Cercetarea celulelor stem: utilizări, tipuri și exemple

Despre celulele stem

Celulele stem sunt celule nediferențiate sau "goale". Aceasta înseamnă că sunt capabili să se dezvolte în celule care servesc numeroase funcții în diferite părți ale corpului. Cele mai multe celule din organism sunt celule diferențiate. Aceste celule pot servi doar unui scop specific într-un anumit organ. De exemplu, celulele roșii din sânge sunt concepute special pentru a transporta oxigen prin sânge.

Toți oamenii încep ca o singură celulă. Această celulă este numită zigot sau ou fertilizat. Zigotul se împarte în două celule, apoi în patru celule și așa mai departe. În cele din urmă, celulele încep să se diferențieze, preluând o anumită funcție într-o parte a corpului. Acest proces se numește diferențiere.

Celulele stem sunt celule care nu s-au diferențiat încă. Ei au capacitatea de a împărți și de a face un număr nedeterminat de copii. Alte celule din organism pot replica doar un număr limitat de ori înainte de a începe să se descompună. Atunci când o celulă este divizată, ea poate rămâne fie o celulă de sânge, fie se transformă într-o celulă diferențiată, cum ar fi o celulă musculară sau o celulă roșie din sânge.

Deoarece celulele stem au capacitatea de a se transforma in diferite alte tipuri de celule, oamenii de stiinta cred ca ele pot fi utile pentru tratarea si intelegerea bolilor. Potrivit Clinicii Mayo, celulele stem pot fi folosite pentru:

-

cresc celule noi într-un laborator pentru a înlocui organele sau țesuturile deteriorate

părțile corecte ale organelor care nu funcționează corect

• cauze de cercetare a defectelor genetice în celule
• sau de ce anumite celule se dezvoltă în celule canceroase
• Testează noi medicamente pentru siguranță și eficacitate
• Tipuri
• Tipuri de celule stem

Există mai multe tipuri de celule stem care pot fi utilizate în scopuri diferite.

Celulele stem embrionare

Celulele stem embrionare provin din embrioni umani cu vârsta cuprinsă între trei și cinci zile. Acestea sunt recoltate în timpul unui proces numit fertilizare in vitro. Aceasta implică fertilizarea unui embrion într-un laborator, în loc de a intra în corpul feminin. Celulele stem embrionare sunt cunoscute ca celule stem pluripotent. Aceste celule pot da naștere la aproape orice alt tip de celulă din organism.

Celulele stem non-embrionare (adulte)

Celulele stem adulte au un nume înșelător, deoarece se găsesc și la sugari și copii. Aceste celule stem provin din organe și țesuturi dezvoltate din organism. Ele sunt folosite de către organism pentru a repara și a înlocui țesutul deteriorat în aceeași zonă în care sunt găsite.

De exemplu, celulele stem hematopoietice sunt un tip de celule stem adulte găsite în măduva osoasă. Ele produc noi celule roșii sanguine, celule albe din sânge și alte tipuri de celule sanguine. Medicii au efectuat transplanturi de celule stem, de asemenea cunoscute sub numele de transplanturi de măduvă osoasă, de zeci de ani folosind celule stem hematopoietice pentru a trata anumite tipuri de cancer.

Celulele stem adulte nu se pot diferenția în cât mai multe alte tipuri de celule ca celulele stem embrionare.

Celulele stem pluripotente induse (iPSC)

Oamenii de stiinta au descoperit recent cum sa transforme celulele stem adulte in celule stem pluripotent. Aceste noi tipuri de celule sunt denumite celule stem pluripotent induse (iPSCs). Ele pot diferenția în toate tipurile de celule specializate din organism. Aceasta înseamnă că pot produce celule noi pentru orice organ sau țesut. Pentru a crea iPSC-uri, oamenii de stiinta reprograma genetic celulele stem adulte astfel incat sa se comporte ca celule stem embrionare.

Descoperirea a creat o modalitate de a "de-diferenția" celulele stem. Acest lucru le poate face mai utile în înțelegerea modului în care se dezvoltă bolile. Oamenii de știință speră că celulele pot fi făcute din pielea cuiva pentru a trata o boală. Acest lucru va ajuta la prevenirea sistemului imunitar de a respinge un transplant de organe. Cercetarea este în curs de desfășurare pentru a găsi modalități de a produce iPSCs în condiții de siguranță.

Celule stem stem din sânge și celule stem din lichid amniotic

Celulele stem din sângele din cordonul ombilical sunt recoltate din cordonul ombilical după naștere. Acestea pot fi înghețate în băncile celulare pentru a fi utilizate în viitor. Aceste celule au fost utilizate cu succes pentru a trata copiii cu cancer de sânge, cum ar fi leucemia și anumite tulburări genetice ale sângelui.

Celulele stem au fost de asemenea găsite în lichidul amniotic. Acesta este fluidul care înconjoară un copil în dezvoltare în pântecele mamei. Cu toate acestea, este nevoie de mai multă cercetare pentru a ajuta la înțelegerea utilizărilor potențiale ale celulelor stem amniotic.

PublicitatePublicitate

Controversa

Controversa privind cercetarea celulelor stem

Celulele stem adulte nu prezintă probleme etice. Cu toate acestea, în ultimii ani, au existat controverse în jurul modului în care se obțin celulele stem embrionare umane. În timpul procesului de recoltare a celulelor stem embrionare, embrionul este distrus. Acest lucru ridică preocupări etice pentru oamenii care cred că distrugerea unui embrion fertilizat este din punct de vedere moral greșit.

Oponenții cred că un embrion este o ființă umană vie. Ei nu cred că ouăle fertilizate ar trebui folosite pentru cercetare. Ei susțin că embrionul ar trebui să aibă aceleași drepturi ca și ceilalți oameni și că aceste drepturi ar trebui protejate.

Suporterii cercetării pe celule stem, pe de altă parte, cred că embrionii nu sunt încă oameni. Ei remarcă faptul că cercetătorii primesc consimțământul din partea cuplului donator ale cărui ouă și spermatozoizi au fost folosite pentru a crea embrionul. Suporterii susțin, de asemenea, că ouăle fertilizate create în timpul fertilizării in-vitro vor fi aruncate oricum, astfel încât acestea ar putea fi utilizate mai bine pentru cercetarea științifică.

Odată cu descoperirea progresivă a iPSC-urilor, este posibil să existe mai puțin nevoie de embrioni umani în cercetare. Acest lucru poate ajuta la ameliorarea preocupărilor celor care sunt împotriva utilizării embrionilor pentru cercetarea medicală. Cu toate acestea, dacă iPSC au potențialul de a se transforma într-un embrion uman, cercetătorii ar putea crea teoretic o clonă a donatorului. Aceasta prezintă o altă problemă etică care trebuie luată în considerare.Multe țări au deja o legislație care interzice efectiv clonarea umană.

Reglementările federale

Reglementările federale privind cercetarea în domeniul celulelor stem

În Statele Unite, politica federală privind cercetarea în domeniul celulelor stem a evoluat de-a lungul timpului, în vreme ce președinții diferit au preluat funcția. Este important să rețineți că nicio reglementare federală nu a interzis în mod explicit cercetarea privind celulele stem în Statele Unite. Mai degrabă, reglementările au pus restricții asupra finanțării și utilizării publice. Cu toate acestea, anumite state au interzis crearea sau distrugerea embrionilor umani pentru cercetarea medicală.

Politica privind celulele stem în cadrul fostului președinte George W. Bush

În august 2001, fostul președinte George W. Bush a aprobat o lege care ar oferi finanțare federală pentru cercetarea limitată a celulelor stem embrionare. Totuși, o astfel de cercetare trebuia să corespundă următoarelor criterii:

Procesul de recoltare, care include distrugerea embrionului, a fost început înainte de 9 p. m. pe 9 august 2001.

Celulele stem au fost obținute dintr-un embrion care a fost creat în scopuri reproductive și nu mai era necesar.

• A fost obținut consimțământul informat pentru donarea embrionului, iar donarea nu a implicat recompensă financiară.
• Politica privind celulele stem în cadrul președintelui Barack Obama
• În martie 2009, președintele Barack Obama a revocat declarația fostului președinte Bush și a lansat Ordinul Executiv 13505. Ordinul a eliminat restricțiile privind finanțarea federală pentru cercetarea în domeniul celulelor stem. Acest lucru a permis Institutului National de Sanatate (NIH) sa inceapa sa finanteze cercetarea care utilizeaza celule stem embrionare. NIH a publicat apoi linii directoare pentru a stabili politica în baza căreia ar finanța cercetarea. Liniile directoare au fost scrise pentru a vă asigura că toate cercetările finanțate de NIH asupra celulelor stem umane sunt responsabile din punct de vedere moral și relevante din punct de vedere științific.

PublicitatePublicitate

Cercetare

Exemple de cercetare în domeniul celulelor stem

Cercetarea în domeniul celulelor stem este în curs de desfășurare la universități, instituții de cercetare și spitale din întreaga lume. Cercetătorii se concentrează în prezent pe găsirea modalităților de a controla modul în care celulele stem se transformă în alte tipuri de celule.

Procesul de diferențiere a celulelor

Un obiectiv primar al cercetării asupra celulelor stem embrionare este de a învăța cum celulele stem nediferențiate se transformă în celule stem diferențiate care formează țesuturi și organe specifice. Cercetătorii sunt, de asemenea, interesați să afle cum să controleze acest proces de diferențiere.

De-a lungul anilor, oamenii de stiinta au dezvoltat metode pentru a manipula procesul de celule stem pentru a crea un anumit tip de celule. Acest proces se numește diferențiere directă. Un studiu recent a descoperit si primii pasi in modul in care celulele stem se transforma in celule creierului si alte tipuri de celule. Mai multe cercetări pe această temă sunt în curs de desfășurare.

Terapii pe bază de celule

Dacă cercetătorii pot găsi o modalitate sigură de a dirija diferențierea celulelor stem embrionare, aceștia pot folosi celulele pentru a trata anumite boli. De exemplu, prin dirijarea celulelor stem embrionare pentru a deveni celule producătoare de insulină, ele pot fi capabile să transplanteze celulele în oameni cu diabet zaharat de tip 1.

Alte afecțiuni care pot fi tratate cu celule stem embrionare includ:

leziuni traumatice ale măduvei spinării

accident vascular cerebral

• arsuri severe
• artrită reumatoidă
• boală cardiacă
• > Boala retiniana
• Boala Huntington
• Boala Parkinson
• Agentia California Stem Cell ofera o lista detaliata a programelor de boala si studiile clinice in curs de desfasurare in cercetarea celulelor stem. Exemple de astfel de proiecte includ:
• injectarea celulelor stem modificate direct în creier după un accident vascular cerebral
• folosind celule stem pentru a înlocui celulele deteriorate din urechea interioară care detectează sunetul, ajutând la restabilirea auzului

celulele pentru a le face rezistente la boli, cum ar fi SIDA, si apoi introducerea lor in persoanele cu boala

• cultivarea celulelor stem pentru a repara oase fragile de oameni cu osteoporoza
• Utilizarea celulelor stem pentru a testa noi medicamente
• Cercetatorii utilizează de asemenea celule stem diferențiate pentru a testa siguranța și eficiența noilor medicamente. Testarea medicamentelor pe celulele stem umane elimină necesitatea de a le testa pe animale.

Takeaway

Takeaway

Cercetarea celulelor stem are potențialul de a avea un impact semnificativ asupra sănătății umane. Cu toate acestea, există unele controverse în ceea ce privește dezvoltarea, utilizarea și distrugerea embrionilor umani. Oamenii de știință ar putea să ușureze aceste preocupări utilizând o nouă metodă care poate transforma celulele stem adulte în celule stem pluripotent, care se pot schimba în orice tip de celulă. Acest lucru ar elimina necesitatea celulelor stem embrionare în cercetare. Astfel de progrese demonstrează că s-au înregistrat progrese semnificative în cercetarea în domeniul celulelor stem. În ciuda acestor progrese, mai sunt încă multe de făcut înainte ca oamenii de știință să poată crea tratamente de succes prin terapia cu celule stem.