Az örök fiatalság receptje: Őssejtek nyomában

Miért olyan érdekesek az őssejtek és mik azok tulajdonképpen?

Bár, csak néhány évtizede robbant be a mindennapi köztudatba az őssejtek fogalma, a tudomány képviselőit már több, mint 150 éve tartja izgalomban. Az evolúciós elmélet kialakulásával és fejlődésével vált egyre nyilvánvalóbbá ugyanis, hogy minden földi élet őse egy egysejtű élőlény lehetett, és némileg erre emlékeztető módon minden emberi élet is egyetlen sejtből, egy megtermékenyített petesejtből alakul ki.

Kell, hogy legyenek tehát olyan őssejtek, amikből végül a 220 különböző típusú sejtünk ki tud alakulni.

Artúr Pappenheim hematológus alkotta meg az őssejt fogalmát 1908-ban, mint a „sejtjeink pótlásáért felelős sejttípust”.

Azóta többfajta emberi őssejtet különböztetünk meg attól függően, hogy hányfajta sejt tud kifejlődni belőlük. A sor elején az embrióban található „tutipotens” őssejt áll, amiből minden sejttípus ki tud még alakulni, a másik végén az „unipotens” őssejt, ami ugyan képes megújulni, de már csak egyfajta sejttípus tud belőle létrejönni. Mindenesetre még a sor végén lévő „unipotens” őssejt típus is kiemelkedő fontosságú, mivel felelős sejtjeink folyamatos pótlásáért és valamilyen baj esetén a regenerációjáért.

Forrás: https://en.wikipedia.org/wiki/Artur_Pappenheim#/media/File:Artur_Pappenheim._Photogravure._Wellcome_V0026956.jpg

A kutatók számára hamar nyilvánvalóvá vált, hogyha sikerül őssejtjeink működését pontosan megismerni és minél jobban irányítani, akkor megfelelő sejtek növesztésével számos betegség gyógyíthatóvá tehető, sőt az öregedési folyamatok is érdemben lassíthatóvá vállnak. Az első nagy áttörést a vérképző szervi problémák kezelésénél sikerült elérni. A csontvelő átültetés lényege ugyanis a vérképző őssejtek beültetése a donor szervezetébe. Mind a mai napig ez a leggyakoribb alkalmazása az őssejt terápiának.

Az újságok címlapjára egy 1998-as eredmény repítette az őssejt kutatást: sikerült emberi embrionális őssejt tenyészeteket létrehozni laboratóriumi körülmények között. James Thomson biológus, aki az első embrionális őssejt tenyészetet létrehozta a Time magazin címlapján 2001-ben.

Ez az eredmény azt jelentette, hogy innentől kezdve folyamatosan rendelkezésre álltak a kutatók részére olyan embrionális őssejt tenyészetek, amikkel szabadon kísérletezhettek. Emberi szövetek, szervrészletek növesztésének lehetősége karnyújtási távolságba került, legalábbis látszólag. Hamar kiderült azonban, hogy bár ez fontos eredmény volt, még hosszú út vezet a sejtek mesterséges fejlesztéséig.

A következő nagy áttörés az őssejt kutatás területén, még mindig csak tudományos szempontból volt izgalmas. 2006-ban a japán Shinya Yamanaka professzornak a bőrből származó fibroblaszt sejtből sikerült őssejtet előállítania. Az akkoriban óriási sikert arató iPhone után az ő őssejtjét iPC-nek, Induced Pluripotent Őssejtnek nevezte el. 2012-ben kapott felfedezéséért Nobel díjat.

Őssejtek a bőrben

Minden emberi szövet életében kiemelt jelentőségűek ugyan az őssejtek, de van néhány szervünk, ahol folyamatos sejtjeink gyors megújulása, így az őssejtek folyamatosan „nagyüzemben” termelik az új sejteket. Az egyik ilyen szervünk a felhám, vagy epidermisz, a bőr felső rétege. Ez folyamatosan termelődő és elpusztuló hámsejtekből áll, amit a legalsó rétegében, a bazális rétegben található őssejtek termelnek. A bőr középső rétegében, a dermiszben a sejtek megújulása jóval lassúbb, de őssejtekre itt is szükség van az újratermelődéshez. A kutatások szerint az őssejtek többsége a szőrtüszők közelében található, ami azért szerencsés, mert a tüszőkön keresztül a kozmetikumok is nagyobb eséllyel érik el őket. A jelenlegi kutatások hét különböző őssejt típust különböztetnek meg a bőrben. Természetesen a kozmetikai fejlesztők figyelmét is felkeltette a határozott léptekkel fejlődő őssejt kutatás.

Ezen a területen egy svájci biokémiai cég, a Mibelle Biochemistry lett a legsikeresebb.

Dr. Fred Zülli, a Mibelle Biochemistry igazgatója

A 2000-es évek elején a biotechnológiai módszerek a gyógyszeriparban már széleskörűen alkalmazottak voltak, a kozmetikai hatóanyaggyártásban ritkaságnak számítottak. A Mibelle biotechnológiai kutatócsapatának érdeme volt, hogy a növényi sejttenyészetek használatát általánossá tette fejlesztésikben. Ezzel a módszerrel környezet kímélő módon és stabil minőségben vált lehetővé növényi hatóanyagok előállítása (növesztése). Mivel a bőr megújulásában és homeosztázisában (egyensúlyában) kiemelt jelentőségűek a bőr saját őssejtjei, így kutatásaik egyik iránya olyan növényi alapú hatóanyagok fejlesztése lett, amik a bőr különböző őssejtjeire tudnak hatni. A növényi őssejtek szerepe természetesen némileg eltér a növényekben és az állatokban, de a fejlesztők arra jöttek rá, hogy a növényi őssejtekben magas az olyan összetevők aránya (sók, fenolok, savak, cukrok, fehérjék), amik növelhetik a bőr őssejtjeinek védelmét is. Ezért a hatóanyagok előállítására használt sejtkultúráikban növényi őssejtek használatára törekedtek elsősorban. Azokat az őssejt jellegű növényi sejteket használták a sejtkultúrákban, amik a növények sérülésekor jelennek meg a regeneráció elősegítésére.

Az első hatóanyaguk alma őssejtből készült, és 2008-ban azonnal európai kozmetikai innovációs díjat kapott.

A hatóanyag az epidermisz alapjául szolgáló úgy nevezett bazális réteget célozza meg. A folyton megújuló hámsejtek ebben a bazális rétegben termelődnek. Ez egy sejt vastagságú sejt sor, aminek legalább 10 %-a őssejt. Ahogy öregszünk, ezen sejtek termelése lelassul, amitől a bőrünk legfeleső rétege is elvékonyodik, így ráncossá válik. A hatóanyag a bazális sejteket fokozott sejttermelésre készteti, így az epidermisz vastagsága nő, ami segít a ráncok elsimítását.

A Helia-D fejlesztőit lenyűgözte a hatóanyag hatásossága és már 2009-ben megjelent az első őssejtes termékével a professzionális piacon, amit számos újabb termék követett:

Az elmúlt években a svájci cég több növényi őssejt alapú hatóanyagot fejlesztett azóta. Persze nemcsak a Helia-D fejlesztőit nyűgözte le az új trend. Számos nagy presztízsű, nagyon drága kozmetikai márka, mint a La Prairei, Estée Lauder vagy Helena Rubinstein és persze még sokan mások is elkezdték használni azóta a növényi őssejt kivonat alapú hatóanyagokat. A La Prairei a Helia-D-hez hasonlóan a Mibelle Biochemistry és a Provital hatóanyagait építette bele saját termékeibe.

PhytoCellTec Argan

A PhytoCellTec Argan (Argán őssejt kivonat) hatóanyag a nagyon ellenálló és ritka argán fából készül. Az argán olaj önmagában egy értékes és nagyon népszerű hatóanyag, de az argán őssejt kivonatot a fa kérgének megsértésekor megjelenő hegképző anyagból, vagyis valójában gyantából vett mintákból tenyésztik mesterséges úton. Svájci kutatók olyan hatóanyagot kerestek, amikkel a bőr szőrtüszőiben lévő speciális sejteket fokozott fibroblaszt sejt termelésre lehet ösztönözni. Ezek termelik a bőr simaságáért elsősorban felelős kollagént és a feszességért felelős elasztint.

Miért fontos, hogy fibroblaszt sejtjeink megújuljanak?

A bőr alsóbb rétege, az irha (dermis) meghatározó sejttípusa fibroblaszt. A fibroblaszt sejt által termelt kollagén és elasztin nevű fehérjék a bőr sejt közötti állományának fő alkotóelemei és alapvetően felelősek a bőr rugalmasságáért és tömörségéért. Ha fibroblaszt sejtek megöregednek, először lelassul, majd leáll a kollagén és elasztin termelésük. Újratermelődésük ezért kulcsfontosságú és ez az, amit a hatóanyag serkenteni tud a vizsgálatok szerint.

A PhytoCellTec Argán hatása

A PhytoCelltec Argan (argán őssejt) hatását „kémcsőben” (in vitro) és tesztalanyokon (in vivo) is elemezték. A kémcsőben az őssejtekre jellemző egyik marker (jelző) gén számának alakulását vizsgálták immunofluoreszcens eljárással, és a szakemberek jelentős növekedést tapasztaltak. Az 56 napig tartó in vivo tesztben 22 nő vett részt, akik naponta kétszer használták a hatóanyagot. A bőr feszessége 56 nap után 11 %-kal nőtt.

A felső képen a több sötét terület azt jelzi, hogy a bőr alatti zsírszövetek jelentős mértékben behatoltak a bőr középső irha rétegébe, és így a bőr tartását biztosító irharéteg elvékonyodott. Ez a jelenség egyébként a cellultisre is jellemző. Az 56 napos 0,4 % argán őssejt kivonatot tartalmazó krémmel történt kezelés hatására az irha tömörsége szemmel láthatóan erősen növekedett.

A Helia-D az első argán őssejtes családját az Age Controll sejtmegújító családot 2013-ban vezette be. Ilyen drága hatóanyagot a Helia-D-hez hasonló ár fekvésű krémek nem tartalmaznak, így a termékcsalád néhány hét alatt a legnépszerűbb ránctalanító családdá vált Magyarországon.

Az Argán Őssejt kivonat jelenleg a következő termékeinkben található:

Szappanfű őssejt kivonat: PhytoCellTec Nunatac

A Mibell Biochemistry 2008 óta újabb és újabb növényi őssejt alapú hatóanyagokat fejleszt PhytoCellTec eljárása segítségével. A Helia-D fejlesztői az PhytoCellTec Nunatac nevű hatóanyagukat tartotta a következő olyan izgalmas összetevőnek, amit felhasznál saját termékéhez. A szappanfű egyik fajtája az alpesi szappanfű (Saponaria pumila) egy Svájcban őshonos szappanfű. Elsősorban úgynevezett „nunatakokon” nő, ami a hótengerből kiemelkedő sziklát jelent, így ez lett a hatóanyag fantázia neve. A kutatók érdeklődését a növény kiváló túlélő képessége keltette fel, mivel egyszerre tűri jól a tartós hideget és a magas UV sugárzást, és képes volt túlélni a legutóbbi jégkorszakot is.

Forrás: http://www.thecoldestjourney.org/wp-content/uploads/Fact-of-the-Day-Nunatak.jpg

Alpesi szappanfű

A korábbi fejlesztéseikhez hasonlóan itt is a növény sérüléseikor termelődő úgynevezett kallusz sejteket izolálták és kezdték el laboratóriumi technológiával tenyészteni. Az volt a feltételezésük, hogy az ebben lévő összetevők képesek a sejteket hatékonyabb UV sugárzás elleni védelemre késztetni. Miután in-vitro kísérleteik igazolták feltételezésüket, megkezdték az élő alanyokan a tesztelést (in vivo), és ezek sikere után tették hatóanyagukat elérhetővé a kozmetikai fejlesztők részére. Érdekes, hogy például a La Praierie is ezt a hatóanyagot használja egyes termékeiben.

Phyto Celltech Alpesi rózsa

 A biológusok 1989-ben találtak egy speciális fehérjét a szárazságtűrő növényekben, amit dehydrinnek neveztek el. 2005-ben vált egyértelművé, hogy ez a speciális fehérje fontos szerepet játszik a mostoha körülmények között is életképes növények stressztűrő képességében. Az alpesi rózsa leveleinek magas dehydrin tartalma késztette arra a Mibell fejlesztőit, hogy a Phyto Celltech eljárásukkal kozmetikai hatóanyagot készítsenek belőle. A sikeres in vitro tesztek után az in vivo tesztek is jó eredményeket mutattak:

Forrás: Mibelle Biochemistry

Két hét használat után az alpesi rózsa kivonat tartalmú fényvédő 39 %-kal tudta csökkenteni a bőr vízveszteségét egy hasonló SPR erősségű, de kivonatot nem tartalmazó krémmel szemben. A bőr fokozott védelme jelentősen hozzá tud járulni ahhoz, hogy hosszabb ideig megőrizhesse fiatalos megjelenését:

Forrás: Mibelle Biochemistry

17 nap használat után a ráncok látványa jelentős javulást mutatott. Érdekes, és nyilván nem véletlen, hogy a híres Helena Rubinstein kozmetikai cég is az alpesi szappanfűhöz vagy alpesi rózsához hasonló, extrém körülményeket túlélni képes növényekből készíti saját növényi őssejt alapú hatóanyagait.

Orchistem, Orchidea Őssejt

A szintén növényi hatóanyagokra koncentráló spanyol Provital cég 2017-ben jelent meg saját növényi őssejtes hatóanyagával, a japán orchideából nyert Orchistem nevű hatóanyagával. A koncepció a sejtek közötti kommunikáció befolyásolásán alapul, ahogy nagyon sok más kozmetikai hatóanyagé is. A sejtek egymás között kémiai anyagok segítségével kommunikálnak. A Provital kutatóinak sikerült olyan kémiai összetevőket találni az orchidea őssejt kultúrájukban, amik hasonlítanak vagy megegyeznek a fibroblaszt sejtek fokozott szaporítására ösztönző hírvivő molekulákra-, molekulákkal. A fibroblasztok szaporodásával sikerült az általuk termelt kollagén és elasztin rostok mennyiségét növelni.

A fenti ábrán az látható, a hatóanyag gyártó szerint 56 napos használat után a ráncok száma 15 %-kal, a ráncos területek nagysága 12 %-kal csökkent.

A Helia-D-ben továbbra is nyomon követjük az őssejtkutatás fejlődését, és ha valami bizonyítottan hatásos új hatóanyag vagy eljárás ismerté válik, tovább fejlesztjük termékeinket.

Orchidea Őssejtet tartalmazó Helia-D termékek:

További, őssejteket tartalmazó készítményeink: