Raziskave izvornih celic

Raziskave matičnih celic so postale vse pomembnejše, saj se te celice lahko uporabljajo za zdravljenje različnih bolezni. Stebelna celica so nespecializirane celice telesa, ki se lahko razvijejo v specializirane celice za specifične organov ali se razvijejo v tkiva. Za razliko od specializiranih celic imajo matične celice sposobnost razmnoževanja celični cikel večkrat, za daljša obdobja. Matične celice izvirajo iz več virov v telesu. Najdemo jih v zrelih telesnih tkivih, popkovnični krvi, fetalnem tkivu, placenti in v zarodkih.

Delovanje izvornih celic

Slike v javni domeni ' id='mntl-sc-block-image_2-0-1' />

Raziskave izvornih celic se osredotočajo na uporabo matičnih celic za ustvarjanje specifičnih vrst celic za zdravljenje bolezni. Avtorstvo slike: Slike v javni domeni

Matične celice se razvijejo v tkiva in organe v telesu. V nekaterih vrstah celic, kot npr kožo tkivo inmožganitkiva, se lahko tudi regenerirajo in tako pomagajo pri zamenjavi poškodovanih celic. Mezenhimske matične celice imajo na primer ključno vlogo pri celjenju in zaščiti poškodovanega tkiva. Mezenhimske matične celice izhajajo iz kostni mozeg in povzročijo celice, ki se oblikujejo specializirane vezivna tkiva , kot tudi celice, ki podpirajo nastanek krvi . Te matične celice so povezane z našimi krvne žile in začne delovati, ko se žile poškodujejo. Delovanje izvornih celic nadzirata dve pomembni poti. Ena pot signalizira popravilo celic, medtem ko druga zavira popravilo celic. Ko se celice obrabijo ali poškodujejo, določeni biokemični signali sprožijo izvorne celice odraslih, da začnejo delovati za obnovo tkiva. Ko se staramo, izvorne celice v starejšem tkivu zavirajo določeni kemični signali, da bi reagirale kot običajno. Vendar pa so študije pokazale, da se lahko starejše tkivo, če ga postavimo v ustrezno okolje in ga izpostavimo ustreznim signalom, ponovno obnovi.

Kako izvorne celice vedo, kakšno tkivo naj postanejo? Matične celice imajo sposobnost diferenciacije ali transformacije v specializirane celice. To razlikovanje uravnavajo notranji in zunanji signali. Celica geni nadzorovati notranje signale, odgovorne za diferenciacijo. Zunanji signali, ki nadzorujejo diferenciacijo, vključujejo biokemikalije, ki jih izločajo drugi celice , prisotnost molekule v okolju in stiku z bližnjimi celicami. Mehanika matičnih celic, sile, s katerimi celice delujejo na snovi, s katerimi so v stiku, igrajo ključno vlogo pri diferenciaciji matičnih celic. Študije so pokazale, da se odrasle človeške mezenhimske matične celice razvijejo v kost celic pri gojenju na tršem ogrodju ali matriksu matičnih celic. Ko rastejo na prožnejši matriki, se te celice razvijejo v maščoba celice.

Proizvodnja izvornih celic

Čeprav so raziskave matičnih celic pokazale veliko obetavnosti pri zdravljenju človeških bolezni, niso brez polemik. Velik del polemik pri raziskavah matičnih celic se osredotoča na uporabo embrionalnih matičnih celic. To je zato, ker se človeški zarodki v procesu pridobivanja embrionalnih izvornih celic uničijo. Napredek v študijah matičnih celic pa je ustvaril metode za spodbujanje drugih vrste izvornih celic prevzeti značilnosti embrionalnih izvornih celic. Embrionalne matične celice so pluripotentne, kar pomeni, da se lahko razvijejo v skoraj vse vrste celic. Raziskovalci so razvili metode za pretvorbo matičnih celic odraslih v inducirane pluripotentne matične celice (iPSC). Te genetsko spremenjene izvorne celice odraslih delujejo kot embrionalne izvorne celice. Znanstveniki nenehno razvijajo nove metode za pridobivanje matičnih celic brez uničenja človeških zarodkov. Primeri teh metod vključujejo:

Jedrski prenos somatskih celic
Raziskovalci so uspešno proizvedli izvorne celice človeških zarodkov s tehniko, imenovano jedrski prenos somatskih celic (SCNT). Ta postopek vključuje odstranitev jedro iz neoplojene jajčne celice in jo nadomesti z jedrom druge celice. V tej študiji so bila jedra človeških kožnih celic presajena v neoplojene jajčne celice z enukleacijo (odstranjen genski material). Te celice so se razvijale in proizvajale embrionalne izvorne celice. Matične celice niso imele kromosomskih nepravilnosti in normalno delovanje genov.
Človeške kožne celice pretvorjene v embrionalne izvorne celice Gensko reprogramiranje
Raziskovalci z univerze Lund na Švedskem so razvili tehniko za ustvarjanje različnih vrst živčne celice od odraslega kožo tkivo. Z aktiviranjem specifičnih genov kožnih celic se lahko celice vezivnega tkiva, imenovane fibroblasti, reprogramirajo tako, da se razvijejo v nevrone. Za razliko od drugih tehnik reprogramiranja, ki zahtevajo pretvorbo odraslih kožnih celic v inducirane pluripotentne matične celice (iPSC), preden postanejo živčne celice, ta tehnika omogoča neposredno pretvorbo kožnih celic v živčne celice.
Nova genetska tehnika pretvori kožne celice v možganske Metoda mikroRNA
Raziskovalci so odkrili učinkovitejšo metodo za ustvarjanje reprogramiranih matičnih celic. Z uporabo metode mikroRNA je mogoče proizvesti približno 10.000 induciranih pluripotentnih matičnih celic (iPSC) iz vsakih 100.000 uporabljenih celic odraslega človeka. Trenutna metoda za proizvodnjo iPSC daje le manj kot 20 teh reprogramiranih celic od vsakih 100.000 uporabljenih celic odraslega človeka. Metoda mikroRNA bi lahko pripeljala do razvoja celičnega 'skladišča' iPSC, ki bi ga lahko uporabili pri regeneraciji tkiv.
Nov zelo učinkovit način za izdelavo reprogramiranih izvornih celic

Terapija z matičnimi celicami

Raziskave matičnih celic so potrebne za razvoj zdravljenja bolezni z izvornimi celicami. Ta vrsta terapije vključuje spodbujanje matičnih celic, da se razvijejo v posebne vrste celic za popravilo ali regeneracijo tkiva. Terapije z matičnimi celicami se lahko uporabljajo za zdravljenje posameznikov s številnimi stanji, vključno z multiplo sklerozo, hrbtenjača rane, živčni sistem bolezni, bolezni srca, plešavost , sladkorna bolezen in Parkinsonova bolezen. Terapija z matičnimi celicami je lahko celo potencialno sredstvo za pomoč pri ohranjanju ogrožene vrste . A Študija univerze Monash kaže, da so raziskovalci odkrili način, kako pomagati ogroženemu snežnemu leopardu s proizvodnjo iPSC iz celic ušesnega tkiva odraslih snežnih leopardov. Raziskovalci upajo, da bodo lahko celice iPSC spodbudili k oblikovanju gamete za prihodnjo reprodukcijo teh živali skozi kloniranje ali druge metode.

Vir:

• Osnove izvornih celic: Uvod. notri Informacije o izvornih celicah [Svetovna spletna stran]. Bethesda, MD: Nacionalni inštitut za zdravje, Ministrstvo za zdravje in socialne zadeve ZDA, 2002 [citirano četrtek, 26. junij 2014] Dostopno na (http://stemcells.nih.gov/info/basics/pages/basics1.aspx)