Genetyka a nasze zdrowie

Komórki macierzyste mają coraz większe znaczenie w badaniach medycznych. (Fot. iStock)

Czy wkrótce znikną choroby dwudziestego wieku? Ile czasu jeszcze trzeba nauce, by pokonać czas? O tym, jakie znaczenie ma genetyka dla rozwoju medycyny z prof. Dr. Hab. Januszem Błasiakiem rozmawia syn – Tomasz Błasiak.

Na czym polega mariaż genetyki i medycyny?
Najbardziej spektakularnymi ilustracjami związku genetyki z medycyną są terapia komórkowa i terapia genowa, w tym terapia z użyciem komórek macierzystych.

Choroby genetyczne powszechnie uważane są za nieuleczalne, ale aby je zdiagnozować, potrzeba ukierunkowanych badań. Ukierunkowanych, bo badania całego genomu są wciąż jeszcze zbyt drogie, tzn. same może nie szokują ceną, ale ich interpretacja wymaga doświadczenia, wiedzy i potężnych narzędzi informatycznych. W rutynowych badaniach i prognozowaniu wyników leczenia bardzo często korzysta się z informacji o jednym genie lub kilku genach.

Wciąż krążą prawdy i mity o dziedziczeniu chorób. Czy obciążenia genetyczne powinny skłaniać ludzi do pewnych działań?
Oczywiście, jednakże należy dokonać oddzielenia mitów od prawdy, co nie zawsze jest łatwe. W przypadku chorób genetycznych związanych z mutacją w jednym genie kwestia jest, przynajmniej koncepcyjnie, prosta. W przypadku chorób wielogenowych sytuacja jest bardziej złożona, co szczególnie widać na przykładzie nowotworów złośliwych. Chociażby rak piersi – ma charakter rodzinny w około 10 proc. przypadków, z czego połowa, a więc około 5 proc., jest związana z mutacjami w genach BRCA1 i BRCA2. Zatem mitem jest, że „jak siostra umarła na raka piersi, to mnie czeka to samo”, natomiast prawdą jest, że można w takiej sytuacji wykonać badanie obydwu genów. W przypadku wykrycia mutacji nie oznacza to nieuchronności raka (kolejny mit), lecz może być bodźcem do zmiany stylu życia, gdyż transformacja nowotworowa to nie tylko geny, ale i szeroko rozumiane środowisko. Niekiedy, szczególnie w USA, kobiety po stwierdzeniu mutacji w BRCA1/2 poddają się prewencyjnej mastektomii (amputacji piersi) – trudno mi ocenić, czy to najlepsze rozwiązanie – to bardzo złożone zagadnienie, do którego trzeba podejść z uwzględnieniem wielu okoliczności.

Które specjalizacje najwięcej zawdzięczają genetykom?
Niewątpliwie genetyka kliniczna – wszystkie badania prenatalne, sztuczne zapłodnienia, diagnostyka chorób genetycznych. Dalej – onkologia. Chociaż nowotwór złośliwy ogólnie nie figuruje w wykazach chorób genetycznych, to jest to choroba genów, do której przyczyniają się również czynniki środowiskowe, a dokładniej oddziaływanie: geny-środowisko. Jedynie niewielka część nowotworów ma charakter rodzinny.

Terapia genowa jest już stosowaną metodą leczenia na świecie. Jak to wygląda w Polsce?
Terapia ta niewątpliwie stwarza nadzieję na leczenie niektórych chorób, ale obecnie ma na swoim koncie chyba więcej porażek niż sukcesów, tym bardziej że porażkami nie każdy się „chwali”, a sukcesy są nadmiernie nagłaśniane. Jesteśmy bardzo daleko od wprowadzenia terapii genowej jako rutynowej metody leczenia. Główny nurt badań klinicznych dotyczy stanów terminalnych. W Polsce, według mojej wiedzy, najbardziej zaawansowane były prace zespołu profesora Andrzeja Mackiewicza z Poznania nad leczeniem czerniaka. W UE najbardziej spektakularne sukcesy odnotowano we Francji, a liderem światowym są oczywiście Stany Zjednoczone.

Jakie jest znaczenie komórek macierzystych w medycynie?
Ogromne. Ideał terapii. Ale to też sprawa przyszłości i to nie bliskiej. W skrócie: komórki macierzyste o odpowiednim potencjale mogą się przekształcać w specyficzne komórki naszego organizmu, dzięki czemu mogą zastępować brakujące lub uszkodzone komórki w tkankach dotkniętych chorobą. Jednak technologia terapeutycznego użycia komórek macierzystych to prawdziwa puszka Pandory. Bo analizując tę moją krótką charakterystykę, można zadać wiele pytań. Po pierwsze – od kogo mają pochodzić komórki macierzyste? Od osoby chorej? Jeżeli tak, to gdzie ich szukać? Po drugie – co to znaczy „o odpowiednim potencjale”? Największy potencjał ma zapłodniona komórka jajowa, która przekształca się we wszystkie komórki naszego organizmu. Nieco mniejszy potencjał mają macierzyste komórki zarodkowe, ale tu są kwestie etyczne, a nawet prawne, a użycie obcych komórek może wywołać reakcje układu odpornościowego pacjenta.

Genom człowieka to pełna baza informacji, która wciąż jest przez naukę nieodkryta. (fot. Corbis/ Profimedia)

Jak „zmusić” komórki macierzyste do przekształcenia się w komórki właściwe dla danej tkanki?
Stworzenie pluripotentnych komórek macierzystych, za które w 2013 roku S. Yamanaka otrzymał Nagrodę Nobla, częściowo rozwiązuje te problemy, przynajmniej koncepcyjnie, ale droga do powszechnego stosowania terapii z użyciem komórek macierzystych jest jeszcze daleka. Niektóre komercyjne placówki medyczne, także weterynaryjne, reklamują swoje usługi z użyciem komórek macierzystych. Jak już wspomniałem, najbardziej macierzystą komórką jest zapłodniona komórka jajowa, która daje początek wielu liniom komórkowym, zawierającym komórki o różnym poziomie macierzystości. Każda komórka potomna, oprócz komórek końcowo zróżnicowanych, charakteryzuje się niższym potencjałem od komórki, z której powstała, ale może być macierzystą w stosunku do potomnej. Innymi słowy, potencjał niektórych komórek macierzystych może być stosunkowo niski i ich zdolność do regeneracji chorych narządów bardzo ograniczona. Komórki takie stosunkowo łatwo otrzymać, ale niektórzy nie zadają sobie nawet tego trudu, używając mieszaniny komórek o różnej macierzystości. Nie ma to nic wspólnego z terapią komórkową.

Czy są już bardziej zaawansowane odkrycia w procesie terapeutycznym?
Tak, jest szereg spektakularnych sukcesów, ale określiłbym je jako bardziej laboratoryjne niż kliniczne. Sukcesy, nie ich znaczenie kliniczne, które nie podlega dyskusji. Oczywiście są fakty, jak allogeniczny przeszczep szpiku, który zawiera hematopoetyczne komórki macierzyste i jest od dekad stosowany z sukcesem w leczeniu białaczek. Komórki macierzyste próbuje się także stosować w leczeniu cukrzycy, utraty wzroku, udaru, uszkodzeń rdzenia kręgowego, chorobie Parkinsona.

A kwestie moralne? Czy nauka wkracza w dziedziny, które do niedawna były uznawane za boskie?
W tym względzie dochodzi do szeregu nieporozumień. Dla mnie pierwszy boski eksperyment to połączenie fragmentów genów bakterii i żaby. Dlaczego boski? Bo dający nową jakość, przynajmniej w probówce. Ale bakterie z żabami współżyją od wieków, więc nie można wykluczyć nawet takiej symbiozy genów zachodzącej naturalnie. Sytuacja reanimacji człowieka, którego serce przestało bić, nie wzbudza takich emocji, podobnie jak przeszczep serca czy innych narządów. A czy nie jest to bardziej boskie niż manipulowanie zawiązkami chemicznymi, którymi w istocie są nasze geny?

Ale czy nie musimy się obawiać zbyt śmiałych poczynań naukowców z ludzkimi genami?
Oczywiście tego typu operacje powinny być pod kontrolą, ale obawa, że w którymś laboratorium z probówki wychyli się pan Hyde, jest mocno przedwczesna. Ja bym raczej powiedział, że następuje teraz zmiana filozofii nauk przyrodniczych. Na przykład wspomniane przeze mnie pluripotentne komórki macierzyste otrzymuje się, mówiąc w dużym skrócie, przez przywrócenie im czasu minionego, przeszłego. „Odmłodzenie” ich. Prawie wskrzeszamy je do życia.

Według mnie po prostu musimy na nowo określić pojęcie starzenia, które, i bez komórek macierzystych, nie jest precyzyjnie zdefiniowane. Dotychczasowe badania sugerują, że komórki, podobnie jak człowiek, mają swój PESEL, który zostaje na całe życie, i to jest boska niezmienność. Pewne aspekty starzenia komórkowego są niezmienne i możemy dokonać jedynie pewnego liftingu, natomiast nie można zatrzymać starzenia komórki bez zatrzymania jej życia.

Janusz Błasiak prof. dr hab., genetyk, kierownik Zakładu Genetyki Molekularnej Uniwersytetu Łódzkiego, naukowiec.

Wywiad pochodzi z archiwalnego numeru magazynu SENS