Sisältö
- Kantasolut: Määritelmä
- Alkion kantasolut
- Somaattiset (aikuisten) kantasolut
- Somaattisten kantasolujen toiminta
- Hematopoieettiset somaattiset kantasolut
- Mesenkymaaliset somaattiset kantasolut
- Neuraaliset somaattiset kantasolut
- Epiteeliset somaattiset kantasolut
- Indusoidut pluripotentit kantasolut
- Kantasolujen luokittelu
- Varhainen kantasolututkimus
- Kantasolututkimuksen edut
- Kantasolututkimuksen sovellukset
- Kantasoluterapian riskit
Monimutkainen ihmiskeho koostuu somaattisista (kehon) soluista ja lisääntymissoluista (sukusoluista). Kaikki ihmisen kehon solut ovat peräisin yhdestä hedelmöitetystä munasolusta, jota kutsutaan tsygootiksi. Sen jälkeen tsygootti jakaa blastosysteeksi, joka koostuu alkion kantasoluista, joista syntyy yli 200 erikoistunutta solutyyppiä, kantasolututkimuksen kansainvälisen seuran mukaan.
Somaattiset kantasolut - joita kutsutaan myös aikuisiksi kantasoluiksi - muodostuvat sikiön kehityksen aikana ja pysyvät koko eliniän ajan solujen korjaamisen helpottamiseksi.
Kantasolut: Määritelmä
Muita tarkempia kantasolujen nimiä ovat alkion kantasolut, aikuisten kantasolut tai indusoidut pluripotentit kantasolut solujen vastaavasta tyypistä riippuen. Kantasoluilla on kyky morfoitua monen tyyppisiksi soluiksi, mikä on kiinnostavaa tutkijoille regeneratiivisen lääketieteen alalla.
Kantasoluilla on erityispiirteitä, jotka erottavat ne tavallisista, kuten hermosoluista, luusoluista ja verisoluista:
Alkion kantasolut
Ihmisen alkion kantasolut ovat peräisin kehittyvästä munasolusta blastosystevaiheessa, noin viisi päivää hedelmöityksen jälkeen. Alkion kantasolut ovat erilaistumattomia ja voivat jakaa määräämättömäksi ajaksi tai erilaistua laboratoriossa oleviin erikoistuneisiin soluihin.
Alkion kantasoluilla on potentiaalia olla geneettisesti tai kemiallisesti ohjelmoitu kasvamaan elimiä ja ihoa elinsiirtojen ja siirteiden aikaansaamiseksi.
Somaattiset (aikuisten) kantasolut
Alkion kantasolut erilaistuvat nopeasti somaattisiksi kantasoluiksi sikiön kehityksen aikana. Pieniä määriä somaattisia kantasoluja pysyy kehossa rajoittamattoman ajan, mutta ne muuttuvat elämänsä aikana.
Somaattiset kantasolut auttavat kehoa tekemään sisäisiä korjauksia ja säätelemään homeostaasia. Progenitorisolut ovat välivaihe jakautuvan kantasolun ja erikoistuneemman solun välillä.
Toisin kuin monipuoliset alkion kantasolut, somaattisilla kantasoluilla on rajallinen kyky erottua. Nykyisten tutkimusten mukaan aikuisten kantasolut erilaistuvat soluiksi vain tietyntyyppisestä kudoksesta, jossa ne asuvat.
Esimerkiksi lihaskudoksen somaattiset kantasolut voivat erottua erityyppisiksi lihassoluiksi, mutta ne eivät voi aiheuttaa hermosoluja. Nebraskan yliopiston lääketieteellisen keskuksen mukaan tutkimusta on kuitenkin meneillään, mikä saattaa johtaa tähän olettamaan.
Somaattisten kantasolujen toiminta
Somaattiset (aikuiset) kantasolut voivat tuottaa toistaiseksi enemmän tytärisoluja tai erikoistua tietyntyyppisiin soluihin, kuten puna- ja valkosolut. Aikuiset kantasolut kykenevät uudistumaan itsensä jopa toimettomuuden jaksojen jälkeen aina, kun solujen korjaaminen tai korvaaminen on tarpeen.
Esimerkiksi sydämen ja haiman somaattiset kantasolut alkavat toimia tietyissä olosuhteissa, kun korjaustyöt on osoitettu. Suolistossa ja luuytimessä varren solut uudistuvat kuitenkin jatkuvasti työssä.
Hematopoieettiset somaattiset kantasolut
Hematopoieettiset kantasolut (HSC) ovat verta muodostavia soluja, joita löytyy luuytimestä ja verenkierrosta. Epäkypsistä soluista voi tulla punasoluja, verihiutaleita ja valkosoluja. Siirtyneiden luovuttajien luuytimen siirretyt HSC-solut ovat auttaneet lukemattomia potilaita, joilla on diagnosoitu verihäiriöitä ja syöpää kuten leukemiaa.
Potilaan omien HSC-solujen autologinen siirrätys on toinen yleinen terapeuttinen toimenpide, joka on hyödyttänyt potilaita vähentämällä siirteen hyljinnän riskiä.
Mesenkymaaliset somaattiset kantasolut
Ihmisen mesenkymaalisten kantasolujen (hMSC) lähteisiin kuuluu tuki- ja sidekudos kehon elinten ympärillä. Nämä kantasolut erilaistuvat mesodermaalisoluiksi, kuten rusto, luusolut, lihassolut ja rasvasolut.
Kantasolututkimukset hMSC: ien käytöstä voivat johtaa murtuneiden luiden ja rustovammojen tehokkaampaan hoitoon.
Neuraaliset somaattiset kantasolut
Neuraaliset kantasolut (NSC) tuottavat hermosoluja ja glia-soluja. NSC: itä löytyy aivoista ja keskushermostosta.
Lupaavia kliinisiä tutkimuksia jatketaan NCS: n kantasoluhoidon tutkimiseksi selkäytimen vamman, aivohalvauksen ja amyotrofisen lateraaliskleroosin (ALS) hoitamiseksi.
Epiteeliset somaattiset kantasolut
Epiteelin kantasoluja löytyy ihon, keuhkojen ja suolen epiteelikerroksesta. Nämä kantasolut uusiutuvat jatkuvasti ja reagoivat solujen vaurioihin tai vaurioihin.
Epiteelikantasolututkimuksen lääketieteellisiin sovelluksiin sisältyy ihonsiirteiden luominen esimerkiksi onnettomuuksien ja uhrien polttamiseksi.
Indusoidut pluripotentit kantasolut
Vuonna 2007 tutkijat löysivät miten aikuisten kantasolut voidaan geneettisesti ohjelmoida toimimaan enemmän kuin alkion kantasolut. Näitä indusoituina pluripotentteina kantasoluina (iPSC), näitä muokattuja soluja voidaan ohjata toimimaan tietyin tavoin laboratorioviljelmissä.
Esimerkiksi somaattisia soluja, kuten ihosoluja, voidaan stimuloida tuottamaan aivan erityyppisiä soluja. Kenttä on edelleen hyvin uusi, ja prosessin mekanismeista ei ole paljon tietoa.
Kantasolujen luokittelu
Kantasolut luokitellaan niiden voiman perusteella, jotta saadaan aikaan erikoistuneempia solutyyppejä. Alkion kantasolut ovat edullisia tutkimuksessa, koska ne ovat väärinkäyttämättömiä ja niiden erottelukyky on suuri. Yksisoluista tsygoottia kutsutaan totipotenttiksi, koska se voi muodostaa kokonaisen elävän organismin istukan solujen ja kudoksen ohella.
Alkion varren solut luokitellaan pluripotenteiksi; ne muodostavat somaattisia soluja, mutta eivät istukan soluja. Johtoverisolut ja aikuisten kantasolut ovat monitehoisia. Heidän kykynsä erikoistua erityyppeihin on rajoitetumpi kuin alkion kantasolut.
Varhainen kantasolututkimus
Kiinnostusta kantasolututkimukseen vetää halu löytää uusia tapoja korjata vaurioituneet solut ihon kudoksissa ja sisäelimissä, jotka ovat kriittisiä selviytymiselle.
Kansallisen terveysinstituutin mukaan vuonna 1981 tieteelliset tutkijat eristivät ensimmäisen kerran alkion varren solut hiirien alkioista. Vuoteen 1998 mennessä tutkijat oppivat saamaan ihmisen varren solut ihmisen munista, jotka on luotu in vitro hedelmällisyysklinikoilla, joita ei enää tarvita ja jotka lahjoitettiin tutkimukselle. Kantasolulinjoja kasvatetaan ja jaetaan tutkijoiden kesken.
Vuonna 1948 somaattisia kantasoluja käytettiin ensin verisolujen tuottamiseen. Aikuisten luuydinsoluja käytettiin kantasolujen siirtoihin vuonna 1968. Sittemmin kantasoluhoitoja on käytetty monen tyyppisten verihäiriöiden onnistuneeseen hoitoon. Kantasolujen käytöllä ovat loputtomat terapeuttiset mahdollisuudet, mutta monet ovat turvallisuuden ja tehokkuuden suhteen vielä melko testaamattomia.
Kantasolututkimuksen edut
Tutkijat käyttävät indusoituja pluripotentteja kantasolulinjoja solujen normaalin ja epänormaalin jakautumisen, mukaan lukien syöpä ja tuumorin muodostuminen, tutkimiseksi. Taudin esiintymisen syventäminen voi johtaa tehokkaampiin ehkäiseviin toimenpiteisiin ja hoitoihin.
Kudossolut, joita laboratoriossa syntyy kantasoluista, voivat auttaa uusien lääkehoitojen testaamisessa ja vähentää kokeita eläimillä. Kymmenille ihmisille, jotka kärsivät vereen liittyvistä sairauksista, kuten leukemia ja anemia, on autettu kantasoluhoitojen avulla.
Kantasolututkimuksen sovellukset
Kantasolututkimus on nopeasti etenevä ala, jonka odotetaan pian tekevän uusia läpimurtoja. Koska kantasoluja löytyy niin monista kehon osista, ne voivat pitää avainta selvittääksesi useiden sairauksien syyn.
Hematopoieettisia kantasoluhoitoja, kuten luuytimensiirtoja, käytetään laajasti. Myös lääketieteellinen yhteisö hyväksyy tietyt sarveiskalvon vammojen ihonsiirto- ja kantasoluhoitot.
Kantasoluterapian riskit
Kansainvälisen kantasolututkimusyhdistyksen mukaan kansalaisten tulee olla varovainen kantasoluhoitojen väitteiden ja väärien tietojen suhteen. Potilaat, joilla on vakavia sairauksia, voivat olla erityisen haavoittuvia klinikoille, joiden tarkoitus on tarjota välittömiä parannuksia.
Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkehallinnon verkkosivusto varoittaa kuluttajia siitä, että he vaarantavat terveytensä luottamalla klinikoihin, jotka tarjoavat hoitoja, joita FDA ei ole hyväksynyt. Tähän päivään mennessä vain tietyt tuotteet, jotka on valmistettu napanuoran veren muodostavista kantasoluista, ovat FDA: n hyväksymiä erityishoitoja varten.