Kamieninių ląstelių tyrimai

Kamieninių ląstelių tyrimai tampa vis svarbesni, nes šios ląstelės gali būti naudojamos įvairioms ligoms gydyti. Kamieninės ląstelės yra nespecializuotos kūno ląstelės, kurios gali išsivystyti į specializuotas specifines ląsteles organai arba išsivystyti į audinius. Skirtingai nuo specializuotų ląstelių, kamieninės ląstelės turi galimybę daugintis ląstelių ciklas daug kartų, ilgą laiką. Kamieninės ląstelės yra gaunamos iš kelių organizmo šaltinių. Jie randami brandžiuose kūno audiniuose, virkštelės kraujyje, vaisiaus audiniuose, placentoje ir embrionuose.

Kamieninių ląstelių funkcija

Viešojo domeno vaizdai ' id='mntl-sc-block-image_2-0-1' />

Kamieninių ląstelių tyrimai yra skirti naudoti kamienines ląsteles kuriant specifinius ląstelių tipus ligoms gydyti. Vaizdo kreditas: Viešojo domeno vaizdai

Kamieninės ląstelės vystosi į audinius ir organus organizme. Kai kuriuose ląstelių tipuose, pvz oda audinių irsmegenysaudinių, jie taip pat gali atsinaujinti, kad padėtų pakeisti pažeistas ląsteles. Pavyzdžiui, mezenchiminės kamieninės ląstelės atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį gydant ir apsaugant pažeistus audinius. Mezenchiminės kamieninės ląstelės yra kilusios iš kaulų čiulpai ir sukelia specializuotas ląsteles jungiamieji audiniai , taip pat ląstelės, kurios palaiko formavimąsi kraujo . Šios kamieninės ląstelės yra susijusios su mūsų kraujagyslės ir pradėti veikti, kai indai yra pažeisti. Kamieninių ląstelių funkciją kontroliuoja du svarbūs būdai. Vienas kelias signalizuoja ląstelių taisymą, o kitas slopina ląstelių taisymą. Kai ląstelės susidėvi arba pažeidžiamos, tam tikri biocheminiai signalai skatina suaugusiųjų kamienines ląsteles pradėti remontuoti audinius. Kai mes senstame, tam tikri cheminiai signalai slopina senesnio audinio kamienines ląsteles, kad jos reaguotų taip, kaip įprastai. Tačiau tyrimai parodė, kad patekę į tinkamą aplinką ir veikiami atitinkamų signalų, senesni audiniai gali vėl atsistatyti.

Kaip kamieninės ląstelės žino, kokio tipo audiniais tapti? Kamieninės ląstelės turi galimybę diferencijuotis arba transformuotis į specializuotas ląsteles. Šį skirtumą reguliuoja vidiniai ir išoriniai signalai. Ląstelė genai valdyti vidinius signalus, atsakingus už diferenciaciją. Išoriniai signalai, kontroliuojantys diferenciaciją, apima biochemines medžiagas, kurias išskiria kiti ląstelės , buvimas molekules aplinkoje ir kontaktą su netoliese esančiomis ląstelėmis. Kamieninių ląstelių mechanika, jėgos, kurias ląstelės veikia medžiagoms, su kuriomis jos liečiasi, atlieka lemiamą vaidmenį diferencijuojant kamienines ląsteles. Tyrimai parodė, kad suaugusio žmogaus mezenchiminės kamieninės ląstelės išsivysto į kaulų ląstelės kultivuojamos ant standesnių kamieninių ląstelių karkaso arba matricos. Kai auginamos ant lankstesnės matricos, šios ląstelės išsivysto į riebalų ląstelės.

Kamieninių ląstelių gamyba

Nors kamieninių ląstelių tyrimai parodė daug žadančių žmonių ligų gydymo, tai nėra be prieštaravimų. Didžioji dalis kamieninių ląstelių tyrimų ginčų yra apie embrioninių kamieninių ląstelių naudojimą. Taip yra todėl, kad žmogaus embrionai sunaikinami embrioninių kamieninių ląstelių gavimo procese. Tačiau kamieninių ląstelių tyrimų pažanga sukūrė metodus, kaip sukelti kitus kamieninių ląstelių tipai perimti embrioninių kamieninių ląstelių savybes. Embrioninės kamieninės ląstelės yra pluripotentinės, tai reiškia, kad jos gali išsivystyti į beveik bet kokio tipo ląsteles. Mokslininkai sukūrė suaugusiųjų kamieninių ląstelių pavertimo indukuotomis pluripotentinėmis kamieninėmis ląstelėmis (iPSC) metodus. Šios genetiškai pakeistos suaugusiųjų kamieninės ląstelės yra paskatintos veikti kaip embrioninės kamieninės ląstelės. Mokslininkai nuolat kuria naujus metodus, kaip generuoti kamienines ląsteles nesunaikinant žmogaus embrionų. Šių metodų pavyzdžiai:

Somatinių ląstelių branduolių perkėlimas
Tyrėjai sėkmingai pagamino žmogaus embrionines kamienines ląsteles naudodami techniką, vadinamą somatinių ląstelių branduolio perkėlimu (SCNT). Šis procesas apima pašalinimą branduolys iš neapvaisintos kiaušialąstės ir pakeičiant ją kitos ląstelės branduoliu. Šio tyrimo metu žmogaus odos ląstelių branduoliai buvo persodinti į neapvaisintas enukleuotas (pašalinta genetinė medžiaga) kiaušialąstes. Šios ląstelės vystėsi ir gamino embrionines kamienines ląsteles. Kamieninės ląstelės neturėjo chromosomų anomalijų ir normalios genų funkcijos.
Žmogaus odos ląstelės paverstos embrioninėmis kamieninėmis ląstelėmis Genetinis perprogramavimas
Švedijos Lundo universiteto mokslininkai sukūrė įvairių rūšių kūrimo techniką nervų ląstelės nuo suaugusiųjų oda audinių. Suaktyvinus specifinius odos ląstelių genus, jungiamojo audinio ląstelės, vadinamos fibroblastais, gali būti perprogramuotos į neuronus. Skirtingai nuo kitų perprogramavimo metodų, kai suaugusiųjų odos ląsteles reikia konvertuoti į indukuotas pluripotentines kamienines ląsteles (iPSC), kol jos tampa nervinėmis ląstelėmis, šis metodas leidžia odos ląsteles tiesiogiai paversti nervinėmis ląstelėmis.
Nauja genetinė technika paverčia odos ląsteles į smegenų ląsteles MikroRNR metodas
Tyrėjai atrado efektyvesnį perprogramuotų kamieninių ląstelių kūrimo būdą. Naudojant mikroRNR metodą, iš 100 000 suaugusio žmogaus ląstelių gali būti pagaminta apie 10 000 indukuotų pluripotentinių kamieninių ląstelių (iPSC). Dabartinis iPSC gamybos metodas duoda tik mažiau nei 20 šių perprogramuotų ląstelių iš 100 000 suaugusių žmogaus ląstelių. Taikant mikroRNR metodą, gali būti sukurtas iPSC ląstelių „sandėlis“, kuris galėtų būti naudojamas audinių regeneracijai.
Naujas labai efektyvus perprogramuotų kamieninių ląstelių gamybos būdas

Kamieninių ląstelių terapija

Kamieninių ląstelių tyrimai reikalingi norint sukurti kamieninių ląstelių terapijos gydymo būdus ligoms gydyti. Šio tipo terapija apima kamieninių ląstelių skatinimą išsivystyti į tam tikros rūšies ląsteles, kurios atstato arba regeneruoja audinius. Gydymas kamieninėmis ląstelėmis gali būti naudojamas gydyti asmenis, sergančius įvairiomis ligomis, įskaitant išsėtinę sklerozę, nugaros smegenys traumos, nervų sistema ligos, širdies ligos, nuplikimas , diabetu ir Parkinsono liga. Kamieninių ląstelių terapija netgi gali būti potenciali priemonė, padedanti išsaugoti nykstančios rūšys . A Monasho universiteto studijos rodo, kad mokslininkai atrado būdą, kaip padėti nykstančiam sniego leopardui, gamindami iPSC iš suaugusių sniego leopardų ausų audinių ląstelių. Tyrėjai tikisi, kad pavyks įtikinti iPSC ląsteles formuotis gametos šių gyvūnų būsimam dauginimuisi per klonavimas ar kitais metodais.

Šaltinis:

• Kamieninių ląstelių pagrindai: Įvadas. Į Informacija apie kamienines ląsteles [Pasaulinė svetainė]. Bethesda, MD: Nacionaliniai sveikatos institutai, JAV sveikatos ir žmogiškųjų paslaugų departamentas, 2002 m. [cituota 2014 m. birželio 26 d., ketvirtadienis] Galima rasti adresu (http://stemcells.nih.gov/info/basics/pages/basics1.aspx)