Co je výzkum kmenových buněk a jeho klady a zápory

Terapie kmenovými buňkami posiluje přirozené hojivé procesy v těle a je jedním z nejzajímavějších objevů regenerativní medicíny poslední doby. Nabízí neuvěřitelnou léčbu široké škály onemocnění, na které lékaři dříve neměli přijatelné léčebné postupy.

V tomto článku se dozvíte následující informace. kmenové buňky výzkum: výhody a nevýhody, co to je, a různé typy kmenových buněk, které jsou k dispozici. Tento článek vám také poskytne úspěšné příběhy pro lepší pochopení tématu.

Co jsou kmenové buňky?

Tělo má původní surovinu v podobě kmenových buněk. Tyto kmenové buňky jsou zodpovědné za vývoj všech ostatních buněk se specifickými úlohami. Za vhodných podmínek, ať už v těle, nebo v laboratoři, se kmenové buňky dělí a vytvářejí nové buňky známé jako dceřiné.

Dceřiné buňky mají schopnost přeměnit se na další kmenové buňky nebo buňky se specifickou funkcí, jako jsou krevní buňky, mozkové buňky, buňky srdečního svalu nebo kostní buňky. V těle neexistuje žádná jiná buňka, která by přirozeně vytvářela nové typy buněk jako kmenové buňky.

Typy kmenových buněk

Embryonální kmenové buňky

Embryonální kmenové buňky jsou získávány z blastocysty, což je většinou prázdné klubko buněk, které se u člověka vyvíjí tři až pět dní po oplodnění vajíčka spermií. Embryonální kmenové buňky jsou pluripotentní, což znamená, že mohou dát vzniknout všem typům buněk plně vyvinutého organismu, kromě placenty a pupečníku.

Tyto buňky oddělené od vnitřní buněčné hmoty se vyvinou ve specializovanější buňky, které dají vzniknout všem tělesným tkáním a orgánům. Když vědci odstraní vnitřní buněčnou hmotu a kultivují ji ve zvláštním laboratorním prostředí, buňky si zachovají vlastnosti embryonálních kmenových buněk.

Tyto buňky jsou nesmírně důležité, protože poskytují trvalou zásobu pro výzkum normálního vývoje a nemocí, jakož i pro hodnocení léků a jiných léčebných postupů.

Tkáňově specifické kmenové buňky

Tkáňově specifické kmenové buňky (většinou známé jako dospělé kmenové buňky) mají vyšší úroveň specializace než embryonální kmenové buňky. Tyto kmenové buňky mohou obvykle produkovat širokou škálu buněčných typů pro tkáň nebo orgán, ve kterém žijí.

Tkáňově specifické kmenové buňky se v lidském těle vyskytují jen zřídka a zdá se, že se v kultuře neobnovují tak snadno jako embryonální kmenové buňky. Výzkum těchto buněk však rozšířil naše celkové znalosti o normálním vývoji, o tom, jak nás ovlivňuje stárnutí a co se děje v případě poranění a onemocnění.

Mezenchymální kmenové buňky

Buňky pocházející ze stromatu, pojivové tkáně, která obklopuje jiné tkáně a orgány, se označují jako "mezenchymální kmenové buňky" nebo MSC. Mnoho vědců označuje buňky s tímto označením jako "stromální buňky".

Tyto buňky byly původně nalezeny v kostní dřeni a bylo prokázáno, že jsou schopny produkovat kostní, chrupavčité a tukové buňky. Nyní jsou produkovány z různých tkání, například z tuku a pupečníkové krve. Předpokládá se, že různé MSC mají vlastnosti kmenových buněk, a dokonce i imunomodulační vlastnosti, a zkoumají se jako léčebné prostředky pro celou řadu onemocnění, i když zatím neexistují důkazy o jejich užitečnosti. Vědci s jistotou nevědí, zda jsou tyto buňky kmenové nebo jaké druhy buněk mohou vytvářet. Shodují se však na tom, že ne všechny MSC jsou stejné a že jejich vlastnosti se liší v závislosti na tom, odkud v těle pocházejí a jak jsou odděleny a produkovány.

Indukované pluripotentní kmenové buňky

Indukované pluripotentní kmenové buňky (iPS) jsou laboratorně vytvořené buňky, které byly transformovány z buněk specifických pro určitou tkáň, například z kožních buněk, na buňky, které se chovají jako embryonální kmenové buňky. IPS buňky jsou pro vědce důležitým nástrojem, který jim umožňuje lépe porozumět vývojovým fázím, vzniku a vývoji nemocí a také vytvářet a testovat nové léky a léčebné postupy.

I když mají iPS buňky mnoho stejných vlastností jako embryonální kmenové buňky, například schopnost dát vzniknout všem typům buněk v těle, nejsou identické. Vědci se snaží zjistit, jaké jsou tyto rozdíly a co představují. Za prvé, první iPS buňky byly vytvořeny vložením dalších kopií genů do buněk specifických pro danou tkáň pomocí virů. Vědci zkoumají různé metody vytváření iPS buněk, aby je nakonec mohli využít jako zdroj buněk nebo tkání pro léčebné terapie.

Vývoj v oblasti výzkumu kmenových buněk: úspěšné příběhy

Než se ponoříte do klady a zápory výzkumu kmenových buněk, je třeba v tomto článku zmínit několik úspěšných příběhů.

Roztroušená skleróza

Úspěšný příběh Reemy Sandhuové s kmenovými buňkami začal podle DailyMailu v roce 2014, kdy jí byla diagnostikována roztroušená skleróza. Toto onemocnění může postihnout mozek a míchu a způsobit řadu příznaků, které mění život, jako je těžké postižení, svalové křeče a problémy s pamětí. Po letech frustrace podstoupila autologní transplantaci kmenových buněk, při níž jí byly z krve odebrány její vlastní kmenové buňky a intravenózní infuzí vpraveny zpět do těla. Okamžitě se projevilo výrazné zlepšení Reeminých mozkových funkcí. Dva měsíce po transplantaci se jí obnovil zrak a vrátila se do práce. Tyto povzbudivé výsledky naznačují, že Reemina RS se v důsledku transplantace kmenových buněk zpomalila.

Srdeční infarkt

Podle DailyMailu Dave Randle v roce 2016 prodělal infarkt, po kterém mu vážně selhalo srdce, a odborníci ho varovali. Poté, co se Dave dozvěděl, že kmenové buňky lze použít k léčení poškozeného srdce, se však přihlásil na terapii a 5 dní v kuse dostával injekce, které tlačily na jeho kostní dřeň, aby se kmenové buňky dostaly do jeho krevního oběhu. Tyto buňky pak byly extrahovány a znovu zavedeny do jeho srdce. Daveův úspěšný příběh s kmenovými buňkami měl šťastný konec několik týdnů po transplantaci - začal se cítit silnější a lékaři u něj zjistili významné změny.

HIV

V roce 2013 byl u jedné ženy diagnostikován virus HIV. Podle deníku jí byla v březnu 2017 diagnostikována také akutní myeloidní leukémie, takže se stala kandidátkou na transplantaci kmenových buněk. Transplantace kmenových buněk jí byla provedena prostřednictvím dvou transfuzí krve: jedné od staršího příbuzného a druhé od nepříbuzného dítěte. Dítě, částečně shodný dárce, má mutaci v genu CCR5, který brání schopnosti viru HIV infiltrovat buňky hostitele. Žena přestala v roce 2020 užívat léky na HIV a od té doby se u ní neprojevily žádné měřitelné známky infekce. Již téměř čtyři roky je také v remisi leukémie.

Výzkum kmenových buněk: Pro a proti

Klady

Zlepšit porozumění etiologii onemocnění: Vědci mohou lépe pochopit, jak vznikají nemoci a potíže, když budou sledovat, jak kmenové buňky rostou do buněk kostí, srdečního svalu, neuronů a dalších orgánů a tkání.

Generování zdravých buněk, které nahradí nemocné buňky (regenerativní medicína): S kmenovými buňkami lze manipulovat tak, aby se z nich staly konkrétní buňky, které lze u lidí využít k regeneraci a hojení tkání poškozených nebo narušených nemocí.

Testování nových léčivých přípravků z hlediska bezpečnosti a účinnosti: Před podáním zkoumaných léků lidem mohou vědci využít určité typy kmenových buněk k posouzení účinnosti a bezpečnosti léků.

Minimální riziko odmítnutí: U dospělých kmenových buněk je menší pravděpodobnost, že budou při transplantaci odmítnuty, a lze je přeprogramovat. Úspěšnost dospělých kmenových buněk byla prokázána také v různých terapeutických aplikacích.

Nevýhody

Těžko se pěstuje: Dospělé kmenové buňky je obtížné kultivovat po delší dobu a v současné době není k dispozici žádná technika pro vytvoření velkého množství dospělých kmenových buněk.

Embryonální kmenové buňky jsou obecně odmítány: Při transplantacích nemusí být embryonální kmenové buňky akceptovány.

Nová technologie: Léčba kmenovými buňkami se stále zkoumá a je třeba zjistit mnoho věcí. Dlouhodobé nežádoucí účinky léčby zatím nejsou známy.

Obavy o etiku: léčba kmenovými buňkami využívá embryonální kmenové buňky z lidského embrya. Mnozí konzervativci tvrdí, že "lidský život začíná početím" a že výzkum kmenových buněk vede ke smrti živých dětí.

Vytvářejte vědecky přesné infografiky během několika minut

Využijte sílu infografiky k úspěchu své vědecké práce. Pozor na graf vám může pomoci tím, že vám poskytne úžasné šablony a umožní vám procházet více než 40 000 vědecky přesných obrázků ve více než 80 populárních oborech.