I metodi per ottenere celle pluripotent

Il biologo dr. Doping dice su crescita pluripotent celle, la riprogrammazione genetica e «il cocktail magico Yamanaka».The pluripotent le celle differisce da multipotente? Quali sono le cellule staminali pluripotent sono in medicina clinica? Che cosa è un «cocktail magico Yamanaka»?

Lo sviluppo intensivo di scienze biologiche ha condotto in anni recenti a nuove tecnologie per essere la base di medicina dello XXI secolo. Originalmente questi includono il gene e le tecnologie di cella, che sono adesso quasi inseparabili. L'introduzione di geni che lavorano in cella lo fa cambiare la sua funzione, per esempio stimolare il sistema immunitario. Basato su questo principio, i vaccini di cancro sono sviluppati oggi. Con l'aiuto di geni può cambiare il destino di celle e trasferirlo a uno stato embrionale, quando diventa la proprietà di pluripotency è la capacità di creare ancora una volta un organismo intero. Questa tecnologia semplice lo fa possibile esistere per ogni le cellule staminali individuali. Comunque, non sempre possiamo esattamente riprodurci le condizioni hanno specializzato cellule staminali che esistono nel corpo, insieme con un'influenza importante sulla genetica della funzione finale delle celle comincia a esercitare epigenetics. Si scopre che molto più rimane inesplorato, ma non tocca con l'uso attento di gene e terapia di cella in prove cliniche di una gamma sufficientemente grande di malattie.

Il corpo umano, il corpo intero è composto di un gran numero di celle - 1014 celle, una quantità decente, mezzo quadrillion. E tutta questa varietà e il numero di celle sono derivati da una cella sola, che succede dopo fertilizzazione. È questa cella ha cominciato a dividersi, provocando una varietà di tessuti - e abbiamo molta varietà di tessuti, più di 200 tipi - e che la quantità colossale di 1014 celle. Le celle si sono moltiplicate, diventando più varie. È chiaro che in questa cella doveva esser posato tutto il potenziale di questo sviluppo che, in primo luogo, può molte volte per condividere, raddoppiare - non così tanto in effetti, se conta, arriva 55-60. D'altra parte, questa divisione fuggevole, per dare una varietà di tessuto ai nostri occhi, capelli, pelle, il sangue e così via.

Questi la potenza che è stato grande. Se parliamo la lingua di scienza, la parola «grande» nel latino può essere un «multi» e «pluri», per esempio, e la scatola superiore dalla serie può essere - multipotente, pluripotent. Queste scatole superiori dalla serie, multi e pluri sebbene sembrino il significato simile ma linguisticamente diverso. Multi - è per lo più nel numero e pluri - molto per una varietà di forme. La potenza e le celle che esistono originariamente nella formazione del corpo, gli scienziati hanno ricevuto il nome di pluripotent, di cui c'è una vasta gamma di tessuti. Più lontano, per costruire il tessuto, che deve quantificare il nostro organismo che ha una mano grande, un piede grande, e così via, le celle sono già diventate multipotenti, cioè a un gran numero di celle.

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Perché le celle iPS sono tutto. In effetti, sono celle molto divertenti. Se impariamo a dirigere questo pluripotency, faccia tutti loro, siamo per ogni persona sarà capace di creare il tessuto supplementare, che ha - la pelle, il sangue quella necessità.
La natura pluripotent delle celle esiste al momento di sviluppo dell'individuo, ma c'è un periodo molto breve di tempo. In esseri umani, queste celle esistono a blastocyst chiamato dello stadio di sviluppo embrionale, e c'è dodici ore. Allora cominciano a specializzarsi - prima che non sono pluripotent, e poi perdono pluripotency è diventato multipotente, e lo sviluppo dell'organismo succede.

Si ha constatato che queste celle possono essere a questo stadio, allo stadio blastocyst, ritirarsi (il primo è stato un topo, certamente, non una persona), inserisca un piatto di cultura e continui di alzarli. Cresceranno fuori del corpo, e può imparare a tenerli in un tale stato che ritengono tutte le loro proprietà. Che proprio «ritiene le loro proprietà?» Questo significa che se porasti sul piatto per un po', perfino qualcosa per fare con loro come possibile, qualsiasi manipolazione genetica, e poi entrare indietro nella cavità del blastocyst, da cui sono stati presi, e l'impianto blastocyst femminile - l'embrione si sviluppa, continua il processo intero - allora sarà nato un topo normale.

Dopo che lavorammo con celle pluripotent in cultura, tuttavia ritennero le proprietà di pluripotency - danno i tessuti del corpo e gli organi.

D'altra parte, possiamo lavorare con loro nel laboratorio. E, per di più, possiamo effettuare una varietà di modifiche genetiche. Per effettuare modifiche genetiche e ricevere il Premio Nobel nel 2007 fu assegnato sulla base di topo pluripotent cellule staminali dopo questo animale. Hanno assegnato all'inglese e due americani il Premio Nobel per cellule staminali pluripotent, e per il fatto che hanno portato con loro una manipolazione certa.

Questo topo. È anche possibile ottenere celle pluripotent a uomo. Per fare questo, certamente, non deve fare niente speciale. Tutti probabilmente familiari con la tecnologia che è stata usata durante più di 30 anni in medicina clinica - sono in fertilizzazione vitro, «i bambini di provetta». Come risultato dell'applicazione di embrioni prodotti di questa tecnologia allo stadio blastocyst, da cui o due stanno per piantare a donne e bambini ottengono il resto o vanno al deposito, se accetta di pagare per il loro immagazzinamento, o, in generale, è rilasciato.
Da lanciato o quelli che non sono adatti per innesto in qualità, anche, possono ottenere cellule staminali umane pluripotent, il dare, in effetti, questi embrioni destinati per le immondizie, una seconda vita. Ma una seconda vita fuori del corpo, nelle mani di scienziati, e per essere capace di usarli con scopi clinici.

Perché sono così preziosi a scienziati e medicina clinica? Non solo a causa di loro può ottenere un topo intero con alcuni geni lontani. Il primo topo le cellule staminali embrionali furono ottenute nel 1981, e le cellule staminali embrionali umane fu ottenuto nel 1998, e durante quel tempo la gente imparò a produrre cellule staminali pluripotent da una varietà enorme di celle specializzate di tessuti fuori del corpo. Non nel topo e nel laboratorio. Cosa significa? Questo significa che possiamo usare queste celle a, per esempio, coltivato nel sangue di laboratorio, il fegato, la pelle, gli occhi, un gran numero vero di tessuti e specialità di cella, che possono entrare comode.


Certamente, c'è sempre un problema che affrontiamo in trapianto: possiamo coltivarli, e se saranno compatibili con il corpo, di cui hanno bisogno? Infatti, un tal problema è quello perché quelle linee di cellule staminali pluripotent, che abbiamo ricevuto come risultato della loro eliminazione del blastocyst, certamente, devono esser accordate al destinatario. Vuole il tempo, ma è reale.

Come considerato da scienziati giapponesi, scienziati britannici - le cifre poco diverse per popolazioni diverse, quindi mi concentro su quella nota - la popolazione Immunofenotipichesky giapponese sono in modo imparziale omogenee, cioè la compatibilità di tessuto nella popolazione giapponese sarà più alta. Quindi è necessario solo 50 linee di cellule staminali pluripotent preparate alla popolazione giapponese, in modo che siano compatibili con il 70% della popolazione giapponese. In generale, un numero molto piccolo di numerabili. Ma ancora ci sono difficoltà. Il progresso di umanità si sposta. Perché distruggono un embrione? Ci lasci non distruggere - questo è il primo. Il secondo - certamente, voglio fare a cellule staminali pluripotent, attraverso cui possiamo ottenere il tessuto giusto, siamo stati i più compatibili con la persona.

Come farlo? A questa fine, le due tecnologie sono state sviluppate, per quello che nel 2012 fu assegnato il Premio Nobel. La prima tecnologia - è il trasferimento di un nucleo di cella somatico in un enucleated oocyte - un nome lungo, ma non tema lui, tutti i giornalisti, tutta la gente sa il termine «la clonazione».
E il secondo - uno scienziato giapponese ha ricevuto la sua parte del Premio Nobel perché usa geni solo quattro geni, imparati per ottenere cellule staminali pluripotent da qualsiasi cella di modo di vivere adulta di organismi. Questo è la scoperta più meravigliosa perché, rispetto a di clonazione, è tecnologicamente molto più facile. Nessuna necessità del trasferimento del nucleo, l'uovo non è necessario - di nuovo, ci sono alcuni problemi etici nel caso di clonazione.

L'uso di geni o la riprogrammazione genetica, per cui lo scienziato giapponese Shinya Yamanaka ha ricevuto la sua parte del Premio Nobel, certamente, come una sorta di magia. Proprio per questo questi quattro geni sono stati chiamati «il cocktail magico Yamanaka».
Questi quattro geni possono esser introdotti in qualsiasi cella nell'organismo adulto. Per esempio, prenda le celle della pelle nel laboratorio per introdurre questi geni in loro, e - lo e guardare! - Poco dopo, un mese e mezzo, si convertono in celle che saranno esattamente lo stesso con celle che abbiamo isolato da blastocysts, cioè dal primo pluripotent le cellule staminali, su cui abbiamo parlato, che sono anche chiamati il gambo embrionale. Queste celle sono chiamate cellule staminali pluripotent indotte. È, sono stati una volta che somatico (soma - un corpo del nostro corpo), ma per l'introduzione di fattori genetici a riprogrammazione è successo, il cambiamento di programma: l'adulto sono ritornati allo stato embrionale e hanno acquisito la proprietà di pluripotency. Nello stesso momento, se prendiamo il topo ha indotto cellule staminali pluripotent, che è fatto della pelle usando un gene, possiamo entrare indietro nella cavità del blastocyst, il blastocyst ha innestato il topo, l'impianto, e dai cuccioli sono nati.

È, se prendiamo un pezzo di pelle di coda di topo, aggiunga quattro geni che introduciamo in un blastocyst, per impiantare il topo, il topo sarà nato dalla coda del topo.

Questo è abbastanza una scoperta notevole. È notevole non solo in termini di ottenimento dei topi, è anche importante con scopi medici. Questo significa che oggi possiamo per tutti per fare cellule staminali pluripotent da queste cellule staminali pluripotent fare per quel tessuto di annuncio personale di persona o preparazioni di cella, per esempio, usarli con scopi di medicina rigenerativa o studiare malattie certe, che oggi non possono esser studiate, come malattie di neurodegenerative. Non possiamo arrivare nella gente che soffre di neuroni. Comunque, possiamo prendere un pezzo di pelle, riprogrammata a uno stato di pluripotent, per ricevere su questi neuroni e i neuroni giocano la malattia phenotype, che fluisce nell'individuo. Ma non possiamo arrivare a neuroni. È, abbiamo una «seconda persona» nel laboratorio per lo studio, usando la tecnologia e riprogrammando pluripotent cellule staminali.