Είναι ένα πεδίο ιατρικής έρευνας το οποίο ως πριν από μερικά χρόνια λάμβανε από πολλούς τον τίτλο του αποκυήματος... επιστημονικής φαντασίας. Ωστόσο, όπως αποδεικνύεται στην πράξη, όχι μόνο έχει «κυοφορήσει» επιτυχώς επιστημονικές εξελίξεις που έχουν ήδη φθάσει ως το κρεβάτι των ασθενών, αλλά συνεχώς... γεννά μέσα στο εργαστήριο ολοένα περισσότερα «τέκνα» που μπορούν να σώσουν ζωές. Η μηχανική ιστών δίνει υπόσχεση «αναγέννησης» ιστών και οργάνων σε πλήθος ανθρώπων με διαφορετικά προβλήματα υγείας - από δερματικά και μυϊκά ως προβλήματα του σκελετού - και για αυτόν τον λόγο παρουσιάζει ολοένα μεγαλύτερο ερευνητικό ενδιαφέρον. Ενας από τους ταγμένους σε αυτόν τον τομέα της πρωτοπορίας της ιατρικής έρευνας είναι και ο καθηγητής της Μηχανικής Ιστών και της Χημικής Μηχανικής στο Πανεπιστήμιο Ράις στις ΗΠΑ κ. Αντώνης Μίκος, ο οποίος, σύμφωνα με τους γνωρίζοντες, είναι από τους πλέον κατάλληλους ανθρώπους για να μιλήσει για το παρόν, αλλά και για το μέλλον του πολύπλευρου πεδίου.

Ο κ. Μίκος είναι ένας από τους «πατέρες» των επιτευγμάτων που έχουν ήδη εμφανιστεί χάρη στη μηχανική ιστών προς όφελος των ασθενών. Μόλις χθες μάλιστα παρουσίασε κατά τη διάρκεια του 8ου Παγκόσμιου Συνεδρίου για τα Βιοϋλικά, οι εργασίες του οποίου ολοκληρώνονται σήμερα στο Αμστερνταμ της Ολλανδίας, μια νέα εντυπωσιακή μελέτη που δίνει ελπίδα για αναγέννηση οστών του κρανίου σε ασθενείς που εμφανίζουν έλλειμμα είτε λόγω γενετικής νόσου είτε λόγω καρκίνου είτε εξαιτίας ατυχήματος. «Το Βήμα» παρουσιάζει σήμερα τα ευρήματα αυτής της μελέτης η οποία, όπως όλα δείχνουν, θα έχει λαμπρή συνέχεια.

Ο κ. Μίκος έχει μακρό παρελθόν σε ό,τι αφορά το αποκαλούμενο, σύμφωνα με πολλούς, μέλλον της ιατρικής: «Εδώ και 15 χρόνια ασχολούμαι στο εργαστήριό μου με τη μηχανική ιστών η οποία αποτελεί ένα πεδίο που ουσιαστικώς παντρεύει πολλούς και διαφορετικούς τομείς: βιολογία, επιστήμη υλικών, μηχανική, ιατρική. Απώτερος στόχος του συγκεκριμένου πεδίου είναι να δημιουργηθούν νέοι ιστοί και όργανα που είτε δεν έχουν αναπτυχθεί σωστά λόγω γενετικής νόσου είτε έχουν καταστραφεί λόγω ασθένειας, ατυχήματος ή ακόμη έχουν αφαιρεθεί εξαιτίας της εμφάνισης καρκίνου. Πριν από μια δεκαπενταετία πολλοί έκαναν λόγο για σενάρια επιστημονικής φαντασίας όταν άκουγαν για τη μηχανική ιστών. Σήμερα, όμως, το συγκεκριμένο πεδίο έχει αποδείξει τη δυναμική του» σημειώνει ο καθηγητής. Για του λόγου το αληθές εξηγεί ότι περισσότερα από δέκα προϊόντα της μηχανικής ιστών έχουν λάβει ήδη έγκριση από την αρμόδια Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ (FDA) για χρήση σε ασθενείς - όπως, για παράδειγμα, προϊόντα για εφαρμογές στο δέρμα (τεχνητό δέρμα για χρήση σε εγκαυματίες, αλλά και για άτομα με διαβητικά έλκη), στα οστά (τεχνικές που αποκαθιστούν βλάβες σε σπονδύλους, κατάγματα), στον χόνδρο (αποκατάσταση του χόνδρου στα γόνατα). Αλλά τα επιτυχή αποτελέσματα του πεδίου δε σταματούν εδώ: οι επιστήμονες έχουν να επιδείξουν μεταξύ άλλων επιτυχίες σε κλινικό επίπεδο σε ό,τι αφορά την αναγέννηση ολόκληρων οργάνων, όπως είναι η ουροδόχος κύστη. «Δεν μιλούμε λοιπόν πλέον για ένα πεδίο έρευνας που τώρα γεννιέται, αλλά για ένα πεδίο που έχει ήδη ωριμάσει και υπόσχεται να φέρει επανάσταση στον τρόπο θεραπείας πολλών ασθενών».

Υλικά που «μιλούν» με τα κύτταρα

Μια τέτοια μικρή επανάσταση προετοιμάζει και ο κ. Μίκος με τους συνεργάτες του, μεταξύ των οποίων είναι μια Ελληνίδα, η επί διδακτορικώ στη Μηχανική Ιστών Λήδα Κλουδά, στο Πανεπιστήμιο Ράις επιχειρώντας να εκμεταλλευτεί τη νέα γνώση σχετικά με τις ιδιότητες των βλαστικών κυττάρων ώστε να αποκαταστήσει βλάβες των οστών. «Εχουμε ήδη αναπτύξει κάποια υλικά που βοηθούν στη διαφοροποίηση των βλαστικών κυττάρων ώστε να μετατρέπονται στους τύπους κυττάρων που επιθυμούμε. Εργαζόμαστε πάντα με ενήλικα βλαστικά κύτταρα, για την ακρίβεια με μεσεγχυματικά βλαστικά κύτταρα που λαμβάνονται από τον μυελό των οστών».

Τα υλικά που έχουν αναπτύξει οι ερευνητές από το Ράις στέλνουν, όπως επισημαίνει ο κ. Μίκος, τα κατάλληλα σήματα στα βλαστικά κύτταρα για τη μετατροπή τους στα επιθυμητά είδη ιστών. «Η στρατηγική που ακολουθούμε μάλιστα αυτή τη στιγμή για την ανάπτυξη βιοϋλικών είναι εντελώς διαφορετική από όλες τις άλλες που έχουν ακολουθηθεί για τη δημιουργία των προηγούμενων γενεών τέτοιου είδους υλικών. Ως σήμερα τα βιοϋλικά που δημιουργούνταν ήταν σχεδιασμένα ώστε να φέρουν τέτοιες ιδιότητες που να μην επιτρέπουν μετά την εμφύτευσή τους να τα αναγνωρίζει ο οργανισμός και να τα αποβάλει. Αυτό που κάνουμε εμείς όμως είναι να δημιουργούμε υλικά που "επικοινωνούν" με τα κύτταρα του ίδιου του οργανισμού και τα καθοδηγούν ώστε να αποκαταστήσουν μόνα τους τη βλάβη που έχει εμφανιστεί».

Οι προδιαγραφές για την ανάπτυξη ενός υλικού διαφέρουν μάλιστα σημαντικά ανάλογα με το είδος του οστού που πρέπει να αποκατασταθεί. «Οι προϋποθέσεις δημιουργίας υλικών για αποκατάσταση των οστών του κρανίου και του προσώπου είναι εντελώς διαφορετικές από εκείνες που απαιτούνται για μεγάλα οστά, όπως αυτά των άκρων μας. Παράλληλα, άκρως σημαντικός παράγοντας σε ό,τι αφορά τον σχεδιασμό ενός υλικού είναι ο χρόνος ζωής του. Εχει φανεί ότι στα ποντίκια απαιτείται διάστημα τεσσάρων εβδομάδων ώστε το υλικό να πυροδοτήσει την αναγέννηση ιστών του οστού στο κρανίο πριν από τη διάσπασή του. Στον άνθρωπο η αντίστοιχη διαδικασία διαρκεί τρεις με έξι μήνες».

Ξαναχτίζοντας ένα κρανίο

Στο Αμστερνταμ ο κ. Μίκος παρουσίασε μια πρωτοποριακή τεχνική για την αποκατάσταση βλαβών στα οστά του κρανίου και του προσώπου. «Τα υλικά που δημιουργήσαμε έχουν στόχο τη μεταφορά βλαστικών κυττάρων και βιομορίων στην περιοχή των βλαβών για αναγέννηση των οστών. Η πρωτοπορία μας στο συγκεκριμένο ζήτημα αφορά το ότι αναπτύξαμε υλικά που στην αρχική μορφή τους είναι υγρά όταν βρίσκονται σε θερμοκρασία δωματίου (25 βαθμοί Κελσίου). Τα υλικά αυτά που είναι βιοδιασπώμενα αναμειγνύονται με βλαστικά κύτταρα ή βιοενεργά μόρια και στη συνέχεια, όταν εγχέονται στον οργανισμό, στερεοποιούνται χάρη στην αύξηση της θερμοκρασίας - η φυσιολογική θερμοκρασία του σώματος είναι ως γνωστόν γύρω στους 37 βαθμούς Κελσίου. Ετσι, λαμβάνοντας στερεή μορφή, εισάγονται στο ακριβές σημείο της βλάβης και ενεργοποιούν τη διαδικασία αναγέννησης μέσω του πολύτιμου "φορτίου" που περιέχουν».

Τα πειράματα έχουν διεξαχθεί μέχρι στιγμής σε ποντίκια με πολύ θετικά αποτελέσματα - στα συγκεκριμένα μοντέλα η αποτελεσματικότητα ήταν 100%. Βέβαια, όπως λέμε πάντα, η απόσταση είναι μεγάλη από το ποντίκι ως τον άνθρωπο, κάτι που παραδέχεται και ο κ. Μίκος. Ηδη πάντως ξεκινούν πειράματα σε μεγαλύτερα μοντέλα ζώων και έπεται, καλώς εχόντων των πραγμάτων, συνέχεια.

Μέχρι στιγμής δεν έχουν εμφανιστεί μέσα από τα πειράματα παρενέργειες στα πειραματόζωα που έλαβαν τη θεραπεία. Μακροπρόθεσμα, όμως, το ερώτημα παραμένει αναπάντητο - δεδομένων μάλιστα και των πάγιων φόβων σχετικά με καρκινογενέσεις από τη χρήση βλαστικών κυττάρων. «Πράγματι κανείς δεν μπορεί να προβλέψει τη μακροπρόθεσμη έκβαση. Ωστόσο ένα μεγάλο πλεονέκτημα της μεθόδου μας είναι ότι τα ενήλικα βλαστικά κύτταρα που χρησιμοποιούμε συνδέονται με πολύ μικρότερο κίνδυνο εμφάνισης τερατωμάτων σε σύγκριση με τα εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα».

Σύμφωνα με τον κ. Μίκο, η μηχανική ιστών θα προσφέρει στο μέλλον νέα οστά σε ανθρώπους που τα έχουν ανάγκη. «Μπορεί προς το παρόν οι περισσότερες εφαρμογές να αφορούν την αναγέννηση δερματικού ή μυϊκού ιστού, ωστόσο εκτιμώ ότι μέσα στα επόμενα πέντε ως δέκα χρόνια θα έχουμε κατακτήσει και την αναγέννηση διαφορετικών ειδών ιστού των οστών». Για όσους συνεχίζουν να διατηρούν επιφυλάξεις σχετικά με τις δυνατότητες της αναγεννητικής ιατρικής, το μόνο σχόλιο που μπορεί να γίνει είναι ότι και πριν από 15 χρόνια κάποιοι χαρακτήριζαν τη μηχανική ιστών επιστημονική φαντασία και αυτή σήμερα έχει μετουσιωθεί χωρίς αμφιβολία σε πράξη. Οι περίτρανες αποδείξεις είναι οι ασθενείς τους οποίους έχει ωφελήσει...