Kas ir cilmes šūnu izpēte un tās plusi un mīnusi?

Cilmes šūnu terapija uzlabo organisma dabiskos dziedināšanas procesus un ir viens no aizraujošākajiem sasniegumiem reģeneratīvajā medicīnā. Tā piedāvā neticamu ārstēšanu dažādām slimībām, kuru ārstēšanai ārsti līdz šim nebija piemērotu ārstēšanas metožu.

Šajā rakstā uzzināsiet par. cilmes šūnas pētniecība: plusi un mīnusi, kas tas ir un kādi ir dažādie pieejamo cilmes šūnu veidi. Šajā rakstā jūs varēsiet iepazīties arī ar veiksmīgiem stāstiem, lai labāk izprastu šo tematu.

Kas ir cilmes šūnas?

Organismā ir sākotnējā izejviela cilmes šūnu veidā. Šīs cilmes šūnas ir atbildīgas par visu pārējo šūnu attīstību ar īpašām funkcijām. Ja organismā vai laboratorijā tiek nodrošināti atbilstoši apstākļi, cilmes šūnas dalās, lai radītu jaunas šūnas, kas pazīstamas kā meitas šūnas.

Meitas šūnas spēj pārveidoties par citām cilmes šūnām vai šūnām ar noteiktu funkciju, piemēram, asins šūnām, smadzeņu šūnām, sirds muskuļa šūnām vai kaulu šūnām. Nav nevienas citas šūnas organismā, kas varētu dabiski radīt jaunus šūnu tipus kā cilmes šūnas.

Cilmes šūnu veidi

Embrionālās cilmes šūnas

Embrionālās cilmes šūnas tiek iegūtas no blastocistas - lielākoties tukšas šūnu bumbiņas, kas attīstās trīs līdz piecas dienas pēc tam, kad cilvēka olšūna ir apaugļota ar spermatozoīdu. Embrionālās cilmes šūnas ir pluripotentas, kas nozīmē, ka no tām var izveidoties visi pilnībā attīstīta organisma šūnu tipi, izņemot placentu un nabassaiti.

Šīs no iekšējās šūnu masas atdalītās šūnas attīstīsies par specializētākām šūnām, no kurām veidosies visi organisma audi un orgāni. Kad zinātnieki izņem iekšējo šūnu masu un kultivē to noteiktā laboratorijas vidē, šūnas saglabā embrionālo cilmes šūnu īpašības.

Šīm šūnām ir ārkārtīgi liela nozīme, jo tās nodrošina ilgtspējīgu krājumu normālas attīstības un slimību izpētei, kā arī zāļu un citu ārstēšanas veidu novērtēšanai.

Audiem specifiskas cilmes šūnas

Audiem specifiskām cilmes šūnām (kas pazīstamas kā pieaugušo cilmes šūnas) ir augstāks specializācijas līmenis nekā embrionālajām cilmes šūnām. Parasti šīs cilmes šūnas var ražot plašu šūnu tipu klāstu audiem vai orgāniem, kuros tās dzīvo.

Audiem specifiskas cilmes šūnas cilvēka organismā ir reti sastopamas, un šķiet, ka tās kultūrā neatjaunojas tik viegli kā embrionālās cilmes šūnas. Tomēr šo šūnu pētījumi ir paplašinājuši mūsu vispārējo izpratni par normālu attīstību, par to, kā mūs ietekmē novecošanās un kas notiek traumu un slimību gadījumā.

Mezenhīma cilmes šūnas

Šūnas, kas iegūtas no stromas - saistaudiem, kas ieskauj citus audus un orgānus, - dēvē par mezenhīmiskajām cilmes šūnām jeb MSC. Daudzi zinātnieki šūnas ar šo apzīmējumu dēvē par "stromālajām šūnām".

Šīs šūnas sākotnēji tika atrastas kaulu smadzenēs, un tika pierādīts, ka tās spēj ražot kaulu, skrimšļu un tauku šūnas. Tagad tās ir iegūtas no dažādiem audiem, piemēram, taukiem un nabassaites asinīm. Tiek pieņemts, ka dažādām MSC piemīt cilmes šūnu un pat imūnmodulējošas īpašības, un tās tiek pētītas kā terapijas līdzekļi dažādu slimību ārstēšanai, lai gan pagaidām nav pierādījumu, ka tās ir noderīgas. Zinātnieki precīzi nezina, vai šīs šūnas ir cilmes šūnas un kāda veida šūnas tās var radīt. Viņi ir vienisprātis, ka ne visas MSC ir vienādas un ka to īpašības atšķiras atkarībā no tā, no kurienes organismā tās nāk un kā tās tiek atdalītas un ražotas.

Inducētas pluripotentās cilmes šūnas

Inducētas pluripotentās cilmes (iPS) šūnas ir laboratorijā radītas šūnas, kas no audu specifiskām šūnām, piemēram, ādas šūnām, pārveidotas par šūnām, kuras darbojas kā embrionālās cilmes šūnas. IPS šūnas ir svarīgs instruments zinātniekiem, lai labāk izprastu attīstības stadijas, slimību rašanos un progresēšanu, kā arī lai radītu un pārbaudītu jaunus medikamentus un ārstēšanu.

Lai gan iPS šūnām piemīt daudz tādu pašu īpašību kā embrionālajām cilmes šūnām, piemēram, potenciāls radīt visu ķermeņa šūnu tipus, tās nav identiskas. Zinātnieki cenšas noskaidrot, kādas ir šīs atšķirības un ko tās nozīmē. Pirmkārt, pirmās iPS šūnas tika radītas, ievietojot papildu gēnu kopijas audu specifiskās šūnās, izmantojot vīrusus. Pētnieki pēta dažādas iPS šūnu izveides metodes, lai galu galā tās izmantotu kā šūnu vai audu avotu medicīniskām terapijām.

Attīstība cilmes šūnu pētniecībā: veiksmes stāsti

Pirms iedziļināties cilmes šūnu pētniecības plusi un mīnusi, šajā rakstā jāmin daži veiksmīgi stāsti.

Multiplā skleroze

Reema Sandhu cilmes šūnu veiksmes stāsts sākās 2014. gadā, kad viņai tika diagnosticēta multiplā skleroze, raksta DailyMail. Šī slimība var skart galvas un muguras smadzenes, izraisot dažādus dzīvi mainošus simptomus, piemēram, smagu invaliditāti, muskuļu spazmas un atmiņas problēmas. Pēc gadiem ilgas vilšanās viņai tika veikta autologā cilmes šūnu transplantācija, kuras laikā viņas pašas cilmes šūnas tika iegūtas no viņas asinīm un intravenozas infūzijas veidā ievadītas atpakaļ viņas organismā. Reemas smadzeņu darbība uzreiz ievērojami uzlabojās. Viņas redze atjaunojās divus mēnešus pēc transplantācijas, un viņa atgriezās darbā. Šie iepriecinošie rezultāti liecina, ka Reemai cilmes šūnu transplantācijas rezultātā MS ir palēninājusies.

Sirdslēkme

Kā vēsta DailyMail, pēc 2016. gadā piedzīvotā sirdslēkmes lēkmes Deivs Rendls piedzīvoja nopietnu sirds mazspēju un saņēma drūmu brīdinājumu no speciālistiem. Tomēr, uzzinājis, ka cilmes šūnas var izmantot bojātas sirds dziedēšanai, Deivs pieteicās terapijai un 5 dienas pēc kārtas saņēma injekcijas, kas izstumj kaulu smadzenes, lai cilmes šūnas varētu iekļūt asinsritē. Pēc tam šīs šūnas tika ekstrahētas un atkārtoti ievadītas viņa sirdī. Deiva cilmes šūnu veiksmes stāstam bija laimīgas beigas dažas nedēļas pēc transplantācijas - viņš sāka justies spēcīgāks, un ārsti konstatēja būtiskas pārmaiņas.

HIV

2013. gadā kādai sievietei tika diagnosticēts HIV. Saskaņā ar žurnāla datiem 2017. gada martā viņai tika diagnosticēta arī akūta mieloīdo leikēmija, tāpēc viņa bija piemērota cilmes šūnu transplantācijai. Viņai tika veikta cilmes šūnu transplantācija, izmantojot divas asins pārliešanas: vienu no vecāka radinieka un otru no nesaistīta bērna. Bērnam, daļēji atbilstošam donoram, ir CCR5 gēna mutācija, kas kavē HIV spēju infiltrēties saimnieka šūnās. Sieviete 2020. gadā pārtrauca lietot medikamentus pret HIV, un kopš tā laika viņai nav novērotas nekādas izmērāmas infekcijas pazīmes. Viņa ir arī gandrīz četrus gadus bijusi leikēmijas remisijā.

Cilmes šūnu pētniecība: Par un pret

Plusi

Uzlabot izpratni par slimības etioloģiju: Pētnieki var labāk izprast, kā rodas slimības un kaites, vērojot, kā cilmes šūnas izaug par kaulu, sirds muskuļa, neironu un citu orgānu un audu šūnām.

Radīt veselīgas šūnas, lai aizstātu slimās šūnas (reģeneratīvā medicīna): Cilmes šūnas var manipulēt, lai tās kļūtu par īpašām šūnām, kuras var izmantot cilvēkiem, lai reģenerētu un dziedinātu slimības bojātus vai bojātus audus.

Testēt jaunu farmaceitisko līdzekļu drošumu un efektivitāti: Pirms pētāmo zāļu ievadīšanas cilvēkiem pētnieki var izmantot noteikta veida cilmes šūnas, lai novērtētu zāļu efektivitāti un drošību.

Minimāls atmešanas risks: Pieaugušo cilmes šūnas retāk tiek noraidītas transplantācijas gadījumā, un tās var pārprogrammēt. Pieaugušo cilmes šūnu panākumi ir konstatēti arī dažādos terapeitiskos lietojumos.

Mīnusi

Grūti audzēt: Pieaugušo cilmes šūnas ir grūti kultivēt ilgāku laiku, un pašlaik nav pieejama metode, ar kuras palīdzību varētu radīt lielu daudzumu pieaugušo cilmes šūnu.

Embrionālās cilmes šūnas parasti tiek noraidītas: Ja embrionālās cilmes šūnas izmanto transplantācijās, tās var nepieņemt.

Jaunas tehnoloģijas: Cilmes šūnu ārstēšana joprojām tiek pētīta, un ir daudz lietu, kas vēl ir jānosaka. Terapijas ilgtermiņa nelabvēlīgā ietekme vēl nav zināma.

Bažas par ētiku: cilmes šūnu ārstēšanā izmanto embrionālās cilmes šūnas, kas iegūtas no cilvēka embrija. Daudzi konservatīvie apgalvo, ka "cilvēka dzīvība sākas no ieņemšanas brīža" un ka cilmes šūnu pētījumi izraisa dzīvu bērnu nāvi.

Izveidojiet zinātniski precīzu infografiku dažu minūšu laikā

Izmantojiet infografikas iespējas, lai sekmīgi veiktu zinātnisko darbu. Atcerieties grafiku rīks var jums palīdzēt, sniedzot pārsteidzošas veidnes un ļaujot jums pārlūkot vairāk nekā 40 000 zinātniski precīzu attēlu vairāk nekā 80 populārās jomās.