หุ้น:
สเต็มเซลล์ชนิดการใช้งานและตำแหน่งที่เป็น
เซลล์ต้นกำเนิด พวกมันเป็นเซลล์ชนิดหนึ่งที่พบได้ตามธรรมชาติในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์และมีคุณสมบัติของความแตกต่างในเซลล์ทุกชนิดและแบ่งออกเป็นเซลล์ต้นกำเนิด.
เซลล์ต้นกำเนิดมีความสำคัญตั้งแต่ก่อนคลอดเนื่องจากภายในสองสามวันของการเข้าร่วม gametes ทั้งสองเริ่มแบ่งและสร้างเซลล์ต้นกำเนิดพิเศษที่จะก่อให้เกิดอวัยวะและเนื้อเยื่อต่าง ๆ ของร่างกายตัวอ่อน.
ความสำคัญของสเต็มเซลล์นั้นอยู่ในศักยภาพที่น่าทึ่งในการพัฒนาและสร้างเซลล์เกือบทุกประเภท ความสามารถนี้สามารถใช้ซ่อมแซมและเติมเซลล์ที่เสียหายหรือถูกทำลายได้.
ปัจจุบันมีการศึกษาทางคลินิกของเซลล์ต้นกำเนิดในโรคต่าง ๆ เช่นพาร์กินสันโรคอัลไซเมอร์หรือโรคประจำตัวบางส่วน นอกจากนี้ยังมีผลิตภัณฑ์ที่ใช้สเต็มเซลล์ที่เริ่มใช้กันอย่างแพร่หลายในวงการแพทย์เกี่ยวกับศัลยกรรมกระดูก.
เซลล์ต้นกำเนิดยังคงมีอยู่ในบุคคลที่เป็นผู้ใหญ่ถึงแม้ว่าในปริมาณที่น้อยและมีศักยภาพน้อยกว่าในระยะตัวอ่อน เซลล์ต้นกำเนิดเหล่านี้มีอยู่ในโครงสร้างบางอย่างเช่นไขกระดูกกล้ามเนื้อและสมองและต้องขอบคุณเซลล์ที่เสียหายที่สามารถถูกแทนที่และอวัยวะสามารถทำงานได้ตามปกติ.
โดยทั่วไปอาจกล่าวได้ว่าสเต็มเซลล์มีคุณสมบัติหลักสามประการที่แยกความแตกต่างจากส่วนที่เหลือของเซลล์:
- พวกเขาสามารถทำซ้ำเป็นเวลานาน.
- พวกเขาไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญ.
- พวกเขาสามารถเชี่ยวชาญในเซลล์ประเภทใดก็ได้.
คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้พวกเขามีประโยชน์ในการรักษาโรคบางชนิดที่เกิดจากการสึกหรอหรือเสื่อมสภาพของเซลล์บางชนิดเช่นโรคเกี่ยวกับระบบประสาท.
คุณสมบัติอันน่าทึ่งเหล่านี้ของเซลล์ต้นกำเนิดได้รับการตรวจสอบเป็นครั้งแรกเมื่อ 35 ปีที่แล้วในปี 1981 เมื่อกลุ่มนักวิจัยค้นพบว่าเป็นไปได้ที่จะสกัดเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนของหนู.
มันไม่ได้จนกว่าปี 1998 เมื่อการศึกษากับหนูสามารถคาดการณ์กับมนุษย์เมื่อเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนมนุษย์คนแรกถูกสกัดและเพาะเลี้ยงในหลอดทดลองเพื่อศึกษาการทำงานและคุณสมบัติของพวกเขา เซลล์ต้นกำเนิดเหล่านี้เรียกว่าเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน.
ในปี 2549 เหตุการณ์สำคัญอีกเหตุการณ์หนึ่งเกิดขึ้นในประวัติศาสตร์ของการศึกษาเซลล์ต้นกำเนิดนักวิจัยกลุ่มหนึ่งค้นพบว่าเซลล์ผู้ใหญ่บางตัวสามารถทำการดัดแปลงพันธุกรรมทางพันธุกรรมเพื่อให้เกิดเซลล์ต้นกำเนิดที่มีความเชี่ยวชาญในเซลล์บางประเภท เซลล์ต้นกำเนิดชนิดนี้เรียกว่าเซลล์ต้นกำเนิด pluripotent (iPS).
แม้ว่าในระยะเวลา 35 ปีที่ผ่านมามีความก้าวหน้าอย่างมากในการทำวิจัยเซลล์ต้นกำเนิด แต่ก็ยังจำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อรู้จักพวกเขาให้ดีขึ้นและสามารถใช้พวกเขาในการสร้างการบำบัดใหม่.
ประเภทของเซลล์ต้นกำเนิด
เซลล์ต้นกำเนิดสามารถแบ่งได้ในลักษณะทั่วไปตามระดับของการสุกในตัวอ่อน, ทารกในครรภ์, เซลล์ต้นกำเนิดจากผู้ใหญ่และเซลล์ต้นกำเนิด pluripotent เหนี่ยวนำ.
นอกจากนี้สเต็มเซลล์บางตัวก็มีศักยภาพเหมือนกันในการแยกความแตกต่างในเซลล์ทุกชนิด ขึ้นอยู่กับประเภทของเซลล์ที่คุณสามารถแยกสเต็มเซลล์ได้:
- Totipotent (หรือมีอำนาจทุกอย่าง), หากพวกเขาสามารถแยกแยะความแตกต่างในเซลล์ประเภทใดก็ได้ เซลล์เหล่านี้สามารถพบได้ใน morula (ชุดของเซลล์ที่เกิดขึ้นหลังจากการรวมกันของสอง gametes) และในทางทฤษฎีในตัวอ่อนถึงแม้ว่ามันจะยังไม่เป็นไปได้ที่เซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนจะพัฒนาและสร้างทุกประเภท ของเซลล์.
- pluripotent, พวกเขาเป็นขั้นตอนต่อไปของสเต็มเซลล์ totipotent และสามารถแยกความแตกต่างออกเป็นเกือบทุกประเภทของเซลล์ การเพาะเลี้ยงเซลล์ของตัวอ่อนและเซลล์ต้นกำเนิดนั้น.
- หลายด้าน, หากพวกเขาสามารถแยกความแตกต่างเป็นเซลล์ที่หลากหลาย แต่เฉพาะที่อยู่ในกลุ่มของเซลล์ที่เกี่ยวข้อง ตัวอย่างเช่นเซลล์หลายเซลล์ของหัวใจสามารถแยกความแตกต่างในเนื้อเยื่อที่สร้างอวัยวะกล่าวว่า เซลล์เหล่านี้สามารถสกัดได้จากตัวอ่อน.
- oligopotent, หากพวกมันสามารถแยกแยะความแตกต่างออกเป็นเซลล์หลายประเภทตัวอย่างเช่นเพื่อสร้างเนื้อเยื่อเดียวกัน เซลล์ต้นกำเนิดจากร่างกายมี oligopotent.
- unipotent, หากพวกเขาสามารถแยกความแตกต่างเป็นเซลล์ประเภทหนึ่งเท่านั้น เซลล์ต้นกำเนิดเหล่านี้แตกต่างจากเซลล์ผู้ใหญ่ปกติโดยที่พวกเขารักษาคุณสมบัติการสืบพันธุ์ของพวกเขาเป็นเวลานาน (ก่อนที่จะแยกความแตกต่าง) เซลล์ต้นกำเนิดชนิดนี้สามารถพบได้ในกล้ามเนื้อบางชนิด.
เซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน
เซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนจะถูกสกัดจากตัวอ่อน ส่วนใหญ่มาจาก gametes ที่ได้รับการปฏิสนธิในหลอดทดลองและไม่ได้มาจากหญิงตั้งครรภ์ตามธรรมชาติ และตามทฤษฎีแล้วพวกมันคือโทโพโพเทนท์นั่นคือพวกมันสามารถก่อให้เกิดเซลล์ประเภทใดก็ได้แม้ว่าในห้องปฏิบัติการในขณะนี้มีเซลล์บางชนิดเท่านั้นที่สามารถเพาะปลูกได้.
เมื่อนำสเต็มเซลล์ออกแล้วจะทำการเพาะเลี้ยงเซลล์และสารอาหาร (อาหารเลี้ยงเชื้อ) ในห้องปฏิบัติการ ในวัฒนธรรมเซลล์เจริญเติบโตและเริ่มแบ่งการสร้างชั้นบาง ๆ ที่แผ่ขยายไปทั่วพื้นผิวทั้งหมดของแผ่น.
วัฒนธรรมของสเต็มเซลล์นั้นไม่มีประสิทธิภาพ 100% มีบางครั้งที่เซลล์ไม่เติบโตหรือแบ่ง แต่เมื่อการเพาะปลูกมีผลบังคับใช้กลุ่มของเซลล์ต้นกำเนิดจะถูกนำมาใช้และมีการสร้างประชากรใหม่ที่จะยังคงแบ่งและเริ่มแตกต่าง เซลล์ต้นกำเนิดสามารถถูกแช่แข็งและเก็บไว้ได้ตลอดเวลาในระหว่างกระบวนการ.
ในระหว่างการเพาะเลี้ยงเซลล์ต้นกำเนิดสามารถจัดกลุ่มและเชี่ยวชาญได้ตามธรรมชาติในเนื้อเยื่อทุกประเภท (กล้ามเนื้อประสาท ... ) ความสามารถในการชำนาญเป็นสัญญาณว่าเซลล์จะถูกเก็บรักษาไว้ในสภาพที่ดี แต่กระบวนการของความเชี่ยวชาญจะถูกควบคุมโดยนักวิจัยเพื่อสร้างประชากรเซลล์ที่เฉพาะเจาะจง.
เพื่อควบคุมความแตกต่างของเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนนักวิจัยได้ทำการปรับแต่งองค์ประกอบทางเคมีของอาหารเลี้ยงเชื้อ, ตารางหรือเซลล์โดยการใส่ยีนจำเพาะ.
ผ่านการศึกษาหลายครั้งโปรโตคอลได้ถูกสร้างขึ้นเพื่อระบุว่าพารามิเตอร์ใดที่จำเป็นต้องได้รับการแก้ไขและวิธีการที่จะสร้างวัฒนธรรมเซลล์ที่เฉพาะเจาะจง.
ในช่วงเวลาที่การปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนยังไม่ได้ดำเนินการในมนุษย์เพราะในการศึกษาบางอย่างกับสัตว์ก็มีการตั้งข้อสังเกตว่าพวกเขาสามารถนำไปสู่การพัฒนาของโรคมะเร็ง ถึงกระนั้นก็ตามการวิจัยยังคงดำเนินต่อไปและพวกเขามีแนวโน้มที่จะรักษาในอนาคต.
เซลล์ต้นกำเนิดของทารกในครรภ์
ตามที่ชื่อแนะนำเซลล์ต้นกำเนิดของทารกในครรภ์ได้จากทารกในครรภ์ (จากสัปดาห์ที่ 10 ของการตั้งครรภ์) เซลล์เหล่านี้สามารถพบได้ในเนื้อเยื่อส่วนใหญ่ของทารกในครรภ์.
เซลล์ต้นกำเนิดเหล่านี้มีหลายจุดนั่นคือพวกมันสามารถแยกแยะความแตกต่างออกเป็นเซลล์บางประเภทที่เกี่ยวข้องเช่นในเนื้อเยื่อที่คล้ายกันหลายรูปแบบเพื่อสร้างอวัยวะเดียวกัน.
เซลล์ต้นกำเนิดผู้ใหญ่
ในเนื้อเยื่อผู้ใหญ่บางชนิดเช่นผิวหนังกล้ามเนื้อลำไส้และไขกระดูกมีเซลล์ต้นกำเนิดจากร่างกายที่สามารถขยายและแยกออกเป็นเซลล์ในเนื้อเยื่อเดียวกันเพื่อแทนที่เซลล์ที่ตายแล้วหรือเซลล์ที่เสียหายดังนั้นจึงเป็นเซลล์ oligopetent เซลล์ต้นกำเนิดจากร่างกายสามารถพบได้ในเลือดจากสายสะดือ.
ตัวอย่างเช่นในไขกระดูกมีเซลล์ต้นกำเนิดเลือดที่เจริญเติบโตและเปลี่ยนเป็นเซลล์เม็ดเลือดที่สมบูรณ์ (เซลล์เม็ดเลือดแดงเซลล์เม็ดเลือดขาวหรือเกล็ดเลือด).
การวิจัยกับเซลล์ประเภทนี้มีความก้าวหน้าอย่างมากและการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดจากไขกระดูกหรือเลือดจากสายสะดือนั้นได้ดำเนินการเพื่อรักษาโรคเลือดเช่น myelodysplastic และ myeloproliferative.
ศักยภาพการรักษาของเซลล์ต้นกำเนิดผู้ใหญ่อื่น ๆ เช่นเซลล์ mesenchymal ซึ่งผลิตกระดูกกระดูกอ่อนและเซลล์ไขมันในการรักษาโรคเช่นโรคไขข้อกำลังอยู่ในระหว่างการตรวจสอบ.
เซลล์ต้นกำเนิด pluripotent เหนี่ยวนำ
เซลล์ต้นกำเนิด pluripotent (iPS) ที่เหนี่ยวนำแล้วเป็นเซลล์เฉพาะสำหรับผู้ใหญ่ (เช่นจากผิวหนัง) ที่ได้รับการดัดแปลงทางพันธุกรรมในหลอดทดลองเพื่อให้มีคุณสมบัติของเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน.
เมื่อต้องการ reprogram เซลล์ของผู้ใหญ่สารเหล่านี้จะถูกสกัดจากผู้ใหญ่และเติบโตในจานซึ่งไวรัสที่สร้างขึ้นในห้องปฏิบัติการจะถูกแทรกด้วยยีนที่เฉพาะเจาะจงเพื่อให้พวกเขารวมเข้ากับเซลล์และแก้ไขข้อมูลทางพันธุกรรมของพวกเขา.
แม้ว่าเซลล์ iPS และเซลล์ตัวอ่อนจะมีลักษณะที่หลากหลายไม่เท่ากันอย่างสมบูรณ์ แต่ความแตกต่างเหล่านี้กำลังถูกตรวจสอบรวมถึงขั้นตอนใหม่ในการสร้าง iPS.
แม้ว่าจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเซลล์ iPS กำลังถูกใช้เพื่อตรวจสอบผลของยาบางชนิดที่อยู่ในการทดลองทางคลินิกและในอนาคตอันใกล้พวกเขาคาดว่าจะมีประโยชน์ในการปลูกถ่าย.
ปัจจุบันการปลูกถ่ายเซลล์ IPS ไม่ได้ดำเนินการเนื่องจากการศึกษากับสัตว์บางชนิดก่อให้เกิดมะเร็งที่อาจเกิดจากเทคนิคที่ใช้ในการจำลองเซลล์.
การรักษาด้วยสเต็มเซลล์
ปัจจุบันการใช้สเต็มเซลล์ทางคลินิกที่ศึกษาและใช้ในทางปฏิบัติมากที่สุดคือการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเลือด (เม็ดเลือด) จากไขกระดูกหรือสายสะดือ พวกเขาจะใช้ในการรักษาปัญหาของเลือดและระบบภูมิคุ้มกันเช่นเดียวกับการต่ออายุเซลล์ที่เสียหายหลังการรักษาด้วยเคมีบำบัดหรือรังสีบำบัด.
ในแต่ละปีมีคนมากกว่า 26,000 คนได้รับการรักษาในยุโรปด้วยการปลูกถ่ายสเต็มเซลล์เม็ดเลือดแดงทุกปี โรคที่สามารถรักษาด้วยการปลูกถ่ายในปัจจุบันคือ:
- Leukemias และ linformas เช่น:
- มะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเฉียบพลัน.
- มะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิด lymphoblastic เฉียบพลัน.
- มะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเรื้อรัง.
- โรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเรื้อรัง.
- มะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิด Myelomonocytic.
- Hodgkin lymphoma.
- มะเร็งต่อมน้ำเหลืองชนิด Non-Hodgkin.
- โรคที่เกี่ยวข้องกับไขกระดูกเช่น:
- โรคโลหิตจาง aplastic รุนแรง.
- Fanconi จาง.
- hemoglobinuria ออกหากินเวลากลางคืน Paroxysmal.
- Aplasia ของเม็ดเลือดแดงบริสุทธิ์.
- ภาวะเกล็ดเลือดต่ำ แต่กำเนิด / amegacariocytosis.
- กลุ่มอาการของโรค Myeloproliferative และ myelodysplastic.
- หลาย myeloma.
- โรคระบบภูมิคุ้มกันทางพันธุกรรมเช่น:
- ภูมิคุ้มกันบกพร่องรวมกันอย่างรุนแรง.
- ดาวน์ซินโดร Wiskott-Aldrich.
- ฮีโมโกลบิน (โรคของเซลล์เม็ดเลือดแดง) เช่น:
- ธาลัสซีเมียที่สำคัญ.
- โรคเคียวเซลล์.
- โรคทางเมตาบอลิซึมทางพันธุกรรมเช่น:
- โรคกระแจะ.
- ซินโดรม Hurler.
- adrenoleukodystrophy.
- leukodystrophy เชิงอนุพันธ์.
- เงื่อนไขอื่น ๆ และโรคมะเร็ง.
แอปพลิเคชั่นอื่น ๆ ของการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดคือการปลูกถ่ายผิวหนัง แอปพลิเคชั่นนี้อาจเก่าที่สุดเนื่องจากถูกใช้งานมาก่อนเข้าใจจริงๆว่าสเต็มเซลล์ทำงานอย่างไร.
การปลูกถ่ายผิวหนังมักจะดำเนินการเฉพาะในกรณีที่รุนแรงซึ่งบุคคลนั้นได้รับความเสียหายบริเวณที่มีขนาดใหญ่ของผิวหนังเช่นจากการเผาไหม้ที่รุนแรง.
การปลูกถ่ายผิวหนังครั้งแรกเกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2513 และตั้งแต่นั้นมาเทคนิคนี้ได้รับการปรับปรุงให้สมบูรณ์แบบแม้ว่าจะยังมีอีกหลายวิธีที่จะดำเนินต่อไปเนื่องจากในปัจจุบันผิวหนังที่ต่อกิ่งไม่สามารถพัฒนาเส้นผมหรือต่อมเหงื่อได้.
แอปพลิเคชั่นล่าสุดของสเต็มเซลล์ที่ได้รับการรับรองในยุโรปคือ Holoclar การรักษาเพื่อซ่อมแซมความเสียหายที่อาจทำให้กระจกตาไม่ว่าจะเป็นแผลหรือแผลไหม้.
ขั้นตอนประกอบด้วยการถอดเซลล์ limbal ส่วนเล็ก ๆ ในสภาพที่ดีรับผิดชอบในการซ่อมแซมกระจกตาและปลูกฝังพวกมันในห้องปฏิบัติการจนกว่าพวกเขาจะก่อตัวเป็น stratum corneum บาง ๆ ที่สามารถปลูกถ่ายเข้าไปในดวงตาของผู้ป่วย.
การใช้งานสเต็มเซลล์อื่น ๆ ที่เป็นไปได้กำลังถูกตรวจสอบในการทดลองทางคลินิก แอปพลิเคชันหลักที่ใช้ในการวิจัยคือการฟื้นฟูเนื้อเยื่อและอวัยวะการรักษาโรคหัวใจและหลอดเลือดและการรักษาโรคสมอง.
การใช้เซลล์ต้นกำเนิดเพื่อการสร้างเนื้อเยื่อและอวัยวะอาจเป็นการนำไปใช้อย่างแพร่หลาย หากอวัยวะหรือเนื้อเยื่อถูกสร้างขึ้นจากเซลล์ต้นกำเนิดพวกเขาสามารถปลูกถ่ายกับคนที่ต้องการพวกเขาในความเป็นจริงไตแรกที่มีเซลล์ต้นกำเนิดได้ถูกสร้างขึ้นแล้วและผลลัพธ์ที่มีแนวโน้ม.
ผลลัพธ์ที่ได้จากการวิจัยเกี่ยวกับการใช้เซลล์ต้นกำเนิดในการรักษาโรคหัวใจและหลอดเลือดก็เป็นกำลังใจอย่างมากเช่นกัน.
ในปี 2013 กลุ่มนักวิจัยจาก Massachusetts General Hospital (สหรัฐอเมริกา) สร้างเส้นเลือดไปยังส่วนต่าง ๆ ของเซลล์ต้นกำเนิดของมนุษย์ที่ฝังอยู่ในหนู ขณะนี้การวิจัยยังคงดำเนินต่อไปและพวกเขาพยายามที่จะนำไปใช้โดยไม่มีความเสี่ยงต่อมนุษย์.
การใช้เซลล์ต้นกำเนิดเพื่อรักษาโรคทางสมองเช่นพาร์กินสันหรืออัลไซเมอร์กำลังศึกษาโดยใช้เซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนเนื่องจากศักยภาพในการสร้างความแตกต่าง ผลลัพธ์ดูเหมือนจะสดใสแม้ว่าการศึกษายังอยู่ในช่วงเริ่มต้นมาก.
การศึกษาเซลล์ต้นกำเนิดไม่เพียง แต่ทำเพื่อรักษาโรคเท่านั้น แต่ยังมีการศึกษาเพื่อทราบถึงการพัฒนาปกติของเซลล์ที่มีสุขภาพดีและเข้าใจกระบวนการบางอย่างเช่นการแบ่งและการแยกเซลล์.
การอ้างอิง
- จาก Luca, M. (1 กันยายน 2015) โรคและเงื่อนไขใดที่สามารถรักษาด้วยสเต็มเซลล์ สืบค้นจาก EuroStemCell.
- สมาคมระหว่างประเทศเพื่อการวิจัยเซลล์ต้นกำเนิด, ISSCR ( N.d. ) ประเภทของสเต็มเซลล์ สืบค้นเมื่อวันที่ 20 มิถุนายน 2016 จาก A Stemer Look ที่ใกล้ขึ้น.
- กระทรวงวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและนวัตกรรมการผลิตของสาธารณรัฐอาร์เจนตินา ( N.d. ) สืบค้นเมื่อวันที่ 20 มิถุนายน 2016 จาก incucai.
- สถาบันสุขภาพแห่งชาติ (5 มีนาคม 2558) ข้อมูลเซลล์ต้นกำเนิด สืบค้นจากสถาบันสุขภาพแห่งชาติ.
- Schöler, H. R. (2007) ศักยภาพของสเต็มเซลล์: สินค้าคงคลัง ใน N. Knoepffler, D. Schipanski, และ S. L. Sorgner, Humanbiotechnology ว่าเป็นความท้าทายทางสังคม (หน้า 28) สำนักพิมพ์ Ashgate.
- บนสเต็มเซลล์ ( N.d. ) การรักษาด้วยสเต็มเซลล์ สืบค้นเมื่อวันที่ 20 มิถุนายน 2016 จาก sobrecellesmadre.com.
- เงื่อนไขการใช้งานนโยบายความเป็นส่วนตัว EEO / ผู้ดำเนินการยืนยัน ( N.d. ) โรคที่รักษาได้โดยการปลูกถ่าย สืบค้นเมื่อวันที่ 20 มิถุนายน 2016 จากการแข่งขัน.