Top Potenciální Využití Kmenových Buněk v Medicíně

Výzkum kmenových buněk struktury, manipulace a terapie vyvolala mnoho potenciálních léčbu nemocí. Výzkum kmenových buněk je často spojena s používání kontroverzních embryonálních kmenových buněk (Esc), i když vědci začínají používat non-embryonálních kmenových buněk častěji. Známý jako indukované pluripotentní kmenové buňky (iPSCs), tyto buňky jsou odvozeny od pacienta somatické buněčné linie (všechny buňky kromě těch, zapojených do reprodukce). Stejně jako ESC jsou IPSC schopny diferencovat se na jakýkoli typ buňky a nemají předem stanovenou koncovou strukturu.

kromě překonání této etické kontroverze kolem kmenových buněk, použití, nedávné práce ukázaly, že použití iPSCs může být účinnější než MSCs, protože ta je spojena s stárnutí nevýhody.

dalším typem kmenových buněk často zdůrazňovaných ve výzkumu je tkáňově specifická (označovaná také jako somatická/dospělá) kmenová buňka. Tyto kmenové buňky jsou specifičtější než Esc nebo IPSC a obvykle se diferencují na typy buněk, které obsahují specifickou tkáň. MSC je například dospělá kmenová buňka, která vede ke vzniku tukových buněk kostí, chrupavek, svalů a dřeně. Pro více informací o typech kmenových buněk, klikněte zde.

aplikace pro terapii kmenovými buňkami

vzhledem k rozmanitosti typů kmenových buněk a jejich potenciální užitečnosti v medicíně bylo jejich použití věnováno mnoho výzkumu. Níže je popsáno několik oblastí, ve kterých byly aplikovány terapie kmenovými buňkami a výzkum.

Skin

V předchozím článku publikovaném v Přírodě, výzkumníci použili geneticky modifikovaných kmenových buněk k regeneraci pokožky u pacienta s onemocnění známé jako epidermolysis bullosa. Tento dědičný stav vzniká z mutací v genech souvisejících s proteiny kolagenu a lamininu a může způsobit vážné poškození kůže. Vědci získané tkáně-specifických kmenových buněk z biopsie pacienta zdravé kůže, geneticky modifikované buňky express fungování lamininu, a re-implantaci těchto buněk do postižené oblasti. Tato technika byla schopna reprodukovat 80 procent kůže ztracené u tohoto pacienta. Ačkoli použití MSC a kožních buněk odvozených od iPSC se vyskytlo u podobných transplantací, tato technika kmenových buněk specifická pro tkáň se běžně používá při regeneraci kůže.

srdce

srdeční sval je tkáň, která se v těle snadno regeneruje. Tvrzení týkající se tkáňově specifických kmenových buněk v srdci byla zpochybněna a zdokumentovaný obrat v buňkách srdečního svalu je extrémně pomalý. Když jeden má infarkt (infarkt myokardu), průtok krve do srdce je blokován a tyto tkáně začnou umírat jako výsledek. Bez přirozených prostředků regenerace této tkáně jsou transplantace srdce jedinou možností pro lidi s těžkým srdečním poškozením. Vědci se pokusili použít MSc v léčbě, ale dlouhodobé výsledky nebyly dosaženy. Bylo však zjištěno, že ESC ze srdečních buněk obnovují srdeční sval po infarktu na zvířecích modelech. Studie hlodavců přinesly optimistické výsledky, ale studie u primátů u některých ukázaly komplikace. Struktura srdce je složitá a skládá se z mnoha různých typů buněk a vědci pokračují v práci na řešení problémů týkajících se použití ESC a iPSC při regeneraci těchto tkání.

oko

terapie kmenovými buňkami má také užitek při léčbě osob se ztrátou zraku pomocí terapií zaměřených na obnovení integrity pigmentového epitelu sítnice (RPE). Poskytování kmenových buněk sítnice (zadní část oka), je obtížný úkol, ale důkazy z klinických studií podporuje použití ESC – a iPSC odvozené RPE buněk v léčbě věkem podmíněné makulární degenerace. Toto onemocnění je charakterizováno ztrátou fotoreceptorů a RPE buněk v sítnici a může vést k úplné ztrátě zraku. Včasná léčba onemocnění by vyžadovala doplnění těchto RPE buněk, ale pozdější stadia se musí zaměřit také na regeneraci fotoreceptorů. Transplantace zdravých RPE buněk od dárce přináší potenciální rizika imunitní odpovědi a použití kmenových buněk by mohlo tuto bariéru potenciálně překonat.

kosterní sval

nedávný výzkum se zaměřil na použití svalových kmenových buněk (Musc) při regeneraci kosterního svalu u pacientů s podmínkami, jako je svalová dystrofie. U těchto pacientů chybí proteiny nezbytné pro svalovou integritu a dochází k postupnému úbytku svalové hmoty. Bylo zjištěno, že tyto Musc jsou náročné na růst v buněčné kultuře, což způsobuje nevýhody jejich potenciálních aplikací. Ačkoli to nebylo použito v klinických studiích, dalším přístupem k této problematice je stimulace MuSCs in situ, která byla modelována u hlodavců. IPSC se objevily jako kandidát v tom, že by umožnily genovou náhradu před implantací. Alternativně byla genová terapie citována jako oblast silného zájmu o regeneraci svalové hmoty.

nervové tkáně

podobně jako srdeční sval se neurální tkáň aktivně neregeneruje. Ve skutečnosti je neurogeneze proces, který se vyskytuje téměř úplně in utero, a jakmile se mozková tkáň poškodí, neexistuje žádný přirozený proces hojení. Na rozdíl od srdeční tkáně v současné době neexistuje žádná možnost transplantace nervové tkáně, což z ní činí předmět zvláštního zájmu pro výzkum kmenových buněk. Studie na hlodavcích ukázaly, že neurony odvozené od pluripotentních kmenových buněk (PSC) by mohly být účinné při léčbě Parkinsonovy choroby a podobné studie zahrnující IPSC a Esc brzy přijdou.

pankreas

pankreas neregeneruje buňky produkující inzulín z vlastních kmenových buněk. Jako takový, PSC jsou zkoumány vědci, kteří se snaží léčit cukrovku. Hsr byly hlášeny výnos životaschopné buňky produkující inzulín jak in vitro a po transplantaci na zvířecích modelech a lidských studiích zahrnujících Hsr jsou v současné době prováděny.

Krev

Místa nabízejí potenciál pro tvorbu červených krvinek in vitro, které nabízejí alternativu k použití dárce krve. Tyto in vitro červené krvinky vytvořené s Jkm zůstal nedospělý (jaderných), dokud se vstřikuje do modelech na hlodavcích, kde jsou vyzrálé do funkční buňky. Pro zvýšení nabídky krevních destiček podobným způsobem vědci používají PSC k vytvoření populací megakaryocytů také in vitro. Ačkoli tato řešení by mohla být účinná, produkce krevních buněk odvozených od PSC zůstává nákladná a neefektivní. Zajímavá je také tvorba T-buněk odvozených od PSC pro použití v léčbě rakoviny, přičemž pacienti s rakovinou mají extrémně nízké hladiny těchto bílých krvinek.