Περιεχόμενο
- Βλαστοκύτταρα: Ορισμός
- Εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα
- Σωματικά (Ενήλικα) Βλαστοκύτταρα
- Λειτουργία των σωματικών κυττάρων βλαστοκυττάρων
- Αιματοποιητικά σωματικά κύτταρα βλαστοκυττάρων
- Μεσεγχυματικά σωματικά βλαστοκύτταρα
- Νευρικά Σωματικά Βλαστοκύτταρα
- Επιθηλιακά σωματικά βλαστοκύτταρα
- Επαγωγικά βλαστικά βλαστοκύτταρα
- Ταξινόμηση των βλαστοκυττάρων
- Πρόωρη έρευνα βλαστικών κυττάρων
- Οφέλη από την έρευνα βλαστικών κυττάρων
- Εφαρμογές της έρευνας σε βλαστοκύτταρα
- Κίνδυνοι της θεραπείας με βλαστοκύτταρα
Το πολύπλοκο ανθρώπινο σώμα αποτελείται από σωματικά (σωματικά) κύτταρα και αναπαραγωγικά κύτταρα (γαμέτες). Όλα τα κύτταρα στο ανθρώπινο σώμα προέρχονται από ένα μόνο γονιμοποιημένο κύτταρο αυγών γνωστό ως ζυγώτη. Το ζυγώτη στη συνέχεια χωρίζεται σε μια βλαστοκύστη που αποτελείται από εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα που δημιουργούν περισσότερα από 200 εξειδικευμένα είδη κυττάρων, σύμφωνα με την Διεθνή Εταιρεία για την Έρευνα Βλαστικών Κυττάρων.
Τα σωματικά βλαστοκύτταρα - που ονομάζονται επίσης και βλαστικά κύτταρα ενηλίκων - σχηματίζονται κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης του εμβρύου και παραμένουν καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής τους για να βοηθήσουν στην επισκευή των κυττάρων
Βλαστοκύτταρα: Ορισμός
Άλλα ονόματα για βλαστοκύτταρα που είναι πιο ακριβή είναι τα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα, τα βλαστικά κύτταρα ενηλίκων ή τα επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα, ανάλογα με την αντίστοιχη τυπολογία των κυττάρων. Τα βλαστοκύτταρα έχουν τη δυνατότητα να μεταμορφώνονται σε πολλούς άλλους τύπους κυττάρων, το οποίο παρουσιάζει μεγάλο ενδιαφέρον για τους ερευνητές στον τομέα της αναγεννητικής ιατρικής.
Τα βλαστοκύτταρα μοιράζονται ειδικά χαρακτηριστικά που τα διακρίνουν από τα κοινά, συνηθισμένα κύτταρα όπως τα νευρικά κύτταρα, τα οστικά κύτταρα και τα κύτταρα του αίματος:
Εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα
Τα ανθρώπινα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα προέρχονται από ένα αναπτυσσόμενο κύτταρο αυγού στο βλαστοκύστη, περίπου πέντε ημέρες μετά τη γονιμοποίηση. Τα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα είναι αδιαφοροποίητα και μπορούν να διαιρούνται επ 'αόριστον ή να διαφοροποιούνται σε εξειδικευμένα κύτταρα στο εργαστήριο.
Τα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα έχουν τη δυνατότητα να προγραμματιστούν γενετικά ή χημικά για την ανάπτυξη οργάνων και δέρματος για μεταμόσχευση και μοσχεύματα.
Σωματικά (Ενήλικα) Βλαστοκύτταρα
Τα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα διαφοροποιούνται γρήγορα σε σωματικά βλαστοκύτταρα κατά την ανάπτυξη του εμβρύου. Μικρές ποσότητες σωματικών βλαστικών κυττάρων παραμένουν στο σώμα επ 'αόριστον, αλλά αλλάζουν καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής τους.
Τα σωματικά βλαστοκύτταρα βοηθούν το σώμα να κάνει εσωτερικές επισκευές και να ρυθμίσει την ομοιόσταση. Προγονικά κύτταρα είναι ένα ενδιάμεσο βήμα μεταξύ ενός διαιρούμενου βλαστοκυττάρου και ενός πιο εξειδικευμένου κυττάρου.
Σε αντίθεση με τα ευέλικτα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα, τα σωματικά βλαστοκύτταρα έχουν περιορισμένη ικανότητα διαφοροποίησης. Οι τρέχουσες μελέτες υποδεικνύουν ότι τα ενήλικα βλαστοκύτταρα διαφοροποιούνται μόνο σε κύτταρα για τον συγκεκριμένο τύπο ιστού όπου διαμένουν.
Για παράδειγμα, σωματικά βλαστοκύτταρα στον μυϊκό ιστό μπορούν να διαφοροποιηθούν σε διάφορους τύπους μυϊκών κυττάρων, αλλά δεν μπορούν να δημιουργήσουν νευρικά κύτταρα. Ωστόσο, η έρευνα βρίσκεται σε εξέλιξη, γεγονός που μπορεί να αυξήσει την υπόθεση αυτή, σύμφωνα με το Ιατρικό Κέντρο του Πανεπιστημίου της Νεμπράσκα.
Λειτουργία των σωματικών κυττάρων βλαστοκυττάρων
Τα σωματικά (ενήλικα) βλαστικά κύτταρα μπορούν να παράγουν επ 'αόριστον περισσότερα θυγατρικά κύτταρα ή να ειδικεύονται σε ορισμένους τύπους κυττάρων, όπως τα κόκκινα και λευκά αιμοσφαίρια. Τα βλαστοκύτταρα των ενηλίκων είναι σε θέση να ανανεώνονται ακόμη και μετά από περιόδους αδράνειας όποτε χρειάζεται επισκευή ή αντικατάσταση των κυττάρων.
Για παράδειγμα, σωματικά βλαστοκύτταρα στην καρδιά και το πάγκρεας ενεργοποιούνται υπό ορισμένες συνθήκες όταν υποδεικνύονται εργασίες επισκευής. Ωστόσο, στο έντερο και το μυελό των οστών, τα στελέχη των κυττάρων συνεχώς λειτουργούν ανανεώνοντας τον εαυτό τους.
Αιματοποιητικά σωματικά κύτταρα βλαστοκυττάρων
Τα αιματοποιητικά βλαστικά κύτταρα (HSCs) είναι κύτταρα που σχηματίζουν αίμα που βρίσκονται στο μυελό των οστών και στο αίμα που κυκλοφορεί. Τα ανώριμα κύτταρα μπορούν να γίνουν ερυθρά αιμοσφαίρια, αιμοπετάλια και λευκά αιμοσφαίρια. Τα μεταμοσχευμένα κύτταρα HSCs στο μυελό των οστών από τους αντίστοιχους δότες βοήθησαν αμέτρητους ασθενείς που διαγνώστηκαν με διαταραχές του αίματος και καρκίνους όπως η λευχαιμία.
Η αυτόλογη μεταμόσχευση των HSCs του ασθενούς είναι μια άλλη κοινή θεραπευτική διαδικασία που έχει ωφελήσει τους ασθενείς μειώνοντας τον κίνδυνο απόρριψης μοσχεύματος.
Μεσεγχυματικά σωματικά βλαστοκύτταρα
Πηγές ανθρώπινων μεσεγχυματικών βλαστοκυττάρων (hMSC) περιλαμβάνουν υποστηρικτικό και συνδετικό ιστό γύρω από όργανα του σώματος. Αυτά τα βλαστικά κύτταρα διαφοροποιούνται σε μεσοδερμικά κύτταρα όπως ο χόνδρος, τα οστικά κύτταρα, τα μυϊκά κύτταρα και τα λιπώδη κύτταρα.
Η έρευνα των βλαστικών κυττάρων για τη χρήση των hMSC θα μπορούσε να οδηγήσει σε αυξημένη θεραπεία των θραυσμάτων των οστών και των τραυματισμών του χόνδρου.
Νευρικά Σωματικά Βλαστοκύτταρα
Τα νευρικά βλαστικά κύτταρα (NSCs) παράγουν νευρώνες και γλοιακά κύτταρα. Τα NSCs βρίσκονται στον εγκέφαλο και στο κεντρικό νευρικό σύστημα.
Οι υποσχόμενες κλινικές δοκιμές βρίσκονται σε εξέλιξη για τη διερεύνηση της θεραπείας NCS βλαστικών κυττάρων ως θεραπεία για τραυματισμό της σπονδυλικής στήλης, εγκεφαλικό επεισόδιο και πλάγια μυατροφική σκλήρυνση (ALS).
Επιθηλιακά σωματικά βλαστοκύτταρα
Τα επιθηλιακά βλαστικά κύτταρα βρίσκονται σε στρώματα του δέρματος, των πνευμόνων και στο επιθηλιακό στρώμα του εντέρου. Αυτά τα βλαστοκύτταρα ανανεώνονται συνεχώς και ανταποκρίνονται σε τραυματισμό ή βλάβη στα κύτταρα.
Οι ιατρικές εφαρμογές της έρευνας των επιθηλιακών βλαστοκυττάρων περιλαμβάνουν τη δημιουργία μοσχευμάτων δέρματος για να βοηθήσουν τα θύματα ατυχημάτων και εγκαυμάτων, για παράδειγμα.
Επαγωγικά βλαστικά βλαστοκύτταρα
Το 2007, οι ερευνητές ανακάλυψαν πώς να επαναπρογραμματίσουν γενετικά τα ενήλικα βλαστοκύτταρα ώστε να δρουν περισσότερο σαν εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα. Γνωστά ως επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα (iPSCs), αυτά τα μηχανικά κύτταρα μπορούν να ελεγχθούν ώστε να δρουν με ορισμένους τρόπους σε εργαστηριακές καλλιέργειες.
Για παράδειγμα, ένα σωματικό κύτταρο, όπως ένα κύτταρο δέρματος, μπορεί να διεγερθεί για να δημιουργήσει έναν τελείως διαφορετικό τύπο κυττάρου. Το πεδίο είναι ακόμα πολύ καινούργιο και πολλά δεν είναι γνωστά για τους μηχανισμούς της διαδικασίας.
Ταξινόμηση των βλαστοκυττάρων
Τα βλαστοκύτταρα ταξινομούνται σύμφωνα με τη δύναμή τους για να δημιουργήσουν πιο εξειδικευμένους τύπους κυττάρων. Τα εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα είναι επωφελείς στην έρευνα εξαιτίας της ανόθευτης κατάστασής τους και της υψηλής ισχύος για διαφοροποίηση. Το ζυγωτό ενός κυττάρου ονομάζεται παντοδύναμο επειδή μπορεί να σχηματίσει έναν συνολικό ζωντανό οργανισμό μαζί με κύτταρα του πλακούντα και ιστό.
Τα κύτταρα εμβρυϊκών στελεχών ταξινομούνται ως πολυδύναμα. σχηματίζουν σωματικά κύτταρα, αλλά όχι κύτταρα του πλακούντα. Τα κύτταρα αίματος και τα ενήλικα βλαστοκύτταρα είναι πολυδύναμα. Η ικανότητά τους να ειδικεύονται σε διαφορετικούς τύπους είναι πιο περιορισμένη από τα εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα.
Πρόωρη έρευνα βλαστικών κυττάρων
Το ενδιαφέρον για την έρευνα σε βλαστοκύτταρα οδηγείται από την επιθυμία να βρεθούν νέοι τρόποι αποκατάστασης κατεστραμμένων κυττάρων στον ιστό του δέρματος και στα εσωτερικά όργανα που είναι κρίσιμα για την επιβίωση.
Το 1981 οι επιστημονικοί ερευνητές απομόνωσαν πρώτα τα εμβρυϊκά στελέχη από τα έμβρυα των ποντικών, σύμφωνα με τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας. Μέχρι το 1998, οι επιστήμονες έμαθαν πώς να αντλούν ανθρώπινα βλαστοκύτταρα από ανθρώπινα αυγά που δημιουργήθηκαν in vitro σε κλινικές γονιμότητας, τα οποία δεν χρειάζονται πλέον και δωρήθηκαν για έρευνα. Γραμμές των βλαστικών κυττάρων αναπτύσσονται και μοιράζονται μεταξύ των επιστημόνων.
Το 1948, αρχικά χρησιμοποιήθηκαν σωματικά βλαστοκύτταρα για την παραγωγή κυττάρων αίματος. Τα ενήλικα κύτταρα μυελού των οστών χρησιμοποιήθηκαν για μεταμοσχεύσεις βλαστικών κυττάρων το 1968. Από τότε, οι θεραπείες βλαστοκυττάρων έχουν χρησιμοποιηθεί για την επιτυχή αντιμετώπιση πολλών τύπων διαταραχών αίματος. Ατελείωτες θεραπευτικές δυνατότητες που χρησιμοποιούν βλαστοκύτταρα είναι δυνατές, αλλά πολλοί εξακολουθούν να είναι σχετικά μη ελεγμένοι για ασφάλεια και αποτελεσματικότητα.
Οφέλη από την έρευνα βλαστικών κυττάρων
Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν επαγόμενες πολυδύναμες κυτταρικές σειρές για τη μελέτη της φυσιολογικής και μη φυσιολογικής κυτταρικής διαίρεσης, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου και του σχηματισμού όγκων. Η βαθύτερη κατανόηση του πώς εμφανίζεται η ασθένεια θα μπορούσε να οδηγήσει σε αποτελεσματικότερα προληπτικά μέτρα και θεραπείες.
Οι ιστοί που παράγονται στο εργαστήριο από βλαστικά κύτταρα μπορούν να βοηθήσουν στη δοκιμή νέων θεραπειών φαρμάκων και στη μείωση των δοκιμών σε ζώα. Χιλιάδες άνθρωποι που πάσχουν από ασθένειες που σχετίζονται με το αίμα, όπως η λευχαιμία και η αναιμία, έχουν βοηθηθεί μέσω θεραπειών αιμοκυτοβλαστών.
Εφαρμογές της έρευνας σε βλαστοκύτταρα
Η έρευνα για τα βλαστοκύτταρα είναι ένας ταχέως αναπτυσσόμενος τομέας με νέες ανακαλύψεις που αναμένονται σύντομα. Επειδή τα βλαστοκύτταρα βρίσκονται σε τόσα μέρη του σώματος, μπορεί να κρατήσουν το κλειδί για να υπολογίσουν την αιτία αρκετών ασθενειών.
Οι θεραπείες αιματοποιητικών βλαστοκυττάρων όπως οι μεταμοσχεύσεις μυελού των οστών χρησιμοποιούνται ευρέως. Ορισμένοι τύποι δερματικών μοσχευμάτων και θεραπειών κυττάρων των τραυμάτων του κερατοειδούς είναι επίσης αποδεκτοί από την ιατρική κοινότητα.
Κίνδυνοι της θεραπείας με βλαστοκύτταρα
Το κοινό πρέπει να είναι επιφυλακτικό σε υπερεκτιμημένες αξιώσεις και παραπληροφόρηση σχετικά με θεραπείες βλαστικών κυττάρων, σύμφωνα με τη Διεθνή Εταιρεία για την Έρευνα Βλαστικών Κυττάρων. Οι ασθενείς με σοβαρές ιατρικές καταστάσεις μπορεί να είναι ιδιαίτερα ευάλωτοι σε κλινικές που υποτίθεται ότι προσφέρουν άμεσες θεραπείες.
Ο ιστότοπος της Αμερικανικής Υπηρεσίας Τροφίμων και Φαρμάκων προειδοποιεί τους καταναλωτές ότι θέτουν σε κίνδυνο την υγεία τους εμπιστεύοντας τις κλινικές που προσφέρουν θεραπείες μη εγκεκριμένες από το FDA. Μέχρι σήμερα, μόνο ορισμένα προϊόντα που παρασκευάζονται με αιμοποιητικά βλαστοκύτταρα σε αίμα ομφάλιου λώρου είναι εγκεκριμένα από το FDA για ειδικές θεραπείες.