Kantasolutyypit, sovellukset ja missä ne ovat

kantasoluja Ne ovat sellaisia ​​soluja, joita esiintyy luonnollisesti kaikissa monisoluisissa elävissä olentoissa ja jolle on ominaista ominaisuus erottaa mihin tahansa solutyyppiin ja jakaa ne tuottamaan enemmän kantasoluja..

Kantasolut ovat tärkeitä ennen syntymää, sillä muutaman päivän yhdistää nämä kaksi sukusolujen alkaa jakaa ja lisääntymään luomalla kantasoluja, jotka synnyttävät erikoistuneet eri elimissä ja kudoksissa alkion.

Kantasolujen merkitys on niiden hämmästyttävä potentiaali kehittää ja muodostaa lähes minkä tahansa tyyppisiä soluja. Tätä kykyä voidaan käyttää korjaamaan ja täydentämään vaurioituneita tai tuhoutuneita soluja. 

Tällä hetkellä tutkitaan kantasolujen kliinistä käyttöä useissa sairauksissa, kuten Parkinsonin, Alzheimerin taudin tai joidenkin synnynnäisten sairauksien yhteydessä. Lisäksi on jo olemassa kantasoluihin perustuvia tuotteita, jotka ovat alkaneet käyttää kansainvälisesti ortopedisessa lääketieteessä.

Kantasolut ovat edelleen olemassa aikuisilla yksilöillä, vaikkakin pienemmissä määrissä ja vähemmän potentiaalia kuin alkion vaiheessa. Nämä kantasolut ovat läsnä tietyissä rakenteissa, kuten luuytimessä, lihaksissa ja aivoissa, ja niiden ansiosta vaurioituneet solut voidaan korvata ja elimet voivat jatkaa toimintaansa normaalisti..

Yleisesti voidaan sanoa, että kantasoluilla on kolme pääominaisuutta, jotka erottavat ne muusta solusta:

• Ne voivat lisääntyä pitkään.
• He eivät ole erikoistuneet.
• He voivat erikoistua minkä tahansa tyyppisiin soluihin.

Nämä ominaisuudet tekevät niistä mahdollisesti hyödyllisiä joidenkin solujen kulumisen tai rappeutumisen aiheuttamien sairauksien, kuten neurodegeneratiivisten sairauksien, hoidossa.

Näitä kantasolujen uskomattomia ominaisuuksia tutkittiin ensimmäistä kertaa vain 35 vuotta sitten, vuonna 1981, jolloin ryhmä tutkijoita havaitsi, että kantasoluja oli mahdollista purkaa hiiren alkiosta..

Vasta vuonna 1998, jolloin hiirillä tehdyt tutkimukset voitiin ekstrapoloida ihmisiin, kun ensimmäiset ihmisen alkion kantasolut uutettiin ja viljeltiin in vitro niiden toiminnan ja ominaisuuksien tutkimiseksi. Näitä kantasoluja kutsutaan alkion kantasoluiksi.

Vuonna 2006 tehtiin toinen virstanpylväs kantasolujen tutkimuksen historiassa, ja joukko tutkijoita havaitsi, miten jotkut aikuiset solut voitaisiin ohjelmoida geneettisesti uudelleen, jotta ne tuottavat kantasoluja, jotka voivat erikoistua joihinkin solutyyppeihin. Tällaista kantasolua kutsutaan indusoiduksi pluripotenttiseksi kantasoluksi (iPS).

Vaikka näissä 35 vuodessa kantasolututkimuksessa on edistytty paljon, tarvitaan yhä enemmän tutkimuksia, jotta ne tuntisivat paremmin ja kykenevät käyttämään niitä uusien hoitomuotojen luomisessa ja ihmisen normatiivisen kehityksen tutkimuksessa..

Tyyppiset kantasolut

Kantasolut voidaan luokitella yleisesti siten, että niiden kypsymisaste on alkion, sikiön, aikuisten kantasoluissa ja indusoiduissa pluripotenttisissa kantasoluissa..

Lisäksi kaikilla kantasoluilla ei ole samaa potentiaalia erilaistua minkä tahansa tyyppisissä soluissa. Riippuen solujen tyypistä, joissa voit erottaa kantasolut, voi olla:

• Totyotentti (tai kaikkivoipa), jos he voivat erottaa itsensä minkä tahansa tyyppisissä soluissa. Näitä soluja voidaan löytää vain morula (joukko soluja, joka tapahtuu sen jälkeen unionin kahden sukusolujen) ja teoreettisesti alkioissa, vaikka ei ole vielä saavutettu, että alkion kantasoluja desarrolllen ja kaikentyyppisiä soluja.

• pluripotenttiset, ne ovat totipotenttien kantasolujen seuraava vaihe ja voivat erottua lähes mihin tahansa solutyyppiin. Alkion soluviljelmät ja indusoidut kantasolut ovat pluripotentteja.

• multipotentteina, jos ne voidaan erottaa moniin erilaisiin soluihin, vaan vain ne, jotka kuuluvat samankaltaisten solujen ryhmään. Esimerkiksi sydämen monipotenttiset solut voidaan erottaa vain kudoksissa, jotka muodostavat mainitun elimen. Nämä solut voidaan uuttaa sikiöistä.

• oligopotent, jos ne voivat erottua useiksi solutyypeiksi, esimerkiksi muodostaen saman kudoksen. Aikuiset kantasolut ovat oligopotentteja.

• unipotent, jos ne voivat erotella vain yhden tyyppisiä soluja. Nämä kantasolut eroavat normaaleista aikuisista soluista siinä, että ne säilyttävät lisääntymisominaisuutensa pitkään (ennen erottelua). Tämäntyyppiset kantasolut voidaan löytää esimerkiksi joissakin lihaksissa.

Alkion kantasolut

Alkion kantasolut uutetaan alkioista. Useimmat ovat peräisin sukusoluista, jotka on hedelmöitetty in vitro eikä raskaana olevista naisista luonnollisesti. Teoriassa ne ovat totipotentteja, eli ne voivat synnyttää minkä tahansa tyyppisiä soluja, vaikka laboratoriossa voidaan tällä hetkellä viljellä vain joitakin solutyyppejä..

Kun kantasolut on poistettu, suoritetaan viljelmä, jossa solut ja ravintoaine (viljelyväliaine) syötetään laboratorioastiaan. Viljelmässä solut kasvavat ja alkavat jakautua, jolloin muodostuu ohut kerros, joka ulottuu koko levyn pinnan yli.

Kantasoluviljelmät eivät ole 100-prosenttisesti tehokkaita, on aikoja, jolloin solut eivät kasva tai jakaudu. Mutta kun viljely on ollut tehokasta, kantasolujen ryhmiä otetaan ja uusia väestöryhmiä luodaan, jotka jakavat ja jakautuvat edelleen. Kantasolut voidaan jäädyttää ja tallentaa milloin tahansa prosessin aikana.

Kulttuurin aikana kantasolut voidaan ryhmitellä ja spontaanisti erikoistua minkä tahansa tyyppisiin kudoksiin (lihas, hermostunut ...). Erikoistuminen on merkki siitä, että solut säilyvät hyvässä kunnossa, mutta ihanteellisesti erikoistumisprosessia ohjaavat tutkijat luomaan tiettyjä solupopulaatioita.

Alkion kantasolujen erilaistumisen ohjaamiseksi tutkijat moduloivat kasvualustan, neliön tai solujen kemiallista koostumusta asettamalla tiettyjä geenejä.

Useiden tutkimusten avulla on luotu protokollia, jotka osoittavat, mitkä parametrit on muutettava ja miten se tehdään erityisten soluviljelmien luomiseksi..

Tällä hetkellä ihmisillä ei suoriteta alkion kantasolujen siirtoja, koska joissakin eläinkokeissa on havaittu, että ne voivat johtaa syöpien kehittymiseen. Siitä huolimatta tutkimus jatkuu ja ne ovat lupaavia tulevia hoitoja varten.

Sikiön kantasolut

Kuten sen nimi viittaa, sikiön kantasolut saadaan sikiöistä (raskauden 10. viikolla). Nämä solut löytyvät useimmista sikiön kudoksista.

Nämä kantasolut ovat multipotentteja, ts. Ne voidaan erottaa tietyntyyppisiksi soluiksi, jotka liittyvät esimerkiksi useisiin samankaltaisiin kudoksiin saman elimen muodostamiseksi.

Aikuisten kantasolut

Joissakin aikuisen kudoksissa, kuten ihon, lihasten, suoliston ja luuytimen, ovat aikuisen kantasoluja, jotka voivat lisääntymään ja erilaistumaan soluihin saman kudoksen tilalle kuolleita tai vahingoittuneita soluja, niin että ne ovat oligopoentes. Aikuisten kantasoluja löytyy myös napanuoraverestä.

Esimerkiksi luuytimessä on veren kantasoluja, jotka kypsyvät ja muuttuvat kypsiksi verisoluiksi (punasolut, valkosolut tai verihiutaleet).

Tutkimus tällaisia ​​soluja on edennyt hyvin ja aikuisten kantasolujen siirron luuytimen tai napanuoraveren parhaillaan tehdään hoitoon veren häiriöt kuten myelodysplastista ja myeloproliferatiivisia oireyhtymät.

Muiden aikuisten kantasolujen, kuten mesenkymaalisten solujen, jotka tuottavat luu-, rusto- ja rasvasoluja hoidettaessa sellaisia ​​sairauksia kuten niveltulehdus, terapeuttinen potentiaali tutkitaan parhaillaan..

Indusoidut pluripotenttiset kantasolut

Indusoidut pluripotenttiset kantasolut (iPS) ovat jo erikoistuneita aikuisoluja (esim. Iholta), jotka on geneettisesti ohjelmoitu uudelleen in vitro, jotta niillä on alkion kantasolujen ominaisuudet..

Aikuisten solujen uudelleenohjelmoimiseksi ne uutetaan aikuisilta ja kasvatetaan levyllä, jossa laboratoriossa luodut virukset lisätään tiettyihin geeneihin siten, että ne integroituvat soluihin ja muokkaavat geneettistä tietoa..

Vaikka iPS-solut ja alkion solut jakavat monia ominaisuuksia, ne eivät ole täysin samanlaisia, näitä eroja tutkitaan parhaillaan, sekä uusia menetelmiä iPS: n luomiseksi.

Vaikka tarvitaan enemmän tutkimusta, iPS-soluja käytetään jo tarkistamaan joidenkin kliinisissä tutkimuksissa esiintyvien lääkkeiden vaikutusta, ja lähitulevaisuudessa niiden odotetaan olevan käyttökelpoisia siirtojen suorittamiseksi.

IPS-solujen siirtoja ei tällä hetkellä suoriteta, koska joissakin eläimillä tehdyissä tutkimuksissa on syntynyt syöpämuodostumia, mahdollisesti solujen uudelleenohjelmoimiseksi käytetyn tekniikan vuoksi.

Hoidot kantasoluilla

Tällä hetkellä tutkittujen ja käytännössä käytettyjen kantasolujen kliininen käyttö on veren kantasolujen (hematopoieettisten) siirto luuytimestä tai napanuorasta. Niitä käytetään veren ja immuunijärjestelmän ongelmien hoitoon sekä vahingoittuneiden solujen uudistamiseen kemoterapian tai sädehoidon jälkeen.

Vuosittain Euroopassa hoidetaan vuosittain yli 26 000 ihmistä, joilla on hemetapoieettisia kantasoluja. Taudit, joita voidaan tällä hetkellä hoitaa transplantaatilla, ovat:

• Leukemiat ja linformat, kuten:
  • Akuutti myelooinen leukemia.
  • Akuutti lymfoblastinen leukemia.
  • Krooninen myelooinen leukemia.
  • Krooninen lymfoblastinen leukemia.
  • Juvenilinen myelomonosyyttinen leukemia.
  • Hodgkinin lymfooma.
  • Ei-Hodgkin-lymfooma.
• Luuytimeen liittyvät sairaudet, kuten:
  • Vaikea aplastinen anemia.
  • Fanconin anemia.
  • Paroxysmal yöllinen hemoglobinuria.
  • Puhtaiden punasolujen Aplasia.
  • Synnynnäinen trombosytopenia / amegakariosytoosi.
  • Myeloproliferatiivinen ja myelodysplastinen oireyhtymä.
  • Moninkertainen myelooma.
• Perinnölliset immuunijärjestelmän sairaudet, kuten:
  • Vakava yhdistetty immuunipuutos.
  • Wiskott-Aldrichin oireyhtymä.
• Hemoglobinopatiat (punasolujen sairaudet), kuten:
  • Beeta-talassemia.
  • Sirppisolun tauti.
• Perinnölliset aineenvaihdunnan sairaudet, kuten:
  • Krabbe-tauti.
  • Hurlerin oireyhtymä.
  • adrenoleukodystrofia.
  • Metakromaattinen leukodystrofia.
• Muut olosuhteet ja syövät.

Toinen kantasolujen siirtojen käyttökohteista on ihonsiirrot. Tämä sovellus on ehkä vanhin sen jälkeen, kun sitä käytettiin, ennen kuin todella ymmärsi, miten kantasolut toimivat.

Ihonsiirrot tehdään yleensä vain äärimmäisissä tapauksissa, joissa henkilö on vahingoittanut suuria ihoalueita, esimerkiksi vakavalla palovammalla.

Ensimmäinen ihonsiirto suoritettiin vuonna 1970, ja se on siitä lähtien ollut viimeistellä alalla, vaikka paljon on vielä tekemättä, koska tällä hetkellä oksastettu iho ei pysty kehittämään hiukset tai hikirauhaset fulículos.

Viimeisin Euroopassa hyväksyttyjen kantasolujen sovellus on ollut Holoclar, hoito, jolla korjataan haittavaikutuksia, jotka ovat mahdollisesti kärsineet sarveiskalvosta riippumatta siitä, ovatko ne haavoja tai palovammoja.

Menetelmässä poistetaan pieni osa limbal solujen hyvässä kunnossa, vastaava korjaus sarveiskalvon, ja viljelty laboratoriossa, kunnes ne muodostavat ohuen marraskesi, joka voidaan istuttaa potilaan silmän.

Kliinisissä tutkimuksissa tutkitaan muita kantasolujen mahdollisia sovelluksia. Tutkimuksen tärkeimmät sovellukset ovat kudosten ja elinten regenerointi, sydän- ja verisuonitautien hoito sekä aivosairauksien hoito..

Kantasolujen käyttö kudosten ja elinten regeneroimiseksi on ehkä niiden eniten tutkittu sovellus. Jos elimet tai kudokset muodostuvat kantasoluista, ne voidaan siirtää ihmisille, jotka niitä tarvitsevat, itse asiassa ensimmäinen munasolu, jolla on kantasolut, on jo luotu ja tulokset ovat lupaavia.

Myös kantasolujen käytöstä sydän- ja verisuonitautien hoidossa saadut tulokset ovat erittäin rohkaisevia.

Vuonna 2013 joukko tutkijoita Massachusettsin yleisestä sairaalasta (Yhdysvallat) loi verisuonet osiin ihmisen kantasoluja, jotka istutettiin hiiriin ja toimivat oikein. Tällä hetkellä tutkimus on käynnissä ja he yrittävät soveltaa sitä ilman riskejä ihmisille.

Kantasolujen käyttöä sellaisten aivosairauksien kuten Parkinsonin tai Alzheimerin taudin hoitamiseksi tutkitaan käyttämällä alkion kantasoluja, koska ne voivat erilaistua. Tulokset näyttävät lupaavilta, vaikka tutkimukset ovat vielä hyvin varhaisessa vaiheessa.

Kantasolujen tutkiminen ei ole pelkästään tehtävä sairauksien hoitamiseksi, vaan myös tutkitaan terveiden solujen normaalia kehitystä ja ymmärtävät paremmin joitakin prosesseja, kuten jakautumista ja solujen erilaistumista.

viittaukset

1. Lucasta, M. (1. syyskuuta 2015). Mitä sairauksia ja tiloja voidaan hoitaa kantasoluilla? Haettu EuroStemCellistä.
2. Kansainvälinen kantasolujen tutkimusyhdistys, ISSCR. (N.D.). Tyyppiset kantasolut. Haettu 20. kesäkuuta 2016 osoitteesta A Closer Look at Stem Cells.
3. Argentiinan tasavallan tiede-, teknologia- ja tuottavan innovaation ministeriö. (N.D.). Haettu 20. kesäkuuta 2016, incucai.
4. Kansalliset terveyslaitokset. (5. maaliskuuta 2015). Kantasolujen tiedot. Haettu kansallisista terveyslaitoksista.
5. Schöler, H. R. (2007). Kantasolujen mahdollisuudet: Inventory. N. Knoepffler, D. Schipanski, & S. L. Sorgner, Humanbiotechnology as Social Challenge (sivu 28). Ashgate Publishing.
6. On kantasoluja (N.D.). Hoidot kantasoluilla. Haettu 20. kesäkuuta 2016 osoitteesta sobrecellesmadre.com.
7. Käyttöehdot Tietosuojakäytäntö EEO / Affirmative Action Employer. (N.D.). Transplantaateilla hoidettavat sairaudet. Haettu 20. kesäkuuta 2016 osoitteesta Be the match.