Kantasolututkimus: käyttötarkoitukset, tyypit ja esimerkit

Tietoja kantasoluista

Kantasolut ovat eriytyneitä tai "tyhjiä" soluja. Tämä tarkoittaa, että ne pystyvät kehittymään soluihin, jotka palvelevat lukuisia toimintoja kehon eri osissa. Useimmat solut kehossa ovat eriytettyjä soluja. Nämä solut voivat palvella vain tiettyä tarkoitusta tietyssä elimessä. Esimerkiksi punasolusolut on suunniteltu erityisesti kuljettamaan veren kautta happea.

Kaikki ihmiset alkavat vain yhdeksi soluksi. Tätä solua kutsutaan zygotiksi tai hedelmöitetyksi munaksi. Zygote jakautuu kahteen soluun, sitten neljään soluun ja niin edelleen. Lopulta solut alkavat eriytyä, ottamalla tietty toiminto kehon osassa. Tätä prosessia kutsutaan erilaistumiseksi.

Kantasolut ovat soluja, jotka eivät ole vielä erottaneet. Heillä on kyky jakaa ja tehdä rajoittamaton määrä kopioita itsestään. Kehon muut solut voivat toistaa vain rajoitetun määrän kertoja ennen kuin ne alkavat hajota. Kun kantasolu jakautuu, se voi joko jäädä kantasoluiksi tai muuttua erilaistuneeksi soluksi, kuten lihassoluiksi tai punasoluiksi.

Koska kantasoluilla on kyky muuttaa useisiin muihin solutyyppeihin, tutkijat uskovat, että ne voivat olla hyödyllisiä tautien hoidossa ja ymmärtämisessä. Mayon klinikan mukaan kantasoluja voidaan käyttää:

kasvien uusissa soluissa laboratoriossa vahingoittuneiden elinten tai kudosten korvaamiseksi

osien oikeat osat, jotka eivät toimi kunnolla

solujen geneettisten häiriöiden tutkimuksen syyt

• tutkimus sairauksien ilmenee tai miksi tietyt solut kehittyvät syöpäsoluiksi
• testataan uusia lääkkeitä turvallisuuden ja tehokkuuden mukaan
• Tyypit
• Kantasolujen lajit
• Erilaisia ​​kantasoluja voidaan käyttää eri tarkoituksiin.

Alkion kantasolut

Alkion kantasolut tulevat ihmisalkioista, jotka ovat 3-5 päivää vanhoja. Ne kerätään prosessissa, jota kutsutaan in vitro -hedelmöitykseksi. Tämä edellyttää alkion lannoittamista laboratoriossa naisen kehon sijaan. Alkion kantasolut tunnetaan pluripotentteina kantasoluina. Nämä solut voivat aiheuttaa lähes minkä tahansa muun solutyypin kehossa.

Ei-alkionsi (aikuiset) kantasolut

Aikuisilla kantasoluilla on harhaanjohtava nimi, koska ne löytyvät myös imeväisiltä ja lapsilta. Nämä kantasolut tulevat kehittyneistä elimistä ja kudoksista kehossa. Elimistö käyttää niitä korjaamaan ja korvaamaan vaurioituneet kudokset samalla alueella, jolla ne löytyvät.

Esimerkiksi hematopoieettiset kantasolut ovat tyyppiä aikuisen kantasolun, joka esiintyy luuytimessä. Ne tekevät uusia punasoluja, valkosoluja ja muita verisoluja. Lääkärit ovat tehneet kantasolujen siirtoja, joita kutsutaan myös luuydinsiirroiksi, vuosikymmeniä hematopoieettisten kantasolujen käyttämiseksi tiettyjen syöpätyyppien hoitamiseksi.

Aikuisten kantasolut eivät voi erottaa niin monta muuta solutyyppiä kuin alkion kantasolut voivat.

Indusoidut pluripotentit kantasolut (iPSC)

Tutkijat ovat äskettäin huomanneet, miten aikuisten kantasolujen kääntyminen pluripotenttisiksi kantasoluiksi. Näitä uudentyyppisiä soluja kutsutaan indusoituneiksi pluripotenttikantasoluiksi (iPSC). He voivat erottua kaikentyyppisiin erikoistuneisiin soluihin kehossa. Tämä tarkoittaa, että ne voivat mahdollisesti tuottaa uusia soluja mihin tahansa elimeen tai kudokseen. IPSC: ien luomiseksi tutkijat muokkaavat aivojen kantasoluja geneettisesti, jotta he käyttäytyisivät kuten alkion kantasolut.

Läpimurto on luonut keinon "erottaa" kantasolut. Tämä voi tehdä niistä hyödyllisempää ymmärtää, miten sairaudet kehittyvät. Tutkijat toivovat, että solut voidaan tehdä jonkun oman ihon kanssa sairauden hoitoon. Tämä auttaa estämään immuunijärjestelmää hylkäämästä elinsiirto. Tutkimus on käynnissä, jotta löydettäisiin tapoja tuottaa iPSC: itä turvallisesti.

Cord veren kantasolut ja lapsivesi kantasolut

Cord veren kantasolut on korjattu napanuorasta synnytyksen jälkeen. Ne voidaan jäädyttää solupankkeihin käytettäväksi tulevaisuudessa. Näitä soluja on käytetty onnistuneesti lapsilla, joilla on veriryhmä, kuten leukemia ja tietyt geenivirheitä.

Kantasoluja on myös löytynyt lapsivesista. Tämä on nestettä, joka ympäröi kehittyvää vauvaa äidin kohdussa. Lisätutkimuksia tarvitaan kuitenkin, jotta voitaisiin ymmärtää amnioottisten nestemäisten kantasolujen mahdollista käyttöä.

MainosMainosMainos

Kiistely

Kantasolututkimuskeskustelu

Aikuisilla kantasoluilla ei ole mitään eettisiä ongelmia. Viime vuosina on kuitenkin kiistelty ympäröivä tapa saada ihmisen alkion kantasolut. Alkion kantasolujen korjuun aikana alkio tuhoutuu. Tämä herättää eettisiä huolenaiheita ihmisille, jotka uskovat, että lannoitetun alkion tuhoaminen on moraalisesti väärin.

Vastaväittäjät uskovat, että alkio on elävä ihminen. He eivät usko, että hedelmöityneet munat olisi käytettävä tutkimukseen. He väittävät, että alkion pitäisi olla samat oikeudet kuin kaikilla muillakin ihmisillä ja että näitä oikeuksia olisi suojeltava.

Kantasolututkimuksen tukijat puolestaan ​​uskovat, että alkioita ei vielä ole ihmisiä. He huomaavat, että tutkijat saavat suostumuksensa luovuttajaparilta, jonka munat ja sperma käytettiin alkion luomiseen. Tukijat väittävät myös, että in vitro -hedelmöityksen aikana syntyneet hedelmöitetyt munat hylätään joka tapauksessa, jotta ne voitaisiin hyödyntää paremmin tieteelliseen tutkimukseen.

IPSC: ien läpimurto-löydöksessä ihmisalkioita tutkimuksessa saattaa olla vähemmän tarvetta. Tämä voi auttaa helpottamaan sellaisten ihmisten huolenaiheita, jotka vastustavat alkioiden käyttöä lääketieteelliseen tutkimukseen. Kuitenkin, jos iPSC: issä on mahdollista kehittää ihmisalkio, tutkijat voisivat teoreettisesti luoda luovuttajan kloonin. Tämä on toinen eettinen kysymys, joka on otettava huomioon.Monilla mailla on jo voimassa lainsäädäntö, joka tehokkaasti kieltää ihmisen kloonauksen.

Liittovaltion säännökset

Kantasolututkimusta koskevat liittovaltion asetukset

Yhdysvalloissa liittovaltion politiikka kantasolututkimuksesta on kehittynyt ajan myötä eri presidenttien toimessa. On tärkeää huomata, että mikään liittovaltion asetus ei ole koskaan nimenomaisesti kieltänyt kantasolututkimusta Yhdysvalloissa. Säännöksissä on pikemminkin rajoitettu julkista rahoitusta ja käyttöä. Tietyt valtiot ovat kuitenkin kieltäneet ihmisalkioiden luomisen tai tuhoamisen lääketieteelliseen tutkimukseen.

Kantasolupolitiikka entisen presidentin George W. Bushin mukaan

Elokuussa 2001 entinen presidentti George W. Bush hyväksyi lain, joka tarjoaa liittovaltion rahoitusta rajoitetulle tutkimukselle alkion kantasoluista. Tällaisen tutkimuksen on kuitenkin täytynyt täyttää seuraavat kriteerit:

Korjuuprosessi, johon kuuluu alkion tuhoaminen, aloitettiin ennen 9 p. m. 9.9.2001.

Kantasolut saatiin alkioista, jotka on luotu lisääntymistarkoituksiin, eikä niitä enää tarvittu.

Alkion luovuttamisesta saatiin tietoinen suostumus, eikä lahjoituksella ollut rahallista korvausta.

• Kantasolupolitiikka presidentti Barack Obaman mukaan
• Presidentti Barack Obama peruutti maaliskuussa 2009 entisen presidentti Bushin lausunnon ja julkaisi päällikkönsä 13505. Järjestyksessä poistettiin kantasolututkimuksen liittovaltion rahoituksen rajoitukset. Tämä mahdollisti National Institutes of Health (NIH) aloittaa rahoituksen, joka käyttää alkion kantasoluja. Tämän jälkeen NIH julkaisi suuntaviivat sen politiikan määrittelemiseksi, jonka perusteella se rahoittaisi tutkimusta. Ohjeet on laadittu sen varmistamiseksi, että kaikki NIH: n rahoittamat tutkimukset ihmisen kantasoluista ovat moraalisesti vastuullisia ja tieteellisesti relevantteja.
• MainosMainos

Tutkimus

Esimerkkejä kantasolututkimuksesta

Kantasolututkimus jatkuu yliopistoissa, tutkimuslaitoksissa ja sairaaloissa ympäri maailmaa. Tutkijat keskittyvät parhaillaan löytämään keinoja hallita kantasolujen muuttamista muihin solutyyppeihin.

Solujen erilaistumisen prosessi

Alkion kantasolujen tutkimuksen ensisijainen tavoite on oppia, kuinka erilaiset kantasolut muuttuvat erilaisiksi kantasoluiksi, jotka muodostavat tiettyjä kudoksia ja elimiä. Tutkijat ovat myös kiinnostuneita selvittämään, kuinka hallita tätä eriyttämisprosessia.

Vuosien mittaan tutkijat ovat kehittäneet menetelmiä kantasoluprosessin manipuloimiseksi tietyn solutyypin luomiseksi. Tätä prosessia kutsutaan suunnatuksi eriyttämiseksi. Äskettäinen tutkimus löysi myös ensimmäiset vaiheet kantasolujen transformoimisesta aivosoluihin ja muihin solutyyppeihin. Lisää aiheesta tutkimusta on meneillään.

Solupohjaiset hoitomenetelmät

Jos tutkijat löytävät luotettavan tavan ohjata alkion kantasolujen erilaistumista, he voivat ehkä käyttää soluja tiettyjen sairauksien hoitamiseen. Esimerkiksi ohjaamalla alkion kantasolut muuttumaan insuliinia tuottaville soluille, ne voivat olla kykeneviä siirtämään solut tyypin 1 diabeetikoille.

muut sairaudet, joita potentiaalisesti voidaan hoitaa alkion kantasoluilla, ovat:

traumaattinen selkäydinvamma

aivohalvaus

vakavat palovammat

• nivelreuma
• sydänsairaus
• kuulon heikkeneminen <999 > verkkokalvon sairaus
• Huntingtonin tauti
• Parkinsonin tauti
• Kalifornian Stem Cell Agency tarjoaa yksityiskohtaisen luettelon kantasolututkimuksissa meneillään olevista sairausohjelmista ja kliinisistä tutkimuksista. Esimerkkejä tällaisista projekteista ovat:
• muokattujen kantasolujen pistäminen suoraan aivoihin aivohalvauksen jälkeen
• kantasolujen käyttämisellä sisäkorvan vaurioituneiden solujen korvaamiseksi, jotka havaitsevat äänen, mikä auttaa palauttamaan kuulon
• varren geenien muuttamisesta soluja, jotka tekevät niistä resistenttejä sairauksille, kuten aidsille, ja lisäävät ne sitten ihmisiin, joilla on tauti

kantasoluja viljellään osteoporoosin ihmisten hauraiden luiden korjaamiseksi

• Kantasolujen käyttäminen uusien lääkkeiden tutkimiseen
• Tutkijat käyttävät myös eriytettyjä kantasoluja uusien lääkkeiden turvallisuuden ja tehokkuuden testaamiseksi. Ihmisen kantasolujen huumeiden testaaminen eliminoi tarpeen testata niitä eläimillä.
• Mainos
• Takeaway

Take away

Kantasolututkimus voi vaikuttaa merkittävästi ihmisten terveyteen. On kuitenkin kiistelty ihmisten alkioiden kehittymisen, käytön ja tuhoamisen ympärillä. Tutkijat voivat kyetä helpottamaan näitä huolenaiheita käyttämällä uutta menetelmää, joka voi muuttaa aikuisten kantasolujen pluripotentit kantasoluiksi, jotka voivat muuttua mihin tahansa solutyyppiin. Tämä poistaisi alkion kantasolujen tarpeen tutkimuksessa. Tällaiset läpimurrot osoittavat, että kantasolututkimuksessa on edistytty paljon. Huolimatta näistä edistysaskeleista on vielä paljon tehtävää, ennen kuin tutkijat voivat luoda onnistuneita hoitoja kantasoluterapian avulla.