Изследване на стволови клетки

Потенциални приложения на стволови клетки

Тъй като стволовите клетки имат способността да се превръщат в различни други видове клетки, учените смятат, че те могат да бъдат полезни за лечение и разбиране на заболявания. Според клиниката Mayo стволовите клетки могат да се използват за:

• отглеждат нови клетки в лаборатория, за да заменят увредените органи или тъкани
• правилни части от органи, които не работят правилно
• изследване на причините за генетични дефекти в клетките
• изследвайте как възникват болестите или защо определени клетки се развиват в ракови клетки
• тествайте нови лекарства за безопасност и ефективност

Видове стволови клетки

Има няколко вида стволови клетки, които могат да се използват за различни цели.

Ембрионални стволови клетки

Ембрионалните стволови клетки идват от човешки ембриони, които са на три до пет дни. Те се събират по време на процес, наречен ин витро оплождане. Това включва оплождане на ембрион в лаборатория, а не в женското тяло. Ембрионалните стволови клетки са известни като плурипотентни стволови клетки. Тези клетки могат да създадат практически всеки друг вид клетки в тялото.

Не ембрионални (възрастни) стволови клетки

Възрастните стволови клетки имат подвеждащо име, защото се срещат и при кърмачета и деца. Тези стволови клетки идват от развити органи и тъкани в тялото. Те се използват от тялото за възстановяване и замяна на увредена тъкан в същата област, в която са открити.

Например, хематопоетичните стволови клетки са вид възрастни стволови клетки, открити в костния мозък. Те произвеждат нови червени кръвни клетки, бели кръвни клетки и други видове кръвни клетки. Лекарите извършват трансплантации на стволови клетки, известни още като трансплантации на костен мозък, в продължение на десетилетия, използвайки хемопоетични стволови клетки за лечение на някои видове рак.

Възрастните стволови клетки не могат да се диференцират в толкова много други видове клетки, колкото могат ембрионалните стволови клетки.

Индуцирани плурипотентни стволови клетки (iPSCs)

Учените наскоро откриха как да превърнат възрастните стволови клетки в плюрипотентни стволови клетки. Тези нови видове клетки се наричат ​​индуцирани плурипотентни стволови клетки (iPSCs). Те могат да се диференцират във всички видове специализирани клетки в тялото. Това означава, че те потенциално могат да произвеждат нови клетки за всеки орган или тъкан. За да създадат iPSCs, учените генетично препрограмират възрастните стволови клетки, така че те да се държат като ембрионални стволови клетки.

Пробивът създаде начин за „дедиференциране“ на стволовите клетки. Това може да ги направи по -полезни при разбирането на развитието на болестите. Учените се надяват, че клетките могат да бъдат направени от нечия собствена кожа за лечение на заболяване. Това ще помогне на имунната система да не отхвърли трансплантация на орган. В ход са изследвания за намиране на начини за безопасно производство на iPSCs.

Стволови клетки от кръв от пъпна връв и стволови клетки от околоплодна течност

Стволовите клетки от кръв от пъпна връв се събират от пъпната връв след раждането. Те могат да бъдат замразени в клетъчни банки за употреба в бъдеще. Тези клетки са успешно използвани за лечение на деца с рак на кръвта, като левкемия и някои генетични кръвни нарушения.

В амниотичната течност са открити и стволови клетки. Това е течността, която заобикаля развиващото се бебе в утробата на майката. Необходими са обаче повече изследвания, за да се разбере потенциалната употреба на стволови клетки от околоплодната течност.

Противоречие при изследване на стволови клетки

Възрастните стволови клетки не представляват никакви етични проблеми. Въпреки това през последните години имаше противоречия около начина на получаване на човешки ембрионални стволови клетки. По време на процеса на събиране на ембрионални стволови клетки, ембрионът се унищожава. Това поражда етични притеснения при хората, които вярват, че унищожаването на оплоден ембрион е морално погрешно.

Противниците вярват, че ембрионът е живо човешко същество. Те не смятат, че оплодените яйца трябва да се използват за изследвания. Те твърдят, че ембрионът трябва да има същите права като всеки друг човек и че тези права трябва да бъдат защитени.

Привържениците на изследванията на стволови клетки, от друга страна, смятат, че ембрионите все още не са хора. Те отбелязват, че изследователите получават съгласие от двойката донори, чиито яйцеклетки и сперматозоиди са били използвани за създаването на ембриона. Поддръжниците също така твърдят, че оплодените яйца, създадени по време на ин витро оплождането, така или иначе ще бъдат изхвърлени, така че може да се използват по-добре за научни изследвания.

С пробивното откритие на iPSCs може да има по -малка нужда от човешки ембриони в изследванията. Това може да помогне за облекчаване на притесненията на тези, които са против използването на ембриони за медицински изследвания. Ако обаче iPSC имат потенциал да се развият в човешки ембрион, изследователите теоретично биха могли да създадат клонинг на донора. Това представлява друг етичен въпрос, който трябва да се вземе предвид. Много държави вече имат действащо законодателство, което ефективно забранява клонирането на хора.

Федерални разпоредби за изследване на стволови клетки

В Съединените щати федералната политика по отношение на изследванията на стволови клетки се развива с течение на времето, тъй като различни президенти встъпват в длъжност. Важно е да се отбележи, че нито един федерален регламент никога не е забранявал изрично изследванията на стволови клетки в Съединените щати. По -скоро регламентите поставят ограничения за публичното финансиране и използване. Някои държави обаче са наложили забрани за създаването или унищожаването на човешки ембриони за медицински изследвания.

Политика за стволови клетки при бившия президент Джордж Буш

През август 2001 г. бившият президент Джордж Буш одобри закон, който ще осигури федерално финансиране за ограничени изследвания на ембрионални стволови клетки. Такова изследване обаче трябва да отговаря на следните критерии:

• Процесът на прибиране на реколтата, който включва унищожаването на ембриона, е започнал преди 21:00 часа на 9 август 2001 г.
• Стволовите клетки са получени от ембрион, създаден за репродуктивни цели и вече не е необходим.
• Беше получено информирано съгласие за даряването на ембриона и дарението не включваше финансово възнаграждение.

Политика за стволови клетки при президента Барак Обама

През март 2009 г. президентът Барак Обама оттегли изявлението на бившия президент Буш и пусна изпълнителна заповед 13505. Заповедта премахна ограниченията за федерално финансиране за изследване на стволови клетки. Това позволи на Националните здравни институти (NIH) да започнат финансиране на изследвания, които използват ембрионални стволови клетки. След това NIH публикува насоки за установяване на политиката, според която ще финансира научни изследвания. Насоките са написани, за да се гарантира, че всички финансирани от NIH изследвания върху човешки стволови клетки са морално отговорни и научно значими.

Примери за изследване на стволови клетки

Изследванията на стволови клетки продължават в университети, изследователски институции и болници по целия свят. Изследователите в момента се фокусират върху намирането на начини да контролират как стволовите клетки се превръщат в други видове клетки.

Процесът на клетъчна диференциация

Основна цел на изследванията върху ембрионалните стволови клетки е да се научи как недиференцираните стволови клетки се превръщат в диференцирани стволови клетки, които образуват специфични тъкани и органи. Изследователите също се интересуват от това как да контролират този процес на диференциация.

През годините учените са разработили методи за манипулиране на процеса на стволови клетки за създаване на определен тип клетки. Този процес се нарича насочена диференциация. Скорошно проучванесъщо откри първите стъпки в начина, по който стволовите клетки се трансформират в мозъчни клетки и други видове клетки. Продължават още изследвания по тази тема.

Клетъчни терапии

Ако изследователите могат да намерят надежден начин за насочване на диференциацията на ембрионални стволови клетки, те може да могат да използват клетките за лечение на определени заболявания. Например, като насочат ембрионалните стволови клетки да се превърнат в клетки, произвеждащи инсулин, те могат да успеят да трансплантират клетките в хора с диабет тип 1.

Други медицински състояния, които потенциално могат да бъдат лекувани с ембрионални стволови клетки, включват:

• травматично увреждане на гръбначния мозък
• удар
• тежки изгаряния
• ревматоиден артрит
• сърдечно заболяване
• загуба на слуха
• заболяване на ретината
• Болест на Хънтингтън
• болестта на Паркинсон

Калифорнийската агенция за стволови клетки предоставя подробен списък с програмите за болести и клиничните изпитвания, които в момента се провеждат в изследванията на стволови клетки. Примерите за такива проекти включват:

• инжектиране на модифицирани стволови клетки директно в мозъка след инсулт
• използване на стволови клетки за заместване на увредени клетки във вътрешното ухо, които откриват звук, помагайки за възстановяване на слуха
• промяна на гените на стволови клетки, за да ги направи устойчиви на болести, като СПИН, и след това да ги вмъкне в хора с болестта
• култивиране на стволови клетки за възстановяване на крехките кости на хора с остеопороза

Използване на стволови клетки за тестване на нови лекарства

Изследователите също използват диференцирани стволови клетки, за да тестват безопасността и ефективността на новите лекарства. Тестването на лекарства върху човешки стволови клетки премахва необходимостта от тестването им върху животни.

Взимането

Изследванията на стволови клетки имат потенциал да окажат значително влияние върху човешкото здраве. Съществуват обаче някои противоречия относно развитието, използването и унищожаването на човешки ембриони. Учените може да успеят да облекчат тези притеснения, като използват нов метод, който може да превърне възрастните стволови клетки в плюрипотентни стволови клетки, които могат да се променят във всеки тип клетки. Това би премахнало необходимостта от ембрионални стволови клетки в изследванията. Подобни открития показват, че е постигнат голям напредък в изследванията на стволови клетки. Въпреки тези постижения, има още много да се направи, преди учените да успеят да създадат успешно лечение чрез терапия със стволови клетки.