medycyna regeneracyjna

regeneracja przy użyciu komórek macierzystych

badania na zwierzętach doświadczalnych mają na celu zrozumienie sposobów, w jakie autogeniczne lub allogeniczne dorosłe komórki macierzyste mogą być wykorzystywane do regeneracji uszkodzonych tkanek układu sercowo-naczyniowego, nerwowych i mięśniowo-szkieletowego u ludzi. Wśród dorosłych komórek macierzystych, które okazały się obiecujące w tej dziedzinie, są komórki satelitarne, które występują we włóknach mięśni szkieletowych u zwierząt i ludzi. Po wstrzyknięciu myszom dotkniętym dystrofią, stanem charakteryzującym się postępującą degeneracją tkanki mięśniowej, komórki satelitarne stymulują regenerację normalnych włókien mięśniowych. Wrzodziejące zapalenie jelita grubego u myszy skutecznie leczono organoidami jelitowymi (tkankami organopodobnymi) pochodzącymi z dorosłych komórek macierzystych jelita grubego. Po wprowadzeniu do jelita grubego, organoidy dołączone do uszkodzonej tkanki i generowane normalnie pojawiające się błony śluzowej jelit.

jednak w wielu przypadkach dorosłe komórki macierzyste, takie jak komórki satelitarne, nie zostały łatwo pobrane z ich rodzimych tkanek i były trudne do hodowli w laboratorium. W przeciwieństwie do tego, embrionalne komórki macierzyste (ESC) mogą być zbierane raz i hodowane w nieskończoność. Co więcej, ESC są pluripotentne, co oznacza, że mogą być skierowane do różnicowania się w dowolny typ komórki, co czyni je idealnym źródłem komórek dla medycyny regeneracyjnej.

badania zwierzęcych pochodnych ESC wykazały, że komórki te są zdolne do regeneracji tkanek ośrodkowego układu nerwowego, serca, mięśni szkieletowych i trzustki. Podobne wyniki przyniosły pochodne ludzkich ESC stosowane w modelach zwierzęcych. Na przykład, sercowe komórki macierzyste od pacjentów z niewydolnością serca zostały zaprojektowane tak, aby wyrażały białko (Pim-1), które promuje przeżywalność i proliferację komórek. Po wstrzyknięciu tych komórek myszom, u których wystąpił zawał mięśnia sercowego (zawał serca), stwierdzono, że komórki poprawiają naprawę uszkodzonej tkanki mięśnia sercowego. Podobnie, komórki mięśnia sercowego (kardiomiocyty) pochodzące z ludzkich ESC poprawiły funkcję uszkodzonej tkanki mięśnia sercowego u świnek morskich.

pochodne ludzkich ESC prawdopodobnie dają podobne wyniki u ludzi, chociaż komórki te nie były wykorzystywane klinicznie i mogą podlegać odrzuceniu immunologicznemu przez biorców. Kwestia odrzucenia immunologicznego została pominięta przez odkrycie w 2007 roku, że dorosłe komórki somatyczne (np. komórki skóry i wątroby) mogą zostać przekształcone w ESCs. Osiąga się to poprzez transfekcję (infekowanie) dorosłych komórek wirusowymi wektorami niosącymi geny, które kodują białka czynnika transkrypcyjnego zdolne do przeprogramowania dorosłych komórek do pluripotencjalnych komórek macierzystych. Przykłady tych czynników obejmują Oct – 4 (oktamer 4), Sox-2 (Region determinujący płeć y ramka 2), Klf-4 (czynnik podobny do Kruppela 4) i Nanog. Przeprogramowane dorosłe komórki, znane jako indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste (IPS), są potencjalnymi autogenicznymi źródłami dla transplantacji komórek i bioartificial budowy tkanek. Takie komórki zostały od tego czasu stworzone z komórek skóry pacjentów cierpiących na stwardnienie zanikowe boczne (ALS) i chorobę Alzheimera i były wykorzystywane jako ludzkie modele do badania mechanizmów choroby i badań przesiewowych potencjalnych nowych leków. W jednym z takich modeli wykazano, że neurony pochodzące z ludzkich komórek iPS wspomagają regenerację uszkodzonej po udarze tkanki mózgowej u myszy i szczurów, a w innym, kardiomiocyty pochodzące z ludzkich komórek iPS skutecznie integrują się z uszkodzoną tkanką serca po wstrzyknięciu do serca szczura. Sukcesy te wskazywały, że komórki iPS mogą służyć jako źródło komórek do regeneracji tkanek lub bioartificial budowy tkanek.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.