Stamceller Typer, applikationer og hvor de er



den stamceller De er en type celler, som findes naturligt i alle multicellulære levende væsener og er karakteriseret ved egenskaben af ​​differentiering i en hvilken som helst celletype og opdeling for at producere flere stamceller..

Stamceller er vigtige fra før fødslen, fordi, efter et par dage ved at deltage i de to kønsceller begynder at dele og formere skabe stamceller, der giver anledning specialiserer forskellige organer og væv fra embryonet.

Betydningen af ​​stamceller ligger i deres fantastiske potentiale til at udvikle og danne næsten enhver type celle. Denne evne kan bruges til at reparere og genopbygge beskadigede eller ødelagte celler. 

I øjeblikket undersøges den kliniske anvendelse af stamceller i flere sygdomme som Parkinsons, Alzheimers eller nogle medfødte tilstande. Derudover er der allerede produkter baseret på stamceller, der er begyndt at blive brugt internationalt inden for ortopædisk medicin.

Stamceller eksisterer fortsat hos voksne individer, selv om de er i mindre mængder og med mindre potentiale end i embryonale fase. Disse stamceller er til stede i visse strukturer som knoglemarv, muskler og hjerne, og takket være dem kan beskadigede celler udskiftes, og organer kan fortsætte med at fungere normalt..

Generelt kan man sige, at stamceller har tre hovedegenskaber, som adskiller dem fra resten af ​​cellerne:

  • De kan reproducere i længere perioder.
  • De er ikke specialiserede.
  • De kan specialisere sig i enhver type celle.

Disse egenskaber gør dem potentielt gavnlige til behandling af nogle sygdomme forårsaget af slitage eller degenerering af nogle celler, såsom neurodegenerative sygdomme.

Disse utrolige egenskaber af stamcellerne blev undersøgt for første gang for kun 35 år siden, i 1981, da en gruppe forskere opdagede, at det var muligt at udtrække stamceller fra et musembryo..

Det var først i 1998, da studier med mus kunne ekstrapoleres til mennesker, da de første humane embryonale stamceller blev ekstraheret og dyrket in vitro for at studere deres funktion og deres egenskaber. Disse stamceller kaldes embryonale stamceller.

I 2006 var der endnu en milepæl i historien om studiet af stamceller, en gruppe forskere opdaget, hvordan de genetisk kunne omprogrammeres voksne celler nogle til at give anledning til stamceller, der kan specialisere sig i bestemte typer af celler. Denne type stamceller kaldes induceret pluripotent stamcelle (iPS).

Selv om der i disse 35 år er sket betydelige fremskridt inden for stamcelleforskning, er der stadig behov for flere undersøgelser for at kende dem bedre og være i stand til at bruge dem i skabelsen af ​​nye terapier og i studiet af menneskelig normativ udvikling.

Typer af stamceller

Stamceller kan kategoriseres på en generel måde i overensstemmelse med deres modningsniveau i embryonale, føtale, voksne stamceller og inducerede pluripotente stamceller.

Derudover har ikke alle stamceller det samme potentiale at differentiere i nogen form for celle. Afhængig af typen af ​​celler, hvor du kan differentiere, kan stamceller være:

  • Totipotent (eller allmægtig), hvis de kan differentiere sig i enhver form for celle. Disse celler kan kun findes i morula (det sæt celler, der opstår efter foreningen af ​​to mælke) og teoretisk i embryoner, selv om de endnu ikke opnået, at embryonale stamceller desarrolllen og skabe alle typer af celler.
  • pluripotente, de er det næste trin af totipotente stamceller og kan differentiere til næsten enhver celletype. Embryoncellekulturer og inducerede stamceller er pluripotente.
  • multipotent, hvis de kan differentieres til en lang række celler, men kun dem, der tilhører en gruppe af beslægtede celler. For eksempel kan de multipotente celler i hjertet kun differentieres i væv, der danner nævnte organ. Disse celler kan ekstraheres fra fostrene.
  • oligopotent, hvis de kan differentiere i flere typer celler, for eksempel for at danne det samme væv. Voksne stamceller er oligopotente.
  • unipotente, hvis de kun kan differentiere i en type celler. Disse stamceller adskiller sig fra normale voksne celler, idet de opretholder deres reproduktive egenskab i lang tid (før differentiering). Denne type stamceller findes f.eks. I nogle muskler.

Embryonale stamceller

Embryonale stamceller ekstraheres fra embryoner. De fleste kommer fra gameter, der er blevet befrugtet in vitro og ikke fra gravide kvinder naturligt. Og i teorien er de totipotente, det vil sige, at de kan give anledning til nogen form for celler, selv om der i øjeblikket kun nogle typer celler kan dyrkes i laboratoriet..

Når stamcellerne er fjernet, udføres en kultur, hvori cellerne og næringsmaterialet (dyrkningsmedium) indføres i en laboratorieskål. I kulturen vokser cellerne og begynder at opdele at skabe et tyndt lag, der strækker sig over hele overfladen af ​​pladen.

Stamcellekulturerne er ikke 100% effektive, der er tidspunkter, hvor cellerne ikke vokser eller opdeles. Men når afgrøden har været effektiv, er der taget grupper af stamceller, og der skabes nye populationer, der fortsat vil opdele og begynde at differentiere. Stamceller kan fryses og opbevares til enhver tid under processen.

Under kulturen kan stamcellerne grupperes og specialiseres spontant i enhver type væv (muskel, nervøs ...). At kunne specialisere er et tegn på, at cellerne bevares i god stand, men ideelt er specialiseringsprocessen kontrolleret af forskere til at skabe specifikke cellepopulationer.

For at styre differentieringen af ​​embryonale stamceller modulerer forskere den kemiske sammensætning af kulturmediet, kvadratet eller cellerne selv ved at indsætte specifikke gener.

Gennem flere undersøgelser er der oprettet protokoller, der angiver hvilke parametre der skal ændres og hvordan man gør det for at skabe specifikke cellekulturer..

I øjeblikket udføres ikke embryonale stamcelletransplantationer hos mennesker, fordi der i nogle studier med dyr er blevet observeret, at de kan føre til udvikling af kræftformer. Alligevel fortsætter forskningen, og de er meget lovende for fremtidige behandlinger.

Foster stamceller

Som navnet antyder, fås føtale stamceller fra fostre (fra den 10. uge i svangerskabet). Disse celler kan findes i de fleste væv i fosteret.

Disse stamceller er multipotente, det vil sige, de kan differentieres i nogle typer af celler, der er relateret for eksempel i flere lignende væv til at danne det samme organ.

Voksne stamceller

I nogle voksne væv, såsom hud, muskel, tarm og knoglemarv, er voksne stamceller, der kan proliferere og differentierer til celler fra samme væv for at erstatte døde eller beskadigede celler, så de er oligopoentes. Voksne stamceller kan også findes i navlestrengsblod.

For eksempel er der i knoglemarv blodstamceller, der modnes og omdannes til modne blodlegemer (røde blodlegemer, hvide blodlegemer eller blodplader).

Forskning med sådanne celler er godt avancerede og voksne stamceller transplantater af knoglemarv eller navlestrengsblod i øjeblikket udføres for at behandle blodsygdomme såsom myelodysplastisk og myeloproliferative syndromer.

Det terapeutiske potentiale hos andre voksne stamceller, såsom mesenchymale celler, der frembringer knogler, brusk og fedtceller til behandling af sygdomme som arthritis, undersøges i øjeblikket..

Inducerede pluripotente stamceller

Inducerede pluripotente stamceller (iPS) er allerede specialiserede voksne celler (fx fra huden), der er genetisk omprogrammeret in vitro for at have egenskaberne af embryonale stamceller.

For at omprogrammere de voksne celler udvides disse fra voksne og dyrkes i en plade, hvor vira, der er oprettet i laboratoriet, indsættes med specifikke gener, så de integrerer med cellerne og ændrer deres genetiske informationer..

Skønt iPS-celler og embryonale celler deler mange egenskaber, er de ikke helt lige, undersøges disse forskelle for øjeblikket såvel som nye procedurer til oprettelse af iPS.

Selv om der er behov for mere forskning, bruges iPS-celler allerede til at kontrollere virkningen af ​​nogle lægemidler, der er i kliniske forsøg, og i den nærmeste fremtid forventes de at være nyttige til udførelse af transplantater.

Transplantationer af iPS-celler udføres for øjeblikket ikke, fordi nogle undersøgelser med dyr har givet anledning til kræftformationer, muligvis på grund af den teknik, der anvendes til omprogrammering af cellerne.

Behandlinger med stamceller

I øjeblikket er den kliniske anvendelse af stamceller, der studeres mest og anvendes i praksis, transplantationen af ​​blodstamceller (hæmatopoietisk) fra knoglemarv eller navlestreng. De bruges til at behandle blodproblemer og immunsystem, samt at forny beskadigede celler efter behandling med kemoterapi eller strålebehandling.

Hvert år behandles mere end 26.000 mennesker i Europa med en transplantation af hemetapoietiske stamceller hvert år. De sygdomme, der i øjeblikket kan behandles med en transplantation, er:

  • Leukæmier og linformas, såsom:
    • Akut myeloid leukæmi.
    • Akut lymfoblastisk leukæmi.
    • Kronisk myeloid leukæmi.
    • Kronisk lymfoblastisk leukæmi.
    • Juvenil myelomonocytisk leukæmi.
    • Hodgkin lymfom.
    • Ikke-Hodgkin lymfom.
  • Sygdomme relateret til knoglemarv, såsom:
    • Alvorlig aplastisk anæmi.
    • Fanconi anæmi.
    • Paroxysmal nattlig hæmoglobinuri.
    • Aplasi af rene røde blodlegemer.
    • Medfødt trombocytopeni / amegacariocytose.
    • Myeloproliferativ og myelodysplastisk syndrom.
    • Multipelt myelom.
  • Arvelige immunsystemet sygdomme, såsom:
    • Alvorlig kombineret immundefekt.
    • Wiskott-Aldrich syndrom.
  • Hæmoglobinopatier (sygdomme i røde blodlegemer), såsom:
    • Beta thalassemia major.
    • Sickle celle sygdom.
  • Arvelige metaboliske sygdomme, såsom:
    • Krabbe sygdom.
    • Hurlers syndrom.
    • adrenoleukodystrofi.
    • Metakromatisk leukodystrofi.
  • Andre tilstande og kræft.

En anden af ​​anvendelsen af ​​stamcelle transplantationer er hudtransplantater. Denne ansøgning er måske den ældste, da den blev brugt, før man virkelig forstod, hvordan stamceller arbejdede.

Hudtransplantater udføres normalt kun i ekstreme tilfælde, hvor personen har beskadiget store områder af huden, for eksempel ved en alvorlig forbrænding.

Den første hudtransplantation blev udført i 1970 og har siden været perfektionere kunsten, selvom der stadig er meget, der skal gøres, da, i øjeblikket den podede hud ikke er i stand til at udvikle hår eller sved kirtler fulículos.

Den sidste anvendelse af stamceller er blevet godkendt i Europa har været Holoclar, en behandling for at reparere skader, der kan have lidt hornhinde brandsår og andre sår eller.

Denne procedure indebærer fjernelse af en lille del af limbale celler i god stand, der skal reparere hornhinden, og dyrket i laboratoriet, indtil de danner en tynd stratum corneum som kan transplanteres til patientens øje.

Andre mulige anvendelser af stamceller undersøges i kliniske forsøg. De vigtigste applikationer, der er i forskning, er regenerering af væv og organer, behandling af hjerte-kar-sygdomme og behandling af hjerne sygdomme.

Anvendelsen af ​​stamceller til at regenerere væv og organer er måske den mest undersøgte ansøgning. Hvis organer eller væv er skabt af stamceller, kan de transplanteres til mennesker, der har brug for dem, faktisk allerede er blevet skabt de første nyre stamceller, og resultaterne er lovende.

Resultaterne opnået i forskning om brugen af ​​stamceller til behandling af hjerte-kar-sygdomme er også meget opmuntrende.

I 2013 skabte en gruppe forskere fra Massachusetts General Hospital (USA) blodkar til dele af humane stamceller, der blev implanteret i mus og fungerede korrekt. I øjeblikket er forskningen igangværende, og de forsøger at anvende den uden risiko for mennesker.

Anvendelsen af ​​stamceller til behandling af hjernesygdomme såsom Parkinsons eller Alzheimers blev undersøgt ved anvendelse af embryonale stamceller ved deres differentiering potentiale. Resultaterne virker lovende, selv om undersøgelserne stadig er på et meget tidligt stadium.

Studiet af stamceller ikke kun udføres for at behandle sygdomme, er ligeledes undersøgt for at bestemme den normale udvikling af sunde celler og bedre forstå nogle processer, såsom division og celledifferentiering.

referencer

  1. Fra Luca, M. (1. september 2015). Hvilke sygdomme og tilstande kan behandles med stamceller? Hentet fra EuroStemCell.
  2. International Society for Stem Cell Research, ISSCR. (N.D.). Typer af stamceller. Hentet den 20. juni 2016, fra et nærmere kig på stamceller.
  3. Ministeriet for Videnskab, Teknologi og Produktiv Innovation i Den Argentinske Republik. (N.D.). Hentet den 20. juni 2016, fra incucai.
  4. National Institutes of Health. (5. marts 2015). Stamcelleinformation. Hentet fra National Institutes of Health.
  5. Schöler, H. R. (2007). Potentialet for stamceller: En fortegnelse. I N. Knoepffler, D. Schipanski & S. L. Sorgner, Humanbiotechnology as Social Challenge (side 28). Ashgate Publishing.
  6. På stamceller (N.D.). Behandlinger med stamceller. Hentet den 20. juni 2016 fra sobrecellesmadre.com.
  7. Vilkår for brug Privacy policy EEO / Affirmative Action Employer. (N.D.). Sygdomme behandles ved transplantationer. Hentet den 20. juni 2016, fra Vær kampen.