Czym są badania nad komórkami macierzystymi oraz ich wady i zalety

Terapia komórkami macierzystymi wspomaga naturalne procesy lecznicze organizmu i jest jednym z najbardziej ekscytujących przełomów w medycynie regeneracyjnej. Oferuje niesamowite leczenie szerokiego zakresu chorób, na które lekarze wcześniej nie mieli akceptowalnych metod leczenia.

W tym artykule Mind The Graph dowiesz się o komórki macierzyste badania: wady i zaletyCo to jest i jakie rodzaje komórek macierzystych są dostępne. Ten artykuł dostarczy również udanych historii, aby lepiej zrozumieć ten temat.

Czym są komórki macierzyste?

Organizm posiada pierwotny surowiec w postaci komórek macierzystych. Te komórki macierzyste są odpowiedzialne za rozwój wszystkich innych komórek o określonych funkcjach. W odpowiednich warunkach, w organizmie lub w laboratorium, komórki macierzyste dzielą się, tworząc nowe komórki zwane komórkami potomnymi.

Komórki potomne mają zdolność przekształcania się w kolejne komórki macierzyste lub komórki o określonej funkcji, takie jak komórki krwi, mózgu, mięśnia sercowego lub kości. Nie ma innej komórki w organizmie, która może naturalnie generować nowe typy komórek, tak jak komórki macierzyste.

Rodzaje komórek macierzystych

Embrionalne komórki macierzyste

Embrionalne komórki macierzyste pozyskuje się z blastocysty, czyli przeważnie pustej kuli komórek, która rozwija się trzy do pięciu dni po zapłodnieniu komórki jajowej przez plemnik u ludzi. Embrionalne komórki macierzyste są pluripotencjalne, co oznacza, że mogą dać początek wszystkim typom komórek w pełni rozwiniętym organizmie, z wyjątkiem łożyska i pępowiny.

Te komórki, które zostały oddzielone od wewnętrznej masy komórkowej, przekształcą się w bardziej wyspecjalizowane komórki, które dadzą początek wszystkim tkankom i narządom organizmu. Kiedy naukowcy usuwają wewnętrzną masę komórkową i hodują ją w określonym środowisku laboratoryjnym, komórki zachowują cechy embrionalnych komórek macierzystych.

Komórki te są niezwykle ważne, ponieważ zapewniają stały dostęp do badań nad prawidłowym rozwojem i chorobami, a także do oceny leków i innych metod leczenia.

Komórki macierzyste specyficzne dla tkanki

Tkankowo-specyficzne komórki macierzyste (najbardziej znane jako dorosłe komórki macierzyste) mają wyższy poziom specjalizacji niż embrionalne komórki macierzyste. Zazwyczaj te komórki macierzyste mogą wytwarzać szeroki zakres typów komórek dla tkanki lub narządu, w którym się znajdują.

Tkankowo-specyficzne komórki macierzyste są rzadko wykrywane w ludzkim ciele i nie wydają się odnawiać w kulturze tak łatwo, jak embrionalne komórki macierzyste. Jednak badania nad tymi komórkami poszerzyły naszą ogólną wiedzę na temat normalnego rozwoju, wpływu starzenia się na nas oraz tego, co dzieje się w przypadku urazów i chorób.

Mezenchymalne komórki macierzyste

Komórki pochodzące ze zrębu, tkanki łącznej otaczającej inne tkanki i narządy, określane są jako "mezenchymalne komórki macierzyste" lub MSC. Wielu naukowców określa komórki o tej nazwie jako "komórki zrębu".

Komórki te początkowo znajdowały się w szpiku kostnym i wykazano, że są zdolne do produkcji kości, chrząstek i komórek tłuszczowych. Obecnie są one produkowane z różnych tkanek, takich jak tłuszcz i krew pępowinowa. Zakłada się, że różne MSC mają właściwości komórek macierzystych, a nawet immunomodulacyjne, i są badane jako terapie dla szerokiego zakresu chorób, chociaż nie ma jeszcze dowodów na ich przydatność. Naukowcy nie wiedzą na pewno, czy komórki te są komórkami macierzystymi i jakie rodzaje komórek mogą generować. Zgadzają się, że nie wszystkie MSC są takie same, a ich właściwości różnią się w zależności od tego, skąd pochodzą w organizmie oraz w jaki sposób są oddzielane i produkowane.

Indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste

Indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste (iPS) to zaprojektowane w laboratorium komórki, które zostały przekształcone z komórek specyficznych dla tkanki, takich jak komórki skóry, w komórki działające jak embrionalne komórki macierzyste. Komórki IPS są ważnym narzędziem dla naukowców, aby lepiej zrozumieć etapy rozwoju, inicjację i progresję chorób, a także tworzyć i testować nowe leki i terapie.

Chociaż komórki iPS posiadają wiele takich samych właściwości jak embrionalne komórki macierzyste, takich jak potencjał do tworzenia wszystkich typów komórek w organizmie, nie są one identyczne. Naukowcy próbują dowiedzieć się, jakie są te różnice i co one oznaczają. Po pierwsze, pierwsze komórki iPS zostały stworzone poprzez wstawienie dodatkowych kopii genów do komórek tkankowych za pomocą wirusów. Naukowcy badają różne metody tworzenia komórek iPS, aby ostatecznie wykorzystać je jako źródło komórek lub tkanek do terapii medycznych.

Rozwój badań nad komórkami macierzystymi: historie sukcesu

Przed zagłębieniem się w Plusy i minusy badań nad komórkami macierzystymiW tym artykule należy wspomnieć o kilku udanych historiach.

Stwardnienie rozsiane

Jak donosi DailyMail, historia sukcesu Reemy Sandhu związana z komórkami macierzystymi rozpoczęła się w 2014 roku, kiedy zdiagnozowano u niej stwardnienie rozsiane. Choroba ta może wpływać na mózg i rdzeń kręgowy, powodując szereg zmieniających życie objawów, takich jak poważna niepełnosprawność, skurcze mięśni i problemy z pamięcią. Po latach frustracji Reema poddała się autologicznemu przeszczepowi komórek macierzystych, podczas którego jej własne komórki macierzyste zostały pobrane z jej krwi i wprowadzone z powrotem do jej organizmu poprzez infuzję dożylną. Znacząca poprawa w funkcjonowaniu mózgu Reemy była natychmiast widoczna. Dwa miesiące po przeszczepie odzyskała wzrok i wróciła do pracy. Te zachęcające wyniki wskazują, że stwardnienie rozsiane Reemy uległo spowolnieniu w wyniku przeszczepu komórek macierzystych.

Atak serca

Według DailyMail, Dave Randle po zawale serca w 2016 roku cierpiał na poważną niewydolność serca i otrzymał ponure ostrzeżenie od specjalistów. Jednak po tym, jak dowiedział się, że komórki macierzyste mogą być wykorzystywane do leczenia uszkodzonego serca, Dave zapisał się na terapię i otrzymywał zastrzyki przez 5 dni z rzędu, które popychały jego szpik kostny, aby umożliwić komórkom macierzystym przedostanie się do jego krążenia. Komórki te zostały następnie pobrane i ponownie wprowadzone do jego serca. Historia sukcesu Dave'a z komórkami macierzystymi miała szczęśliwe zakończenie kilka tygodni po przeszczepie - zaczął czuć się silniejszy, a lekarze wykryli znaczące zmiany.

HIV

W 2013 r. u kobiety zdiagnozowano wirusa HIV. Według dziennika, w marcu 2017 r. zdiagnozowano u niej również ostrą białaczkę szpikową, co uczyniło ją kandydatką do przeszczepu komórek macierzystych. Przeszczepiono jej komórki macierzyste poprzez dwie transfuzje krwi: jedną od starszego krewnego, a drugą od niespokrewnionego dziecka. Dziecko, częściowo dopasowany dawca, ma mutację w genie CCR5, która hamuje zdolność wirusa HIV do infiltracji komórek gospodarza. Kobieta przestała przyjmować leki na HIV w 2020 roku i od tego czasu nie wykazała żadnych wymiernych oznak zakażenia. Od prawie czterech lat jest również w remisji białaczki.

Badania nad komórkami macierzystymi: Plusy i minusy

Plusy

Lepsze zrozumienie etiologii choroby: Naukowcy mogą lepiej zrozumieć, w jaki sposób powstają choroby i dolegliwości, monitorując rozwój komórek macierzystych w komórki kości, mięśnia sercowego, neuronów oraz innych narządów i tkanek.

Generowanie zdrowych komórek w miejsce chorych (medycyna regeneracyjna): Komórkami macierzystymi można manipulować tak, aby stały się konkretnymi komórkami, które można wykorzystać u ludzi do regeneracji i leczenia tkanek, które zostały uszkodzone lub upośledzone przez chorobę.

Testowanie nowych farmaceutyków pod kątem bezpieczeństwa i skuteczności: Przed podaniem badanych leków ludziom, naukowcy mogą wykorzystać pewne rodzaje komórek macierzystych do oceny skuteczności i bezpieczeństwa leków.

Minimalne ryzyko odrzucenia: Dorosłe komórki macierzyste są mniej podatne na odrzucenie podczas przeszczepu i można je przeprogramować. Dorosłe komórki macierzyste odniosły również sukces w wielu zastosowaniach terapeutycznych.

Wady

Trudne w uprawie: Dorosłe komórki macierzyste trudno jest hodować przez dłuższy czas, a obecnie nie ma dostępnej techniki tworzenia dużych ilości dorosłych komórek macierzystych.

Embrionalne komórki macierzyste są zazwyczaj odrzucane: Embrionalne komórki macierzyste stosowane w przeszczepach mogą nie zostać zaakceptowane.

Nowa technologia: Leczenie komórkami macierzystymi jest nadal przedmiotem badań i istnieje wiele kwestii, które muszą zostać ustalone. Długoterminowe skutki uboczne terapii nie są jeszcze znane.

Obawy dotyczące etyki: Leczenie komórkami macierzystymi wykorzystuje embrionalne komórki macierzyste z ludzkiego embrionu. Wielu konserwatystów twierdzi, że "życie ludzkie zaczyna się w momencie poczęcia", a badania nad komórkami macierzystymi prowadzą do śmierci żywych dzieci.

Tworzenie naukowo dokładnych infografik w kilka minut

Wykorzystaj moc infografik, aby pomóc swojej pracy naukowej odnieść sukces. Mind The Graph Narzędzie może Ci pomóc, udostępniając niesamowite szablony i umożliwiając przeglądanie ponad 40 000 naukowo dokładnych obrazów z ponad 80 popularnych dziedzin.