Stamcellen Types, toepassingen en waar ze zijn

de stamcellen Ze zijn een soort cellen die van nature voorkomen in alle meercellige levende wezens en die worden gekenmerkt door de eigenschap om in elk celtype te differentiëren en te delen om meer stamcellen te produceren..

Stamcellen zijn belangrijk van voor de geboorte, omdat binnen een paar dagen na de toetreding de twee gameten beginnen te delen en zich vermenigvuldigen en gespecialiseerde stamcellen creëren die aanleiding geven tot de verschillende organen en weefsels van het embryo-lichaam.

Het belang van stamcellen ligt in hun verbazingwekkende potentieel om bijna elk type cel te ontwikkelen en vormen. Dit vermogen kan worden gebruikt om beschadigde of vernietigde cellen te herstellen en aan te vullen. 

Momenteel wordt de klinische toepassing van stamcellen bij meerdere ziekten zoals Parkinson, Alzheimer of sommige aangeboren aandoeningen onderzocht. Daarnaast zijn er al producten op basis van stamcellen die internationaal in de orthopedische geneeskunde zijn gaan gebruiken.

Stamcellen blijven bestaan ​​bij volwassen individuen, hoewel in kleinere hoeveelheden en met minder potentieel dan in de embryonale fase. Deze stamcellen zijn aanwezig in bepaalde structuren zoals het beenmerg, spieren en hersenen, en dankzij hen kunnen beschadigde cellen worden vervangen en kunnen organen normaal blijven functioneren..

Over het algemeen kan worden gezegd dat stamcellen drie belangrijke eigenschappen hebben die hen onderscheiden van de rest van cellen:

• Ze kunnen zich gedurende lange tijd voortplanten.
• Ze zijn niet gespecialiseerd.
• Ze kunnen zich specialiseren in elk type cel.

Deze eigenschappen maken ze mogelijk gunstig voor de behandeling van sommige ziekten veroorzaakt door slijtage of degeneratie van sommige cellen zoals neurodegeneratieve ziekten.

Deze ongelooflijke eigenschappen van de stamcellen werden voor het eerst 35 jaar geleden onderzocht, in 1981, toen een groep onderzoekers ontdekte dat het mogelijk was om stamcellen uit een muizenembryo te extraheren..

Het duurde tot 1998 voordat studies met muizen konden worden geëxtrapoleerd naar mensen, toen de eerste menselijke embryonale stamcellen werden geëxtraheerd en in vitro werden gekweekt om hun werking en hun eigenschappen te bestuderen. Deze stamcellen worden embryonale stamcellen genoemd.

In 2006 vond nog een mijlpaal plaats in de geschiedenis van de studie van stamcellen. Een groep onderzoekers ontdekte hoe sommige volwassen cellen genetisch opnieuw geprogrammeerd konden worden om stamcellen te krijgen die zich in sommige celtypen kunnen specialiseren. Dit type stamcellen wordt geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPS) genoemd.

Hoewel er in deze 35 jaar veel vooruitgang is geboekt in stamcelonderzoek, zijn er nog meer studies nodig om ze beter te kennen en te kunnen gebruiken bij het creëren van nieuwe therapieën en bij de studie van menselijke normatieve ontwikkeling..

Typen stamcellen

Stamcellen kunnen op een algemene manier worden gecategoriseerd, afhankelijk van hun rijpingstoestand in embryonale, foetale, volwassen stamcellen en geïnduceerde pluripotente stamcellen..

Bovendien hebben niet alle stamcellen hetzelfde potentieel om te differentiëren in elk type cel. Afhankelijk van het type cellen waarin u kunt differentiëren, kunnen stamcellen zijn:

• Totipotent (of almachtig), als ze zich kunnen onderscheiden in elk type cel. Deze cellen kunnen alleen worden gevonden in de morula (de reeks cellen die optreedt na de vereniging van de twee gameten) en, theoretisch, in de embryo's, hoewel het nog niet mogelijk is geweest voor de embryonale stamcellen om alle soorten te ontwikkelen en te maken van cellen.

• pluripotente, ze zijn de volgende stap van totipotente stamcellen en kunnen zich differentiëren in bijna elk celtype. Embryonale celculturen en geïnduceerde stamcellen zijn pluripotent.

• multipotente, als ze kunnen worden onderscheiden in een grote verscheidenheid aan cellen, maar alleen die cellen die behoren tot een groep verwante cellen. De multipotente cellen van het hart kunnen bijvoorbeeld alleen worden gedifferentieerd in weefsels die genoemd orgaan vormen. Deze cellen kunnen worden geëxtraheerd uit de foetussen.

• oligopotente, als ze kunnen differentiëren in verschillende soorten cellen, bijvoorbeeld om hetzelfde weefsel te vormen. Volwassen stamcellen zijn oligopotent.

• unipotente, als ze alleen kunnen differentiëren in één type cellen. Deze stamcellen verschillen van normale volwassen cellen doordat ze hun voortplantingseigenschap gedurende een lange periode (vóór differentiatie) behouden. Dit type stamcellen is bijvoorbeeld te vinden in sommige spieren.

Embryonale stamcellen

Embryonale stamcellen worden gewonnen uit embryo's. De meeste komen van gameten die in vitro zijn bevrucht en niet van nature van zwangere vrouwen. En in theorie zijn ze totipotent, dat wil zeggen dat ze elk soort cellen kunnen veroorzaken, hoewel in het laboratorium op dit moment slechts enkele soorten cellen kunnen worden gekweekt..

Nadat de stamcellen zijn verwijderd, wordt een kweek uitgevoerd waarbij de cellen en het voedingsmateriaal (kweekmedium) in een laboratoriumschaal worden geïntroduceerd. In de cultuur groeien de cellen en beginnen ze te delen, waardoor een dunne laag ontstaat die zich uitstrekt over het gehele oppervlak van de plaat.

De stamcelculturen zijn niet 100% effectief, er zijn tijden dat de cellen niet groeien of delen. Maar wanneer het gewas effectief is, worden groepen stamcellen genomen en nieuwe populaties gecreëerd die zich blijven delen en beginnen te differentiëren. Stamcellen kunnen op elk moment tijdens het proces worden ingevroren en opgeslagen.

Tijdens de kweek kunnen de stamcellen spontaan worden gegroepeerd en zich specialiseren in elk type weefsel (spier, nerveus ...). Zich kunnen specialiseren is een teken dat de cellen in goede staat worden bewaard, maar idealiter wordt het specialisatieproces gecontroleerd door onderzoekers om specifieke celpopulaties te creëren..

Om de differentiatie van embryonale stamcellen te reguleren moduleren onderzoekers de chemische samenstelling van het kweekmedium, het kwadraat of de cellen zelf door specifieke genen in te brengen.

Door middel van meerdere onderzoeken zijn protocollen gemaakt die aangeven welke parameters moeten worden gewijzigd en hoe dit moet worden gedaan om specifieke celculturen te creëren..

Op dit moment worden embryonale stamceltransplantaties niet bij mensen uitgevoerd omdat in sommige onderzoeken met dieren is waargenomen dat ze kunnen leiden tot de ontwikkeling van kankers. Toch gaat het onderzoek door en zijn ze veelbelovend voor toekomstige behandelingen.

Foetale stamcellen

Zoals de naam doet vermoeden, worden foetale stamcellen verkregen van foetussen (vanaf de 10e week van de zwangerschap). Deze cellen zijn te vinden in de meeste weefsels van de foetus.

Deze stamcellen zijn multipotent, dat wil zeggen ze kunnen worden onderscheiden in sommige soorten cellen die bijvoorbeeld verwant zijn aan verschillende soortgelijke weefsels om hetzelfde orgaan te vormen.

Volwassen stamcellen

In sommige weefsels voor volwassenen, zoals de huid, spieren, darmen en het beenmerg, zijn er volwassen stamcellen die kunnen prolifereren en differentiëren tot cellen in hetzelfde weefsel om dode of beschadigde cellen te vervangen, zodat ze oligopetent zijn. Volwassen stamcellen zijn ook te vinden in navelstrengbloed.

Er zijn bijvoorbeeld in het beenmerg bloedstamcellen die rijpen en veranderen in rijpe bloedcellen (rode bloedcellen, witte bloedcellen of bloedplaatjes)..

Onderzoek met dit type cellen is zeer geavanceerd en transplantaties van volwassen stamcellen uit het beenmerg of navelstrengbloed worden momenteel uitgevoerd om bloedziekten zoals myelodysplastische en myeloproliferatieve syndromen te behandelen..

Het therapeutisch potentieel van andere volwassen stamcellen, zoals mesenchymcellen, die bot-, kraakbeen- en vetcellen produceren om ziekten zoals artritis te behandelen, wordt momenteel onderzocht..

Geïnduceerde pluripotente stamcellen

Geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPS) zijn reeds gespecialiseerde volwassen cellen (bijv. Van de huid) die in vitro genetisch zijn geprogrammeerd om de eigenschappen van embryonale stamcellen te hebben.

Om de volwassen cellen te herprogrammeren, worden deze geëxtraheerd uit volwassenen en gekweekt in een plaat, waar virussen die in het laboratorium zijn gemaakt worden ingevoegd met specifieke genen zodat ze integreren met de cellen en hun genetische informatie wijzigen..

Hoewel iPS-cellen en embryonale cellen veel kenmerken delen, zijn ze niet helemaal gelijk, maar deze verschillen worden momenteel onderzocht, evenals nieuwe procedures om iPS te creëren.

Hoewel er meer onderzoek nodig is, worden iPS-cellen al gebruikt om het effect te controleren van sommige geneesmiddelen die in klinische onderzoeken zijn en in de nabije toekomst worden ze geacht nuttig te zijn voor het uitvoeren van transplantaties..

Transplantaties van iPS-cellen worden momenteel niet uitgevoerd omdat sommige onderzoeken met dieren aanleiding hebben gegeven tot kankerachtige formaties, mogelijk als gevolg van de techniek die is gebruikt om de cellen opnieuw te programmeren.

Behandelingen met stamcellen

Momenteel is het klinische gebruik van stamcellen die het meest worden bestudeerd en gebruikt in de praktijk de transplantatie van bloedstamcellen (hematopoietisch) uit het beenmerg of de navelstreng. Ze worden gebruikt om problemen met het bloed en het immuunsysteem te behandelen, en om beschadigde cellen te vernieuwen na behandeling met chemotherapie of radiotherapie.

Elk jaar worden meer dan 26.000 mensen in Europa behandeld met een transplantatie van hemetapoietische stamcellen elk jaar. De ziekten die momenteel kunnen worden behandeld met een transplantatie zijn:

• Leukemieën en linforma's, zoals:
  • Acute myeloïde leukemie.
  • Acute lymfoblastische leukemie.
  • Chronische myeloïde leukemie.
  • Chronische lymfoblastische leukemie.
  • Juveniele myelomonocytische leukemie.
  • Hodgkin-lymfoom.
  • Non-Hodgkin-lymfoom.
• Ziekten gerelateerd aan het beenmerg, zoals:
  • Ernstige aplastische anemie.
  • Fanconi-bloedarmoede.
  • Paroxysmale nachtelijke hemoglobinurie.
  • Aplasie van zuivere rode bloedcellen.
  • Congenitale trombocytopenie / amegacariocytose.
  • Myeloproliferatief en myelodysplastisch syndroom.
  • Multipel myeloom.
• Erfelijke ziektes van het immuunsysteem, zoals:
  • Ernstige gecombineerde immunodeficiëntie.
  • Wiskott-Aldrich-syndroom.
• Hemoglobinopathieën (ziekten van rode bloedcellen), zoals:
  • Beta thalassemia major.
  • Sikkelcelziekte.
• Erfelijke stofwisselingsziekten, zoals:
  • Ziekte van Krabbe.
  • Hurler-syndroom.
  • adrenoleukodystrophy.
  • Metachromatische leukodystrofie.
• Andere aandoeningen en kankers.

Een ander van de toepassingen van stamceltransplantaties zijn huidtransplantaten. Deze toepassing is misschien de oudste sinds het werd gebruikt voordat men echt begreep hoe stamcellen werkten.

Huidtransplantaties worden meestal alleen uitgevoerd in extreme gevallen waarin de persoon grote delen van de huid heeft beschadigd, bijvoorbeeld door een ernstige brandwond..

De eerste huidtransplantatie werd gemaakt in 1970 en sindsdien is de techniek aan het perfectioneren, hoewel er nog een lange weg te gaan is, omdat momenteel de geënte huid geen haar fulículos of zweetklieren kan ontwikkelen.

De nieuwste toepassing van stamcellen die in Europa is goedgekeurd, is Holoclar, een behandeling om schade te herstellen die mogelijk het hoornvlies heeft opgelopen, of het nu wonden of brandwonden zijn..

De procedure bestaat uit het verwijderen van een klein deel van limbale cellen in goede staat, die verantwoordelijk zijn voor het herstellen van het hoornvlies, en deze in het laboratorium te cultiveren totdat ze een dun stratum corneum vormen dat in het oog van de patiënt kan worden getransplanteerd.

Andere mogelijke toepassingen van stamcellen worden onderzocht in klinische studies. De belangrijkste toepassingen in onderzoek zijn de regeneratie van weefsels en organen, de behandeling van hart- en vaatziekten en de behandeling van hersenziekten.

Het gebruik van stamcellen voor de regeneratie van weefsels en organen is misschien hun meest bestudeerde toepassing. Als organen of weefsels worden gemaakt van stamcellen, kunnen ze worden getransplanteerd naar mensen die ze nodig hebben, in feite is de eerste nier met stamcellen al gemaakt en de resultaten zijn veelbelovend.

De resultaten die zijn verkregen in onderzoek naar het gebruik van stamcellen bij de behandeling van hart- en vaatziekten zijn ook zeer bemoedigend.

In 2013 creëerde een groep onderzoekers van het Massachusetts General Hospital (Verenigde Staten) bloedvaten voor delen van menselijke stamcellen die in muizen werden geïmplanteerd en correct functioneerden. Momenteel is het onderzoek aan de gang en proberen ze het toe te passen zonder risico voor de mens.

Het gebruik van stamcellen voor de behandeling van hersenziekten zoals Parkinson of Alzheimer wordt bestudeerd met behulp van embryonale stamcellen vanwege hun potentieel voor differentiatie. De resultaten lijken veelbelovend, hoewel de studies zich nog in een zeer vroeg stadium bevinden.

De studie van stamcellen wordt niet alleen gedaan om ziekten te behandelen, ze worden ook bestudeerd om de normale ontwikkeling van gezonde cellen te kennen en om sommige processen beter te begrijpen, zoals deling en celdifferentiatie.

referenties

1. Van Luca, M. (1 september 2015). Welke ziekten en aandoeningen kunnen worden behandeld met stamcellen? Opgehaald van EuroStemCell.
2. International Society for Stem Cell Research, ISSCR. (N.D.). Typen stamcellen. Opgehaald op 20 juni 2016 vanuit een nadere blik op stamcellen.
3. Ministerie van Wetenschap, Technologie en Productieve Innovatie van de Argentijnse Republiek. (N.D.). Opgehaald op 20 juni 2016, van incucai.
4. National Institutes of Health. (5 maart 2015). Stamcelinformatie. Teruggewonnen van National Institutes of Health.
5. Schöler, H. R. (2007). Het potentieel van stamcellen: een inventaris. In N. Knoepffler, D. Schipanski, & S. L. Sorgner, Humanbiotechnology as Social Challenge (pagina 28). Ashgate Publishing.
6. Op stamcellen (N.D.). Behandelingen met stamcellen. Opgehaald op 20 juni 2016, van sobrecellesmadre.com.
7. Gebruiksvoorwaarden Privacybeleid EEO / positieve actie Werkgever. (N.D.). Ziekten die behandelbaar zijn door transplantaties. Opgehaald op 20 juni 2016 uit Be the match.