IPS-rakud ja meditsiini tulevik

Kui ma esimest korda indutseeritud pluripotentsetest tüvirakkudest teada sain, oli seda raske uskuda. Teadus on välja mõelnud viisi, kuidas mõned teie naharakud maha kraapida, need rakud ümber programmeerida tüvirakkudeks ja seejärel muuta need tüvirakud mis tahes rakuks teie kehas, muutes küpsed täiskasvanud rakud tagasi vastsündinud koeks. Avastus pälvis auhinna Nobeli meditsiiniauhind 2012. aastal ja on pannud paljud meditsiiniringkondadest uskuma, et kui suudame rakud ajas tagasi pöörata ja taastada nende nooruse, võiksime ühel päeval teha sama asja oma ülejäänud kehaga?

Nagu kõigi suurte avastuste puhul, kulub laborist kliinikusse jõudmiseks aega, kuid IPS-rakkudel on potentsiaal muuta meditsiini praktiseerimist ja aidata avada täiesti uusi tervishoiutööstusi. Praegune universaalne lähenemine meditsiinile, kus kõigi teatud haigusega patsientide raviks toodetakse ühte ravimit, asendatakse ravimite ja ravimeetoditega, mis on kohandatud vastavalt iga inimese ainulaadsele seisundile ja geneetilisele struktuurile. Neid uusi tööstusharusid on nimetatud regeneratiivseks meditsiiniks ja personaliseeritud meditsiiniks.

Üks teraapia nende uute edusammude keskmes on tüvirakud. Varem tehti enamik tüvirakkude uuringuid lootekoest võetud embrüonaalsete tüvirakkude (ESC) abil. Tänapäeval pöördub üha rohkem teadlasi IPS-rakkude poole, sest ESC-ga patsiendid peavad võtma kahjulikke immuunsupressoreid, et takistada nende keha immuunsüsteemil uute võõrrakkude ründamist. Kuid IPS-rakud pärinevad patsientidelt endilt ja jagavad seega sama DNA-d kui ülejäänud patsiendi keha rakud, nii et immuunvastust ei teki. Ka seetõttu, et neil on sama DNA, toimivad nad kehasse tagasi siirdamisel paremini. Lisaks on vähem eetilisi probleeme, kuna loote kude ei ole kaasatud.

Esimest korda sain IPS-rakkude maagiast teada ekskursioonil dr Jeanne Loringi laboris Scrippsis San Diegos, kus meeskond Tüvirakkude tippkohtumine labor töötab uudse Parkinsoni tõve ravi kallal. Kasutades patsientidelt võetud IPS-rakke, suudavad nad kasvatada dopamiini tootvaid neuroneid ja seejärel siirdada need rakud tagasi patsientide ajju, et asendada rakud, mille haigus tappis. Sellised uudsed ravimeetodid võivad olla võtmeetapp selliste neurodegeneratiivsete häirete ravi väljatöötamisel.

Seejärel tegin ringkäigu San Francisco Gladstone'i instituudis dr Steven Finkbeineri laboris. Üks suurtest probleemidest, millega teadusringkond silmitsi seisab keeruliste häiretega, nagu vähk või neuroloogilised häired, on see, et meil lihtsalt ei ole piisavaid mudeleid uute ravimeetodite testimiseks. Dr Finkbeiner ja tema labor üritavad seda probleemi lahendada IPS-rakkudega koos masinõppe rakendamisega. Koostöös Google'iga on nad välja töötanud masina, mis teeb kõik laboritööd autonoomselt ja teeb rakkudest üksikasjalikke mikroskoopilisi pilte igal sammul, kui need kasvavad naharakkudest tüvirakkudeks, olenemata rakkudest. Algoritmid analüüsivad neid pilte ja otsivad mustreid, mis iseloomustaksid neid palju täpsemini, kui ükski inimene seda kunagi suudaks. Kuna need on patsiendi enda rakud, siis arvatakse, et nendele rakendatavatel ravimeetoditel on palju suurem tõenäosus olla tegelikul patsiendil efektiivne.

Palju tehakse ka McEweni keskuses Toronto uue biotehnoloogiakeskuse südames, mille keskmes on sobiva nimega Marsi hoone. Seal kasvatatakse dr Gordon Kelleri käe all IPS-rakke kõigeks alates neerudest kuni kopsurakkudeni, lootuses, et nad suudavad välja töötada paljutõotavaid uusi ravimeetodeid paljude haiguste jaoks. Seal viibides nägin mikroskoobi all 13 päeva vanu südamerakke, oli päris hea vaatepilt näha rakke, mis hiljuti olid osa inimese nahast, nüüd tassis pekslemas. Labor lihtsalt koostöös Bayer Pharmaceuticsiga 225 miljoni dollari väärtuses, et muuta Toronto ülemaailmseks regeneratiivse meditsiini keskuseks.