Biotechnologia
Komórki macierzyste w medycynie: możliwości, nadzieje, kontrowersje
dr Monika Biniecka1
mgr Klaudia Kulik1
mgr inż. Agnieszka Langrzyk1
mgr Ewa Wiśniewska1
prof. dr hab. Józef Dulak1,2
Komórki macierzyste dzięki swoim unikatowym właściwościom są przedmiotem licznych badań biomedycznych. Do prawidłowego terapeutycznego wykorzystania komórek macierzystych konieczne jest zrozumienie ich procesów biologicznych i mechanizmów różnicowania. Nieprofesjonalne podejście do leczenia z użyciem komórek macierzystych o niepotwierdzonej skuteczności bądź komórek arbitralnie, lecz błędnie, traktowanych jako macierzyste może stanowić zagrożenie dla zdrowia, a nawet życia pacjentów.
Co to jest komórka macierzysta i czym się charakteryzuje?
Za komórki macierzyste uznaje się niezróżnicowane komórki zdolne do samoodnowy (nieograniczonej liczby podziałów komórkowych), które w określonych warunkach różnicują do komórek wyspecjalizowanych.1 Potencjał różnicowania komórek macierzystych jest odmienny (tab. 1). Największy wykazują komórki pluripotencjalne, które w określonych warunkach są zdolne do różnicowania do praktycznie każdego typu komórek wywodzących się z trzech listków zarodkowych: mezo-, ekto- i endodermy, z wyjątkiem komórek tworzących tkankę pozazarodkową (trofoblast, łożysko). Są nimi zarodkowe (embrionalne) komórki macierzyste pochodzące z wewnętrznej masy komórkowej węzła zarodkowego blastocysty (ESC – embryonic stem cells) oraz uzyskiwane poprzez manipulację genetyczną indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste (iPSC – induced pluripotent stem cells). Komórki multipotencjalne mogą różnicować do wielu typów komórek wywodzących się z jednego listka zarodkowego. Z kolei komórki unipotencjalne różnicują do jednego typu komórek.2
Ze względu na sposób pozyskiwania komórki macierzyste umownie dzieli się na embrionalne i somatyczne (tab. 1). Embrionalne komórki macierzyste otrzymywane są z kilkudniowych komórek embrionalnych – blastomerów (komórki totipotencjalne) oraz z węzła zarodkowego blastocysty (komórki pluripotencjalne). Somatyczne komórki macierzyste pochodzą z tkanek dorosłego organizmu i wykazują właściwości multipotentne lub unipotentne, a zatem mają ograniczony potencjał różnicowania do innych typów komórek oraz jedynie częściową zdolność do samoodnowy.
W latach 80. XX wieku dwóm niezależnie pracującym zespołom naukowców udało się po raz pierwszy wyizolować mysią linię zarodkowych komórek macierzystych z węzła zarodkowego blastocysty. Badania następnych kilkunastu lat pozwoliły na otrzymanie w 19...
Pluripotentne właściwości komórek macierzystych
W trakcie badań nad właściwościami ESC opracowano kilka funkcjonalnych testów ułatwiających ocenę pluripotentnego potencjału komórek macierzystych.4,5