Mitä ovat kantasolut ja miksi ne ovat tärkeitä?

Ajatus ihohoidosta ja kehojen parantumisesta on erityisen kiehtova. Kantasolututkimus tuo regeneratiivisen lääketieteen askeleen lähemmäksi, mutta monet ideoista ja käsitteistä ovat edelleen kiistanalaisia. Joten mitkä ovat kantasolut ja miksi ne ovat niin tärkeitä?

Kantasolut ovat solutyyppi, josta voi kehittyä monia muita solutyyppejä. Kantasolut voivat myös uusiutua jakautumalla, vaikka ne olisivat olleet pitkään passiivisia.

Ihmiskeho vaatii toimiakseen monia erityyppisiä soluja, mutta se ei tuota kutakin solutyyppiä täysin muodostunutta ja käyttövalmiita. Sen sijaan se tuottaa kantasoluja, joilla on laaja valikoima mahdollisia toimintoja. Kantasoluista on kuitenkin oltava erityinen solutyyppi, jotta ne ovat hyödyllisiä.

Kun kantasolu jakautuu, uusista soluista voi joko tulla toinen kantasolu tai spesifinen solu, kuten verisolu, aivosolu tai lihassolu.

Tutkijat kutsuvat kantasolua erittelemättömäksi soluksi, koska siitä voi tulla mikä tahansa solu. Esimerkiksi verisolu on erilaistunut solu, koska se on jo tietyntyyppinen solu.

Kantasolut terapiassa

Kantasolut voivat tarjota avaimen regeneratiiviselle lääkkeelle, jossa keho parantaa itsensä.

Joissakin kudoksissa kantasoluilla on tärkeä rooli uudistumisessa, koska ne voivat helposti jakautua korvaamaan kuolleet solut.

Tutkijat uskovat, että kantasolujen toiminnan tunteminen voi johtaa mahdollisiin sairauksien, kuten diabeteksen ja sydänsairauksien, hoitoihin.

Esimerkiksi, jos jonkun sydän sisältää vaurioitunutta kudosta, lääkärit saattavat pystyä stimuloimaan terveiden kudosten kasvua siirtämällä laboratoriossa kasvatettuja kantasoluja henkilön sydämeen. Tämä voi saada sydänkudoksen uudistumaan.

Tutkijat pienimuotoisessa tutkimuksessa, joka julkaistiin Journal of Cardiovascular Translational Research testannut tämän menetelmän.

Tulokset osoittivat, että sydänkohtausten aiheuttama arpisen sydänkudoksen koko pieneni 40 prosenttia, kun lääkärit siirtivät kantasoluja vaurioituneelle alueelle.

Lääkärit ovat aina pitäneet tällaista arpia pysyvänä ja hoitamattomana.

Tähän pieneen tutkimukseen osallistui kuitenkin vain 11 osallistujaa. Tämän vuoksi on vaikea sanoa, johtuiko sydämen toiminnan paraneminen kantasolujen siirrosta vai johtuuko se jostakin muusta.

Esimerkiksi kaikki elinsiirrot tapahtuivat, kun yksilöille tehtiin sydämen ohitusleikkaus, joten on mahdollista, että sydämen toiminnan parantuminen johtui pikemminkin ohituksesta kuin kantasoluhoidosta.

Tutkimuksen jatkamiseksi tutkijat aikovat tehdä toisen tutkimuksen. Tähän tutkimukseen sisältyy kontrolliryhmä ihmisiä, joilla on sydämen vajaatoiminta ja joille tehdään ohitusleikkaus, mutta jotka eivät saa kantasoluhoitoa.

Toinen tutkimus julkaistiin Luontoviestintä vuonna 2016, on ehdottanut, että kantasoluhoidot voivat olla henkilökohtaisen diabeteksen hoidon perusta.

Hiirissä ja laboratoriossa kasvatetuissa viljelmissä tutkijat tuottivat menestyksekkäästi insuliinia erittäviä soluja kantasoluista, jotka ovat peräisin tyypin 1 diabetesta sairastavien ihmisten ihosta.

Jeffrey R.Millman, Washingtonin yliopiston lääketieteellisen korkeakoulun lääketieteen ja lääketieteellisen tekniikan apulaisprofessori ja ensimmäinen kirjoittaja, sanoo:

"Teoriassa, jos voimme korvata näiden henkilöiden vaurioituneet solut uusilla haiman beetasoluilla - joiden ensisijaisena tehtävänä on varastoida ja vapauttaa insuliinia verensokerin hallitsemiseksi -, tyypin 1 diabetesta sairastavat potilaat eivät enää tarvitsisi insuliinia."

Jeffrey R.Millman

Millman toivoo, että nämä kantasolupohjaiset beetasolut voisivat olla valmiita ihmisillä tehtäviin tutkimuksiin 3-5 vuoden kuluessa.

"Me kuvittelemme avohoitomenettelyä, jossa jonkinlainen soluilla täytetty laite sijoitettaisiin ihon alle", hän sanoi.

Kantasoluilla voi olla valtava potentiaali uusien hoitomuotojen kehittämisessä.

Kantasolut lääkekehityksessä

Tutkijat käyttävät kantasoluja uusien lääkkeiden kehittämiseen ja testaamiseen.

Yksi tapa, jolla tutkijat käyttävät kantasoluja tällä hetkellä, on uusien lääkkeiden kehittäminen ja testaaminen.

Kantasolutyyppiä, jota tutkijat yleisesti käyttävät tähän tarkoitukseen, kutsutaan indusoiduiksi pluripotenteiksi kantasoluiksi.

Nämä ovat soluja, joille on jo tehty erilaistuminen, mutta jotka tutkijat ovat geneettisesti "ohjelmoineet" uudelleen virusten avulla, jotta ne voivat jakaa ja tulla mistä tahansa soluista. Tällä tavoin ne toimivat kuin erilaistumattomat kantasolut.

Tutkijat voivat kasvattaa erilaistuneita soluja näistä pluripotenteista kantasoluista muistuttamaan esimerkiksi syöpäsoluja. Näiden solujen luominen tarkoittaa, että tutkijat voivat käyttää niitä syöpälääkkeiden testaamiseen.

Tutkijat tekevät jo tätä menetelmää käyttäen monenlaisia ​​syöpäsoluja. Koska ne eivät kuitenkaan vielä pysty luomaan soluja, jotka matkivat syöpäsoluja hallitusti, tuloksia ei ole aina mahdollista toistaa tarkasti.

Toimivatko nykyiset kantasoluterapiat?

Viime vuosina on avattu klinikkoja, jotka tarjoavat kantasoluhoitoja.

Vuonna 2016 julkaistu tutkimus Solun kantasolu laskettiin 570 näistä klinikoista pelkästään Yhdysvalloissa. Ne tarjoavat kantasolupohjaisia ​​hoitomuotoja sairauksista aina urheiluvammoista syöpään.

Kantasoluterapiat ovat kuitenkin enimmäkseen teoreettisia eikä näyttöön perustuvia.

Hyvin harvat kantasoluhoidot ovat edes saavuttaneet kliinisen tutkimuksen varhaisimman vaiheen. Tutkijat tekevät suurimman osan nykyisestä tutkimuksesta hiirillä tai petrimaljalla.

Tästä huolimatta Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto (FDA) antaa klinikoille mahdollisuuden pistää ihmisiä omilla kantasoluillaan, kunhan solujen on tarkoitus suorittaa vain normaalia toimintaansa, Solun kantasolu.

Mistä kantasolut tulevat?

Tutkijat voivat kerätä kantasoluja eri tavoin.

Alkion kantasolut ovat peräisin vain muutama päivä vanhasta alkiosta.

Tutkijat voivat poimia aikuisten kantasoluja erityyppisistä kudoksista, mukaan lukien aivot, luuytimet, verisuonet, luurankolihakset, iho, hampaat, suolisto, maksa.

Lapsivesi sisältää kantasoluja. Monet naiset valitsevat lapsivesitutkimuksen, jolla tarkistetaan synnynnäiset vammat ennen lapsen syntymää. Jos lääkäri pitää nestettä, he voivat käyttää sitä tulevaisuudessa muiden sairauksien hoitoon joko tiineyden aikana tai syntymän jälkeen.

Indusoidut pluripotentit kantasolut (iPS-solut) ovat soluja, jotka tutkijat voivat ohjelmoida uudelleen toimimaan kantasoluina regeneratiivisessa lääketieteessä.

Kantasolujen keräämisen jälkeen tutkijat varastoivat ne yleensä nestemäiseen typeen tulevaa käyttöä varten.

Eettiset ongelmat

Historiallisesti kantasolujen käyttö lääketieteellisessä tutkimuksessa on ollut kiistanalaista.

Tämä johtuu siitä, että kun kantasolujen terapeuttinen käyttö tuli ensimmäisen kerran yleisön tietoon 1990-luvun lopulla, tutkijat johtivat ihmisen kantasoluja alkioista.

Monet ihmiset ovat eri mieltä ihmisalkion solujen käytöstä lääketieteelliseen tutkimukseen, koska varren uuttaminen tarkoittaa alkion tuhoamista.

Tämä aiheuttaa monimutkaisia ​​kysymyksiä, koska ihmisillä on erilaiset uskomukset siitä, mikä on ihmisen elämän alku.

Joillekin ihmisille elämä alkaa, kun vauva syntyy tai kun alkiosta kehittyy sikiö. Toiset uskovat, että ihmiselämä alkaa syntymisestä, joten alkilla on sama moraalinen asema ja oikeudet kuin aikuisella ihmisellä tai lapsella.

Presidentti George W. Bushilla oli vahvat, elämää suosivat uskonnolliset näkemykset, ja hän kielsi ihmisten kantasolujen tutkimuksen rahoituksen vuonna 2001.

Presidentti Obaman hallinto antoi kuitenkin mahdollisuuden palauttaa nämä tutkimusrajoitukset osittain.

Vuoteen 2006 mennessä tutkijat olivat kuitenkin alkaneet käyttää pluripotentteja kantasoluja. Tutkijat eivät johda näitä kantasoluja alkion kantasoluista. Tämän seurauksena tällä tekniikalla ei ole samoja eettisiä huolenaiheita.

Tämän ja muiden kantasolutekniikan viimeaikaisten kehitysten myötä asenteet kantasolututkimukseen alkavat hitaasti muuttua.

Nykyinen tutkimus

Kantasolututkimus auttaa tutkijoita ymmärtämään, miten organismi kehittyy yhdestä solusta ja kuinka terveelliset solut tulevat korvaamaan ihmisten ja eläinten vialliset solut.

Ymmärtäminen syöpä

Monet vakavat sairaudet, joita esiintyy ihmisillä, kuten syöpä ja synnynnäinen vamma, tapahtuvat, koska solut jakautuvat epänormaalisti.

Kantasolujen parempi ymmärtäminen voi antaa käsityksen näiden sairauksien syntymisestä ja mahdollisista hoitovaihtoehdoista.

Regeneratiivinen lääketiede

Kantasolut ovat osoittaneet lupauksia monilla terveydenhuollon aloilla sydämen arpien vähentämisestä hampaiden korjaamiseen.

Kaksi tutkijaa voitti kesäkuussa 2016 toisen palkinnon Yhdistyneen kuningaskunnan kuninkaallisen kemian seuran uuden teknologiakilpailun materiaaliluokassa synteettisen biomateriaalin luomisesta, joka stimuloi ihmisen omiin hampaisiin kantasoluja.

Tutkijat uskovat, että tämä materiaali korvaa täytteet, koska kantasolut saisivat vaurioituneet hampaat parantumaan.

Vaikka tarvitaan paljon enemmän tutkimusta, ennen kuin kantasoluterapiat voivat tulla osaksi säännöllistä lääketieteellistä käytäntöä, kantasoluja ympäröivä tiede kehittyy koko ajan.

Lähes kaikilla terapia-alueilla lääkärit toivovat, että kantasoluteknologia mullistaa terapeuttiset normit ja ottaa käyttöön ainakin uuden standardin yksilöllisestä hoidosta ja ehkä jopa itsensä parantavista ruumiista.

Milloin se voi tapahtua, kukaan ei ole aivan valmis sanomaan.

Lisätietoja täältä kantasoluista, mistä ne ovat peräisin, ja niiden mahdollisista käyttötarkoituksista.