Top Potential Uses of Stem Cells in Medicine

Research in stem cell structure, manipulation, and therapy has generated to many potential disease treatments. Kantasolututkimus yhdistetään yleisesti kiistanalaisten embryone stem cells (ESCs)-kantasolujen käyttöön, vaikka tutkijat ovat alkaneet käyttää muita kuin alkion kantasoluja useammin. Indusoidut pluripotentit kantasolut (iPSCs) ovat peräisin potilaan somaattisesta solulinjasta (kaikki solut paitsi lisääntymiseen osallistuvat solut). Kuten ESC: t, IPSC: t kykenevät erilaistumaan mihin tahansa solutyyppiin, eikä niillä ole ennalta määrättyä loppurakennetta.

kantasolujen käyttöön liittyvän eettisen kiistan voittamisen lisäksi viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että iPSCs: n käyttö voi olla tehokkaampaa kuin MSCs, koska jälkimmäinen liittyy ikääntymiseen liittyviin haittoihin.

toinen tutkimuksessa usein korostunut kantasolutyyppi on kudosspesifinen (myös somaattinen/AIKUINEN) kantasolu. Nämä kantasolut ovat spesifisempiä kuin ESCs-tai iPSCs-solut, ja ne tyypillisesti erilaistuvat solutyypeiksi, jotka käsittävät tietyn kudoksen. MSC on esimerkiksi aikuisen kantasolu, joka synnyttää luu -, rusto -, lihas -, luuytimen rasvasoluja. Lisätietoja kantasolutyypeistä löydät täältä.

Kantasoluhoitosovellukset

Kantasolutyyppien moninaisuuden ja niiden mahdollisen hyödyn vuoksi niiden käyttöä on tutkittu paljon. Seuraavassa on kuvattu useita aloja, joilla kantasoluhoitoja ja-tutkimusta on sovellettu.

Skin

aiemmassa Nature-lehdessä julkaistussa artikkelissa tutkijat käyttivät geneettisesti muunnettuja kantasoluja ihon uudistamiseen potilaalla, jolla oli epidermolysis bullosa-niminen sairaus. Tämä periytyvä tila johtuu mutaatioista geeneissä liittyvät kollageenin ja laminiinin proteiineja, ja voi aiheuttaa vakavia vaurioita iholle. Tutkijat saivat kudosspesifisiä kantasoluja koepalasta potilaan terveestä ihosta, muuntivat nämä solut geneettisesti ilmaisemaan toimivaa laminiinia ja istuttivat nämä solut uudelleen teennäiselle alueelle. Tällä tekniikalla pystyttiin toistamaan 80 prosenttia potilaalta menetetystä ihosta. Vaikka MSCs: ää ja iPSC: stä johdettuja ihosoluja on käytetty samankaltaisissa siirroissa, tätä kudoskohtaista kantasolutekniikkaa käytetään yleisemmin ihon uudistamisessa.

sydän

sydänlihas on kudos, joka ei uudistu elimistössä helposti. Sydämen kudosspesifisiä kantasoluja koskevat väitteet on kiistelty, ja sydänlihassolujen dokumentoitu vaihtuvuus on erittäin hidasta. Kun yksi on sydänkohtaus (sydäninfarkti), veren virtaus sydämeen on estetty ja nämä kudokset alkavat kuolla sen seurauksena. Sydänsiirrot ovat ainoa vaihtoehto ihmisille, joilla on vakavia sydänvaurioita. Tutkijat ovat yrittäneet käyttää MSC: tä hoidossa, mutta pitkäaikaisia tuloksia ei ole saatu. Eläinmalleissa sydänsolujen ESC: iden on kuitenkin todettu korjaavan sydänlihasta infarktin jälkeen. Jyrsijätutkimukset tuottivat optimistisia tuloksia, mutta kädellisillä tehdyt tutkimukset osoittivat joillakin komplikaatioita. Sydämen rakenne on monimutkainen ja koostuu monista eri solutyypeistä, ja tutkijat pyrkivät edelleen käsittelemään kysymyksiä ESC: n ja iPSC: n käytöstä tällaisten kudosten uudistamisessa.

silmä

kantasoluhoidosta on hyötyä myös näköhäiriöistä kärsivien hoidossa, sillä hoidoilla pyritään palauttamaan verkkokalvon pigmenttiepiteelin eheys (RPE). Kantasolujen toimittaminen verkkokalvolle (silmän takaosassa) on vaikea tehtävä, mutta kliinisistä tutkimuksista saatu näyttö tukee Esc – ja iPSC-johdettujen RPE-solujen käyttöä ikään liittyvän silmänpohjan rappeuman hoidossa. Tämä sairaus on ominaista menetys photoreceptors ja RPE solujen verkkokalvon, ja voi johtaa täydelliseen näön menetys. Taudin varhainen hoito vaatisi näiden RPE-solujen täydentämistä, mutta myöhemmissä vaiheissa on kohdistettava myös fotoreseptorin uudistumista. Terveiden RPE-solujen siirtäminen luovuttajalta tuo mahdollisia immuunivasteriskejä, ja kantasolujen käyttö voisi mahdollisesti voittaa tämän esteen.

Luustolihas

tuoreessa tutkimuksessa on pyritty käyttämään lihasten kantasoluja (MuSCs) luustolihaksen uudistamisessa niillä, joilla on esimerkiksi lihasdystrofia. Nämä potilaat ’ puute proteiineja välttämätöntä lihasten eheyden, ja kokemus asteittainen menetys lihasmassaa. On todettu, että nämä muskelit ovat haastavia kasvaa soluviljelmässä, mikä aiheuttaa haittoja niiden mahdollisille sovelluksille. Vaikka sitä ei ole käytetty kliinisissä tutkimuksissa, toinen lähestymistapa tähän asiaan on MuSCs in situ, joka on mallinnettu jyrsijöillä. iPSCs on noussut ehdokkaaksi siinä mielessä, että se mahdollistaisi geeninvaihdon ennen implantaatiota. Vaihtoehtoisesti geeniterapian on mainittu olevan vahvasti kiinnostunut lihasmassan uudistamisesta.

hermokudokset

sydänlihaksen tapaan hermokudos ei uusiudu aktiivisesti. Itse asiassa neurogeneesi on prosessi, joka tapahtuu lähes täysin kohdussa, ja kun aivokudos vaurioituu, ei ole luonnollista paranemisprosessia. Toisin kuin sydänkudoksessa, hermokudokselle ei ole tällä hetkellä elinsiirtovaihtoehtoa, joten se on erityisen kiinnostava kohde kantasolututkimuksessa. Jyrsijöillä tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, että pluripotentista kantasolusta (PSC) johdetut neuronit voisivat olla tehokkaita Parkinsonin taudin hoidossa, ja vastaavia tutkimuksia iPSCs: llä ja Esc: llä on pian tulossa.

haima

haima ei uusiudu insuliinia tuottavia soluja omista kantasoluistaan. Diabeteksen hoitoon hakeutuvat tutkijat tutkivat parhaillaan PSC: tä. Ess: n on raportoitu tuottavan elinkykyisiä insuliinia tuottavia soluja sekä in vitro-että elinsiirron jälkeen eläinmalleihin, ja parhaillaan tehdään ihmiskokeita Ess: llä.

veri

PSC: t tarjoavat mahdollisuuden luoda punasoluja in vitro, mikä tarjoaa vaihtoehdon luovuttajaverelle. Nämä PSCs: llä luodut in vitro-punasolut pysyivät kypsymättöminä (nukleoituneina), kunnes ne ruiskutettiin jyrsijämalleihin, joissa ne kypsyivät toimiviksi soluiksi. Lisätä tarjontaa verihiutaleiden samalla tavalla, tutkijat käyttävät PSCs luoda megakaryosyyttien populaatioita in vitro samoin. Vaikka nämä ratkaisut voivat olla tehokkaita, PSC-johdettu verisolujen tuotanto on edelleen kallista ja tehotonta. Myös PSC: stä johdettujen T-solujen luominen syöpähoitoja varten kiinnostaa, sillä syöpäpotilailla näitä valkosoluja on erittäin vähän.