Mikä on kantasolututkimus ja hyvät ja huonot puolet siitä?

Kantasoluhoito tehostaa kehon luonnollisia paranemisprosesseja ja on yksi viimeaikaisen regeneratiivisen lääketieteen jännittävimmistä läpimurroista. Se tarjoaa uskomatonta hoitoa monenlaisiin sairauksiin, joihin lääkäreillä ei aiemmin ollut hyväksyttävää hoitoa.

Tässä Mind The Graph -artikkelissa opit seuraavaa kantasolu tutkimus: hyvät ja huonot puolet, mitä se on ja mitä eri kantasolutyyppejä on saatavilla. Tässä artikkelissa on myös menestystarinoita, joiden avulla voit ymmärtää aihetta paremmin.

Mitä ovat kantasolut?

Kehossa on alkuperäistä raaka-ainetta kantasolujen muodossa. Nämä kantasolut ovat vastuussa kaikkien muiden solujen kehittymisestä, joilla on erityisiä tehtäviä. Kun kantasolut saavat oikeat olosuhteet joko elimistössä tai laboratoriossa, ne jakautuvat ja tuottavat uusia soluja, joita kutsutaan tytärsoluiksi.

Tytärsoluilla on kyky muuntua lisää kantasoluiksi tai soluiksi, joilla on tietty tehtävä, kuten verisoluiksi, aivosoluiksi, sydänlihassoluiksi tai luusoluiksi. Kehossa ei ole mitään muuta solua, joka voisi luonnollisesti tuottaa uusia solutyyppejä kuten kantasolu.

Kantasolutyypit

Alkion kantasolut

Alkion kantasolut otetaan blastokystasta, joka on enimmäkseen tyhjä solupallo, joka kehittyy kolmesta viiteen päivää sen jälkeen, kun siittiö on hedelmöittänyt munasolun. Alkion kantasolut ovat pluripotentteja, mikä tarkoittaa, että ne voivat synnyttää kaikkia solutyyppejä täysin kehittyneessä organismissa, istukkaa ja napanuoraa lukuun ottamatta.

Nämä sisäisestä solumassasta erotetut solut kehittyvät erikoistuneemmiksi soluiksi, joista syntyvät kaikki kehon kudokset ja elimet. Kun tutkijat poistavat sisäisen solumassan ja kasvattavat sitä tietyssä laboratorioympäristössä, solut säilyttävät alkion kantasolujen ominaisuudet.

Nämä solut ovat erittäin merkittäviä, koska ne tarjoavat kestävän lähteen normaalin kehityksen ja sairauksien tutkimiseen sekä lääkkeiden ja muiden hoitojen arviointiin.

Kudospesifiset kantasolut

Kudospesifisillä kantasoluilla (joita kutsutaan useimmiten aikuisten kantasoluiksi) on korkeampi erikoistumisaste kuin alkion kantasoluilla. Tyypillisesti nämä kantasolut voivat tuottaa monenlaisia solutyyppejä siihen kudokseen tai elimeen, jossa ne asuvat.

Kudospesifisiä kantasoluja on harvoin havaittavissa ihmiskehossa, eivätkä ne näytä uusiutuvan viljelyssä yhtä helposti kuin alkion kantasolut. Näiden solujen tutkimus on kuitenkin laajentanut yleistä ymmärrystämme normaalista kehityksestä, siitä, miten ikääntyminen vaikuttaa meihin ja mitä tapahtuu vammojen ja sairauksien yhteydessä.

Mesenkymaaliset kantasolut

Soluja, jotka ovat peräisin stroomasta eli muita kudoksia ja elimiä ympäröivästä sidekudoksesta, kutsutaan mesenkymaalisiksi kantasoluiksi eli MSC-soluiksi. Monet tutkijat kutsuvat soluja, joilla on tämä nimitys, "stroomasoluiksi".

Näitä soluja löydettiin alun perin luuytimestä, ja niiden osoitettiin kykenevän tuottamaan luu-, rusto- ja rasvasoluja. Nyt niitä on tuotettu eri kudoksista, kuten rasvasta ja napanuoraverestä. Erilaisilla MSC-soluilla oletetaan olevan kantasolu- ja jopa immunomoduloivia ominaisuuksia, ja niitä tutkitaan monien sairauksien hoitokeinoina, vaikka niiden hyödyllisyydestä ei ole vielä näyttöä. Tutkijat eivät tiedä varmasti, ovatko nämä solut kantasoluja tai millaisia soluja ne voivat tuottaa. He ovat kuitenkin yhtä mieltä siitä, että kaikki MSC-solut eivät ole samanlaisia ja että niiden ominaisuudet vaihtelevat sen mukaan, mistä ne ovat peräisin elimistössä ja miten ne erotetaan ja tuotetaan.

Indusoidut pluripotentit kantasolut

Indusoidut pluripotentit kantasolut (iPS-solut) ovat laboratoriossa kehitettyjä soluja, jotka on muunnettu kudosspesifisistä soluista, kuten ihosoluista, soluiksi, jotka toimivat kuin alkion kantasolut. IPS-solut ovat tärkeitä välineitä, joiden avulla tutkijat voivat ymmärtää paremmin kehitysvaiheita, sairauksien syntyä ja etenemistä sekä luoda ja testata uusia lääkkeitä ja hoitoja.

Vaikka iPS-soluilla on paljon samoja ominaisuuksia kuin alkion kantasoluilla, kuten mahdollisuus synnyttää kaikkia elimistön solutyyppejä, ne eivät ole identtisiä. Tutkijat yrittävät selvittää, mitä nämä erot ovat ja mitä ne edustavat. Ensinnäkin ensimmäiset iPS-solut luotiin lisäämällä ylimääräisiä geenikopioita kudosspesifisiin soluihin virusten avulla. Tutkijat tutkivat erilaisia menetelmiä iPS-solujen luomiseksi, jotta niitä voitaisiin lopulta käyttää solujen tai kudosten lähteenä lääkehoitoja varten.

Kantasolututkimuksen kehitys: menestystarinoita

Ennen syventymistä kantasolututkimuksen hyvät ja huonot puoletTässä artikkelissa on mainittava muutama onnistunut tarina.

Multippeliskleroosi

Reema Sandhun kantasolujen menestystarina alkoi DailyMailin mukaan vuonna 2014, kun hänellä diagnosoitiin multippeliskleroosi. Sairaus voi vaikuttaa aivoihin ja selkäytimeen aiheuttaen monenlaisia elämää muuttavia oireita, kuten vakavia vammoja, lihaskouristuksia ja muistiongelmia. Hän sai vuosien turhautumisen jälkeen autologisen kantasolusiirron, jossa hänen omat kantasolunsa otettiin hänen verestään ja infusoitiin takaisin hänen kehoonsa suonensisäisenä infuusiona. Reeman aivotoiminnan huomattavat parannukset olivat välittömästi nähtävissä. Hänen näkönsä palautui kaksi kuukautta siirron jälkeen, ja hän palasi töihin. Nämä rohkaisevat tulokset osoittavat, että Reeman MS-tauti on hidastunut kantasolusiirron seurauksena.

Sydänkohtaus

DailyMailin mukaan Dave Randle sai vakavan sydämen vajaatoiminnan ja synkän varoituksen asiantuntijoilta saatuaan sydänkohtauksen vuonna 2016. Kuultuaan kuitenkin, että kantasoluja voidaan käyttää vaurioituneen sydämen parantamiseen, Dave ilmoittautui terapiaan ja sai viiden päivän ajan peräkkäin pistoksia, jotka työnsivät hänen luuytimeensä, jotta kantasolut pääsisivät hänen verenkiertoonsa. Nämä solut sitten uutettiin ja palautettiin hänen sydämeensä. Daven kantasolujen menestystarina sai onnellisen lopun viikkoja siirron jälkeen - hän alkoi tuntea olonsa vahvemmaksi ja lääkärit havaitsivat merkittäviä muutoksia.

HIV

Vuonna 2013 eräällä naisella todettiin HIV. Journalin mukaan hänellä todettiin maaliskuussa 2017 myös akuutti myelooinen leukemia, minkä vuoksi hän oli ehdolla kantasolusiirtoon. Hänelle tehtiin kantasolusiirto kahden verensiirron kautta: toinen vanhemmalta sukulaiselta ja toinen sukuun kuulumattomalta vauvalta. Vauvalla, joka oli osittain sopiva luovuttaja, on mutaatio CCR5-geenissä, joka estää HIV:n kykyä tunkeutua isäntäsoluihin. Nainen lopetti hiv-lääkityksensä vuonna 2020, eikä hänellä ole sen jälkeen ollut mitattavissa olevia merkkejä tartunnasta. Hän on myös ollut leukemiasta remissiossa lähes neljä vuotta.

Kantasolututkimus: Hyvät ja huonot puolet

Plussaa

Parannetaan sairauden etiologian ymmärtämistä: Tutkijat voivat saada paremman käsityksen siitä, miten sairaudet ja vaivat syntyvät seuraamalla kantasolujen kasvua luiden, sydänlihaksen, hermosolujen ja muiden elinten ja kudosten soluiksi.

Terveiden solujen tuottaminen sairaiden solujen tilalle (regeneratiivinen lääketiede): Kantasoluja voidaan manipuloida niin, että niistä muodostuu erityisiä soluja, joita voidaan käyttää ihmisissä sairauden vaurioittamien tai heikentämien kudosten uudistamiseen ja parantamiseen.

Testaa uusien lääkkeiden turvallisuutta ja tehoa: Ennen kuin tutkittavat lääkkeet annetaan ihmisille, tutkijat voivat käyttää tietyntyyppisiä kantasoluja arvioidakseen lääkkeiden tehoa ja turvallisuutta.

Hylkäysriski on minimaalinen: Aikuisten kantasolujen hylkääminen elinsiirroissa on epätodennäköisempää, ja ne voidaan ohjelmoida uudelleen. Aikuisten kantasolujen menestys on myös osoitettu useissa terapeuttisissa sovelluksissa.

Miinukset

Vaikea kasvattaa: Aikuisten kantasoluja on vaikea kasvattaa pitkiä aikoja, eikä tällä hetkellä ole käytettävissä tekniikkaa, jolla voitaisiin tuottaa suuria määriä aikuisten kantasoluja.

Alkion kantasolut hylätään yleensä: Kun alkion kantasoluja käytetään elinsiirtoihin, niitä ei välttämättä hyväksytä.

Uusi teknologia: Kantasoluhoitoa tutkitaan edelleen, ja monet asiat on vielä selvitettävä. Hoidon pitkäaikaisia haittavaikutuksia ei vielä tunneta.

Eettiset huolenaiheet: kantasoluhoidossa käytetään ihmisalkion kantasoluja. Monet konservatiivit väittävät, että "ihmiselämä alkaa hedelmöityksestä" ja että kantasolututkimus johtaa elävien vauvojen kuolemaan.

Tee tieteellisesti tarkkoja infografiikoita muutamassa minuutissa

Hyödynnä infografiikan voimaa tieteellisen työsi onnistumisessa. Mind The Graph työkalu voi auttaa sinua antamalla uskomattomia malleja ja antamalla sinun selata yli 40 000 tieteellisesti tarkkaa kuvaa yli 80:ltä suositulta alalta.