Jenis Stem Sel, Aplikasi dan Di Mana Mereka



The sel stem Mereka adalah sejenis sel yang dijumpai secara semula jadi dalam semua makhluk hidup multiselular dan dicirikan oleh sifat membezakan dalam mana-mana jenis sel dan membahagikan untuk menghasilkan sel stem lebih banyak..

Sel stem adalah penting sebelum lahir, kerana, dalam masa beberapa hari selepas menyertai dua gamet mula membahagikan dan membiak mencipta sel stem khusus yang akan menimbulkan organ-organ dan tisu-tisu yang berbeza dari badan embrio.

Kepentingan sel stem terletak pada potensi mereka yang luar biasa untuk membangun dan membentuk hampir semua jenis sel. Keupayaan ini boleh digunakan untuk membaiki dan menambah sel yang rosak atau musnah. 

Pada masa ini, aplikasi klinikal sel stem dalam pelbagai penyakit seperti Parkinson, Alzheimer atau beberapa keadaan kongenital sedang disiasat. Selain itu, sudah ada produk yang berdasarkan sel-sel stem yang telah mula digunakan di peringkat antarabangsa dalam ubat ortopedik.

Sel stem terus wujud pada individu dewasa, walaupun dalam jumlah yang kecil dan kurang berpotensi daripada di peringkat embrio. Sel stem ini terdapat pada struktur tertentu seperti sumsum tulang, otot dan otak, dan terima kasih kepada mereka sel-sel yang rosak dapat diganti dan organ-organ dapat berfungsi dengan normal..

Secara umumnya, boleh dikatakan bahawa sel stem mempunyai tiga sifat utama yang membezakannya dari sel yang lain:

  • Mereka boleh menghasilkan semula untuk jangka masa yang panjang.
  • Mereka tidak khusus.
  • Mereka boleh pakar dalam mana-mana jenis sel.

Ciri-ciri ini menjadikan mereka berpotensi memberi manfaat untuk merawat beberapa penyakit yang disebabkan oleh haus atau degenerasi beberapa sel seperti penyakit neurodegenerative.

Sifat-sifat luar biasa sel-sel stem ini disiasat buat kali pertama hanya 35 tahun yang lalu, pada tahun 1981, apabila sekumpulan penyelidik mendapati bahawa adalah mungkin untuk mengekstrak sel stem dari embrio tetikus..

Ia tidak sehingga tahun 1998 apabila kajian dengan tikus dapat diekstrapolasi kepada manusia, ketika sel induk embrio manusia pertama diekstrak dan dibiakkan secara in vitro untuk mempelajari fungsi dan sifat mereka. Sel stem ini dipanggil sel stem embrionik.

Pada tahun 2006 satu lagi peristiwa penting berlaku dalam sejarah kajian sel stem, sekumpulan penyelidik mendapati bagaimana sesetengah sel dewasa boleh diprogram secara genetik untuk menimbulkan sel stem yang boleh menjadi pakar dalam beberapa jenis sel. Sel stem jenis ini dipanggil sel stem pluripotent (iPS).

Walaupun dalam 35 tahun ini banyak kemajuan telah dilakukan dalam penyelidikan sel stem, lebih banyak kajian masih diperlukan untuk mengenalinya lebih baik dan dapat menggunakannya dalam penciptaan terapi baru dan dalam kajian pembangunan normatif manusia.

Jenis sel stem

Sel stem boleh dikategorikan dengan cara umum, mengikut tahap kematangan mereka dalam embrio, janin, sel stem dewasa dan sel induk pluripoten yang disebabkan.

Di samping itu, tidak semua sel induk mempunyai potensi yang sama untuk membezakan sebarang jenis sel. Bergantung pada jenis sel di mana anda boleh membezakan sel stem boleh:

  • Totipotent (atau maha kuasa), jika mereka boleh membezakan diri mereka dalam apa-apa jenis sel. Sel-sel ini hanya boleh ditemui dalam morula (kumpulan sel yang berlaku selepas kesatuan kedua-dua gametes) dan, secara teorinya, dalam embrio, walaupun masih belum dapat sel-sel stem embrio membangun dan mencipta semua jenis sel.
  • Pluripotent, mereka adalah langkah seterusnya sel stem totipotent dan boleh membezakan hampir semua jenis sel. Kultur sel embrionik dan sel induk yang diinduksi adalah pluripoten.
  • Berbilang, jika mereka boleh dibezakan ke dalam pelbagai jenis sel, tetapi hanya mereka yang tergolong dalam sekumpulan sel yang berkaitan. Sebagai contoh, sel multipoten jantung hanya boleh dibezakan dalam tisu yang membentuk organ tersebut. Sel-sel ini boleh diekstrak daripada janin.
  • Oligopoten, jika mereka boleh membezakan beberapa jenis sel, sebagai contoh, untuk membentuk tisu yang sama. Sel stem dewasa adalah oligopoten.
  • Unipotent, jika mereka hanya boleh membezakan satu jenis sel. Sel-sel stem ini berbeza dari sel-sel dewasa yang biasa kerana mereka mengekalkan sifat reproduktif mereka untuk jangka masa yang lama (sebelum membezakan). Jenis sel stem ini boleh dijumpai, contohnya, dalam beberapa otot.

Sel induk embrionik

Sel induk embrio diekstrak daripada embrio. Kebanyakannya berasal dari gamet yang telah disenyawakan secara in vitro dan bukannya dari wanita hamil secara semulajadi. Dan secara teorinya, mereka adalah totipotent, iaitu mereka boleh menimbulkan sebarang jenis sel, walaupun di makmal pada masa ini hanya beberapa jenis sel yang dapat ditanam..

Setelah sel stem dikeluarkan, budaya dilakukan di mana sel-sel dan bahan nutrisi (medium budaya) diperkenalkan di dalam suatu hidangan makmal. Dalam budaya sel-sel tumbuh dan mula membahagi membuat lapisan nipis yang meluas di seluruh permukaan plat.

Budaya sel stem tidak 100% berkesan, ada kalanya sel-sel tidak tumbuh atau membahagikan. Tetapi apabila tanaman telah berkesan, kumpulan sel stem diambil dan populasi baru dicipta yang akan terus dibahagikan dan mula membezakan. Sel stem boleh dibekukan dan disimpan pada bila-bila masa semasa proses.

Semasa budaya, sel stem boleh dikelompokkan dan mengkhususkan secara spontan dalam sebarang jenis tisu (otot, saraf ...). Mampu untuk menjadi pakar adalah satu tanda bahawa sel-sel itu dipelihara dalam keadaan baik, tetapi idealnya proses pengkhususan dikawal oleh penyelidik untuk mencipta populasi sel khusus.

Untuk mengendalikan pembezaan sel stem embrio, penyelidik memodulasi komposisi kimia medium budaya, kuadrat atau sel sendiri dengan memasukkan gen tertentu.

Melalui pelbagai kajian, protokol telah dibuat yang menunjukkan parameter mana yang perlu diubahsuai dan bagaimana untuk melakukannya untuk mewujudkan budaya sel khusus..

Pada masa ini pemindahan sel stem embrio tidak dilakukan pada manusia kerana dalam beberapa kajian dengan haiwan, ia telah diperhatikan bahawa mereka boleh membawa kepada perkembangan kanser. Walaupun begitu, penyelidikan berterusan dan mereka sangat menjanjikan untuk rawatan masa depan.

Sel stem janin

Seperti namanya, sel stem janin diperolehi dari janin (dari minggu ke-10 kehamilan). Sel-sel ini boleh didapati di kebanyakan tisu janin.

Sel stem ini adalah multipoten, iaitu, ia boleh dibezakan ke dalam beberapa jenis sel yang berkaitan, contohnya, dalam beberapa rangkaian yang sama untuk membentuk organ yang sama.

Sel batang dewasa

Dalam sesetengah tisu dewasa, seperti kulit, otot, usus, dan sumsum tulang, terdapat sel-sel stem dewasa yang boleh membiak dan membezakan sel-sel dalam tisu yang sama untuk menggantikan sel-sel mati atau yang rosak, jadi mereka oligopeten. Sel stem dewasa juga boleh didapati dalam darah tali pusat.

Sebagai contoh, dalam sumsum tulang terdapat sel stem darah yang matang dan berubah menjadi sel darah matang (sel darah merah, sel darah putih atau platelet).

Penyelidikan dengan jenis sel ini sangat maju dan transplantasi sel stem dewasa dari sumsum tulang atau darah tali pusat sedang dilakukan untuk merawat penyakit darah seperti sindrom myelodysplastic dan myeloproliferative..

Potensi terapeutik sel stem dewasa lain seperti sel mesenchymal, yang menghasilkan tulang, tulang rawan dan sel-sel lemak untuk merawat penyakit seperti arthritis, kini sedang disiasat..

Sel stem pluripotent yang diinduksi

Sel stem pluripotent yang diinduksi (iPS) sudah mempunyai sel dewasa khusus (contohnya, dari kulit) yang telah diprogram secara genetik secara in vitro untuk mempunyai sifat sel stem embrio.

Untuk memprogram semula sel-sel dewasa, ini diekstrak dari orang dewasa dan ditanam di dalam piring, di mana virus yang dihasilkan di makmal dimasukkan dengan gen tertentu supaya mereka mengintegrasikan dengan sel dan mengubah maklumat genetik mereka..

Walaupun sel iPS dan sel-sel embrionik berkongsi banyak ciri tidak sama sepenuhnya, perbezaan ini sedang disiasat, serta prosedur baru untuk membuat iPS.

Walaupun lebih banyak penyelidikan diperlukan, sel-sel iPS telah digunakan untuk memeriksa kesan beberapa ubat-ubatan yang dalam ujian klinikal dan dalam masa terdekat ini diharapkan dapat bermanfaat untuk melakukan pemindahan.

Transplantasi sel-sel iPS tidak dilaksanakan kerana sesetengah kajian dengan haiwan telah menimbulkan pembentukan kanser, mungkin kerana teknik yang digunakan untuk memprogram semula sel-sel.

Rawatan dengan sel stem

Pada masa ini, penggunaan sel stem klinikal yang paling dikaji dan digunakan dalam amalan adalah pemindahan sel stem darah (hematopoietik) dari sumsum tulang atau tali pusat. Mereka digunakan untuk merawat masalah darah dan sistem imun, serta memperbaharui sel yang rosak selepas rawatan dengan kemoterapi atau radioterapi.

Setiap tahun lebih daripada 26,000 orang dirawat di Eropah dengan pemindahan sel batang hemetapoietic setiap tahun. Penyakit yang kini boleh dirawat dengan pemindahan adalah:

  • Leukemia dan linformas, seperti:
    • Leukemia myeloid akut.
    • Leukemia limfoblastik akut.
    • Leukemia myeloid kronik.
    • Leukemia limfoblastik kronik.
    • Leukemia myelomonocytic Juvenile.
    • Limfoma Hodgkin.
    • Limfoma Non-Hodgkin.
  • Penyakit yang berkaitan dengan sumsum tulang, seperti:
    • Anemia aplastik teruk.
    • Anemia Fanconi.
    • Hemoglobinuria pada waktu malam.
    • Aplasia sel darah merah murni.
    • Trombositopenia kongenital / amegacariositosis.
    • Sindrom myeloproliferatif dan myelodysplastic.
    • Multiple myeloma.
  • Penyakit sistem imun keturunan, seperti:
    • Immunodeficiency yang teruk.
    • Sindrom Wiskott-Aldrich.
  • Hemoglobinopathies (penyakit sel darah merah), seperti:
    • Beta talasemia utama.
    • Penyakit sel sakit.
  • Penyakit metabolik keturunan, seperti:
    • Penyakit Krabbe.
    • Sindrom Hurler.
    • Adrenoleukodystrophy.
    • Leukodystrophy metakromatik.
  • Keadaan dan kanser lain.

Satu lagi aplikasi pemindahan sel stem adalah kraf kulit. Permohonan ini mungkin yang paling lama sejak ia digunakan sebelum benar-benar memahami bagaimana sel stem berfungsi.

Kerosakan kulit biasanya dilakukan hanya dalam kes-kes yang melampau di mana orang tersebut telah merosakkan kawasan kulit yang besar, misalnya, dengan pembakaran yang teruk.

Graft kulit pertama dibuat pada tahun 1970 dan sejak itu teknik itu telah menyempurnakan, walaupun masih jauh untuk pergi, kerana pada masa ini kulit yang dicelup tidak dapat mengembangkan fulículos rambut atau kelenjar peluh.

Aplikasi terbaru sel stem yang telah diluluskan di Eropah adalah Holoclar, rawatan untuk membaiki kerosakan yang mungkin mengalami kornea sama ada luka atau luka bakar.

Prosedur ini terdiri daripada mengeluarkan sebahagian kecil sel limbal dalam keadaan baik, bertanggungjawab untuk membaiki kornea, dan memupuk mereka di makmal sehingga mereka membentuk stratum corneum nipis yang boleh dipindahkan ke mata pesakit.

Aplikasi lain-lain sel-sel stem mungkin disiasat dalam ujian klinikal. Aplikasi utama yang sedang dalam penyelidikan adalah penjanaan semula tisu dan organ, rawatan penyakit kardiovaskular dan rawatan penyakit otak.

Penggunaan sel stem untuk penjanaan semula tisu dan organ mungkin merupakan aplikasi yang paling dipelajari. Jika organ atau tisu dicipta dari sel stem, mereka boleh dipindahkan ke orang yang memerlukannya, sebenarnya, buah pinggang pertama dengan sel stem telah dicipta dan hasilnya menjanjikan.

Hasil yang diperoleh dalam penyelidikan mengenai penggunaan sel stem dalam rawatan penyakit kardiovaskular juga sangat menggalakkan.

Pada tahun 2013, sekumpulan penyelidik dari Massachusetts General Hospital (Amerika Syarikat) mencipta saluran darah ke bahagian-bahagian sel stem manusia yang ditanam pada tikus dan berfungsi dengan betul. Pada masa ini penyelidikan sedang dijalankan dan mereka berusaha untuk menggunakannya tanpa risiko kepada manusia.

Penggunaan sel stem untuk rawatan penyakit otak seperti Parkinson atau Alzheimer sedang dikaji menggunakan sel stem embrionik kerana potensi mereka untuk pembezaan. Hasilnya kelihatan menjanjikan, walaupun kajian masih pada peringkat awal.

Kajian sel stem bukan hanya dilakukan untuk merawat penyakit, tetapi juga dikaji untuk mengetahui perkembangan normal sel-sel yang sihat dan lebih memahami beberapa proses seperti pembahagian dan pembezaan sel.

Rujukan

  1. Dari Luca, M. (1 September 2015). Apa penyakit dan keadaan yang boleh dirawat dengan sel stem? Diambil dari EuroStemCell.
  2. Persatuan Antarabangsa Penyelidikan Stem Sel, ISSCR. (s.f.). Jenis Stem Sel. Diperoleh pada 20 Jun 2016, dari A Look Closer At Stem Cells.
  3. Kementerian Sains, Teknologi dan Inovasi Produktiviti Republik Argentina. (s.f.). Diperoleh pada 20 Jun 2016, dari incucai.
  4. Institut Kesihatan Kebangsaan. (5 Mac 2015). Maklumat Stem Cell. Diperolehi daripada Institut Kesihatan Nasional.
  5. Schöler, H. R. (2007). Potensi Sel Stem: Inventori. Di N. Knoepffler, D. Schipanski, & S. L. Sorgner, Humanbioteknologi sebagai Cabaran Sosial (halaman 28). Ashgate Publishing.
  6. Di Stem Cells (s.f.). Rawatan dengan sel stem. Diperoleh pada 20 Jun 2016, dari sobrecellesmadre.com.
  7. Syarat penggunaan Dasar privasi EEO / Penguatkuasaan Tindakan Penguatkuasaan. (s.f.). Penyakit yang boleh dirawat oleh pemindahan. Diperoleh pada 20 Jun 2016, dari Be the match.