Stammzellenforschung

Die Stammzellenforschung gewinnt zunehmend an Bedeutung, da diese Zellen zur Behandlung einer Vielzahl von Krankheiten eingesetzt werden können. Stammzellen sind unspezialisierte Zellen des Körpers, die die Fähigkeit besitzen, sich zu spezialisierten Zellen zu entwickeln Organe oder sich zu Geweben entwickeln. Im Gegensatz zu spezialisierten Zellen haben Stammzellen die Fähigkeit, sich zu replizieren Zellzyklus viele Male, für lange Zeiträume. Stammzellen stammen aus mehreren Quellen im Körper. Sie kommen in reifem Körpergewebe, Nabelschnurblut, fötalem Gewebe, der Plazenta und in Embryonen vor.

Funktion der Stammzellen

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Die Stammzellforschung konzentriert sich auf die Nutzung von Stammzellen zur Erzeugung spezifischer Zelltypen für die Behandlung von Krankheiten. Bildnachweis: Gemeinfreie Bilder

Stammzellen entwickeln sich im Körper zu Geweben und Organen. Bei manchen Zelltypen, wie z Haut Gewebe uGehirnGewebe, sie können sich auch regenerieren, um den Ersatz beschädigter Zellen zu unterstützen. Mesenchymale Stammzellen spielen beispielsweise eine wichtige Rolle bei der Heilung und dem Schutz von geschädigtem Gewebe. Mesenchymale Stammzellen werden abgeleitet Knochenmark und zu Zellen führen, die sich spezialisiert bilden Bindegewebe , sowie Zellen, die die Bildung von unterstützen Blut . Diese Stammzellen sind mit unseren assoziiert Blutgefäße und greifen ein, wenn Gefäße beschädigt werden. Die Funktion der Stammzellen wird durch zwei wichtige Wege gesteuert. Ein Weg signalisiert die Zellreparatur, während der andere die Zellreparatur hemmt. Wenn Zellen abgenutzt oder beschädigt werden, veranlassen bestimmte biochemische Signale adulte Stammzellen dazu, mit der Reparatur von Gewebe zu beginnen. Wenn wir älter werden, werden die Stammzellen im älteren Gewebe durch bestimmte chemische Signale daran gehindert, normal zu reagieren. Studien haben jedoch gezeigt, dass sich älteres Gewebe wieder selbst reparieren kann, wenn es in die richtige Umgebung gebracht und den entsprechenden Signalen ausgesetzt wird.

Woher wissen Stammzellen, welche Art von Gewebe sie werden sollen? Stammzellen haben die Fähigkeit, sich zu differenzieren oder in spezialisierte Zellen umzuwandeln. Diese Differenzierung wird durch interne und externe Signale reguliert. Eine Zelle Gene steuern die für die Differenzierung verantwortlichen internen Signale. Zu den externen Signalen, die die Differenzierung steuern, gehören Biochemikalien, die von anderen ausgeschieden werden Zellen , das Vorhandensein von Moleküle in der Umgebung und Kontakt mit benachbarten Zellen. Die Stammzellmechanik, also die Kräfte, die Zellen auf die Substanzen ausüben, mit denen sie in Kontakt kommen, spielt eine entscheidende Rolle bei der Differenzierung von Stammzellen. Studien haben gezeigt, dass sich erwachsene menschliche mesenchymale Stammzellen entwickeln Knochen Zellen, wenn sie auf einem steiferen Stammzellgerüst oder einer Matrix kultiviert werden. Wenn sie auf einer flexibleren Matrix gezüchtet werden, entwickeln sich diese Zellen zu fett Zellen.

Stammzellenproduktion

Obwohl die Stammzellforschung bei der Behandlung menschlicher Krankheiten viel versprechend ist, ist sie nicht unumstritten. Ein Großteil der Kontroverse in der Stammzellenforschung dreht sich um die Verwendung embryonaler Stammzellen. Denn bei der Gewinnung embryonaler Stammzellen werden menschliche Embryonen zerstört. Fortschritte in Stammzellstudien haben jedoch Methoden zur Induktion anderer hervorgebracht Stammzelltypen Eigenschaften embryonaler Stammzellen anzunehmen. Embryonale Stammzellen sind pluripotent, das heißt, sie können sich zu nahezu jedem Zelltyp entwickeln. Forscher haben Methoden entwickelt, um adulte Stammzellen in induzierte pluripotente Stammzellen (iPSCs) umzuwandeln. Diese genetisch veränderten adulten Stammzellen werden veranlasst, als embryonale Stammzellen zu fungieren. Wissenschaftler entwickeln ständig neue Methoden, um Stammzellen zu erzeugen, ohne menschliche Embryonen zu zerstören. Beispiele für diese Methoden sind:

Kerntransfer somatischer Zellen
Forschern ist es gelungen, menschliche embryonale Stammzellen mithilfe einer Technik namens somatischer Zellkerntransfer (SCNT) herzustellen. Dieser Prozess beinhaltet das Entfernen der Kern aus einer unbefruchteten Eizelle und ersetzt sie durch den Zellkern einer anderen Zelle. In dieser Studie wurden menschliche Hautzellkerne in unbefruchtete, entkernte (entferntes genetisches Material) Eizellen transplantiert. Diese Zellen entwickelten und produzierten embryonale Stammzellen. Die Stammzellen hatten keine Chromosomenanomalien und eine normale Genfunktion.
In embryonale Stammzellen umgewandelte menschliche Hautzellen Genetische Umprogrammierung
Forscher der Universität Lund in Schweden haben eine Technik entwickelt, um verschiedene Arten von Nervenzellen ab Erwachsenen Haut Gewebe. Durch die Aktivierung spezifischer Hautzellgene können Bindegewebszellen, sogenannte Fibroblasten, so umprogrammiert werden, dass sie sich zu Neuronen entwickeln. Im Gegensatz zu anderen Reprogrammierungstechniken, bei denen erwachsene Hautzellen in induzierte pluripotente Stammzellen (iPSCs) umgewandelt werden müssen, bevor sie zu Nervenzellen werden, ermöglicht diese Technik die direkte Umwandlung von Hautzellen in Nervenzellen.
Neue Gentechnik wandelt Hautzellen in Gehirnzellen um MicroRNA-Methode
Forscher haben eine effizientere Methode zur Herstellung umprogrammierter Stammzellen entdeckt. Mit der microRNA-Methode können aus jeweils 100.000 verwendeten erwachsenen menschlichen Zellen etwa 10.000 induzierte pluripotente Stammzellen (iPSCs) hergestellt werden. Die derzeitige Methode zur Herstellung von iPSCs liefert nur weniger als 20 dieser umprogrammierten Zellen von 100.000 verwendeten erwachsenen menschlichen Zellen. Die microRNA-Methode könnte zur Entwicklung eines zellulären „Lagerhauses“ von iPSCs führen, die bei der Geweberegeneration verwendet werden könnten.
Neue hocheffiziente Methode zur Herstellung reprogrammierter Stammzellen

Stammzellen Therapie

Stammzellforschung ist notwendig, um Stammzelltherapiebehandlungen für Krankheiten zu entwickeln. Bei dieser Art der Therapie werden Stammzellen dazu angeregt, sich zu bestimmten Zelltypen zu entwickeln, um Gewebe zu reparieren oder zu regenerieren. Stammzelltherapien könnten zur Behandlung von Personen mit einer Reihe von Erkrankungen eingesetzt werden, darunter Multiple Sklerose, Rückenmark Verletzungen, nervöses System Erkrankungen, Herzerkrankungen, Kahlheit , Diabetes und Parkinson. Die Stammzelltherapie kann sogar ein potenzielles Mittel zur Erhaltung sein gefährdete Spezies . EIN Studie der Monash University weist darauf hin, dass Forscher einen Weg entdeckt haben, dem gefährdeten Schneeleoparden zu helfen, indem sie iPSCs aus Ohrgewebezellen erwachsener Schneeleoparden herstellen. Die Forscher hoffen, die iPSCs-Zellen dazu bringen zu können, sich zu bilden Gameten für die zukünftige Reproduktion dieser Tiere durch Klonen oder andere Methoden.

Quelle:

• Stammzellgrundlagen: Einführung. Im Informationen zu Stammzellen [Weltweite Website]. Bethesda, MD: National Institutes of Health, U.S. Department of Health and Human Services, 2002 [zitiert am Donnerstag, 26. Juni 2014] Verfügbar unter (http://stemcells.nih.gov/info/basics/pages/basics1.aspx)