Kamieninių ląstelių tyrimų pažanga suteikia vilties pacientams, kenčiantiems nuo ligų ir gyvybei pavojingų negalavimų, kurių nėra žinoma. Ypatingos embrioninių kamieninių ląstelių regeneracinės savybės suteikia joms galimybę atstatyti ir papildyti kūno ląsteles. Mokslininkai tiria, kaip kamieninių ląstelių terapija galėtų būti naudojama atkuriant pažeistų ląstelių, audinių ir organų sistemų funkcionavimą.
Kas yra embrioninė kamieninė ląstelė?
Dauguma žmogaus kūno ląstelių yra nekintamos ir labai specializuotos. Priešingai, visos embrioninės kamieninės ląstelės turi nepaprastą gebėjimą diferencijuotis į bet kurią iš šimtų specializuotų ląstelių, sudarančių žmogaus kūną. Surinktos kamieninės ląstelės laboratorijoje dalijasi ilgesnį laiką, užtikrindamos nuolatinį tiekimą tyrimų tikslais. Maža kamieninių ląstelių populiacija per mėnesius gali daugintis į milijonus ląstelių, teigia Nacionaliniai sveikatos institutai.
Embrioninis vs. Suaugusiųjų kamieninė ląstelė
Praėjus 3–5 dienoms po apvaisinimo, susidaro blastocista. Tinkamomis sąlygomis blastocisto embrioninės kamieninės ląstelės gali tapti smegenų ląstelėmis, nervų ląstelėmis, odos ląstelėmis, kraujo ląstelėmis ir dar daugiau. Tyrėjai tyrimams naudoja donorų duotus vaisingumo klinikų embrionus.
Suaugusieji tam tikruose audiniuose turi nedaug kamieninių ląstelių, kurios gali atstatyti tam tikrų tipų ląsteles. Pvz., Suaugusios kraujodaros kamieninės ląstelės kaulų čiulpuose regeneruoja kraujo ląsteles; tačiau kraujodaros ląstelės negali sukurti naujų nervinių ląstelių. Mokslininkai laboratorijoje tiria galimybę manipuliuoti suaugusių kamieninėmis ląstelėmis, kad jos taptų universalesnės.
Embrioninių kamieninių ląstelių privalumas yra tas, kad jų būklė geresnė nei suaugusių kamieninių ląstelių. Somatinėse ir kamieninėse ląstelėse suaugusiesiems gali pasireikšti mutacijos dėl pakartotinio dalijimosi ir veikimo aplinkos teršalais.
Skaitykite daugiau apie kamieninių ląstelių struktūrą.
Ar kamieninių ląstelių tyrimai naudingi?
Tarptautinė kamieninių ląstelių tyrimų draugija (ISSCR) teigia, kad kamieninių ląstelių terapija gali padėti gydyti daugelį ligų ir traumų. ISSCR pažymi tai „Tūkstančiams vaikų“, kuriems diagnozuota leukemija, padėjo kraujo kamieninių ląstelių gydymas. Kamieninės ląstelės taip pat sėkmingai naudojamos audinių transplantacijai.
Kamieninių ląstelių tyrimai lemia saugesnes ir efektyvesnes kamieninių ląstelių terapijas. Gilesnis supratimas, kaip embrioninės kamieninės ląstelės reaguoja į skirtingas sąlygas, galėtų paskatinti, pavyzdžiui, apsigimimų tyrimą ir gydymą. Mayo klinika remia tolesnius kamieninių ląstelių tyrimus dėl daugelio naudingų būdų, kuriais klinikiniai tyrimai tęsia medicinos sritį. Galima nauda apima:
- Stebint, kaip kamieninės ląstelės subręsta į organus ir audinius, mokslininkai gali sužinoti apie ligos etiologiją ir progresavimą.
- Kamieninių ląstelių tyrimų privalumai yra pažanga regeneracinės medicinos srityje. Kamieninės ląstelės gali atstatyti ir pakeisti pažeistas ląsteles.
- Kamienines ląsteles galbūt būtų galima kultivuoti laboratorijoje, kad išaugintų naujus organus transplantacijos laukiantiems žmonėms.
- Naujų vaistų veiksmingumą ir saugumą galima patikrinti naudojant kamienines ląsteles. Pavyzdžiui, kamieninės kraujo ląstelės galėtų būti naudojamos bandant naują vaistą, skirtą su krauju susijusioms ligoms gydyti. Tyrėjai taip pat galėtų nustatyti bet kokį žalingą poveikį kraujo ląstelėms, naudojamus laboratorijos tyrimuose.
Kaip veikia kamieninių ląstelių terapija?
Kamieninių ląstelių terapija padeda organizmui pasveikti. Dauguma žmogaus kūno ląstelių turi atlikti konkretų darbą tam tikrame organe. Jei ląstelės miršta arba sutrinka, organizmas sugeba papildyti prarastas ląsteles. Liga, organų nepakankamumas ir mirtis gali pasireikšti, jei sergančių ir mirštančių ląstelių skaičius viršija naujų ląstelių gamybą.
Skaitykite daugiau apie ląstelių specializacijos paaiškinimą.
Normalios ląstelės dauginasi daug kartų. Mokslininkai tobulina metodus, kurie gali padėti pradėti sveiką ląstelių gamybą. Pavyzdžiui, implantavus normalias kasos ląsteles diabetu sergančiam pacientui, ląstelėms dauginantis, būtų galima atkurti gebėjimą gaminti insuliną.
Embrioninių kamieninių ląstelių tyrimų nauda
Embrioninės kamieninės ląstelės yra pluripotentas, tai reiškia, kad atliekant tyrimus jie yra universalesni nei suaugusių kamieninių ląstelių. Galima embrionų tyrimų nauda yra naujų ligų, traumų ir organų nepakankamumo gydymo būdų atradimas. Embriono kamieninėmis ląstelėmis galima manipuliuoti laboratorijoje, kad išsivystytų į bet kokio tipo kūno ląsteles. Embrionų tyrimai padeda mokslininkams suprasti, kaip užkirsti kelią švirkščiamoms kamieninėms ląstelėms nenormaliai augti ir sukelti navikus.
Embrionų tyrimo etika
Apie žmogaus embrionų naudojimą kamieninių ląstelių tyrimams buvo intensyviai diskutuojama ir emociškai diskutuojama. Žmogaus embrionų sunaikinimas yra dažnai keliamas rūpestis, dažnai pagrįstas religiniais įsitikinimais. Genetikos mokslo mokymosi centras pažymi, kad embrioninių kamieninių ląstelių tyrimai kelia tiek moralinių, tiek etinių klausimų, tokių kaip:
- Ar gyvenimas prasideda apvaisinimo momentu?
- Ar blastocistą reikėtų laikyti žmogumi?
- Ar embrioninių kamieninių ląstelių tyrimai yra pateisinami, jei tai gali išgelbėti mirštančių pacientų gyvybes?
Embrioninių kamieninių ląstelių tyrimo priešininkai teigia, kad embrionai turi teises, nes jie turi galimybę išsivystyti į žmogų. Tačiau Hastingso centras atkreipia dėmesį į tai, kad 75–80 procentų embrionų neimplantuoja į gimdą ir kad daugelis vaisingumo klinikų embrionų yra nekokybiški ir negali išsivystyti į vaisių. Taip pat prieš aukojant buvo suplanuoti sunaikinti embrionai.
Tyrimų alternatyvos embrioninėms ląstelėms
Žmogaus embriono kamieninės (hES) ląstelės yra gyvybiškai svarbios kamieninių ląstelių tyrimams, nes, kaip jau minėta anksčiau, hES ląstelės yra pluripotentiškos, skirtingai nei kitos kūno ląstelės. Tačiau mokslininkai mokosi kurti sukeltas pluripotentinės kamieninės (iPS) ląstelės iš suaugusių kamieninių ląstelių. Be to, daroma pažanga naudojant paciento kamienines ląsteles ligoms gydyti. HES ląstelių alternatyvos gali sumažinti žmogaus embrioninių kamieninių ląstelių naudojimą.
Perinatalinis kamieninės ląstelės yra dar viena galimybė. Perinatalinės kamieninės ląstelės buvo aptiktos virkštelės kraujyje ir vaisiaus vandenyse, paimtuose per amniocentezės procedūrą. Norint nustatyti, kaip perinatalinės kamieninės ląstelės galėtų būti naudojamos eksperimentiniuose tyrimuose ir gydyme, reikia daugiau tyrimų.
Kamieninių ląstelių tyrimų pliusai
Pagal Amerikos neurologų chirurgų asociacija, kamieninių ląstelių tyrimų pliusai apima pagalbą milijonams žmonių, kenčiančių nuo sekinančių sąlygų. Pavyzdžiui, gydant kamieninėmis ląstelėmis, gali padidėti dopaminas Parkinsono liga sergančių žmonių smegenyse. Kamieninių ląstelių tyrimai taip pat gali padėti atkurti diabeto, širdies ligų, insulto, vėžio, nugaros smegenų traumos, osteoartritas, Alzheimerio liga ir degeneracinės ligos, tokios kaip šoninė amiotrofinė sklerozė (ALS).
Kamieninių ląstelių terapijos rizika
JAV maisto ir vaistų administracija ragina būti atsargiems prieš dalyvaujant FDA nepatvirtintuose klinikiniuose kamieninių ląstelių tyrimuose ar gydymuose. Pasak FDA, teiginiai, kad kamieninių ląstelių terapija suteikia stebuklingą gydymą, yra pervertinti. Keletas nepageidaujamų reakcijų gali atsirasti dėl besikartojančių gydymo būdų, kurie yra palyginti neišbandyti. Pavyzdžiui, 2016 m. FDA buvo informuota apie pacientą, kuris apako po to, kai gavo akių kamieninių ląstelių injekciją.
Kiti FDA pavyzdžiai:
- Suleistos kamieninės ląstelės gali nutolti nuo injekcijos vietos ir peraugti į nenumatytą ląstelių tipą.
- Kamieninės ląstelės ne visada subręsta, kaip tikėtasi eksperimentiniuose tyrimuose.
- Navikai gali išsivystyti po kamieninių ląstelių terapijos.
- Paciento imuninė sistema gali atakuoti persodintas kamienines ląsteles. Net jei ląstelės yra paties paciento kūno, kaip atliekant autologinę transplantaciją, gali būti komplikacijų. Manipuliuojant, šalinant ir grąžinant kamienines ląsteles procesas gali užteršti bakterijas ir sukelti ligas ar anomalijas.
Embrioninių kamieninių ląstelių tyrimo politika
Visuomenės nuomonė etikos klausimais, susijusiais su sparčiai progresuojančiomis technologijomis, tokiomis kaip klonavimas ir kamieninių ląstelių tyrimai, daro įtaką viešajai politikai ir vyriausybės nuostatams. Buvę JAV prezidentai šiuo klausimu laikėsi politinės pozicijos ir pakeitė reglamentus, kad atitiktų jų politinės partijos poziciją. Nuo 2019 m. Bus galima gauti federalinį finansavimą embrioninių kamieninių ląstelių tyrimams finansuoti naudojant naujas ląstelių linijas. Anksčiau federalinis finansavimas buvo ribojamas tyrimais, naudojant nedidelį skaičių esamų embrioninių ląstelių linijų.