Kmenové buňky: co jsou a co dělají
Kmenové buňky a odvozené produkty nabízejí velký příslib pro nové lékařské ošetření. Další informace o typech kmenových buněk, současných a možných použití, etických otázek, a stavu výzkumu a praxe.
Už jste slyšeli o kmenových buněk v médiích, a možná jste se divil, kdyby vám mohou pomoci, nebo někoho blízkého s vážnou nemocí. Možná se divíte, co jsou kmenové bunky, jak oni jsou se používá k léčbě chorob a zranění, a proto jsou předmětem takové prudké debaty.
Zde jsou některé odpovědi na nejčastější dotazy týkající se kmenových buněk.
Proč je takový zájem o kmenové buňky?
Vědci a lékaři doufají studium kmenových buněk může pomoci:
- Zvýšit porozumění tomu, jak k nákazám dochází. Tím, že sleduje kmenové buňky dozrávají do buněk v kostech, se srdečním svalem, nervů a dalších orgánů a tkání, může vědci a lékaři lépe pochopit, jak onemocnění a podmínky vyvíjet.
Vytvořit zdravé buňky, která nahradí nemocné buňky (regenerativní lékařství). Kmenové buňky mohou být zavedeny do stále konkrétní buňky, které mohou být použity k regeneraci a opravit nemocné nebo poškozené tkáně u lidí.
Lidé, kteří by mohli mít prospěch z terapie kmenových buněk patří pacienti s poraněním míchy, diabetes mellitus 1. typu, Parkinsonova choroba, Alzheimerova choroba, srdeční choroby, mrtvice, popáleniny, rakovinu a osteoartrózy.
Kmenové buňky mohou mít potenciál být pěstována, aby se stala novou tkáň pro použití v transplantaci a regenerační medicíny. Vědci i nadále prosazovat znalosti o kmenových buňkách a jejich aplikace v transplantaci a regenerační medicíny.
Testovat nové léky na bezpečnost a účinnost. Před použitím nových léků u lidí, některé typy kmenových buněk jsou užitečné pro testování bezpečnosti a kvality vyšetřovacích drog. Tento typ testování bude s největší pravděpodobností nejprve mít přímý dopad na vývoj léků na srdeční toxicity.
Nové oblasti studia zahrnují účinnost využití lidských kmenových buněk, které byly naprogramovány do tkání, specifických buněk pro testování nových léků. Pro testování nových léků, které mají být přesné, musí být naprogramován tak, aby buňky získat vlastnosti typu buněk, které mají být testovány. Techniky na programu buněk do specifických buněk i nadále být studován.
Například by mohly být nervové buňky vzniknout vyzkoušet nový lék pro nervové choroby. Zkoušky by mohly ukázat, zda nový lék, žádný účinek na buňky a buňky, zda byla poškozena.
Co jsou kmenové buňky?
Kmenové buňky jsou v těle suroviny - buňky, ze které jsou generovány všechny ostatní buňky se specializovanými funkcemi. Za správných podmínek v těle nebo v laboratoři, kmenové buňky se rozdělí tvořit další buňky zvané dceřinné buňky.
Tyto dceřiné buňky se buď nové kmenové buňky (sebeobnovy), nebo stanou specializované buňky (diferenciace) s více specifické funkce, jako například na krvinky, mozkových buněk srdečního svalu nebo kosti. Žádná jiná buňka v těle má přirozenou schopnost vytvářet nové typy buněk.
Kde se kmenové buňky pocházejí?
Vědci objevili několik zdrojů kmenových buněk:
Embryonální kmenové buňky. Tyto kmenové buňky pocházejí z embryí, která třikrát až pět dní starý. V této fázi se embryo nazývá blastocysta a má asi 150 buněk.
Ty jsou pluripotentní (ploo-RIP-uh-tunt) kmenové buňky, což znamená, že je možné rozdělit do více kmenových buněk, nebo se může stát jakýkoli typ buňky v těle. Tato univerzálnost umožňuje embryonálních kmenových buněk, které mají být použity k regeneraci nebo opravit nemocné tkáně a orgány, i když jejich použití u lidí, byly doposud omezeno na oko souvisejících poruch, jako je makulární degenerace.
Dospělé kmenové buňky. Tyto kmenové buňky se nacházejí v malých množstvích ve většině dospělých tkáních, jako je kostní dřeně nebo tuku. Ve srovnání s embryonálními kmenovými buňkami, dospělé kmenové buňky mají omezenou schopnost vyvolávat různé buňky těla.
Až do nedávné doby, vědci si dospělé kmenové buňky mohou vytvořit pouze podobné typy buněk. Například, vědci mysleli, že kmenové buňky bydlet v kostní dřeni může zakládají pouze na krevní buňky.
Nicméně, objevují důkazy naznačují, že dospělé kmenové buňky mohou být schopni vytvořit nesouvisející typy buněk. Například, může kmenových buněk kostní dřeně bylo možné vytvářet kosti nebo svalových buněk srdce. Tento výzkum vedl k rané fázi klinických studií otestovat užitečnost a bezpečnost u lidí. Například, jsou dospělé kmenové buňky, v současné době testován u lidí s neurologickým nebo srdeční choroby.
- Dospělé buňky přizpůsobeny tak, aby se vlastnosti embryonálních kmenových buněk (indukované pluripotentní kmenové buňky). Vědci úspěšně transformovány pravidelné dospělých kmenových buněk do buněk pomocí genetického přeprogramování. Změnou genů v buňkách dospělých, mohou vědci přeprogramovat buňky působit podobně jako embryonální kmenové buňky.
Tato nová technika může umožnit výzkumníkům používat tyto přeprogramovat buňky místo embryonálních kmenových buněk a imunitního systému, prevenci odmítnutí nových kmenových buněk. Nicméně, vědci ještě nevědí, jestli změny buněk dospělých bude mít nepříznivé účinky na člověka.
Výzkumníci byli schopni, aby se pravidelné buňky pojivové tkáně a přeprogramovat, aby se stal funkční srdeční buňky. Ve studiích, zvířata se srdečním selháním, které byly injekčně nové srdce buněk zažil lepší srdce a doba přežití.
Perinatální kmenové buňky. Vědci zjistili, kmenových buněk v plodové vodě kromě pupeční šňůry kmenových buněk. Tyto kmenové buňky mají schopnost měnit do specializovaných buněk.
Plodová voda vyplňuje vak, který obklopuje a chrání vyvíjející se zárodek v děloze. Výzkumníci identifikovali kmenových buněk ve vzorcích plodové vody čerpaných z těhotných žen v průběhu řízení s názvem amniocentéza, zkoušky provedené k testování abnormalit.
Další studie plodových buněk kmenových tekutin je nutné pochopit jejich potenciál.
Proč je diskuse o používání embryonálních kmenových buněk?
Embryonální kmenové buňky se získávají z embryí v rané fázi - skupinu buněk, které se tvoří, když je vajíčko oplodněno s mužskou spermií v na klinice oplodnění in vitro. Protože lidské embryonální kmenové buňky se získávají z lidských embryí, několik otázek a úkolů byly zvýšeny o etice výzkumu embryonálních kmenových buněk.
National Institutes of Health vytvořila pokyny pro lidskou výzkumu kmenových buněk v roce 2009. Pokyny součástí definování embryonálních kmenových buněk, a to, jak mohou být použity v oblasti výzkumu a dárcovství pokynů pro embryonálních kmenových buněk. Také uvedl, pokyny embryonální kmenové buňky mohou být použity pouze z embryí vzniklých oplodněním ve zkumavce, kdy je embryo již není potřeba.
Kde se tato embrya pocházejí z?
Embrya jsou použité výzkumu embryonálních kmenových buněk pocházejí z vajec, které byly v oplodněných in vitro fertilizace na klinikách, ale nikdy implantováno do dělohy ženy. Kmenové buňky jsou darovány informovaného souhlasu dárců. Kmenové buňky mohou žít a růst ve speciálních řešeních ve zkumavkách nebo Petriho misky v laboratořích.
Proč ne výzkumníci používají dospělých kmenových buněk místo?
I když výzkum dospělých kmenových buněk, je slibný, mohou dospělé kmenové buňky, není tak univerzální a odolný jako jsou embryonální kmenové buňky. Dospělé kmenové buňky nemusí být možné manipulovat tak, aby vyrábět všechny typy buněk, které omezuje, jak se dospělé kmenové buňky mohou být použity k léčbě nemocí.
Dospělé kmenové buňky jsou také více pravděpodobné, že obsahuje odchylky vzhledem k nebezpečí pro životní prostředí, jako jsou toxiny, z chyb získaných buněk během replikace. Nicméně, výzkumníci zjistili, že dospělé kmenové buňky jsou přizpůsobivější, než se původně předpokládalo.
Viz také
Kmenové buňky: co jsou a co dělají
Co jsou buněčné linie a proč se vědci chtějí použít?
Kmenových buněk linie je skupina buněk, které všechny jsou potomky jediné předlohy kmenových buněk a je pěstována v laboratoři. Buňky v řádku kmenových buněk neustále rostou, ale nerozlišují do specializovaných buněk. V ideálním případě, zůstávají bez genetických vad a nadále vytvářet kmenové buňky. Shluky buněk mohou být převzaty z linie kmenových buněk a pro skladování zmrazené nebo sdílet s jinými výzkumníky.
Co je terapie kmenovými buňkami (regenerativní lékařství), a jak to funguje?
Terapie kmenovými buňkami, také známý jako regenerativní medicíny, podporuje reparativní reakce nemocných, nefunkční či poškozené tkáně pomocí kmenových buněk nebo jejich deriváty. Je to další kapitola transplantaci orgánů a používá buňky namísto dárce orgánů, které jsou omezeny v nabídce.
Vědci růst kmenových buněk v laboratoři. Tyto kmenové buňky jsou upraveny tak, aby se specializují na určité typy buněk, jako jsou buňky srdečního svalu, krvinek a nervových buněk.
Specializované buňky pak mohou být implantovány do člověka. Například, v případě, že osoba má srdeční onemocnění, mohou být buňky aplikovat do srdečního svalu. Zdravé buňky transplantované srdce by pak mohla přispět na opravu vadného srdeční sval.
Vědci již prokázali, že dospělí buňky kostní dřeně vedeni, aby se srdce-jako buňky mohou opravit srdeční tkáně u lidí, a více výzkum probíhá.
Mají kmenové buňky již byly použity k léčbě nemocí?
Ano, lékaři provedli transplantaci kmenových buněk, také známý jako transplantace kostní dřeně. V transplantace kmenových buněk, kmenové buňky nahradit poškozené buňky chemoterapií nebo nemoci, nebo jako způsob, jak pro dárce imunitního systému v boji proti některé druhy rakoviny a krevní souvisejících nemocí, jako je například leukémie. Tyto transplantace použití dospělých kmenových buněk nebo pupečníkové krve.
Výzkumníci se testování dospělých kmenových buněk k léčbě jiných podmínek, včetně řady degenerativních onemocnění, jako je srdeční selhání.
Jaké jsou možné problémy s pomocí embryonálních kmenových buněk u člověka?
Chcete-li být užitečný u lidí, výzkumníci musí mít jistotu, že kmenové buňky se rozlišují do konkrétních buněk požadovaných typů.
Vědci objevili způsob, jak směrují kmenové buňky, aby se určité typy buněk, jako jsou například řízení embryonální kmenové buňky, aby se stal srdeční buňky. Výzkum probíhá v této oblasti.
Embryonální kmenové buňky také mohou růst nepravidelně nebo se specializují na různé typy buněk spontánně. Výzkumníci studovat, jak k regulaci růstu a diferenciaci embryonálních kmenových buněk.
Embryonální kmenové buňky také mohou vyvolat imunitní reakci, ve které příjemce tělo napadá kmenové buňky jako cizí útočníky, nebo prostě nedokážou fungovat normálně, s neznámými důsledky. Vědci pokračují ve studiu, jak se vyhnout těmto možným komplikacím.
Co je terapeutické klonování, a jaké výhody by mohla nabídnout?
Terapeutické klonování, také volal somatických buněk, je technika k vytvoření univerzální kmenové buňky nezávislé na oplodněných vajíček. V této technice, je jádro, které obsahuje genetický materiál, odstraní z neoplodněného vejce. Jádro je odebrána z buňky somatické dárce.
Tento dárce jádro pak vstříknout do vajíčka, které nahradí jádro, který byl odstraněn, proces se nazývá nukleární převod. Vejce je dovoleno rozdělit a brzy tvoří blastocysty. Tento proces vytvoří linie kmenových buněk, které jsou geneticky identické s dárce - v podstatě se jedná o klon.
Někteří vědci věří, že kmenové buňky odvozené z terapeutického klonování mohou nabídnout výhody oproti těm z oplodněných vajíček, protože klonované buňky jsou méně pravděpodobné, že bude odmítnut, jakmile transplantovány zpět do dárce a může umožnit vědcům přesně vidět, jak nemoc se vyvíjí.
Má terapeutické klonování u lidí byla úspěšná?
Ne Výzkumníci nebyli schopni úspěšně plnit terapeutické klonování s lidmi i přes úspěch v řadě dalších druhů.
Nicméně, v nedávné studie, vědci vytvořili lidských pluripotentních kmenových buněk tím, že mění terapeutické klonování. Vědci pokračovat ve studiu potenciál terapeutického klonování u lidí.