KAMIENINĖS LĄSTELĖS: TIPAI, PROGRAMOS IR KUR JOS RANDAMOS - NEUROPSICHOLOGIJA - 2025

Kamieninės ląstelės yra tokios rūšies ląstelės, kurios natūraliai randamos visuose daugialąsčiuose gyvuose dalykuose. Joms būdinga savybė diferencijuoti į bet kokio tipo ląsteles ir dalytis, kad būtų gauta daugiau kamieninių ląstelių.

Šio tipo ląstelės yra labai svarbios nuo gimimo, nes praėjus kelioms dienoms po sujungimo, abi lytinės ląstelės pradeda dalytis ir daugintis, sudarydamos kamienines ląsteles, kurios specializuojasi ir sukuria skirtingus embriono kūno organus ir audinius.

Kamieninių ląstelių iliustracija

Kamieninių ląstelių svarba slypi jų nuostabiose galimybėse vystytis ir formuoti beveik bet kokio tipo ląsteles. Šis gebėjimas gali būti panaudotas pažeistų ar sunaikintų ląstelių atstatymui ir papildymui.

Šiuo metu klinikinis kamieninių ląstelių pritaikymas tiriamas sergant įvairiomis ligomis, tokiomis kaip Parkinsono, Alzheimerio ar kai kurios įgimtos ligos. Be to, jau yra kamieninių ląstelių pagrindu pagamintų produktų, kurie buvo pradėti naudoti tarptautiniu mastu ortopedinėje medicinoje.

Ar kamieninės ląstelės yra suaugusiesiems, ar tik vaikams?

Kamieninės ląstelės vis dar egzistuoja suaugusiems asmenims, nors jų yra mažiau ir jos turi mažiau galimybių nei embriono stadijoje.

Šios kamieninės ląstelės yra tam tikrose struktūrose, tokiose kaip kaulų čiulpai, raumenys ir smegenys; Jų dėka pažeistas ląsteles galima pakeisti ir organai gali toliau normaliai funkcionuoti.

Kokius skirtumus jie turi su kitų tipų ląstelėmis?

Apskritai galima sakyti, kad kamieninės ląstelės turi tris pagrindines savybes, skiriančias jas nuo kitų ląstelių:

• Jie gali daugintis ilgą laiką.
• Jie nėra specializuoti.
• Jie gali specializuotis bet kokio tipo ląstelėse.

Dėl šių savybių jos gali būti naudingos gydant kai kurias ligas, kurias sukelia kai kurių ląstelių susidėvėjimas ar degeneracija, pavyzdžiui, neurodegeneracines ligas.

Šios neįtikėtinos kamieninių ląstelių savybės pirmą kartą buvo ištirtos vos prieš 35 metus, 1981 m., Kai tyrėjų grupė atrado, kad iš pelės embriono įmanoma išgauti kamienines ląsteles.

Tik 1998 m., Kai tyrimai su pelėmis buvo galima ekstrapoliuoti žmonėms, kai pirmosios žmogaus kamieninės ląstelės buvo išgaunamos iš žmogaus embrionų ir auginamos in vitro, kad būtų galima ištirti jų funkciją ir savybes. Šios kamieninės ląstelės yra vadinamos embrioninėmis kamieninėmis ląstelėmis.

2006 m. Įvyko dar vienas kamieninių ląstelių tyrimo istorijos etapas, tyrėjų grupė išsiaiškino, kaip kai kurios suaugusiųjų ląstelės gali būti genetiškai perprogramuotos, kad susidarytų kamieninės ląstelės, kurios gali specializuotis tam tikrų tipų ląstelėse. Šis kamieninių ląstelių tipas vadinamas indukuota pluripotencine kamienine ląstele (iPS).

Nors per šiuos 35 metus kamieninių ląstelių tyrimuose padaryta didžiulė pažanga, vis dėlto reikia daugiau tyrimų, kad būtų galima juos geriau suprasti ir panaudoti kuriant naujus gydymo metodus bei tiriant žmogaus norminį vystymąsi.

Kamieninių ląstelių tipai

Kamienines ląsteles galima plačiai suskirstyti į kategorijas pagal jų subrendimo laipsnį į sukeltas embriono, vaisiaus, suaugusio žmogaus kamienines ląsteles ir indukuotas pluripotencines kamienines ląsteles.

Be to, ne visos kamieninės ląstelės turi tą patį potencialą diferencijuoti į bet kokio tipo ląsteles. Priklausomai nuo ląstelių, kuriose gali būti diferencijuojamos kamieninės ląstelės, gali būti:

Totipotentas (arba visagalis)

Morula, totipotentinė ląstelė. Šaltinis: Pidalka44 Jie gali diferencijuoti į bet kokio tipo ląsteles. Šias ląsteles galima rasti tik moruloje (ląstelių rinkinyje, susidarančiame po dviejų gametų sujungimo) ir teoriškai embrionuose, nors dar nebuvo pasiekta, kad embrioninės kamieninės ląstelės vystytųsi ir sukurtų visas rūšis ląstelių.

Pluripotentas

Žmogaus embrioninių kamieninių ląstelių kolonija. Šaltinis: viešoji nuosavybė

Jie yra kitas totipotentinių kamieninių ląstelių žingsnis ir gali diferencijuoti į beveik bet kokio tipo ląsteles. Embrioninių ląstelių kultūros ir sukeltos kamieninės ląstelės yra daugialypės.

Multipotentas

Žiurkės uoslės lemputės GFP teigiamų nervinių pirmtakų (žaliųjų) ląstelių konfokalinis mikrografas. Šaltinis: Olegas Tsupykovas Jie gali diferencijuoti į daugybę ląstelių, bet tik tas, kurios priklauso susijusių ląstelių grupei. Pavyzdžiui, daugiaplanės širdies ląstelės gali diferencijuotis tik į audinius, kurie sudaro širdį. Šios ląstelės gali būti renkamos iš vaisiaus.

Oligopotentas

Nesubrendusios mieloidinės (oligopotentinės) dendritinės ląstelės Šaltinis: Josefas Neumülleris, Sylvia Emanuela Neumüller-Guber, Johanesas Huberis, Adolfas Ellingeris ir Thomasas Wagneris. Jos gali diferencijuoti į kelių tipų ląsteles, pavyzdžiui, suformuoti tą patį audinį. Suaugusių žmonių kamieninės ląstelės yra oligopotentinės.

Unipotentas

Hematocitų tipo vaisiaus hepatolastai (unipotentinės kamieninės ląstelės). Šaltinis: Jogailaičio universiteto medicinos koledžo Histologijos katedra. Jie gali išsiskirti tik į vieno tipo ląsteles. Šios kamieninės ląstelės skiriasi nuo normalių suaugusiųjų ląstelių tuo, kad ilgą laiką išlaiko savo reprodukcinę savybę (prieš jas išskirdamos). Šio tipo kamienines ląsteles galima rasti, pavyzdžiui, kai kuriuose raumenyse.

Embrioninė kamieninė ląstelė

Pelės embrioninės kamieninės ląstelės. Šaltinis: Nacionalinis mokslo fondas

Embrionų kamieninės ląstelės išgaunamos iš embrionų. Daugiausia iš lytinių ląstelių, kurios buvo apvaisintos in vitro, o ne iš natūraliai nėščių moterų. Teoriškai jie yra totipotentiniai, tai yra, jie gali sukelti bet kokio tipo ląsteles, nors šiuo metu laboratorijoje gali būti auginamos tik kai kurios ląstelių rūšys.

Išskyrus kamienines ląsteles, atliekama kultūra, kurios metu ląstelės ir maistinė medžiaga (kultūrinė terpė) įpilama į laboratorinį indą. Kultūroje ląstelės auga ir pradeda dalytis, sudarydamos ploną sluoksnį, kuris tęsiasi per visą plokštelės paviršių.

Vaisiaus kamieninės ląstelės

Vaisiaus kamieninės ląstelės. Šaltinis: Teixeira, J., Rueda, BR, ir Pru, JK, gimdos kamieninės ląstelės (2008 m. Rugsėjo 30 d.), StemBook, red. Kamieninių ląstelių tyrimų bendruomenė, „StemBook“, doi / 10.3824 / stembook.1.16.1, http://www.stembook.org.

Vaisiaus kamieninės ląstelės gaunamos iš vaisiaus (nuo 10-osios nėštumo savaitės). Šios ląstelės gali būti daugumoje vaisiaus audinių.

Šios kamieninės ląstelės yra daugialypės, tai yra, jos gali diferencijuoti į kai kurias ląstelių rūšis, kurios yra susijusios, pavyzdžiui, keliuose panašiuose audiniuose, kad sudarytų tą patį organą.

Suaugusiųjų kamieninės ląstelės

Suaugusio žmogaus kamieninių ląstelių mikrografija, rodanti tipiškas ultrastruktūros ypatybes. Šaltinis: Robertas M. Huntas, „Creative Commons“ priskyrimas

Kai kuriuose suaugusiųjų audiniuose, pavyzdžiui, odoje, raumenyse, žarnyne ir kaulų čiulpuose, yra suaugusių kamieninių ląstelių, kurios gali daugintis ir diferencijuotis į to paties audinio ląsteles, kad pakeistų negyvas ar pažeistas ląsteles, todėl jos yra oligopoentai. Suaugusių kamieninių ląstelių taip pat galima rasti virkštelės kraujyje.

Pavyzdžiui, kaulų čiulpuose yra kraujo kamieninių ląstelių, kurios subręsta į brandžias kraujo ląsteles (raudonuosius kraujo kūnelius, baltuosius kraujo kūnelius ar trombocitus).

Šių ląstelių tipų tyrimai yra labai pažengę, o šiuo metu atliekamos suaugusių kamieninių ląstelių transplantacijos iš kaulų čiulpų ar virkštelės kraujo, kad būtų galima gydyti kraujo ligas, tokias kaip mielodisplastiniai ir mieloproliferaciniai sindromai.

Kitų suaugusių kamieninių ląstelių, tokių kaip mezenchiminės ląstelės, gaminančios ląsteles iš kaulų, kremzlių ir riebalų, terapinis potencialas šiuo metu tiriamas tokioms ligoms kaip artritas gydyti.

Sukeltos pluripotentinės kamieninės ląstelės

Sukeltos pluripotentinės kamieninės ląstelės. Šaltinis: Gepstein laboratorija

Sukeltos pluripotentinės kamieninės ląstelės (iPS) jau yra specializuotos suaugusiųjų ląstelės (pvz., Iš odos), kurios genetiškai modifikuotos in vitro, kad jos turėtų embrioninių kamieninių ląstelių savybes.

Norėdami perprogramuoti suaugusiųjų ląsteles, jie paimami iš suaugusiųjų ir auginami lėkštėje, kur įterpiami laboratorijoje sukurti virusai su specifiniais genais, kad jie integruotųsi su ląstelėmis ir modifikuotų jų genetinę informaciją.

Nors iPS ląstelės ir embrioninės ląstelės turi daugybę savybių, jos nėra visiškai vienodos, šie skirtumai šiuo metu yra tiriami, taip pat yra naujų procedūrų, skirtų sukurti iPS.

Nors reikia daugiau tyrimų, iPS ląstelės jau yra naudojamos kai kurių vaistų, kurie yra klinikiniuose tyrimuose, poveikiui patikrinti, tikimasi, kad artimiausiu metu bus naudingi transplantacijai.

Šiuo metu IPS ląstelių transplantacija nėra atliekama, nes kai kurie tyrimai su gyvūnais sukėlė vėžines formacijas, galbūt dėl ​​to, kad naudojama ląstelių perprogramavimo technika.

Kamieninių ląstelių kultūros

Blastocistos viduje yra kamieninės ląstelės. Šaltinis: „Gnzlndrs“

Kamieninių ląstelių kultūros nėra 100% veiksmingos, kartais būna, kai ląstelės neauga ir nesiskirsto. Tačiau kai kultūra buvo efektyvi, imamos kamieninių ląstelių grupės ir sukuriamos naujos populiacijos, kurios toliau dalinsis ir pradės diferencijuotis. Kamienines ląsteles galima užšaldyti ir laikyti bet kurioje proceso vietoje.

Auginimo metu kamieninės ląstelės gali spontaniškai sugrupuotis ir specializuotis bet kokio tipo audiniuose (raumeniniuose, nerviniuose …). Tai, kad jos sugeba specializuotis, yra ženklas, kad ląstelės yra geros būklės, tačiau idealiu atveju specializacijos procesą kontroliuoja tyrėjai, kad sukurtų specifines ląstelių populiacijas.

Siekdami kontroliuoti embrioninių kamieninių ląstelių diferenciaciją, tyrėjai moduliuoja terpės, kvadrato ar pačių ląstelių cheminę sudėtį, įterpdami į ją specifinius genus.

Atliekant kelis tyrimus buvo sukurti protokolai, nurodantys, kokius parametrus reikia modifikuoti ir kaip tai padaryti, norint sukurti specifines ląstelių kultūras.

Šiuo metu žmonėms embrioninės kamieninės ląstelės nėra persodinamos, nes kai kuriuose tyrimuose su gyvūnais buvo pastebėta, kad jie gali sukelti vėžį. Vis dar vykdomi tyrimai ir jie žada būsimą gydymą.

Kamieninių ląstelių gydymas

Šiuo metu labiausiai tirtas ir praktikoje naudojamas kamieninių ląstelių panaudojimas yra kraujo kamieninių ląstelių (hematopoetinių) transplantacija iš kaulų čiulpų ar virkštelės. Jie naudojami kraujo ir imuninės sistemos problemoms gydyti, taip pat pažeistoms ląstelėms atnaujinti po chemoterapijos ar radioterapijos.

Kiekvienais metais daugiau nei 26 000 žmonių Europoje yra gydomi hemetapoetinėmis kamieninėmis ląstelėmis. Ligos, kurias šiuo metu galima išgydyti persodinant, yra šios:

Leukemijos ir limfomos

• Ūminė mielogeninė leukemija.
• Ūminė limfoblastinė leukemija.
• Lėtinė mielogeninė leukemija.
• Lėtinė limfoblastinė leukemija.
• Nepilnamečių mielomonocitinė leukemija.
• Hodžkino limfoma.
• Ne Hodžkino limfoma.

Ligos, susijusios su kaulų čiulpu

• Sunki aplastinė anemija.
• Fankonio anemija.
• Paroksizminė naktinė hemoglobinurija.
• Gryna raudonųjų kraujo kūnelių aplazija.
• Įgimta trombocitopenija / amegakariocitozė.
• Mielo proliferacinis ir mielodisplastinis sindromas.
• Išsėtinė mieloma.

Paveldimos imuninės sistemos ligos

• Sunkus kombinuotas imunodeficitas.
• Wiskott-Aldricho sindromas.

Hemoglobinopatijos (raudonųjų kraujo kūnelių ligos)

• Pagrindinė beta talasemija.
• Pjautuvo ląstelių liga

Paveldimos medžiagų apykaitos ligos

• Krabbe liga.
• Hurlerio sindromas.
• Adrenoleukodistrofija.
• Metachromatinė leukodistrofija.

Kitos programos

Kitas kamieninių ląstelių transplantacijų pritaikymas yra odos skiepijimas. Ši programa yra turbūt seniausia, nes buvo naudojama nuo tada, kai iš tikrųjų supratome, kaip dirbo kamieninės ląstelės.

Odos persodinimas paprastai atliekamas tik kraštutiniais atvejais, kai žmogui pažeisti dideli odos plotai, pavyzdžiui, dėl stipraus nudegimo.

Pirmasis odos persodinimas buvo atliktas 1970 m. Ir nuo to laiko technika buvo patobulinta, nors dar reikia dar daug nuveikti, nes šiuo metu skiepyta oda nesugeba išsivystyti plaukų odelėms ar prakaito liaukoms.

Holoklaras

Paskutinis Europoje patvirtintas kamieninių ląstelių pritaikymas buvo „Holoclar“ - tai gydymas, skirtas taisyti žalą, kurią ragena galėjo padaryti, nesvarbu, ar tai yra žaizdos, ar nudegimai.

Procedūra susideda iš nedidelės geros būklės galūnių ląstelių, atsakingų už ragenos taisymą, ištraukimo ir jų auginimo laboratorijoje, kol susidaro plonas ragenos sluoksnis, kurį galima persodinti į paciento akis.

Audinių regeneracija

Klinikinių tyrimų metu tiriami kiti galimi kamieninių ląstelių pritaikymai. Pagrindinės mokslinių tyrimų taikymo sritys yra audinių ir organų regeneracija, traumų gydymas, širdies ir kraujagyslių ligų bei smegenų ligų gydymas.

Kamieninių ląstelių panaudojimas audiniams ir organams regeneruoti yra bene labiausiai ištirtas jos taikymas. Jei organai ar audiniai yra kuriami iš kamieninių ląstelių, jie gali būti persodinami žmonėms, kuriems jų reikia, iš tikrųjų pirmasis inkstas su kamieninėmis ląstelėmis jau yra sukurtas, o rezultatai viltingi.

Širdies ir kraujagyslių ligos

Tyrimų, susijusių su kamieninių ląstelių naudojimu širdies ir kraujagyslių ligoms gydyti, rezultatai taip pat teikia daug vilčių.

2013 m. Grupė tyrėjų iš Masačusetso bendrosios ligoninės (JAV) sukūrė kraujagysles iš žmogaus kamieninių ląstelių dalių, kurios buvo implantuotos pelėms ir tinkamai veikė. Šiuo metu tyrimai tęsiami ir jie bando tai saugiai pritaikyti žmonėms.

Smegenų ligos

Kamieninių ląstelių naudojimas smegenų ligoms, tokioms kaip Parkinsono ar Alzheimerio liga, gydyti yra tiriamas embrioninių kamieninių ląstelių diferenciacijos potencialas. Rezultatai atrodo daug žadantys, nors tyrimai vis dar yra labai ankstyvoje stadijoje.

Kamieninių ląstelių tyrimas atliekamas ne tik siekiant gydyti ligas, jos taip pat tiriamos siekiant suprasti normalų sveikų ląstelių vystymąsi ir geriau suprasti kai kuriuos procesus, tokius kaip ląstelių dalijimasis ir diferenciacija.

Nuorodos

1. De Luca, M. (2015 m. Rugsėjo 1 d.). Kokias ligas ir būkles galima gydyti kamieninėmis ląstelėmis? Įsigyta iš „EuroStemCell“.
2. Tarptautinė kamieninių ląstelių tyrimų draugija, ISSCR. (sf). Kamieninių ląstelių tipai. Gauta 2016 m. Birželio 20 d. Iš arčiau kamieninių ląstelių.
3. Argentinos Respublikos mokslo, technologijos ir produktyviųjų inovacijų ministerija. (sf). Gauta 2016 m. Birželio 20 d. Iš inkukų.
4. Nacionaliniai sveikatos institutai. (2015 m. Kovo 5 d.). Informacija apie kamienines ląsteles. Gauta iš nacionalinių sveikatos institutų.
5. Schöler, HR (2007). Kamieninių ląstelių potencialas: inventorius. N. Knoepffler, D. Schipanski ir SL Sorgner, Humanbiotechnologijos kaip socialinis iššūkis (p. 28). „Ashgate“ leidyba.
6. Apie kamienines ląsteles. (sf). Kamieninių ląstelių gydymas. Gauta 2016 m. Birželio 20 d. Iš sobrecélulasmadre.com.
7. Naudojimo sąlygos Privatumo politika EEO / teigiamų veiksmų darbdavys. (sf). Ligos, kurias galima gydyti persodinant. Gauta 2016 m. Birželio 20 d. Iš „Be the match“.