Stamceller, med sin evne til å transformere, ser ut til å være et fantastisk middel mot mange sykdommer. Finn ut hva stamceller er, hvilke sykdommer brukes stamceller for tiden til å behandle og hva er utsiktene for utvikling av stamcelleterapi? Hvor kommer skepsisen til spesialister fra?
Stamceller har evnen til å transformere til andre typer celler. Stamcellebehandling er absolutt et av de mest fengende og lovende begrepene i moderne medisin. Det ser ut til at listen over deres medisinske applikasjoner skal være uendelig - reparere skadet vev, vokse erstatningsorganer ...
Fakta er imidlertid forskjellige. Selv om opprinnelsen til stamcelleforskning fant sted på 1960-tallet, er bruken så langt begrenset til noen få veldefinerte indikasjoner.
Det er mange ideer for bruk av stamceller, men å introdusere dem for klinisk bruk er begrenset av en rekke faktorer, blant hvilke spørsmålet om sikkerheten til denne typen behandling kommer til syne.
Hva er stamceller?
Stamceller er essensielle for dannelsen av menneskekroppen. I de tidligste utviklingsstadiene består det menneskelige embryoet utelukkende av stamceller. Over tid gjennomgår de endringer, noe som gir opphav til alle cellelinjene som utgjør menneskekroppen.
Den andre viktige rollen til stamceller er å kolonisere noen vev av en moden organisme og fungere som et "lagerhus". Om nødvendig er de i stand til å transformere til celler i et gitt vev som dør eller blir skadet. Dette er imidlertid bare mulig med visse vev.
Dermed er stamceller de cellene som har evnen til å transformere til andre, mer spesialiserte typer celler.
Det viktigste trekk ved stamceller som skiller dem fra andre celler er hvordan de deler seg.
Under deling kan en stamcelle skille seg ut, dvs. skape en dattercelle av en bestemt type (f.eks. En muskel-, nerve- eller epitelcelle).
Det er forskjellige typer stamceller, avhengig av naturen: noen kan forvandles til en hvilken som helst dattercelle, mens andre bare er i stand til å produsere celler som utgjør en bestemt type vev (mer om dette nedenfor).
Det andre viktige trekket ved stamceller er også relatert til deres deling. Under dannelsen av en dattercelle forsvinner ikke foreldercellen sporløst. I prosessen med deling dannes det en stamcelle til, identisk med "modercellen".
Dermed er effekten av en stamcelledeling en stamcelle og en spesialisert dattercelle.
Denne mekanismen kalles selvfornyelse. Takket være det "slites ikke stamceller" og lar ikke størrelsen på bassenget avta.
Typer stamceller
Som allerede nevnt kan stamceller transformere seg til andre typer celler når de deler seg. Kan noen stamceller bli en dattercelle? Vel nei.
Stamceller er delt inn i fire undergrupper, avhengig av hvor bredt spekteret av celler kan oppstå fra deres inndeling.
Stamcellene som bygger det menneskelige fosteret er i stand til å gi opphav til alle slags cellelinjer. I sin tur kan noen stamceller som bor i vevet til et voksent menneske bare transformere til en strengt definert type celler som bygger et gitt vev.
Inndelingen av stamceller på grunn av muligheten for å lage en rekke datterceller er som følger:
- totipotente stamceller
De er celler med det største differensieringspotensialet og kan transformeres til alle slags datterceller. Totipotente celler danner en zygote (en celle som skyldes befruktning av et egg av en sæd), og et embryo i de tidligste stadiene av dets utvikling. Alle typer celler som utgjør menneskekroppen kan opprettes fra totipotente celler.
- pluripotente stamceller
Pluripotente celler kan også transformere seg til mange typer celler. Imidlertid er placentaceller et unntak. Pluripotente celler danner den såkalte embryonode, som er en av strukturene som ble dannet i den første uken med embryoutvikling.
Les også: Fosterutvikling: hvordan fosteret utvikler seg uke etter uke
Pluripotente celler i den embryonale noden gir opphav til tre såkalte kimlagene, som alle vevene i organismen vår senere utvikler seg fra. Selv om navnene på bakterielagene høres litt kompliserte ut (ektoderm, mesoderm og endoderm), er vevet som dannes av dem kjent for alle.
Ektoderm produserer hud og nervesystem, mesoderm danner sirkulasjons- og muskuloskeletalsystemet, og endoderm danner luftveiene og det meste av fordøyelsessystemet.
- multipotente stamceller
Multipotente celler er en gruppe stamceller med litt smalere differensieringspotensiale. Selv om de fremdeles kan produsere flere typer celler, er de vanligvis celler av samme type. Flaggskipeksemplet på celler i denne undergruppen er benmargsmultipotente celler, også kjent som hematopoietiske stamceller. De kan transformere seg til alle blodceller, for eksempel røde blodlegemer eller forskjellige typer leukocytter. Imidlertid er de ikke i stand til å produsere cellene som bygger annet vev.
- unipotente stamceller
Denne typen celler kan bare bli en dattertype. Vanligvis fungerer unipotente celler som et reservoar for fornyelse og reparasjon av voksen vev. Et eksempel på unipotente celler er epidermale stamceller, som finnes i menneskelig hud.
Hvor kan stamceller fås
Å skaffe stamceller er i utgangspunktet mulig på to måter.
Deres første kilde er det menneskelige embryoet der de såkalte embryonale stamcellene er isolert fra. De er celler av totipotent eller pluripotent karakter, og er derfor i stand til å skille seg inn i alle typer vev.
Den andre typen stamcelle kalles somatiske stamceller (eller "voksne" stamceller). Denne typen celler kommer - som navnet antyder - fra den voksne menneskekroppen.
Under normale forhold er dette celler som bor i forskjellige organer
- marg
- muskler
- leveren
- huden
- blodårer
I disse organene fungerer stamceller som et reservoar, som muliggjør regenerering av skadet vev.
Det er ikke vanskelig å gjette at somatiske stamceller har et mer begrenset differensieringspotensial enn de for embryonale stamceller. Celler som kommer fra en voksen organisme er multipotente eller unipotente, det vil si at de kan transformere seg til celler av lignende type, eller til og med bare en type dattercelle.
Å finne og skaffe somatiske stamceller i en voksen kropp er ganske utfordrende. Antall slike celler i vevene er veldig lite.
Når de er samlet, er de veldig vanskelige å dyrke under laboratorieforhold, så det er vanskelig å oppnå større mengder.
Så langt er voksne stamceller bare hentet fra noen få kilder. For hematopoietiske stamceller er disse:
- marg
- Perifert blod
- navlestrengsblod
I sin tur, fra fettvev og benmarg kan du få den såkalte mesenkymale stamceller. De kan forvandles til forskjellige typer vev:
- bein
- brusk
- muskel
- fet
Terapier med bruk av mesenkymale stamceller er fortsatt i forskningsfasen - deres sikkerhet og effektivitet er ikke bekreftet så langt.
Det er verdt å nevne en type stamceller til, som er en hybrid av de to ovennevnte. Dette kalles induserte pluripotente stamceller.
Dette er stamceller hentet fra en voksen organisme som er omprogrammert i et laboratorium for å gi dem egenskapene til kimceller.
Nåværende bruk av stamceller
Siden vi allerede kjenner til typene og mulighetene for differensiering av stamceller, gjenstår spørsmålet - hvilke av dem og hvordan brukes de i medisin?
- embryonale stamceller
Embryonale stamceller er ikke godkjent for noen form for terapi. Hvorfor? Her er noen grunner.
For det første innebærer bruken av dem etiske dilemmaer. Embryonale stamceller erholdes fra embryoer ment for forskningsformål, som oftest opprettes under in vitro befruktning. Etiske spørsmål er en av faktorene som begrenser utviklingen av forskning på stamceller oppnådd på denne måten.
Det andre hinderet for bruk av kimceller er rent vitenskapelig. De er celler med stort differensieringspotensiale som kan transformere seg til alle slags datterceller. Så langt er det ikke funnet noen metode for å kontrollere oppførselen deres.
Embryonale stamceller, etter implantering i menneskekroppen, danner svulster sammensatt av forskjellige, tilfeldig ordnede celler. Disse typer svulster kalles teratom (latinsk teratom). Vi leter kontinuerlig etter måter å dirigere kimceller på en slik måte at de transformeres til ønsket vev.
Bruk av embryonale stamceller er også forbundet med risikoen for avvisning - de utgjør fremmedlegemer (ligner på en organtransplantasjon fra en ikke-relatert giver).
Risikoen er mye lavere når du bruker voksne stamceller som er donert og mottatt av samme pasient. Vi kaller denne prosedyren en autolog transplantasjon.
- voksne stamceller
Selv om bruk av voksne stamceller også er forbundet med mange begrensninger, har bare denne typen stamceller hittil blitt brukt i medisin. Å skaffe voksne stamceller krever ikke embryokultur, så det gir langt færre moralske dilemmaer. Voksne stamceller brukes i følgende typer terapi:
- hematopoietisk stamcelletransplantasjon
Hematopoietisk stamcelletransplantasjon er for tiden den eneste rutinemessige stamcelleterapien som vellykket brukes over hele verden. Den såkalte benmargstransplantasjoner er en metode for behandling av mange hematologiske sykdommer.
For det første brukes de til pasienter med primær immunsvikt, det vil si arvelige abnormiteter i immunsystemet. En benmargstransplantasjon er ofte den eneste måten for dem å oppnå fungerende immunceller.
Den andre pasientgruppen som kan kreve hematopoietisk stamcelletransplantasjon er de som har benmargen blitt ødelagt, for eksempel som et resultat av aggressiv behandling mot kreft.
En slik situasjon kan være ønskelig i tilfelle blodkreft (f.eks. Leukemier), hvor formålet med behandlingen er å ødelegge det hematopoietiske systemet som dekkes av den neoplastiske prosessen, og dets påfølgende rekonstruksjon ved hjelp av implanterte stamceller.
- behandling av omfattende sår ved bruk av epidermale stamceller
Epidermale stamceller er en måte å helbrede store sår som forbrenninger.
Hele prosedyren er som følger: For det første samles epidermale stamceller fra et fragment av pasientens sunne hud.
Deretter blir disse cellene utsatt for laboratoriedyrking under forhold som muliggjør intensiv multiplikasjon.
Etter å ha oppnådd riktig antall celler, plasseres de på såroverflaten.
En ytterligere fordel med terapien er at pasientens kropp ikke kan avvise en slik "dressing" - den var laget av sine egne celler.
- oftalmisk behandling med bruk av hornhinnen limbal stamceller
En annen behandling med stamceller er godkjent relativt nylig. Det er et legemiddel som inneholder hornhinnen limbal stamceller, som tillater rekonstruksjon av hornhinneepitelet (det fremre, ytre laget av øyebollet).
Som i forrige tilfelle er "kilden" til celler pasienten selv, og nærmere bestemt hans sunne øye.
Etter at stamcellene er samlet, blir de multiplisert i laboratoriet og deretter administrert til det berørte øyet. En indikasjon for bruk av terapien er mangelen på hornhinnen limbal stamceller, for eksempel på grunn av skade av et kjemisk stoff.
Fremtiden for stamceller
Ovenstående tekst oppsummerer gjeldende og, som du kan se, svært begrenset bruk av stamceller i medisin.
Forskning på dette området er kompleks, og stamceller stiller fremdeles flere spørsmål enn svar.
Fra tid til annen i den vitenskapelige verden er det informasjon om gjennombruddsfunn relatert til dem, men dessverre viser det seg i mange tilfeller at de publiserte forskningsresultatene ikke er sanne.
Dette var for eksempel tilfellet i tilfelle av et høyt forsøk på å implantere benmargsstamceller i det arr etter infarkt i hjertemuskelen. De angivelig positive resultatene av slik terapi utløste et skred av ytterligere forsøk i andre kliniske sentre, men alle eksperimenter endte til slutt med fiasko.
Mange år med forskning er nødvendig for å kunne bruke stamceller effektivt og trygt i medisin.
Forskere prøver hele tiden å lære mer om de uvanlige mekanismene for deres funksjon.
Hvilke faktorer påvirker prosessen med stamcelledifferensiering?
Er denne prosessen kontrollerbar?
Hva skal jeg gjøre for å kunne multiplisere dem effektivt?
Hvilke av de hittil uhelbredelige sykdommene har virkelig en sjanse til å bli kurert med denne terapien?
Disse og mange andre spørsmål blir stadig undersøkt.
Det er verdt å nevne her at selv om den terapeutiske bruken av stamceller er begrenset, er de nyttige innen andre medisinområder.
Et eksempel er studiet av neoplastiske prosesser. Stamceller gjør det mulig å simulere en slik prosess under laboratorieforhold, og deretter teste potensiell behandling på dem (f.eks. Nye kreftmedisiner).
Pågående stamcelleforskningslinjer inkluderer for eksempel bruk i:
- nevrodegenerative sykdommer (f.eks. Alzheimers sykdom)
- ryggmargsskader
- skader i bevegelsesapparatet
og til slutt forsøk på å rekonstruere hele organer (f.eks. bukspyttkjertel ved type I-diabetes).
Vi må være klar over at stamceller ikke er en kur, og at hver potensiell applikasjon blir undersøkt uavhengig av hverandre og må gjennomgå en serie kliniske studier før godkjenning.
Til slutt er det også verdt å advare mot "klinikker" som tilbyr stamcellebehandling uten autorisasjon.
Disse typer eksperimenter ender i beste fall med tap av penger, og i verste fall helse og til og med livet.
Bibliografi:
- "Voksne stamceller: håp og hypes av regenerativ medisin" J. Dulak et.al. Acta Biochimica Polonica, bind 62, nr. 3/2015, 329–337
- "Biology of stam cells: an overview" P. Chagastelles, N. Nardi, Kidney Int Suppl (2011). 2011 sep; 1 (3): 63–67.
- "Stamceller i hornhinnen" Hertsenberg AJ, Funderburgh JL. Prog Mol Biol Transl Sci. 2015; 134: 25-41
- "Stamceller i hudregenerering, sårheling og deres kliniske anvendelser" Ojeh N. et.al. Int J Mol Sci. 2015 23. oktober; 16
Les flere artikler av denne forfatteren
