągły ), w komórkach macierzystych szpiku kostnego, a także w elementach morfotycznych krwi . Jej głównym zadaniem jest utrzymywanie stałej długości telomerów. Dzięki telomerazie, komórki mają stałą możliwość odnowy i nieograniczonego podziału. Zachowana ekspresja telomerazy, może jednak powodować niekontrolowane podziały komórek, dlatego też w komórkach rakowych aktywność tego enzymu jest z reguły podwyższona. 

Jak już wcześniej wspominałam, każdy podział materiału genetycznego odbywa się z nieodwracalną utratą fragmentu powtarzalnych sekwencji telomerowych. Pojęcie ”zegar biologiczny” wyznacza ściśle określoną liczbę podziałów komórkowych, poprzedzających stan w którym osiągnięte zostanie na tyle duże skrócenie telomerów (około 3kbp), ze nie mogą one już chronić chromosomów. Tak więc, po wielu podziałach, potomkowie komórki odziedziczą chromosomy skrócone w tak dużym stopniu, że komórka sama zakończy na zawsze cykl podziałowy (niestabilność genomu spowoduje śmierć komórki). Reasumując: zbyt krótkie telomery są sygnałem informującym o starzeniu się i rozpoznawane są przez mechanizmy regulujące cykl komórkowy jako moment sygnalizujący konieczność wstrzymania dalszych podziałów. U człowieka każdy telomer zawiera ok.2000 bp (base pairs-par zasad) które zbudowane są z powtarzających się heksanukleotydów TTAGGG. Liczba ta jest jednak inna dla różnych organizmów bądź też dla różnych grup komórek tego samego organizmu. Telomery są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania materiału genetycznego. Zapobiegają zmianom struktury chromosomów, przeciwdziałają ich sklejaniu się oraz chronią przed nieprawidłową rekombinacją. Co za tym idzie, zapobiegają powstawaniu zmian w kariotypie. Dzięki nim, możliwe jest kompletne powielenie materiału genetycznego. Biorą także udział w przestrzennej organizacji jadra komórkowego oraz chronią końcówki chromosomów przed działaniem nukleaz nie dopuszczając do procesu planowanej śmierci komórki- tzw. apoptozy. Znaczną rolę odgrywa także fakt, że są one magazynem białek, biorących udział w naprawie DNA. Sekwencja nukleotydów w telomerze jest niezmienna i powtarzalna.U ludzi i innych kręgowców sekwencja ta jest taka sama. 

O telomerazie można powiedzieć, że jest enzymem o charakterze „odwrotnej transkryptazy”, która poprzez zdolność syntetyzowania telomerów zabezpiecza końce chromosomów przed ich nadmiernym skracaniem się w trakcie podziałów komórkowych oraz stabilizuje ich strukturę. Telomeraza ludzka jest kompleksem zbudowanym z: 

-białkowej podjednostki katalitycznej, polimerazy DNA zależnej od RNA tzw. telomerazowej odwrotnej transkryptazy-hTERT (human telomerase reverse transcriptase), 

-matrycy RNA (hTR, human template RNA), 

-białek zasocjowanych z telomerazą: TRF1 i TRF2 (TTAGGG repeat binding factors) 

Nasuwa się pytanie: Jak będą wyglądały telomery komórek nowotworowych? Biorąc pod uwagę fakt, że synteza telomerazy w tych komórkach zachodzi dopiero w wyniku niekontrolowanych podziałów, można przypuszczać, że utracona została juz znaczna ilość podjednostek. Co za tym idzie telomery komórek nowotworowych ulegają dużemu skróceniu. W komórkach raka, telomeraza jednak odbudowuje skracające się telomery, przez co komórka zyskuje niesmiertelność, może dzielić się w nieskończoność. Telomer działa jako supresor nowotworowy. Zaburzenie funkcji owego „supresora” i deregulacja aktywności telomerazy może stanowić ważny czynnik dla nowotworzenia. Na dzień dzisiejszy, celem badań a czasem i marzeniem wielu naukowców, jest opracowanie substancji, która skutecznie blokowałaby aktywność telomerazy. Mogłoby sie to okazać szansą na skuteczna terapię przeciwko wszystkim rodzajom nowotworów. Znacznym krokiem w tym kierunku było poznanie budowy i funkcji enzymu telomerazy, gdyż w oparciu o zdobytą wiedze realne stało się projektowanie leków oraz schematów terapii. To właśnie dzięki telomerazie komórki rakowe mogą ulegac stałemu namnażaniu. Jak potwierdziły badania jest ona obecna prawie we wszystkich komórkach nowotworowych przy czym w większości komórek zdrowych- jest nieaktywna. Warto również wspomnieć, że w ostatnich latach zapoczątkowano hodowlę złożonych tkanek dla transplantologii. 

Jakich odkryć udało się dokonać do tej pory? W uniwersytecie na Florydzie i w Seulu, podczas długich badań naukowcom udało się ustalić, że istnieje białko, które jest w stanie powstrzymać replikację komórek nowotworowych. Cząsteczka tegoż białka jest produktem genu o nazwie MKRN1 i wywołuje destrukcje telomerazy. W magazynie Genes & Development ukazała się publikacja opisująca to odkrycie. Mówiąc w skrócie: naukowcom udało się ustalić, że antybiotyk o skomplikowanej nazwie „geldanamycyna”, hamuje aktywność białka opiekuńczego Hsp90 (ang.heat shock protein 90- białko z rodziny białek tzw. szoku cieplnego i należy do białek chaperonowych czyli opiekuńczych), poprzez wiązanie się z tym białkiem. W swym artykule autorzy piszą, że prowadzi to do wydajnej ubikwitynacji katalitycznej podjednostki telomerazy hTERT, kończącej się degradacją w proteasomie. Skutkuje to zatrzymaniem aktywności telomerazy w komórce co jest efektem bardzo pożądanym w terapii antynowotworowej. W jednym zdaniu pozwolę sobie wyjaśnić słowa „ubikwitynacja” i „proteasom”, gdyż są to terminy które dla potencjalnego czytelnika mogłyby stanowić pewnien problem. Otórz: proteasom jest białkowym tworem rybonukleinowym, znajdującym się w jadrze komórkowym oraz w cytoplazmie. Odpowiada on za degradację białka ubikwitynowanego do małych peptydów. Ubikwitynacja zaś, jest zjawiskiem unieczynniania bialek przez przyłączenie do nich cząsteczek innego małego białka. Wracając zatem do tematu. Naukowcom udało się także zidentyfikować nowy gen MKRN1 kodujący ligazę E3, która pośredniczy w ubikwitynacji hTERT. Co istotne, zaobserwowali że w systemie in vitro nadekspresja tego białka, w komórkach posiadających aktywną telomerazę, prowadzi do degradacji hTERT i zahamowania jej aktywności. Na tej podstawie uważają, że gen MKRN1 odgrywa istotną rolą w regulacji długości telomerów. Mówiąc obrazowo – „ gen MKRN1 rzuca telomerazę na pożarcie proteasomowi”. Niektórzy zwracają uwagę na możliwe działania przeciwnowotworowe tego genu, który hamując aktywność telomerazy, ograniczałby w dużym stopniu ilość podziałów, którym mogłaby ulec komórka rakowa. A czyż nie o to nam właśnie chodzi? Wydaje się, że tak. Można by jedynie zastanowić się , czy geldanamycyna nie ma szkodliwego wpływu na niektóre - jak bym to nazwała - oddziaływania międzykomórkowe. Gdyż , rozważając np. działanie hormonów steroidowych, napotykamy na pewnien problem. Jak pisałam powyżej - geldanamycyna wiąże się z białkiem Hsp90 powodując jego degradację. Z drugiej strony hormony steroidowe aby mogły połączyć się z miejscem łączącym na DNA muszą być związane z Hsp90. Cytoplazmatyczne Hsp90 jest także niezbedne do prawidłego funkcjonowania komórki eukariotycznej. Powstaje tu pewnien paradoks na który niestety nie potrafię jak na dziś dzień udzielić sobię udpowiedzi. Dane na temat tych badań nie są najnowsze, gdyż pochodzą sprzed kilku lat ( literatura na której się opierałam: Genes & Development 19-Apr-2005 r) . 

Tak więc czy przez te pięć lat coś się zmieniło? Nad czym teraz pracują naukowcy? Otóż, obecnie trwają badania nad potencjalnym lekiem hamującym działanie telomerazy. W prawdzie są to jak do tej pory badania kliniczne jednak ich wyniki można uznać już za bardzo obiecujące. Ukierunkowane są pod kątem leczenia raka sutka i płuc, a także przewlekłej białaczki limfocytarnej. Jak widać skala tych eksperymentów wydaje się być bardzo poważna. Lek o którym tu mowa nosi nazwę imetelstat lub GRN163L. W badaniach przedklinicznych wykazano, że imetelstat hamuje także rozwój raka mózgu i prostaty. Jak na razie badania prowadzone są na izolowanej hodowli komórek ludzkich (tzw.in vitro –„w szkle”) oraz na gryzoniach. Jak udało się zaobserwować, po wszczepieniu do organizmu myszy ludzkich komórek macierzystych - imetelstat pokonuje barierę krew-mózg i blokuje aktywność telomerazy w tkance nerwowej. Jest to bardzo istotne odkrycie ponieważ wiele leków nie ma zdolności docierania z krwioobiegu do mózgu, przez co trudno jest leczyć nowotwory OUN. Odkrycie to zostało dokonane podczas badań testujących wpływ leku na rozwój glejaka, jednego z najbardziej złośliwych nowotworów mózgu. Głównym autorem prac na ten temat jest Jerry Shay z UT Southwestern Medical Center. Dużym przełomem w pracy nad lekiem hamującym działanie telomerazy jest także to, że GRN163L działa również na pojedyncze komórki macierzyste raka, których dalszy rozwój mógłby w ogromnym stopniu przyczyniać się do rozwoju choroby nowotworowej. Dotychczas leki działały głównie na duże skupiska komórek, co wydaje się być kolejnym przełomem w walce z rakiem. Podczas badań udało się także ustalić, że imetelstat nie tylko blokuje działanie telomerazy w nowotworowych komórkach macierzystych, ale bardzo często zabija je. Gdyby połączyć działanie tego leku z radioterapią, jego skuteczność wzrośnie jeszcze bardziej. Co do raka prostaty, naukowcy wyizolowali komórki macierzyste raka z guza prostaty i zaobserwowali, że imetelstat hamuje aktywność telomerazy, co powoduje znaczące skracanie się telomerów. 

Podczas studiowania różnego typu artykułów dotyczących tego tematu, moją uwagę przykuła pewna prawidłowość. Mianowicie, podniesiony poziom telomerazy dotyczy głównie nowotworów złośliwych. W przypadku łagodnych zmian różnice między aktywnością telomerazy w tkance zdrowej oraz tkance zmienionej nowotworowo są stosunkowo niewielkie. Aktywność telomerazy ma zatem nierozerwalny związek z tendencją nowotworu do tworzenia przerzutów oraz z tym, w jak dużym stopniu powstały guz będzie szkodliwy dla organizmu. Gdyby poszerzyć spektrum badań histopatologicznych o pomiar aktywności telomerazy w tkance nowotworowej, można by w szybki sposób uzyskać informacje o inwazyjności guza oraz jego charakterze. Jak widać badania nad telomerem i telomerazą rozwijają się bardzo dynamicznie. 

Ciekawy obiekt badań stanowi również układ chłonny. Grupy komórek nowotworowych rozrostów limforetikularnych odpowiadają morfologicznie i immunologicznie różnym stadiom ontogenezy układu chłonnego . Przejawiają także duże zróżnicowanie w zakresie aktywności podziałowej , nasilenia procesu apoptozy (czyli wspomnianej już planowanej śmierci komórki) oraz zaawansowania procesu dojrzewania. Ciągłe namnażanie się komórek hematopoetycznych (ich proliferacja) jest wymagane do utrzymania hematopoezy przez cały okres życia. Krwiotwórcze komórki macierzyste (z ang. hematopoetic stem cells) poprzez aktywność enzymu telomerazy, mogą utrzymywać lub nawet wydłużać telomery. Około 70% krwiotwórczych komórek macierzystych szpiku kostnego wykazuje wykrywalny poziom aktywności telomerazy. Wyniki badań Morrisona i jego współpracowników wskazują, iż poziom tej aktywności zależny jest od stadium zróżnicowania komórek hematopoetycznych. Udało się także ustalić, że w każdej populacji jest on proporcjonalny do wielkości komórek mających zamiar się odnowić. Podobne wyniki otrzymał Chui i wsp., wykazując wysoką aktywność telomerazy we wczesnych ukierunkowanych komórkach szpiku kostnego (CD34+CD71+), natomiast niską w komórkach hematopoetycznych niezróżnicowanych o fenotypie (CD34+CD71loCD45RAlo). Można zatem powiedzieć, że w komórkach szpiku kostnego aktywność telomerazy jest wykrywana w komórkach już zaangażowanych w proces różnicowania się, a jej niski poziom bądź też całkowity brak notowany jest w komórkach najbardziej prymitywnych. 

Rozwazając te wszystkie badania, można by pokusić się o stwierdzenie, że telomeraza jest onkogenem. Było by to jednak stwierdzenie błędne. Gdyż przeprowadzając prosty eksperyment, a mianowicie wprowadzając telomerazę do zdrowych normalnych komórek, można zaobserwować ich zwiększoną proliferację, bujne podziały komórek ale bez wywoływania transformacji nowotworowej. Co więc decyduje o roli telomerazy wcyklu życiowym komorki? Najważniejszym czynnikiem decydującym jest moment jej aktywacji. Jeśli bowiem uaktywnienie telomerazy nastapi przed aktywacją onkogenu, spełniać będzie ona szereg funkcji prokreacyjnych względem genomu i wówczas można ją uznać za supresor nowotworów. Jeżeli jednak rozpatrzymy wariant w którym uaktywnienie zajdzie po aktywacji onkogenu, działanie telomerazy utrwali powstałe szkodliwe zmiany i dojdzie do pogłębienia zmian nowotworowych. 

Cały czas rozpatrując strategię prowadzenia terapii antynowotworowej mowa jest o „zahamowaniu aktywności telomerazy”. Wydaje się to bardzo logiczny, gdyż komórki rakowe przestają się namnażać i nie ma progresji guza. Co jednak z komórkami zdrowymi? Nie można przecież o nich zapomnieć. Odwołując się do tego co napisałam wcześniej, że aktywność telomerazy pozostaje stale podwyższona m.in w męskich komórkach rozrodczych, komórkach macierzystych szpiku kostnego, elementach morfotycznych zadaję sobie pytanie: Jaka będzie reakcja organizmu osoby u której zastosowano immunoterapię telomerazy ? W poszukiwaniu odpowiedzi na to pytanie znalazłam artykuł który jasno informuje, że u ponad 100 osób , u których owa terapia została zastosowana, miało miejsce znaczne zahamowanie aktywności enzymu w obwodowych limfocytach B i T. Co za tym idzie, upośledzony został cały system immunologiczny organizmu. Niedobór telomerazy może także powodować wszelakie choroby: cukrzycę typu II ,schorzenia hematologiczne, zwłóknienie płuc, choroby szpiku kostnego,a także nietolerancję na chemioterapię. Są to wystarczające przeciwwskazania do tego, by jak na razie nie stosować tej terapii u pacjentów. Po uzyskaniu wiedzy na temat telomerów i działania telomerazy wydawało się, że jesteśmy już o krok od wynalezienia cudownego leku na raka. Okazuje się jednak, że brakuje nam jeszcze jednej istotnej wiedzy – wiedzy dotyczącej dynamiki telomerów i stymulacji działania samej telomerazy. Zebrane jak do tej pory informacje są jeszcze niewystarczające, choć pełnią juz znaczącą rolę w określaniu stopnia zaawansowania konkretnej zmiany nowotworowej. Z mechanizmem pobudzania aktywności telomerazy wiązano również ogromne nadzieje w kwestii zahamowania procesów starzenia, jak jednak widać próby te nie mogą się udać, gdyż stwarzałyby jedynie sprzyjające warunki do powstania i rozwoju nowotworu. 

Abstrahując na moment od tematu terapii nowotworowej, omówię rzecz która bardzo mnie zaciekawiła, a mianowicie: jak zmienia się poziom telomerazy podczas rozwoju zarodka. Zaczynając od komórek linii płciowej , tak ekspresja telomerazy jak i utrzymanie długości telomerów jest bardzo ważne w etapach już od rozpoczęcia mejozy, poprzez dojrzewanie gamet aż do zapłodnienia. W dalszych etapach rozwoju zarodka ekspresja telomerazy przejawia już znaczne zróżnicowanie. Idąc po kolei. Na etapie embriogenezy aktywność telomerazy jest relatywnie niska. Mam tu na myśli moment w którym liczba komórek wynosi 2-4 oraz 8-16. Na etapie moruli następuje wzrost aktywności enzymu, przy czym na etapie blastocysty osiąga on plateau- poziom bardzo wysoki. W pierwszym trymestrze ciąży , poziom telomerazy jest bardzo wysoki prawie we wszystkich tkankach embrionu. Wraz z upływającym czasem aktywność telomerazy zostaje stopniowo,etapami hamowana. Zbiega się to z procesem różnicowania tkanek. W 12 tygodniu rozwoju osobniczego spada aktywność telomerazy w sercu , w 16 tygodniu w nerkach oraz mózgu, a w 21 tygodniu –w wątrobie, płucach i śledzionie. Po przyjściu dziecka na świat, aktywność telomerazy jest już tak naprawdę prawie niewykrywalna w większości normalnych komórek somatycznych. 

Poniekąd, powyższe informacje mogą okazać się dość istotne, gdyż udało się wykazać, że jakiekolwiek zmiany prowadzące do nieprawidłowej ekspresji telomerazy, a zwłaszcza w okresie rozwoju embrionalnego, mogą upośledzać regulację funkcji telomerów i mieć zły wpływ na długość życia osobnika. Istnieje schorzenie o nazwie dyskeratosis congenita. Chorzy przejawiają przedwczesne objawy starzenia, ich włosy siwieją, szybko tracą uzębienie, zapadają na choroby płuc, pojawia się marskość wątroby, zaburzenia w funkcjonowaniu szpiku kostnego, rak skóry. Schorzenie to może być powodowane bądz przez mutację w genie hTER, bądz wykazywać sprzężenie z chromosomem X. W tym ostatnim mutacje dotyczą białka dyskeriny i upośledzaja składanie telomerazy. Oba typy powodują defekty w funkcjonowaniu telomerazy w komórkach macierzystych na skutek obniżonego stężenia telomerazy. Powoduje to przedwczesne skracanie telomerów co rzecz jasna przekłada się na szybki proces starzenia. 

Wracając do tematu. Do czego jeszcze wykorzystywana jest wiedza z zakresu telomerazy ? W ostatnich 10 latach przeprowadzono szereg badań, które udowodniły jak duże znaczenie diagnostyczne ma wykrywanie komórek nowotworowych krążących we krwi (ang. circulating tumour cells – CTC) dla badań dotyczących ekspresji markerów molekularnych prowadzonych za pomocą reakcji łańcuchowej polimerazy (ang. polymerase chain reaction). Jednym z takich markerów jest omawiana przeze mnie telomeraza. Można powiedzieć, że jest ona potencjalnym czynnikiem futurologicznym i rokowniczym dla wielu różnych nowotworów. Mam tu m.in na myśli raka jajnika. Badania które za moment omówię, prowadzone były w Klinice Ginekologii Onkologicznej Katedry Onkologii oraz Zakładzie Kancerogenezy Molekularnej i Biotechnologii Uniwersytetu Medycznego w Łodzi. W badaniach tych udział wzięło 57 pacjentek cierpiących na raka jajnika. Żadna z tych pacjentek nie była do tej pory leczona. Grupę kontrolną stanowiło 20 zdrowych kobiet. Od każdej z pacjentek pobrano próbkę krwi i zbadano poziom CTC. Następnie, przy użyciu kulek immunomagnetycznych i wirowania frakcjonującego –wyizolowano RNA. Umożliwiło to zbadanie ekspresji TERT wykorzystując reakcję łańcuchową polimerazy w czasie rzeczywistym (Real-Time PCR-RT-PCR) i potwierdzano ją za pomocą elektroforezy. Oceniano przez to korelacje między ekspresją badanych genów, a klasycznymi czynnikami prognostycznymi. Otrzymane wyniki poddano analizie statystycznej. Dodatnią ekspresję TERT stwierdzono (jednocześnie w RT-PCR i rozdziale elektroforetycznym) u 14/33 pacjentki (42,4%) z guzami złośliwymi, u 5/24 kobiety z grupy II (28%) i u 7/24 (35%) z grupy kontrolnej.W efekcie, nie stwierdzono znaczących różnic między ekspresją TERT przy użyciu różnych metod w każdej z grup i pomiędzy grupami. Nie odnotowano również znaczących zależności pomiędzy ekspresją TERT a czynnikami prognostycznymi raka jajnika. Jest to jak dla mnie dość skomplikowane gdyż nie wszystkie mechanizmy które zostały wykonane w tym ćwiczeniu są mi znane, aczkolwiek najważniejszym celem tej pracy była ocena telomerazy jako markera molekularnego dla raka jajnika i jej wykorzystania do celów diagnostyczno-prognostycznych. 

Przejdę zatem do prostszych zagadnień. Oprócz wymienionych przeze mnie wcześniej chorób, bardzo wysoką aktywność telomerazy obserwuje się m.in: w nowotworach jelita grubego , rakach sutka, żołądka, tarczycy, przy czym warto podkreślić, że „agresywność” tych nowotworów jest bardzo duża. Wzrost aktywności telomerazy, a nawet wzrost ekspresji białka Hsp90 wchodzącego w skład tzw.kompleksu telomerazy, zaobserwowano również w przypadku złośliwych guzów chromochłonnych nadnerczy. Jak miałam okazję przeczytać, badania prowadzone przez Eldera i współpracowników wykazały zwiększoną ekspresję podjednostki katalitycznej telomerazy hTERT w prawie wszystkich badanych przypadkach złośliwych pheochromocytoma, przy braku ekspresji w komórkach łagodnych guzów chromochłonnych. Pheochromocytoma są stosunkowo rzadkimi nowotworami, jednak badania dostarczają coraz więcej istotnych informacji na temat ich ekspresji w kierunku guzów złośliwych. 

Jak widać w tematyce terapii antynowotworowej ostatnie słowo nie zostało jeszcze powiedziane, jest to wciąż temat otwarty. Mam nadzieję, że już niebawem będę mogła dołączyć do tej pracy kolejne strony opisujące cudowny lek, skuteczny na różnego rodzaju nowotwory. Życzę tego nie tylko sobie, ale i ludziom którzy na taki lek czekają każdego dnia. Życie tych ludzi spoczywa nie tylko w rękach lekarzy, ale i w dużej mierze w rekach naukowców. Mam nadzieje, że kolejne badania dostarczą na tyle cennych informacji, że pokonanie raka stanie się wreszcie możliwe. 

Małgorzata Wodyńska
Akademia im Jana Długosza w Częstochowie
2010 r. 

Komórki macierzyste - wprowadzenie: czym są i jak się dzielą?

Wykorzystanie komórek macierzystych w leczeniu chorób jest wciąż niezbadanym gruntem. Dla niektórych nadzieja powrotu do pełnej sprawności, dla innych temat budzący kontrowersje. Naukowcy jednak, nieustannie pracują nad poznaniem oddziaływań pobranych komórek macierzystych z organizmem ludzkim. Jakiekolwiek dywagacje należy rozpocząć od wyjaśnienia czym są w ogóle komórki macierzyste. 

Otóż, są to komórki pnia (ang. stem cells) zdolne do nieustannej proliferacji, czyli nieograniczonych podziałów. Przez bardzo długi czas zdolne są do odnawiania własnych tkanek oraz podziałów co niewątpliwie odróżnia je od pozostałych komórek. Jak bowiem wiadomo, większość zbadanych przez naukowców komórek dzieli się tylko określoną ilość razy po czym giną i zastępowane zostają nowymi. Jest to jedna z trzech cech charakteryzujących komórki macierzyste. Drugą jest totipotencjalność definiowana jako zdolność różnicowania się do innych typów komórek. Wreszcie po trzecie, komórki totipotencjalne jak wyżej wspomniałam są niewyspecjalizowane co czyni je prekursorami dla innych rodzajów komórek. Mogą tworzyć w procesie specjalizacji nowe linie wyspecjalizowanych komórek.

Totipotencjalność jest na tyle ważną cechą w przypadku komórek macierzystych, że stała się podstawą ich klasyfikacji. Wyróżniamy komórki : 

- totipotentne - mogące dawać początek każdemu typowi komórek, łącznie z komórkami tworzącymi łożysko 

- pluripotentne – które tak jak komórki totipotentne mogą różnicować się do każdego typu komórek z pominięciem jednak komórek łożyska 

- multipotentne – te mogą zapoczątkować jedynie kilka różnych typów komórek, zwykle posiadających podobne właściwości i pochodzenie embrionalne 

- unipotentne – ( prekursorowe ) mogące ulegać zróżnicowaniu wyłącznie do jednego, określonego typu komórek. 

Innym ważnym podziałem który posłuży nam do dalszych rozważań jest podział ze względu na pochodzenie komórek: 

- komórki macierzyste embrionalne – można je pozyskiwać w dwojaki sposób: 

- poprzez pobranie ich z embrionu składającego się dopiero z kilku komórek, 

- z węzła zarodkowego blastocysty, zespołu komórek powstałych po podziałach zapłodnionej komórki jajowej . 

Odwołując się do podziału podanego na samym początku, w pierwszym przypadku mówimy o komórkach totipotentnych a w drugim o pluripotentnych. 

- macierzyste komórki somatyczne (dorosłe) – znajdowane są w tkankach dorosłych organizmów, gdyż występują w organizmie przez cale życie. Wyróżniamy tu komórki unipotentne, których przykładem mogą być komórki satelitarne w mięśniach oraz multipotentne np. komórki hematopoetyczne. Komórki macierzyste dorosłe znaleźć możemy we krwi, szpiku kostnym, jelitach, siatkówce oka, tkance nerwowej, naskórku. 

Komórki macierzyste embrionalne mają przewagę nad somatycznymi z tego powodu, iż są one wielopotencjalne. Mogą przekształcać się w dowolne komórki dające początek różnym tkankom organizmu zależnie od aktualnych potrzeb. Komórki macierzyste somatyczne są już zwykle ukierunkowane na tworzenie konkretnych typów komórek. Dużym odkryciem było ustalenie, że komórki macierzyste mogą dawać początek innym komórkom, przez długi okres czasu myślano bowiem, że mogą one jedynie tworzyć te tkanki w których się znajdują. 

Jako że komórki macierzyste są samo odnawialne, mogą być rozwiązaniem na wiele problemów transplantologii. Jest zbyt mało dawców w stosunku do osób potrzebujących przeszczepu różnych narządów. Tkanki hodowane z komórek macierzystych posłużyłyby jako odnawialne źródło komórek do transplantacji lub komórkowych terapii zastępczych. Wszczepione do organizmu mogłyby integrować się z narządem i indukować jego regeneracje. Stworzyłoby to perspektywę leczenia tak poważnych chorób jak np. białaczka, schorzenia mózgu, czy ciężkie rozległe oparzenia. Dość odległe wydaje się jak na razie hodowanie organów do przeszczepu in vitro. Wszystko to wymaga jeszcze dużego postępu jednakże nieustanne eksperymenty rokują bardzo obiecująco. 

Kontrowersje związane z badaniami nad komórkami macierzystymi związane są z tym, że wiele tych komórek pozyskiwanych jest z embrionów. Embrion uważa się za nowopoczętą istotę żywą, we wczesnym stadium swojego rozwoju. Jakakolwiek ingerencja w dalszy jego rozwój przeczy więc normom etycznym. Po wielokrotnych sprzeciwach Kościoła wobec zapłodnienia in vitro, wszelkie badania prowadzone z udziałem embrionów budziły i będą budzić negatywny odzew wśród osób związanych z nauką kościoła . Nie da się ukryć, że jednym ze sposobów pozyskiwania embrionalnych komórek macierzystych jest ich pobieranie z embrionów stworzonych specjalnie dla tego celu bądź przekazanych do badań naukowych, jako że niewykorzystane zostały do zapłodnienia in vitro. W większości przypadków dochodzi tutaj do zniszczenia embrionu co budzi zrozumiałe obawy natury etycznej. 

Innym sposobem jest klonowanie terapeutyczne , które opiera się na pobraniu materiału genetycznego z komórki ciała pacjenta i wstawieniu go do komórki jajowej dawcy. Choć klonowanie również jest sprzeczne z nauką Kościoła, to budzi jednak mniej negatywnych emocji niż poprzedni sposób pozyskiwania komórek macierzystych. Stajemy tu przed ogromnym dylematem do którego każdy z nas może ustosunkować się w sposób bardzo indywidualny. Terapia przy pomocy komórek macierzystych jest niezaprzeczalnie wspaniałym odkryciem. Szacuje się, że z trzydziestu komórek pobranych z embrionu w stadium blastocysty w przeciągu pół roku wyhodować można miliony embrionalnych komórek macierzystych. Blastocysta z której pobiera się komórki wyjściowe składa się z około stu komórek.

Z komórkami macierzystymi wiąże się ogromne nadzieje w bardzo wielu dziedzinach medycyny począwszy od terapii komórkowej, a skończywszy na tak nowatorskich pomysłach jak hodowanie zębów co mogłoby stanowić przełom w dziedzinie stomatologii.