Stamcel onderzoek
Stamcelonderzoek is steeds belangrijker geworden omdat deze cellen kunnen worden gebruikt om een verscheidenheid aan ziekten te behandelen. Stamcellen zijn niet-gespecialiseerde cellen van het lichaam die het vermogen hebben om zich te ontwikkelen tot gespecialiseerde cellen voor specifieke organen of om zich tot weefsels te ontwikkelen. In tegenstelling tot gespecialiseerde cellen, hebben stamcellen het vermogen om zich te repliceren via celcyclus vele malen, voor lange tijd. Stamcellen zijn afkomstig uit verschillende bronnen in het lichaam. Ze worden aangetroffen in volwassen lichaamsweefsels, navelstrengbloed, foetaal weefsel, de placenta en in embryo's.
Stamcelfunctie
Afbeeldingen in het publieke domein ' id='mntl-sc-block-image_2-0-1' />Stamcelonderzoek richt zich op het gebruik van stamcellen om specifieke celtypen te genereren voor de behandeling van ziekten. Afbeelding tegoed: Afbeeldingen in het publieke domein
Stamcellen ontwikkelen zich tot weefsels en organen in het lichaam. In sommige celtypen, zoals: huid weefsel enbreinweefsel, kunnen ze ook regenereren om te helpen bij de vervanging van beschadigde cellen. Mesenchymale stamcellen spelen bijvoorbeeld een vitale rol bij het genezen en beschermen van beschadigd weefsel. Mesenchymale stamcellen zijn afgeleid van: beenmerg en aanleiding geven tot cellen die gespecialiseerde vormen bindweefsels , evenals cellen die de vorming van bloed . Deze stamcellen zijn geassocieerd met onze aderen en in actie komen wanneer schepen beschadigd raken. Stamcelfunctie wordt gecontroleerd door twee belangrijke routes. De ene route signaleert celreparatie, terwijl de andere celreparatie remt. Wanneer cellen versleten of beschadigd raken, zorgen bepaalde biochemische signalen ervoor dat volwassen stamcellen gaan werken om weefsel te herstellen. Naarmate we ouder worden, worden de stamcellen in het oudere weefsel geremd door bepaalde chemische signalen om te reageren zoals ze normaal zouden doen. Studies hebben echter aangetoond dat ouder weefsel zichzelf weer kan herstellen als het in de juiste omgeving wordt geplaatst en wordt blootgesteld aan de juiste signalen.
Hoe weten stamcellen welk type weefsel ze moeten worden? Stamcellen hebben het vermogen om te differentiëren of te transformeren in gespecialiseerde cellen. Deze differentiatie wordt geregeld door interne en externe signalen. Een cel genen controle van de interne signalen die verantwoordelijk zijn voor differentiatie. Externe signalen die differentiatie regelen, omvatten biochemicaliën die door andere worden uitgescheiden cellen , de aanwezigheid van moleculen in de omgeving en contact met nabijgelegen cellen. Stamcelmechanica, de krachten die cellen uitoefenen op de stoffen waarmee ze in contact komen, spelen een cruciale rol bij stamceldifferentiatie. Studies hebben aangetoond dat volwassen menselijke mesenchymale stamcellen zich ontwikkelen tot: bot cellen wanneer gekweekt op een stijvere stamcelsteiger of matrix. Wanneer ze worden gekweekt op een flexibelere matrix, ontwikkelen deze cellen zich tot dik cellen.
Stamcelproductie
Hoewel stamcelonderzoek veelbelovend is gebleken voor de behandeling van ziekten bij de mens, is het niet zonder controverse. Een groot deel van de controverse over stamcelonderzoek draait om het gebruik van embryonale stamcellen. Dit komt omdat menselijke embryo's worden vernietigd tijdens het verkrijgen van embryonale stamcellen. Vooruitgang in stamcelstudies heeft echter geleid tot methoden voor het induceren van andere stamceltypes om de kenmerken van embryonale stamcellen over te nemen. Embryonale stamcellen zijn pluripotent, wat betekent dat ze zich tot bijna elk type cel kunnen ontwikkelen. Onderzoekers hebben methoden ontwikkeld om volwassen stamcellen om te zetten in geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPSC's). Deze genetisch gewijzigde volwassen stamcellen worden ertoe aangezet om als embryonale stamcellen te functioneren. Wetenschappers ontwikkelen voortdurend nieuwe methoden om stamcellen te genereren zonder menselijke embryo's te vernietigen. Voorbeelden van deze methoden zijn:
- Basisprincipes van stamcellen: inleiding. In Stamcelinformatie [Wereldwijde website]. Bethesda, MD: National Institutes of Health, U.S. Department of Health and Human Services, 2002 [geciteerd op donderdag 26 juni 2014] Beschikbaar op (http://stemcells.nih.gov/info/basics/pages/basics1.aspx)
Onderzoekers hebben met succes menselijke embryonale stamcellen geproduceerd met behulp van een techniek die somatische celkernoverdracht (SCNT) wordt genoemd. Dit proces omvat het verwijderen van de kern uit een onbevruchte eicel en vervangt deze door de kern van een andere cel. In deze studie werden menselijke huidcelkernen getransplanteerd in onbevruchte ontkernde (verwijderd genetisch materiaal) eicellen. Deze cellen gingen verder met het ontwikkelen en produceren van embryonale stamcellen. De stamcellen hadden geen chromosomale afwijkingen en een normale genfunctie.
Menselijke huidcellen omgezet in embryonale stamcellen
Onderzoekers van de Universiteit van Lund in Zweden hebben een techniek ontwikkeld om verschillende soorten zenuwcellen van volwassen huid zakdoek. Door specifieke huidcelgenen te activeren, kunnen bindweefselcellen, fibroblasten genaamd, worden geherprogrammeerd om zich te ontwikkelen tot neuronen. In tegenstelling tot andere herprogrammeringstechnieken, waarbij volwassen huidcellen moeten worden omgezet in geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPSC's) voordat ze zenuwcellen worden, maakt deze techniek het mogelijk dat huidcellen direct worden omgezet in zenuwcellen.
Nieuwe genetische techniek zet huidcellen om in hersencellen
Onderzoekers hebben een efficiëntere methode ontdekt om opnieuw geprogrammeerde stamcellen te maken. Met behulp van de microRNA-methode kunnen ongeveer 10.000 geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPSC's) worden geproduceerd uit elke 100.000 volwassen menselijke cellen die worden gebruikt. De huidige methode voor het produceren van iPSC's levert slechts minder dan 20 van deze geherprogrammeerde cellen op van elke 100.000 volwassen menselijke cellen die worden gebruikt. De microRNA-methode zou kunnen leiden tot de ontwikkeling van een cellulaire 'opslagplaats' van iPSC's die kunnen worden gebruikt bij weefselregeneratie.
Nieuwe, zeer efficiënte manier om geherprogrammeerde stamcellen te maken
Stamceltherapie
Stamcelonderzoek is nodig om stamceltherapiebehandelingen voor ziekten te ontwikkelen. Bij dit type therapie worden stamcellen ertoe aangezet zich te ontwikkelen tot specifieke soorten cellen om weefsel te herstellen of te regenereren. Stamceltherapieën kunnen worden gebruikt voor de behandeling van personen met een aantal aandoeningen, waaronder multiple sclerose, ruggengraat verwondingen, zenuwstelsel ziekten, hartaandoeningen, kaalheid , diabetes en de ziekte van Parkinson. Stamceltherapie kan zelfs een potentieel middel zijn om te helpen behouden bedreigde soort . EEN Monash University-studie geeft aan dat onderzoekers een manier hebben ontdekt om de bedreigde sneeuwluipaard te helpen door iPSC's te produceren uit oorweefselcellen van volwassen sneeuwluipaarden. De onderzoekers hopen de iPSCs-cellen te kunnen overhalen om zich te vormen gameten voor de toekomstige reproductie van deze dieren door middel van klonen of andere methoden.
Bron: