Stamcelle forskning

Stamcelleforskning har blitt stadig viktigere ettersom disse cellene kan brukes til å behandle en rekke sykdommer. Stamceller er uspesialiserte celler i kroppen som har evnen til å utvikle seg til spesialiserte celler for spesifikke organer eller utvikle seg til vev. I motsetning til spesialiserte celler, har stamceller evnen til å replikere gjennom cellesyklus mange ganger, i lange perioder. Stamceller er avledet fra flere kilder i kroppen. De finnes i modent kroppsvev, navlestrengsblod, fostervev, placenta og i embryoer.

Stamcellefunksjon

Public Domain-bilder ' id='mntl-sc-block-image_2-0-1' />

Stamcelleforskning fokuserer på å utnytte stamceller til å generere spesifikke celletyper for behandling av sykdom. Bildekreditt: Public Domain-bilder

Stamceller utvikler seg til vev og organer i kroppen. I noen celletyper, som f.eks hud vev oghjernevev, kan de også regenereres for å hjelpe til med å erstatte skadede celler. Mesenkymale stamceller, for eksempel, spiller en viktig rolle i å helbrede og beskytte skadet vev. Mesenkymale stamceller er avledet fra beinmarg og gi opphav til celler som dannes spesialiserte bindevev , samt celler som støtter dannelsen av blod . Disse stamcellene er assosiert med vår blodårer og gå til handling når fartøyer blir skadet. Stamcellefunksjonen styres av to viktige veier. Den ene veien signaliserer celle reparasjon, mens den andre hemmer celle reparasjon. Når celler blir utslitt eller skadet, utløser visse biokjemiske signaler voksne stamceller til å begynne å jobbe med å reparere vev. Når vi blir eldre, blir stamcellene i det eldre vevet hemmet av visse kjemiske signaler fra å reagere som de normalt ville. Studier har imidlertid vist at når de plasseres i riktig miljø og utsettes for de riktige signalene, kan eldre vev reparere seg selv igjen.

Hvordan vet stamceller hvilken type vev de skal bli? Stamceller har evnen til å differensiere eller transformeres til spesialiserte celler. Denne differensieringen reguleres av interne og eksterne signaler. En celle gener kontrollere de interne signalene som er ansvarlige for differensiering. Eksterne signaler som kontrollerer differensiering inkluderer biokjemikalier som skilles ut av andre celler , nærværet av molekyler i miljøet, og kontakt med nærliggende celler. Stamcellemekanikk, kreftene cellene utøver på stoffene de er i kontakt med, spiller en avgjørende rolle for stamcelledifferensiering. Studier har vist at voksne menneskelige mesenkymale stamceller utvikler seg til bein celler når de dyrkes på et stivere stamcellestillas eller matrise. Når de dyrkes på en mer fleksibel matrise, utvikler disse cellene seg til fett celler.

Stamcelleproduksjon

Selv om stamcelleforskning har vist mye lovende i behandlingen av menneskelig sykdom, er det ikke uten kontrovers. Mye av stamcelleforskningskontroversen sentrerer seg rundt bruken av embryonale stamceller. Dette er fordi menneskelige embryoer blir ødelagt i prosessen med å skaffe embryonale stamceller. Fremskritt innen stamcellestudier har imidlertid produsert metoder for å indusere andre stamcelletyper å ta på seg egenskapene til embryonale stamceller. Embryonale stamceller er pluripotente, noe som betyr at de kan utvikle seg til nesten alle typer celler. Forskere har utviklet metoder for å konvertere voksne stamceller til induserte pluripotente stamceller (iPSCs). Disse genetisk endrede voksne stamcellene blir bedt om å fungere som embryonale stamceller. Forskere utvikler stadig nye metoder for å generere stamceller uten å ødelegge menneskelige embryoer. Eksempler på disse metodene inkluderer:

Somatisk cellekjernefysisk overføring
Forskere har med suksess produsert menneskelige embryonale stamceller ved hjelp av en teknikk kalt somatic cell nuclear transfer (SCNT). Denne prosessen innebærer å fjerne cellekjernen fra en ubefruktet eggcelle og erstatte den med kjernen til en annen celle. I denne studien ble menneskelige hudcellekjerner transplantert inn i ubefruktede enucleated (fjernet genetisk materiale) eggceller. Disse cellene fortsatte å utvikle og produsere embryonale stamceller. Stamcellene hadde ingen kromosomavvik og normal genfunksjon.
Menneskelige hudceller omdannet til embryonale stamceller Genetisk omprogrammering
Forskere fra Lunds universitet i Sverige har utviklet en teknikk for å lage ulike typer nerveceller fra voksen hud vev. Ved å aktivere spesifikke hudcellegener, kan bindevevsceller kalt fibroblaster omprogrammeres til å utvikle seg til nevroner. I motsetning til andre omprogrammeringsteknikker, som krever at voksne hudceller konverteres til induserte pluripotente stamceller (iPSCs) før de blir nerveceller, lar denne teknikken hudceller konverteres direkte til nerveceller.
Ny genetisk teknikk konverterer hudceller til hjerneceller MicroRNA-metoden
Forskere har oppdaget en mer effektiv metode for å lage omprogrammerte stamceller. Ved hjelp av mikroRNA-metoden kan rundt 10 000 induserte pluripotente stamceller (iPSCs) produseres fra hver 100 000 voksne menneskeceller som brukes. Den nåværende metoden for å produsere iPSC-er gir bare mindre enn 20 av disse omprogrammerte cellene fra hver 100 000 voksne menneskeceller som brukes. MikroRNA-metoden kan føre til utvikling av et cellulært 'lagerhus' av iPSC-er som kan brukes i vevsregenerering.
Ny svært effektiv måte å lage omprogrammerte stamceller på

Stamcelleterapi

Stamcelleforskning er nødvendig for å utvikle stamcelleterapibehandlinger for sykdom. Denne typen terapi innebærer å få stamceller til å utvikle seg til spesifikke typer celler for å reparere eller regenerere vev. Stamcelleterapi kan brukes til å behandle individer med en rekke tilstander, inkludert multippel sklerose, ryggmarg skader, nervesystemet sykdommer, hjertesykdom, skallethet , diabetes og Parkinsons sykdom. Stamcelleterapi kan til og med være et potensielt middel for å bidra til å bevare utrydningstruede arter . EN Monash University studie indikerer at forskere har oppdaget en måte å hjelpe den truede snøleoparden ved å produsere iPSC-er fra ørevevsceller fra voksne snøleoparder. Forskerne håper å kunne lokke iPSCs-cellene til å dannes kjønnsceller for fremtidig reproduksjon av disse dyrene gjennom kloning eller andre metoder.

Kilde:

• Grunnleggende om stamceller: Introduksjon. I Stamcelleinformasjon [World Wide Web site]. Bethesda, MD: National Institutes of Health, U.S. Department of Health and Human Services, 2002 [sitert torsdag 26. juni 2014] Tilgjengelig på (http://stemcells.nih.gov/info/basics/pages/basics1.aspx)