Stamcelleforskning: anvendelser, typer og eksempler

Om stamceller

Stamceller er udifferentierede eller "blanke" celler. Dette betyder, at de er i stand til at udvikle sig til celler, der tjener mange funktioner i forskellige dele af kroppen. De fleste celler i kroppen er differentierede celler. Disse celler kan kun tjene et bestemt formål i et bestemt organ. For eksempel er røde blodlegemer specielt designet til at transportere ilt gennem blodet.

Alle mennesker starter som kun en celle. Denne celle kaldes en zygote eller et befrugtet æg. Zygote opdeles i to celler, derefter fire celler osv. Til sidst begynder cellerne at differentiere, idet de tager en bestemt funktion i en del af kroppen. Denne proces kaldes differentiering.

Stamceller er celler, der ikke er differentieret endnu. De har evnen til at opdele og lave et ubestemt antal kopier af sig selv. Andre celler i kroppen kan kun gentage et begrænset antal gange, før de begynder at bryde ned. Når en stamcelle deler sig, kan den enten forblive en stamcelle eller omdanne til en differentieret celle, såsom en muskelcelle eller en rød blodcelle.

advertisementAdvertisement

Anvendelser

Potentielle anvendelser af stamceller

Da stamceller har evnen til at omdanne sig til forskellige andre typer celler, tror forskerne, at de kan være nyttige til behandling og forståelse af sygdomme. Ifølge Mayo Clinic kan stamceller bruges til at:

vokse nye celler i et laboratorium for at erstatte beskadigede organer eller væv

• korrekte organer, der ikke fungerer korrekt
• forskningsårsager til genetiske defekter i celler
• undersøge, hvordan sygdomme forekomme eller hvorfor visse celler udvikler sig til kræftceller
• test nye lægemidler til sikkerhed og effektivitet
• Typer

Typer af stamceller

Der findes flere typer stamceller, der kan bruges til forskellige formål.

Embryonale stamceller

Embryonale stamceller kommer fra humane embryoner, der er tre til fem dage gamle. De høstes under en proces kaldet in vitro-befrugtning. Dette indebærer gødning af et embryo i et laboratorium i stedet for inde i den kvindelige krop. Embryonale stamceller er kendt som pluripotente stamceller. Disse celler kan give anledning til næsten enhver anden type celle i kroppen.

Ikke-embryonale (voksne) stamceller

Voksne stamceller har et vildledende navn, fordi de også findes hos spædbørn og børn. Disse stamceller kommer fra udviklede organer og væv i kroppen. De bruges af kroppen til at reparere og erstatte beskadiget væv i samme område, hvor de findes.

For eksempel er hæmatopoietiske stamceller en type voksen stamcelle fundet i knoglemarv. De laver nye røde blodlegemer, hvide blodlegemer og andre typer blodceller. Læger har udført stamcelletransplantationer, også kendt som knoglemarvstransplantationer, i årtier med brug af hæmatopoietiske stamceller for at behandle bestemte typer kræft.

Voksne stamceller kan ikke differentiere i så mange andre typer celler som embryonale stamceller kan.

Inducerede pluripotente stamceller (iPSCs)

Forskere har for nylig opdaget, hvordan man omdanner voksne stamceller til pluripotente stamceller. Disse nye typer af celler kaldes inducerede pluripotente stamceller (iPSCs). De kan differentiere i alle typer specialiserede celler i kroppen. Dette betyder, at de potentielt kan producere nye celler til ethvert organ eller væv. For at oprette iPSCs omprogrammerer forskere genetisk stamceller, så de opfører sig som embryonale stamceller.

Gennembruddet har skabt en måde at "differentiere" stamcellerne. Dette kan gøre dem mere nyttige til at forstå, hvordan sygdomme udvikler sig. Forskere håber, at cellerne kan laves fra en persons egen hud til at behandle en sygdom. Dette vil medvirke til at forhindre immunsystemet i at afvise en organtransplantation. Forskning er undervejs for at finde måder at producere iPSCs sikkert på.

Stamceller af stamceller og fostervandstamceller

Stamceller af ledningsblod høstes fra navlestrengen efter fødslen. De kan fryses i cellebanker til brug i fremtiden. Disse celler er blevet anvendt til behandling af børn med blodkræft, såsom leukæmi og visse genetiske blodforstyrrelser.

Stamceller er også fundet i fostervand. Dette er væsken, der omgiver en udviklende baby inde i moderens livmoder. Imidlertid er der behov for mere forskning for at hjælpe med at forstå de potentielle anvendelser af stamceller fra fostervand.

AnnonceAdvertisementAdvertisement

Kontroversi

Stamcelleforskningstest

Voksne stamceller indeholder ingen etiske problemer. Men i de senere år har der været kontroverser omkring måden af ​​menneskelige embryonale stamceller opnås. Under processen med høst af embryotiske stamceller er embryoen ødelagt. Dette rejser etiske bekymringer for mennesker, som tror på, at ødelæggelsen af ​​et befrugtet embryo er moralsk forkert.

Modstandere mener, at et embryo er et levende menneske. De tror ikke, at de befrugtede æg skal bruges til forskning. De hævder, at embryoet skal have samme rettigheder som alle andre mennesker, og at disse rettigheder bør beskyttes.

Tilhængere af stamcelleforskning mener på den anden side, at embryoerne endnu ikke er mennesker. De bemærker, at forskere får samtykke fra donorparet, hvis æg og sæd blev brugt til at oprette embryoet. Tilhængere hævder også, at de befrugtede æg, der er skabt under in vitro-befrugtning, alligevel vil blive kasseret, så de kan bruges bedre til videnskabelig forskning.

Med gennembrudsopdagelsen af ​​iPSCs kan der være mindre behov for menneskelige embryoner i forskning. Dette kan hjælpe med at lette bekymringerne hos dem, der er imod at bruge embryoner til medicinsk forskning. Men hvis iPSC'er har potentiale til at udvikle sig til et humant embryo, kunne forskere teoretisk skabe en klon af donoren. Dette giver et andet etisk problem at tage i betragtning.Mange lande har allerede lovgivning på plads, der effektivt forbyder kloning af mennesker.

Føderale bestemmelser

Føderale bestemmelser om stamcelleforskning

I USA er den føderale politik vedrørende stamcelleforskning udviklet i takt med, at forskellige præsidenter har taget stilling. Det er vigtigt at bemærke, at ingen føderale reguleringer nogensinde har udtrykkeligt forbudt stamcelleforskning i USA. Snarere har forordninger lagt begrænsninger på offentlig finansiering og anvendelse. Men visse stater har sat forbud mod dannelse eller destruktion af menneskelige embryoner til medicinsk forskning.

Stamcellepolitik under tidligere præsident George W. Bush

I august 2001 godkendte tidligere præsident George W. Bush en lov, der ville give føderale midler til begrænset forskning på embryonale stamceller. En sådan undersøgelse skulle imidlertid passe til følgende kriterier:

Høstprocessen, der omfatter destruktion af embryoet, blev påbegyndt før 9 s. m. den 9. august 2001.

• Stamcellerne blev opnået fra et embryo, der blev oprettet til reproduktionsformål og ikke længere var nødvendigt.
• Informeret samtykke blev opnået for donation af embryoet, og donationen involverede ikke økonomisk belønning.
• Stamcellepolitik under præsident Barack Obama

I marts 2009 tilbagekaldte præsident Barack Obama tidligere præsident Bushs erklæring og udgav Executive Order 13505. Ordren fjernede restriktionerne for føderal finansiering til stamcelleforskning. Dette gjorde det muligt for National Institutes of Health (NIH) at begynde at finansiere forskning, der bruger embryonale stamceller. NIH offentliggjorde derefter retningslinjer for at fastlægge den politik, under hvilken den ville finansiere forskning. Retningslinjerne blev skrevet for at sikre, at alle NIH-finansierede forskning på menneskelige stamceller er moralsk ansvarlig og videnskabeligt relevant.

AnnonceAdvertisement

Forskning

Eksempler på stamcelleforskning

Stamcelleforskning foregår på universiteter, forskningsinstitutioner og hospitaler over hele verden. Forskere fokuserer for øjeblikket på at finde måder at kontrollere, hvordan stamceller bliver til andre typer celler.

Processen med celledifferentiering

Et primært mål for forskning på embryonale stamceller er at lære, hvordan ikke-differentierede stamceller bliver til differentierede stamceller, der danner specifikke væv og organer. Forskere er også interesserede i at finde ud af, hvordan man styrer denne differentieringsproces.

I årenes løb har forskere udviklet metoder til at manipulere stamcelleprocessen for at skabe en bestemt celletype. Denne proces kaldes rettet differentiering. En nylig undersøgelse opdagede også de første trin i, hvordan stamceller omdannes til hjerneceller og andre typer af celler. Mere forskning om dette emne er i gang.

Cellebaserede terapier

Hvis forskere kan finde en pålidelig måde at styre differentieringen af ​​embryonale stamceller på, kan de muligvis bruge cellerne til at behandle visse sygdomme. For eksempel kan de ved at rette de embryonale stamceller om til insulinproducerende celler, og de kan transplantere cellerne til mennesker med type 1-diabetes.

Andre medicinske tilstande, der potentielt kan behandles med embryonale stamceller, omfatter:

traumatisk rygmarvsskade

• slagtilfælde
• alvorlige forbrændinger
• rheumatoid arthritis
• hjertesygdom
• høretab <999 > retinalsygdom
• Huntingtons sygdom
• Parkinsons sygdom
• Californiens stamcelleagentur giver en detaljeret liste over sygdomsprogrammer og kliniske forsøg, der aktuelt er i gang i stamcelleforskning. Eksempler på sådanne projekter omfatter:
• injicering af modificerede stamceller direkte i hjernen efter et slagtilfælde

ved hjælp af stamceller til erstatning af beskadigede celler i det indre øre, der registrerer lyd, der hjælper med at genoprette hørelsen

• ændring af gener af stamme celler for at gøre dem resistente overfor sygdomme som AIDS og derefter indsætte dem i mennesker med sygdommen
• dyrke stamceller til at reparere de skrøbelige knogler hos mennesker med osteoporose
• Brug af stamceller til test af nye lægemidler
• Forskere bruger også differentierede stamceller til at teste sikkerhed og effektivitet af nye lægemidler. Test af stoffer på menneskelige stamceller eliminerer behovet for at teste dem på dyr.

Annonce

Takeaway

Takeaway

Stamcelleforskning har potentialet til at få en betydelig indvirkning på menneskers sundhed. Der er imidlertid en række kontroverser omkring udvikling, brug og destruktion af menneskelige embryoner. Forskere kan muligvis lette disse bekymringer ved at bruge en ny metode, der kan gøre voksne stamceller til pluripotente stamceller, som kan ændre sig til enhver celletype. Dette ville eliminere behovet for embryonale stamceller i forskning. Sådanne gennembrud viser, at der er gjort betydelige fremskridt inden for stamcelleforskning. På trods af disse fremskridt er der stadig meget mere at gøre, før forskere kan skabe vellykkede behandlinger gennem stamcelleterapi.