Yirmi beş yıl önce, 1998'de, Wisconsin'deki araştırmacılar insan embriyolarından güçlü kök hücreler izole ettiler. Bu, biyoloji için temel bir atılımdı, çünkü bu hücreler insan vücudunun başlangıç ​​noktasıdır ve kalp hücreleri, nöronlar, adını siz koyun, herhangi bir başka hücre tipine dönüşme kapasitesine sahiptir.

National Geographic daha sonra inanılmaz vaadi şöyle özetleyecekti: "Hayal, hasta organların ve dokuların canlı ikamelerle onarılabileceği bir tıbbi devrim başlatmaktır". Yeni bir çağın şafağıydı. Kutsal bir kâse. En sevdiğiniz klişeyi seçin; hepsinin yayın süresi var.

Yine de bugün, yirmi yılı aşkın bir süre sonra, piyasada bu hücrelere dayanan hiçbir tedavi yoktur. Bir değil.

Neler olduğunu öğrenmek için, bu Haziran ayında, yüzlerce biyologla birlikte bir oditoryumda yıllık Uluslararası Kök Hücre Araştırmaları Derneği toplantısında ön sırada yer aldım. Devasa bir ekrana yansıtılan, mikroskopla görülen, bazılarının el yordamıyla saç benzeri uzantıları olan yuvarlak, diğerlerinin kuma benzeyen gizemli bir maddeyle dolu dikdörtgen kesitli, biraz ürkütücü siyah-beyaz bir hücre görüntüsüydü. Sahneden tema müziği yükseldi: Huey Lewis and the News tarafından "I Want a New Drug".

Kök hücre toplantısı sırasında, eski kaynaklarla tanışma şansım oldu - bazıları artık kelimenin tam anlamıyla öyle, çeyrek yüzyıl boyunca ve çok çalışarak dekanlara veya büyümüş danışmanlara dönüşen bilim adamları. Sordum: 25 yıl normal bir zaman dilimi mi, yoksa bu övülen teknolojide bir terslik mi var? Konuştuğum çoğu insan için bu ıstırap verici gecikme sürpriz olmadı. Gerçekten yeni bir biyoteknolojinin gelişmesi bu kadar uzun sürebilir. Bir gen terapisinin ilk insan testi gerçekleşti 1980 yılında, ama değildi 2012 kadar ilk gen düzeltmesinin Avrupa'da satışı onaylandı. Bu ölçüte göre, kök hücreler yolda.

Diğerleri, kök hücrelerin ilaca dönüştürülmesinin şaşırtıcı derecede zor olduğunu kabul ediyor. Temel zorluk, hücrelerin aspirin veya pound tarafından yapılabilecek başka bir ilaç gibi olmamasıdır. Değişebilen, ölebilen ve hatta kontrolden çıkarak kanser gibi tehlikelere yol açabilen canlılardır. Bu hesaba göre, embriyonik kök hücreyi yakalamak işin kolay kısmıydı. Onları, hastalığı tedavi etmek için gereken belirli işlevlere sahip özel hücreler üretmeye ikna etmek çok zordu.

Stanford Üniversitesi'nden bir profesör olan ve toplantıda bir kürsüde dururken sorularla doldurduğum Matthew Porteus, "Fikirler uzun zaman alır, ancak yine de doğru fikir," dedi.

Kök hücre bazlı tedavilerin nihayet bir patlamaya hazır olduğuna dair işaretler var. Buna göre bir 2023 anketi, son dört yılda gönüllüler üzerinde yaklaşık 70 yeni test başladı - önceki hızın üç katı. Bu erken dönem insan çalışmalarının en gelişmişi, Vertex Pharmaceuticals tarafından yürütülüyor ve Haziran ayında iki diyabet hastasının laboratuvar yapımı pankreas hücreleri enjeksiyonu aldığını söyledi. artık insülin almak zorunda değilsiniz. Körlük ve epilepsiyi tedavi etmek için üretilmiş hücreler üzerinde yapılan testler de, nakledilen hücrelerin yardımcı olduğunu gösteren erken sonuçlara sahiptir. 

ISSCR'nin eski başkanı ve Harvard Üniversitesi profesörü Haifan Lin, "Pek çok şey eşiğinde" diyor. "Geciktiğini düşünmüyorum, çünkü kök hücreler gerçekten de tüm hücrelerin en karmaşıkı."

Yok etme

En başından beri, hatta başlangıçtan biraz önce, embriyonik kök hücreleri ele aldım. Burada, MIT Technology Review'da, bu hücreleri izole etme arayışı, kürtaj karşıtı kampanyacıların yaklaşan muhalefet tehdidi altında gerçekleştirildi. Temmuz/Ağustos 1998 kapağımız, “Biyoteknoloji Tabukaranlıkta parıldayan bir petri kabı resmiyle havayı ayarlayın.

"Ödüller en ilgi çekici, tartışmalı ve sessiz bilimsel arayışlara verilseydi," diye yazdım, "embriyonik kök hücre arayışı muhtemelen kategorileri süpürürdü." Okurlara bunun, insan vücudunda başka herhangi bir türe yol açabilen bir tabula rasa hücresi arayışı olduğunu söyledik. Embriyonik kök hücre, bilim adamlarına ilk kez "istedikleri zaman insan dokusunu büyütme yeteneği" verebilecek potansiyel bir "çanak fabrika" idi. Ve bu bir tabuydu çünkü hücreler sadece tüp bebek kliniklerinden elde edilebilen ancak hücreleri izole etmek için yok edilmesi gereken erken evre insan embriyolarında bulunuyordu. 

robert cardin

Raporumuzdan birkaç ay sonra bilimsel yarış sona erdi. O Kasım ayında, Wisconsin Üniversitesi'nden James Thomson, beş embriyodan kök hücre yakaladığını ve bu hücreleri laboratuvarında canlı tuttuğunu ve çoğaldığını bildirdi. 

Thomson'ın kâğıtScience dergisindeki kısa ve öz üç sayfalık bir makale, kök hücrelerin nasıl tıbbi bir teknoloji haline geleceğini düşündüğünün bir taslağını içeriyordu. Kadavradan alınan organların veya hücrelerin yetersiz olduğu durumlarda, kök hücrelerin "ilaç keşfi ve transplantasyon tıbbı için potansiyel olarak sınırsız bir hücre kaynağı sağlayacağını", özellikle de atan kalp hücreleri veya glikoz algılayan beta hücreleri. Bazı hastalıkların, özellikle tip 1 diyabet ve Parkinson'un "sadece bir veya birkaç hücre tipinin ölümü veya işlev bozukluğundan" kaynaklandığını belirtti. Bu spesifik hücreler değiştirilebilseydi, bu "yaşam boyu tedavi" anlamına gelirdi.

Tüm hücrelerin anasının herhangi bir dokuyu değiştirebileceği, hatta organları yeniden büyütebileceği vizyonu, bir nesil araştırmacıyı heyecanlandıran şeydi. “Karşılaştığım sihre en yakın şey buydu. Sürekli bölünen ve her şeyi yapan bir hücre. Eğer bir hücre biyoloğuysanız, bu is Scripps Araştırma Enstitüsü'nde fahri profesör ve Parkinson hastalığını dopamin üreten hücrelerin nakli ile tedavi etmeyi planlayan Aspen Neuroscience'ın kurucu ortağı Jeanne Loring, "Kâse" diyor. "Sorun şu ki, onları tam olarak istediğiniz hücre tipine nasıl dönüştürüyorsunuz?" Dahası, kök hücrelerin laboratuvarda çoğalmasına izin verilirse, potansiyel kanser riskleri oluşturan mutasyonlar biriktirebilirler: "Büyünün karanlık kısmı budur."

Siyasi test

Kök hücre kavramı kısa bir süre sonra belirleyici bir sınavla karşı karşıya kalacaktı ama bu bilimsel değil, politikti. Minik ama canlı IVF embriyolarından koparılıp süreç içinde onları yok ettikleri için, keşif Katolik Kilisesi ve ABD'deki diğer dini örgütler tarafından öfkeyle karşılandı.  

Thomson'ın makalesinden iki yıl sonra, George W. Bush başkan seçildi. Artık Hıristiyan muhafazakarların Beyaz Saray'a bir hattı vardı ve bloke edilen hücrelerle ilgili araştırma için federal fon istiyorlardı. Hasta savunucularının yardım ettiği bilim adamları, ezici bir lobicilik kampanyasıyla tepki gösterdi. Tedavilere evet, toplandılar. Tampon çıkartmalarında "Kök hücreleri seviyorum" yazıyordu.

Bu denklem -kök hücreler eşittir tedaviler- atılımların olduğundan daha yakın görünmesini sağladı. Akademik bir dergi olan Stem Cell Reports'un genel yayın yönetmeni Martin Pera da bu çabanın bir parçasıydı: Örneğin, o yılki bir başyazısında, eğer hükümet ve hayır kurumları fon sağlarsa tedavilerin "yakında" gerçekleştirileceğini yazmıştı. bilim. Pera, onu ISSCR toplantısında gördüğümde, "O zamanlar her şey bizim hayal gücümüzdeydi," dedi. "Çünkü sahip olduğumuz tek şey farklılaşmamış kök hücrelerdi."

Alberta Üniversitesi'nde sağlık hukuku profesörü olan Timothy Caulfield daha sonra haber makalelerini analiz edecek ve bilim adamlarının tedavilerin ne zaman geleceğine dair "gerçekçi olmayan zaman çizelgeleri" ile sürekli olarak "yetkili açıklamalar" yaptığını belirleyecekti. “Araştırmacıları suçlamıyorum” diyor. “Önlerinde bir mikrofon var ve 10-XNUMX yıl yeterince yakın ama yeterince uzak. Onu heyecan verici, devrim niteliğinde yapmalısınız. Değilse, para başka bir yere gidiyor.”

Ancak halk, bu zaman dilimlerine ve tedavilerin önünde yalnızca finansman eksikliğinin durduğuna dair hikayeye inanıyordu. Dolayısıyla, ABD'nin kök hücre araştırmalarına bazı sınırlamalar getirmesinin ardından (hücrelerin yalnızca birkaç kaynağı için araştırma fonuna izin verilmesi), hasta grupları tepki gösterdi. Kaliforniya'da, 2004 tarihli bir oylama girişimi olan Proposition 71, California Rejeneratif Tıp Enstitüsü'nü kurdu. Kök hücre araştırmasını eyalette "anayasal bir hak" haline getirdi ve 3 yıl boyunca araştırma için 10 milyar dolar vergi fonu tahsis etti. Lobiciler, o zamana kadar, girişimin bir sürü iş ve tedavi yoluyla kendi masrafını iki kat amorti edeceğini tahmin ediyorlardı. Sadece tip 1 diyabeti tedavi etmek (bir projeksiyona göre altıncı yılda), insülin ve diğer maliyetlerden 122 milyar dolar tasarruf sağlayacaktır. Bir TV reklamı dedi kök hücreler "Parkinsonlu bir milyon insanı" iyileştirecekti.

Bu tedavilerin hiçbiri henüz piyasaya ulaşmadı. Ve o yıllardan bazıları kök hücrelerin onları kurtaracağını umduğu hasta savunucularının çoğu şimdi öldü: Jenifer Estess, David Ames, aktör Christopher Reeve ve Jordan Klein. Sonuncusu, Prop 71'i harekete geçiren California emlak girişimcisi Bob Klein'ın oğluydu. Ürdün'ün 1 yılında 2016 yaşında tip 26 diyabet komplikasyonlarından ölmesinin ardından babası siyasi gecikmeleri suçladı. Long Beach İş Dergisi. “En küçük oğlum öldü. Klein yayına, DC'de bunu yapmasalardı, o yaşıyor olacaktı.

Kök hücre tedavilerine olan inanç yerleşmişti. Klein gibi insanlara göre onları geciktiren siyasi müdahaleydi. Caulfield, "2000'lerin başında kök hücrelere karşı bu distopik-ütopik görüş vardı" diyor. “Etik dışı veya ahlaksız olduğunu veya buna izin verilmemesi gerektiğini söyleyen insanlar oldu. Araştırma topluluğu ve ben de bunun bir parçasıydım, geri adım atmak ve buranın heyecan verici bir alan olduğunu ve hayat kurtaracağımızı söylemek zorunda kaldı. Ve tüm bu dil hayatta kaldı.” En net kanıt? Otizm, migren ve multipl skleroz için kök hücre tedavilerinin reklamını yaparak aldatmacadan para kazanmaya başlayan gece gündüz tıp klinikleri - Caulfied'in "bilim istismarı" dediği bir fenomen. Uzun yıllar boyunca, Google'da kök hücreler için yapılan herhangi bir arama, genellikle kan veya yağ dokusundan toplanan hücrelerle hemen hemen her şeyi tedavi etmeyi teklif eden gölgeli kliniklerden gelen reklamları döndürürdü.

Bu bahar fenomeninin ne kadar yaygın olduğunu, yaşlı bir tanıdığımın ağrıyan bir dizini tedavi etme umuduyla kemiklerinden alındığı varsayılan kök hücrelerin bir enjeksiyonu için 7,000 dolardan fazla nakit ödediğini açıkladığında öğrendim. Tabii ki, muhtemelen hiçbir şey yapmadı. ISSCR'den "" başlıklı bir broşür okusaydı parasını kurtarabilirdi.Kök Hücre Tedavileri Rehberi.” Kulağa bir ürün sözlüğü gibi gelen başlığına rağmen, dolandırıcı klinikler hakkında uzun bir uyarı ve bugün reklamını gördüğünüz herhangi bir kök hücre tedavisinin aslında sahte olduğunu açıklıyor.

Bunun nedeni, gerçekte hiçbir şeyin kök hücrelerin bilimin hızından daha hızlı hareket etmesini sağlayamamasıdır. San Francisco'daki California Üniversitesi'nden bir profesör olan Arnold Kriegstein, "Kök hücre vaadi halkın bilincine ulaştığında ... saçma olsa da kök hücrelerin kendilerinin sihirli bir tedavi olduğu fikri vardı" diyor. "Gerçek vaat, kök hücrelerin bunu yapması değil, istediğiniz hücreler için başlangıç ​​noktası olmalarıydı. Ve bu asla basit değildir. Bu zahmetli ve yavaş. Bu bilimdir, zahmetlidir ve zaman alır.”

gecikmiş söz

Kök hücre araştırmaları artık eskisi kadar politik değil. Bu kısmen, 2006'da bilim adamlarının herhangi bir hücreyi, örneğin bir deri parçasını nasıl dönüştüreceklerini belirlemelerinden kaynaklanıyor. embriyonik kök hücre gibi bir şeye. Bu tür "uyarılmış" kök hücreler, embriyolardan elde edilenlerle büyük ölçüde aynıdır ve etik kalıntı yoktur. Ancak hangi tür kök hücre araştırmacısı seçerse seçsin, onları olgun, özel hücreler (nakil için isteyeceğiniz türden) üretmek için kullanmak, beklenenden daha zor oldu. 

Bilim adamlarının istedikleri hücre türlerini oluşturmak için uyguladıkları stratejiye "yönlendirilmiş farklılaşma" denir. Yönlendirilmiş farklılaşmayı bir yemek kitabı yaklaşımı olarak düşünebilirsiniz - bu büyüme faktörünü 2. günde, bunu 12. günde ekleyin vb. gelişmekte olan bebek

Yemek kitabı süreci başarılı olabilse de, doğru bir tarif bulmak son derece zordur. Örneğin, tip 1 diyabetli iki çocuğu olan ve şu anda test aşamasında olan Vertex tedavisini geliştiren bilim adamı Douglas Melton, “ üretebilmesi için yaklaşık 15 yıl harcadı.fonksiyonelBir fareye nakledildiğinde glikoza yanıt verebilen ve insülin yapabilen pankreas hücreleri. Melton bir Harvard yayınına "Bu sorun beklediğimden çok daha uzun sürdü - karıma beş yıl süreceğini söyledim" dedi. 2021 yılında.

Dahası, aranan bir hücre tipine dönüşmek, kök hücrelerin laboratuvarda gerçek bir hamilelik sırasında olduğu kadar uzun sürebilir - bazen altı veya yedi ay. Bu, yeni fikirleri denemenin önünde önemli bir engel oldu, çünkü her yeni test daha uzun bir gecikme anlamına geliyor. Harvard'ın eğitim hastanelerinden biri olan Mass Eye and Ear'da baş bilim insanı olan Hanae Lahlou, "İyimserdim, ancak deneyi yaptığınızda 200 gün sürebilir" diyor. Organ nakli kullanmayı deneyen bir projenin parçasıydı. Gine domuzlarının işitme duyusunu onarmak için. Aşılanmış hücrelerin yeni işitsel kıllara dönüşeceğini umdular, ancak asla tam olarak olmadılar. Şimdi Lahlou, hücre nakli yerine daha hızlı genetik teknikler deniyor. "Bir noktada bunu terapötik bir araç olarak görmedim" diyor. "Hastalara sorarsanız, ilaç istiyorlar."

Hücre yapmak da ucuz değil. En sevdikleri büyüme faktörünün sadece bir gramı 750,000 dolara mal oluyor. Buna denenmemiş herhangi bir yaklaşımın karşılaştığı düzenleyici engelleri de eklediğinizde, biyoteknoloji şirketlerinin kök hücrelerle çalışmasının neden düzensiz olduğu açıktır. Bir zamanlar embriyonik kök hücreler üzerinde bir patenti kontrol eden ve piyasaya süren Geron ilk insan testi 2010 yılında onlardan oluşturulan bir tedavinin, iptal edildi araştırma bir yıl sonra. Artık kanser ilaçları üzerinde çalışıyor ve artık web sitesinde embriyonik kök hücrelerden bahsetmiyor. Başka bir kök hücre şirketi olan Sana, 2021 halka arzından bu yana ve geçen yıl hisse senedi değerinde düşüş gördü. bir takımı işten çıkarmak kalp hastalığını tedavi etmek için kalp kası oluşturmaya çalışmak. 

Erken aşama denemeler

Biyoteknoloji dünyasında yüksek maliyetler ve teknik zorluklar alışılmadık bir durum değil ve kök hücre tedavilerinin riske girmeye değer olduğuna inanan dirençli bir yatırımcı ve bilim insanı kadrosu var. Günümüzde kök hücre araştırmacıları, artan sayıda yeni klinik denemenin (her yıl yaklaşık 15 tanesi başlatılıyor) bu alanın bir dönüm noktasına yakın olabileceğinin bir işareti olduğunu söylüyor. Laboratuar yapımı retina hücrelerinin naklinin (şimdiye kadar en sık test edilen yaklaşım) görüşü iyileştirdiği henüz söylenemez, ancak ilk birkaç hastadan hücrelerin bir şeyler yaptığına dair kanıtlar var. bir ankete göre geçen yıl yayınlandı3,000'den fazla hasta, yaklaşık 90 çalışmada indüklenmiş veya embriyonik kök hücrelerden üretilen transplantları aldı, ancak bu testlerin tümü başlangıç ​​aşamalarında kaldı. 

“Etrafınıza bakarsanız, tüm denemelerin erken bir aşamada olduğunu görürsünüz. Hepsinin tedavi üretmesi muhtemel değil, ancak bize bir şeyleri nasıl iyileştirebileceğimiz ve nasıl iyileştirebileceğimiz konusunda bilgi verecekler” diyor Pera.

Nakledilen hücreler için, yalnızca insanlar üzerinde yapılan deneylerle cevaplanabilecek açık bir soru, bu hücrelerin ne kadar süre hayatta kalacağıdır. Parkinson hastalarının beyinlerine dopamin üreten nöronlar eklendiğinde, birkaç kez denenmiş bir şey, bu nöronların çoğu ölüyor. Araştırmacılar, nedenini ve taktiklerini nasıl ayarlayacaklarını anlamaya çalışarak çizim tahtasına geri döndüler. Belki de olası risklere rağmen dozu arttırmaları gerekiyor - çok fazla dopamin neredeyse çok az kadar kötü ve istemsiz hareketlere neden olabilir. 40 kişiyi tedavi etmesi beklenen diyabet üzerine Vertex çalışması daha umut verici görünüyor, ancak burada da eklenen hücrelerin ne kadar yaşayacağı belirsizliğini koruyor. Bu, çok maliyetli bir tedavinin (bazıları diyabet için bir hücre naklinin en az 500,000 $ tutacağını tahmin ediyor) sonsuza kadar sürmeyebileceği anlamına geliyor. 

Yine de Loring, bu testlerden birinin yakında embriyonik kök hücrelerden yapılan tedavilerin hastalığı iyileştirebileceğine dair çarpıcı, tartışılmaz kanıtlara yol açacağından umutlu. “Bu devrilme noktası olabilir” diyor. "Ve bence o ana ihtiyacımız var." 

Epilepsi tedavisi

Kök hücre araştırmacıları toplantısında geçirdiğim üç gün boyunca, bu alanın ihtiyaç duyduğu büyük atılım gibi görünen bir çalışma dikkatimi çekti. Bu, San Francisco'da Neurona Therapeutics adlı bir biyoteknoloji tarafından yürütülen ve bir yıl önce inatçı epilepsileri sıradan ilaçlara yanıt vermeyen iki kişinin beyninin derinliklerine laboratuvar yapımı "inhibe edici internöronlar" nakleden yeni bir deneme. İddiaya göre, eklenen bu hücrelerin her biri binlerce bağlantı oluşturacak ve nöbetlere neden olan arızalı beyin ağlarını susturacak.

Toplantı sırasında Neurona, her iki hastanın da nöbetlerde %90'dan fazla azalma gördüğünü duyurdu. 26 yaşındaki bir erkek vakasında, bu, ayda zayıflatıcı 32 nöbetten düştü. Veriler tutarsa, hücre naklinin günümüzde epilepsi için mevcut olan en sert tedavi kadar etkili olduğu anlamına gelebilir; bu, şakak lobunun bir kısmının cerrahi olarak çıkarılmasıdır. Ancak hafıza ve görüş kaybı gibi beyninizin bir kısmının çıkarılması gibi yan etkileri olmaz. 

“Çok fazla coşku var. Bu, epilepsi için ilk hücre tedavisi olabilir, "diyor, aynı zamanda Neurona ve kurucu ortağının danışmanı olan San Francisco Kaliforniya Üniversitesi'nde profesör olan Kriegstein. Kriegstein bana, bu tür bir terapinin ortaya çıkması için 25 yılın uzun bir süre olmadığını düşündüğünü söyledi. Bunun yerine, "aslında biraz hızlı" diye karşı çıkıyor.

Doktorlar daha önce nöron greftleri ile deneyler yapmıştı - bir şirket domuzlardan alınan hücreleri kullanmayı denedi. Ancak, 2013 yılında embriyonik kök hücrelerin büyük miktarlarda insan internöronları oluşturmaya nasıl ikna edilebileceğini ilk kez belirleyen, Kriegstein'ın laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı olan Cory Nicholas'dı. Ardından, Kriegstein'ın bu tarifi geliştirmek, hayvanlar üzerinde testler yapmak ve bir insan deneyi başlatmak için onay almak için on yıl boyunca bir dizi "rasyonel, sistematik" adım dediği şey geldi. Bu işin çoğu, 160 milyon doların üzerinde toplanan ve Nicholas'ın CEO'su olduğu Neurona'da yapıldı. 

 Kriegstein, "Açıkçası, embriyonik [veya uyarılmış] kök hücreler olmadan bu mümkün olmazdı" diyor. 

Sadece iki hasta tedavi edildiğinde, Neurona'nın sonuçları anekdot niteliğinde kalıyor. Ama bunun gerçek bir tedavi olma ihtimali var. Bunun nedeni, nakledilen hücrelerin muhtemelen hala bağlantılar oluşturmasıdır ve etkilerinin zamanla artarak muhtemelen nöbetleri tamamen önleyebilmesidir. "İlk başta boş bir hayal gibi göründü, ancak bu hücreleri sınırsız sayıda yapabilmek, denememize izin veren şey. Şimdi yardım edilen hastalarımız var. Düşündüğünüzde gerçekten çok şaşırtıcı," diyor Kriegstein. "Klinikteyiz. Hücreler hastaların içinde ve şimdi ne kadar iyi çalıştıklarını göreceğiz. Klinik çalışmaların bize bazı ipuçları vereceği noktasındayız. Sadece yutturmaca mıydı, yoksa gerçek mi?”