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

1Śląski Park Technologii Medycznych Kardio-Med Silesia, Zabrze

2Zakład Biotechnologii Medycznej, Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii, Uniwersytet Jagielloński, Kraków

Adres do korespondencji: prof. dr hab. Józef Dulak, Śląski Park Technologii Medycznych Kardio-Med Silesia, ul. M. Curie-Skłodowskiej 10C, 41-800 Zabrze, e-mail: j.dulak@kmptm.pl

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

Pełna wersja artykułu omawia następujące zagadnienia:

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 [...]

Indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste

W 2006 r. Kazutoshi Takahashi oraz Shinya Yamanaka przedstawili metodę uzyskiwania iPSC myszy,6 a już rok później z sukcesem utworzono pierwszą ludzką linię iPSC, [...]

Reprogramowanie komórek somatycznych

Cechy fenotypowe dojrzałej komórki somatycznej są ściśle zdefiniowane poprzez komponenty białkowe, których występowanie uwarunkowane jest ekspresją odpowiednich genów. Zmiany funkcjonalne genu [...]

Terapie komórkami macierzystymi – oczekiwania vs rzeczywistość

Postępy współczesnej medycyny opartej na faktach (EBM – evidence-based medicine) i wprowadzanie nowych metod leczenia są ściśle związane z osiągnięciami biotechnologii. Jej dział [...]

Przykładowe terapie i „terapie” z wykorzystaniem komórek macierzystych w różnych gałęziach medycyny

Przeszczepy szpiku kostnego stosowane są skutecznie w praktyce lekarskiej od ponad 30 lat. Szpik kostny jest źródłem hematopoetycznych komórek macierzystych (HSC – [...]

Podsumowanie

Komórki macierzyste są atrakcyjnym narzędziem w medycynie regeneracyjnej, umożliwiającym naprawę uszkodzonych lub nieprawidłowo funkcjonujących tkanek z użyciem komórek pochodzących od indywidualnego pacjenta. Możliwość [...]

Do góry