IPS-selle en die toekoms van medisyne

Toe ek die eerste keer van geïnduseerde pluripotente stamselle geleer het, was dit moeilik om te glo. Wetenskap het 'n manier uitgepluis om 'n paar van jou velselle af te krap, daardie selle in stamselle te herprogrammeer en dan daardie stamselle in enige sel in jou liggaam te omskep, wat in wese volwasse volwasse selle weer in pasgebore weefsel verander. Die ontdekking is bekroon met die Nobelprys vir medisyne in 2012 en het baie in die mediese gemeenskap gelei om te glo dat as ons selle betyds kan terugdraai en hul jeug herstel, ons dalk eendag in staat sal wees om dieselfde ding met die res van ons liggame doen?

Soos alle groot ontdekkings, neem dit tyd om van die laboratorium na die kliniek te gaan, maar IPS-selle het die potensiaal om 'n rewolusie teweeg te bring hoe medisyne beoefen word en om heel nuwe gesondheidsorgbedrywe te help oopmaak. Die huidige een-grootte-pas-almal benadering tot medisyne, waar 'n enkele middel vervaardig word om almal met 'n sekere siekte te behandel, sal vervang word deur middels en terapieë wat spesifiek vir elke persoon se unieke toestand en genetiese samestelling aangepas is. Hierdie nuwe nywerhede is regeneratiewe medisyne en persoonlike medisyne genoem.

Een terapie in die kern van hierdie nuwe vooruitgang is stamselle. In die verlede is die meeste stamselnavorsing gedoen met behulp van embrioniese stamselle (ESC's) wat uit fetale weefsel geneem is. Vandag wend meer en meer navorsers hulle tot IPS-selle, want met ESC's moet pasiënte skadelike immuunonderdrukkers neem om te verhoed dat hul liggame se immuunstelsels die nuwe vreemde selle aanval. Maar IPS-selle is afkomstig van die pasiënte self en deel dus dieselfde DNA as die res van die selle in die pasiënt se liggaam, so daar is geen immuunrespons nie. Ook omdat hulle dieselfde DNA het, is hulle geneig om beter te werk wanneer hulle teruggeplant word in die liggaam. Daarbenewens is daar minder etiese bekommernisse aangesien geen fetale weefsel betrokke is nie.

Ek het die eerste keer geleer oor die magie van IPS-selle op 'n toer deur Dr. Jeanne Loring se laboratorium by Scripps in San Diego waar die span by die Beraad vir Stamselle laboratorium werk aan 'n nuwe Parkinson-siekteterapie. Deur IPS-selle te gebruik wat van pasiënte geneem is, kan hulle dopamienproduserende neurone kweek en dan daardie selle terug in die pasiënte se brein oorplant om die selle te vervang wat die siekte doodgemaak het. Sulke nuwe behandelings het die potensiaal om 'n sleutelstap te wees in die ontwikkeling van 'n kuur vir sulke neurodegeneratiewe afwykings.

Ek het toe deur dr Steven Finkbeiner se laboratorium by die Gladstone Institute in San Francisco getoer. Een van die groot probleme waarmee die wetenskaplike gemeenskap te kampe het wanneer hulle komplekse afwykings soos kanker of neurologiese afwykings probeer aanpak, is dat ons eenvoudig nie voldoende modelle het om nuwe terapieë op te toets nie. Dr. Finkbeiner en sy laboratorium probeer om hierdie probleem op te los met IPS-selle saam met die toepassing van masjienleer. In samewerking met Google het hulle 'n masjien ontwikkel wat al die laboratoriumwerk outonoom doen en gedetailleerde mikroskopiese foto's neem van die selle by elke stap terwyl hulle groei van velselle tot stamselle tot watter sel hulle ook al sal wees. Algoritmes ontleed dan daardie prente en soek patrone om hulle met baie meer akkuraatheid te karakteriseer as wat enige mens ooit kon. Aangesien dit ook die pasiënt se eie selle is, word geglo dat enige behandelings wat op hulle toegepas word 'n veel groter kans sal hê om effektief te wees in die werklike pasiënt.

Baie word ook gedoen by die McEwen-sentrum in die hartjie van Toronto se nuwe biotegnologie-spilpunt, gesentreer rondom die gepaste naam Mars-gebou. Daar, onder dr. Gordon Keller, word IPS-selle tot alles van nier- tot longselle gekweek in die hoop dat hulle belowende nuwe terapieë vir 'n wye reeks siektes sal kan ontwikkel. Terwyl ek daar was, het ek 13 dae oue hartselle onder 'n mikroskoop gesien, nogal 'n gesig om selle te sien wat nie lank gelede deel was van 'n mens se vel wat nou in 'n skottel klop nie. Die laboratorium net saam met Bayer Pharmaceutics tot 'n bedrag van 225 miljoen dollar om Toronto in 'n globale spilpunt vir regeneratiewe medisyne te omskep.