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Cellule staminali

12 Dec 2016

Il biologo dr. Doping racconta sui metodi di cura di malattie con cellule staminali e prospettive di sviluppo di questa tecnologia.

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Il concetto di cellule staminali è stato introdotto per spiegare perché gli organismi multicellulari che hanno tessuti specializzati diversi rimangono immutati durante tempo e spazio nel processo di vita. Quando il corpo vive, costantemente perde quelli o altre celle. Per esempio, una persona perde uno strato protettivo di celle - le celle della pelle, questo costantemente le celle morenti, le celle intestinali muoiono uno dopo l'altro. Ma nello stesso momento teniamo la stessa apparizione, continuiamo di vivere, combattere infezioni, consumare il cibo. Le celle nell'organismo adulto sono recuperate e hanno ripreso il suo posto.

La cellula staminale è una cella che esiste nel corpo a qualsiasi stadio di sviluppo, può condividere e riprodursi rimane costante. D'altra parte, il tempo necessario dividendolo può cambiare il suo programma e creare altri tipi di cella nuovi, specializzati. Quanto i tipi di cella più specializzati possono produrre cellule staminali, tanto più grande la sua potenza ha considerato possibilità. Ci sono tipi diversi di cellule staminali: oligopotent, multipotente, pluripotent. Le celle di Oligopotent possono dare una varietà molto piccola di celle specializzate. Le cellule staminali multipotenti possono dare una varietà sufficientemente grande di tipi di cella specializzati. Per esempio, il sangue la cellula staminale multipotente, dividendosi può succedere da circa 20 tipi diversi di celle di sistema immunitario. Se cellule staminali di sangue di trapianto in un topo che non ha meccanismi di hematopoiesis, l'animale completamente recupereranno hematopoiesis. Ci sono anche i pluripotent celle. Per esempio, le celle embrionali, che allora ha luogo più di duecento tipi diversi di tessuti umani specializzati, chiamati pluripotent.

Cellula staminale prima ricerca

Per la prima volta il termine «cellula staminale» è stato usato dallo scienziato tedesco Valentin Haakerom alla fine dello XIX secolo. Ha usato il termine nelle sue scritture, ma non gli ha dato nessuno sviluppo ulteriore. Uno scienziato russo Alexander Maximov nel suo studio pubblicato nel 1909, ha sviluppato questo termine. Per esempio, le celle di sangue Maximov ha costruito una teoria di cellule staminali e ha spiegato che può esser ottenuta da discendenti specializzati. La prima prova sperimentale che le cellule staminali proprio esistono in natura, ottenuta dagli scienziati americani James Fino a ed Ernest McCulloch negli anni 1960. Hanno irradiato i topi con una dose letale di radiazione e li hanno salvati da morte innestando solo una cellule staminali di sangue sole.

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Fino a e McCulloch ha dimostrato sperimentalmente prima la teoria sviluppata di cella formante il sangue nel midollo osseo. Gli scienziati allora russi Alexander Friedenstein e Joseph Chertkov hanno mostrato che il midollo osseo non è solo hematopoietic cellule staminali ma anche le cellule staminali stromal cosiddette che provocano l'osso, la cartilagine, il grasso. Joseph Chertkov ha constatato che, nonostante tutte le cellule staminali - hematopoietic e stromal - siano vicino, non possono scambiare le loro funzioni. Le cellule staminali di Hematopoietic produrranno celle di sangue solo specializzate e la cellula staminale stromal produrrà celle solo specializzate dell'osso, la cartilagine. Queste cellule staminali sono specializzate.

La prossima pietra miliare nel campo di cellule staminali è stata una prova sperimentale dell'esistenza di cellule staminali embrionali. Nel 1981, gli scienziati e la parallela di Kaufman e di Matthew Martin Evans con Martin Gale per esempio dimostrarono l'esistenza di topo le cellule staminali embrionali che sono pluripotent. Hanno proprietà uniche completamente da un lato, può esser mantenuto indefinitamente fuori del corpo senza cambiare le proprietà dell'altro - in condizioni certe di contatto con l'ambiente esterno, per esempio indietro nel corpo può provocare una varietà di tessuti o l'organismo di modo di vivere intero. Più tardi, nel 2007, per la manipolazione genetica di gambo embrionale il Premio Nobel fu assegnato alle celle. Il prossimo e l'ultimo fino a oggi, una grande scoperta in questa area fu la pubblicazione di uno scienziato giapponese Shinya Yamanaka nel 2006, la tecnologia di celle adulte riprogrammanti somatiche a stato di cellula staminale embrionale. Queste celle indotte sono chiamate cellule staminali pluripotent. Nel 2012, per la sua tecnologia e le sue domande potenziali Shinya Yamanaka vinse il Premio Nobel. La prima applicazione di successo di cellule staminali deve esser considerata come un trapianto di midollo osseo, che Edward Donnell Thomas spese nel 1964. Per questo ricevè il Premio Nobel nel 1990. Poiché le cellule staminali di sangue sono efficacemente usate in depurazione hematological le malattie.

Ottenimento di cellule staminali

I metodi per ottenere cellule staminali sono unici per ogni tipo. Nel corpo, alcune celle sono circondate da altre celle e non possono esistere separatamente. Hanno bisogno di nicchie speciali in cui possono sentirsi comodi. Perciò, le condizioni speciali sono necessarie per ogni tipo di cella specializzato. Per esempio, hematopoietic le cellule staminali isolate originalmente da midollo osseo da separazione di quelle celle che sono attaccate alle superficie e quelle celle galleggerà. Il sangue - un tessuto liquido che da nessuna parte è attaccato. Basato su questa proprietà, è possibile separarsi quelle celle compreso cellule staminali di sangue sono. Più lontano, deve mettere la cellula staminale di sangue in risalto, è necessario condurre la manipolazione tecnica complicata usando marcatori selettivi cosiddetti. E di celle aderenti può ricevere il midollo osseo stromal le cellule staminali.

Per isolare cellule staminali nel cervello, è necessario penetrare in aree certe del cervello. Solo là può esser trovato un piccolo numero di cellule staminali nel cervello. Compiamo queste procedure con la persona problematica. Se l'aspirazione che, cioè prende il midollo osseo - è un'operazione relativamente semplice, allora entri in una testa alla persona, faccia trepanation - il problema. Soltanto ottenga le cellule staminali dei capelli. È abbastanza stirarsi capelli e mettere le celle di bozzoli di capelli in condizioni ambientali certe con fattori di crescita. Le cellule staminali di capelli ottenute.

Per quanto riguarda cellule staminali embrionali umane sono derivati dalla massa di cella interna di blastocysts, che sono intesi per distruzione. Questo gruppo di celle che crescono durante il quinto giorno dopo in procedura di fertilizzazione vitro (IVF). Normalmente durante IVF il blastocysts ha ottenuto circa una dozzina. Si accoppi il migliore di loro viene all'innesto e sviluppandosi in un embrione. Il resto del blastocyst può esser immagazzinato per un pagamento, o semplicemente buttato via. La scienza provvede un'opportunità di usare questo gruppo di celle immature per studiare lo sviluppo di processi e salvare altra gente. Il mondo di oggi è buttato fuori in una base settimanale circa 20-25 mila blastocysts ottenuti per IVF. A causa delle loro proprietà uniche di questa cultura di cella condizioni è l'organismo più complesso.

Le cellule staminali pluripotent indotte possono esser ottenute da qualsiasi cella adulta, per esempio la pelle o il sangue. Le celle sono state trasferite a condizioni di laboratorio e poi hanno organizzato manipolazioni tecnologiche: riprogrammando l'utilizzazione di gene definito, cioè, un cambiamento del programma genetico, il ritorno delle celle a uno stato embrionale, giovanile. Lo sviluppo di questa tecnologia è adesso già permette di fare a meno dell'uso di geni, ma tuttavia c'è un cambiamento del programma genetico di lavoro. Ogni tipo di cella è unico e richiede il suo metodo, unico per isolare e mantenere.

L'uso di cellule staminali

Oggi, le celle di sangue di gambo sono state usate con successo nella cura di malattie hematological. La gente trattata cancro delle cellule staminali di sangue già dal 1964. Veramente, non tratti le celle, e ridotto dopo trattamento. Se c'è una trasformazione maligna di celle di sangue, i farmaci uccideranno tutte le celle di sangue e poi hanno trapiantato cellule staminali di sangue sane, per esempio, da un donatore. L'efficienza media di celle hematopoietic nel trattamento di alcune forme di cancro arriva al 70-80%.

Ma l'uso molto diffuso di cellule staminali per trattare fini di malattie. Tutte le altre tecnologie sono in vari stadi di prove cliniche. Per esempio, adesso ci sono prove cliniche per la cura di diabete. Con questo scopo, cellule staminali embrionali umane. Da loro ricevono celle di beta specializzate e li ha trapiantati alla gente. Inoltre, c'è seconda fase di prove cliniche dell'uso di cellule staminali embrionali umane per restaurare la vista. Questa terapia mostra la buon'efficacia e, quel che più importa, permette la gente con forme ereditarie della malattia acquisiscono la vista. Anche ha cominciato a provare riprogrammato ha persuaso cellule staminali pluripotent a produrre l'epitelio di pigmento e il restauro di vista in cambiamenti collegati all'età che succedono nella macula - la parte centrale dell'occhio. Certamente, non tutti limitati a ciò, sono in prove cliniche per l'uso di celle derivate da midollo osseo e tessuto adiposo. Si scopre che il tessuto adiposo è molto attraente in termini di ottenimento di cellule staminali. In totale nel mondo vuole circa 4 migliaiaa di prove cliniche usando cellule staminali, ma le tecnologie approvate sono quasi inesistenti.

Sviluppo nel campo di tecnologia di cellula staminale

Durante i pochi decenni passati, considerevolmente diminuì il tasso d'introduzione di farmaci elaborati usando le tecnologie dello XX secolo. I progressi in genomics e biologia di cella provvedono nuove opportunità di rivolgersi non solo ai sintomi di malattia, ma anche le cause di radice. Per accelerare l'introduzione di tecnologie moderne praticamente in molti paesi prendono i programmi necessari. Negli Stati Uniti adottò l'iniziativa Californiana del finanziamento di ricerca su cellule staminali embrionali nella quantità di $3 miliardi durante 10 anni e accelerò la traduzione di progressi scientifici in pratica. In questo e altri programmi attivamente sviluppano la ricerca sulla cura di diabete, cancro, restauro di vista, cura di malattie neurodegenerative, in Morbo di Parkinson particolare e lesioni di midollo spinale. Gli scienziati hanno trapiantato neuroni ottenuti nel laboratorio per restaurare le aree intaccate di malattia danneggiata di tessuto neurale.

Nell'Europa, anche sono in prove cliniche di terapia in degenerazione macular collegata all'età usando celle di RPE derivate da cellule staminali embrionali umane. Gli scienziati hanno investigato la possibilità di trattamento di celle di Morbo di Parkinson ottenute da materiale fetale. Le prove cliniche progettate saranno usate già i neuroni derivati da celle riprogrammate. Indubbiamente, gli studi sono di una natura diversa, quando le celle, eg, il sangue o il grasso hanno usato per la cura di malattie neurodegenerative. Le ragioni per questo non sono molto chiare, ma se aiuterà, poi perché non usarlo? In Giappone, le prove cliniche attive usando l'essere umano hanno indotto cellule staminali pluripotent.

Parecchie patologie tale come collegato all'età macular la degenerazione, il diabete, Parkinson, la malattia cardiaca, sono l'obiettivo di prove cliniche in corso. Ha perfino emendato la legge federale su prodotti medicinali per accelerare l'entrata di nuovi prodotti terapeutici. Questi cambiamenti agevolano e accelerano il tempo a mercato di prodotti innovativi, si aspetta che i cambiamenti nella legge ridurranno il periodo di ritiro di medicina da 15 a 5-7 anni.

Adesso, molti studi sono venuti al fatto che la tecnologia necessaria per lavorare più a lungo in topi e in esseri umani. Condurre studi sperimentali in esseri umani dovrà ancora fare la tecnologia al sicuro ed efficace. Se con competenza e l'approccio responsabile a ricerca e promozione dei farmaci, possono avere una garanzia del 100 percento a mercato.

Questioni aperte

Se si guarda nello specchio, può vedere che ogni cella è in posto. E è stato a causa del processo naturale di sviluppo individuale. Nei laboratori siamo capaci di ottenere molte celle diverse che sono simili alle celle del corpo. Adesso l'umanità deve sviluppare una tale tecnologia con cui la cella desiderabile può esser sostituita da qualche parte sul corpo. Il problema principale che esiste ed esisterà per molto tempo - è quello di garantire l'acquisizione delle celle giuste nel tempo giusto e il posto giusto. Questo problema i dottori deciderà nel prossimo decennio.


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