Wofür werden pluripotente Stammzellen verwendet? + Beispiel

Wofür werden pluripotente Stammzellen verwendet? + Beispiel
Anonim

Antworten:

Entwicklung / Regeneration verstehen, Organe (Oids) erzeugen, Krankheitsmodelle erstellen, Tissue Engineering.

Erläuterung:

Per Definition ist eine Zelle, die "pluripotent" ist, eine Zelle, die in jeden Zelltyp differenzieren kann. Dazu gehören Zellen des Ektoderms, Mesoderms und Endoderms. Embryonale Stammzellen (ESCs) sind wahrscheinlich die einzigen wirklich pluripotenten Zellen, die natürlicherweise existieren. Es ist jedoch möglich, pluripotente Stammzellen durch eine als "induzierte Pluripotenz" (iPSCs) bekannte Technik zu "erzeugen", indem bestimmte Gene, die für pluripotente Zellen charakteristisch sind, überexprimiert werden. Die Entdeckung dieser Technik wurde 2012 mit dem Nobelpreis für Medizin ausgezeichnet.

Obwohl es außerhalb des Rahmens der Frage liegt, ist es interessant festzustellen, dass, da fast jede Zelle in einen pluripotenten Zustand umprogrammiert werden kann, die Vorstellung, dass Differenzierung ein unidirektionaler Prozess ist, in Frage gestellt wurde.

Bei Anwendungen ist es möglich, pluripotente Stammzellen anhand von zeitlichen und räumlichen Hinweisen, die chemisch (Wachstumsfaktoren, Cytokine, andere Moleküle) oder physikalisch (mechanischer Stress) sein können, zu einem gewünschten Zelltyp zu differenzieren.

Dadurch ist es möglich, Entwicklungs- und Regenerationsprozesse in vitro zu rekapitulieren. Zum Beispiel ist es möglich zu verfolgen, welche Änderungen eine Stammzelle durchlaufen muss, um eine Leberzelle zu werden, oder zu untersuchen, wie sich die Leber regeneriert, wenn eine Zirrhose induziert wird.

Durch die gezielte Differenzierung von Stammzellen können auch "Mini-Organe" im Labor hergestellt werden, die als Modelle zum Testen von Medikamenten und zum Erkennen von Krankheiten verwendet werden können.

Auf diese Weise erzeugte Gewebe können auch zur Transplantation verwendet werden. Dies wurde bereits erfolgreich durchgeführt, um menschlichen Patienten eine neue Harnblase zu geben und altersbedingte Makuladegeneration zu heilen. Derzeit laufen Studien zur Entwicklung von Bauchspeicheldrüsen, Knorpel, Knochen, Hornhaut, Leber, Nieren usw., doch es ist noch viel Forschung erforderlich, bevor sie für die Transplantation beim Menschen sicher und vorhersehbar verwendet werden kann.

Induzierte pluripotente Stammzellen sind etwas Besonderes, da sie als ausgezeichnete Krankheitsmodelle dienen können und ethischen Einschränkungen entgehen, Stammzellen aus abgebrochenen Föten zu gewinnen. Wenn Sie beispielsweise einen Hautfibroblasten von einem Diabetiker nehmen und daraus Bauchspeicheldrüsenzellen generieren, dient dies als Modell für ein diabetisches Pankreas.

Mir ist klar, dass diese Antwort grob ist. Wenn es die Zeit erlaubt, werde ich daran arbeiten, um es kurz und verständlicher zu machen.