Tip:
Highlight text to annotate it
X
KOMÓRKI MACIERZYSTE
Ostatnio wiele mówi się o komórkach macierzystych.
Ale czym one są, skąd pochodzą i co tak naprawdę o nich wiemy?
Wewnątrz naszych ciał istnieje mikroskopijny świat,
tak samo złożony, jak świat wokół nas.
Budują go i zagospodarowują komórki macierzyste.
To jest historia komórek macierzystych
i ich życia wewnątrz i na zewnątrz naszych ciał.
Życie zaczyna się od jednej zapłodnionej komórki jajowej.
Później komórki dzielą się
produkując miliardy komórek naszego ciała.
Na pewnych etapach
wiekszość komórek przestaje się rozmnażać i zaczyna się specjalizować.
W dorosłym organizmie większość komórek jest wyspecjalizowana.
Pod mikroskopem wyglądają pięknie.
Są tak małe, że nie widać ich gołym okiem,
chociaż to z nich jesteśmy zbudowani.
Każdy rodzaj komórek ma swoje charakterystyczne cechy.
Niektóre typy komórek rosną w skupiskach i tworzą piękne wzory,
kiedy inne próbują się od siebie oddalić.
Niektóre z nich urosną, a inne pozostaną malutkie.
Wszystko zależy od ich typu.
Komórki pracują w wyspecjalizowanych zespołach.
Niektóre transportują tlen w układzie krwionośnym,
inne stymulują skurcze i rozkurcze mięśni,
a jeszcze inne przewodzą impulsy między mózgiem i resztą naszego ciała.
Komórki macierzyste pełnią funkcję zbiorników rezerwowych.
Wyspecjalizowane komórki na pewnym etapie tracą zdolność reprodukcji,
więc jeśli umrą albo zostaną zużyte, wymagają wymiany.
To zadanie przejmują komórki macierzyste,
na przykład w systemie krwionośnym.
Organizm codziennie produkuje miliony komórek krwi,
które wytwarzane są właśnie przez komórki macierzyste
znajdujące się w szpiku kostnym.
Są one w stanie wyprodukować
osiem różnych rodzajów wyspecjalizowanych komórek.
Inny typ komórek macierzystych produkuje komórki skóry,
ponieważ nasza skóra nieustannie ulega złuszczeniu.
Od niedawna wiemy, że komórki macierzyste występują również w mózgu.
Komórki macierzyste nieustannie się reprodukują,
aby ich zapas się nie wyczerpał,
ponieważ stracilibyśmy zdolność odnawiania zużytych komórek.
Każda komórka macierzysta sama decyduje,
czy nowe komórki, powstałe przy jej podziale,
przekształcą się w nowe komórki macierzyste,
czy komórki wyspecjalizowane.
Komórki macierzyste w różnych tkankach zazwyczaj produkują
wyłącznie komórki danej tkanki.
Z komórek macierzystych skóry, mogą powstać tylko komórki skóry,
ale nie na przykład krwi i vice versa.
Komórki macierzyste są bardzo przydatne w medycynie.
Tylko jedna komórka macierzysta skóry potrafi wyprodukować liczbę komórek
wystarczającą do pokrycia całego ciała.
Wywołało to przełom w leczeniu rozległych oparzeń.
Od ofiar poparzeń
pobieramy próbkę nieuszkodzonej skóry,
pobieramy z niej komórki,
i wysiewamy je do specjalnej butelki, takiej jak ta.
Następnie karmimy komórki odżywką bogatą w białko i cukry.
Komórki wymagają pożywienia, tak jak my.
Po jakimś czasie komórki zaczynają się dzielić i rozmnażać,
aż pokryją całe denko butelki.
Izolujemy tą warstwę komórek używając specjalnej substancji chemicznej,
po czym przenosimy ją do sali operacyjnej
i wszczepiamy pacjentowi.
Obecnie możemy przeszczepiać tylko pewną część skóry,
czyli jej najbardziej zewnętrzną warstwę.
To bardzo ważne, ponieważ jest ona niezbędna do życia.
Jednak nie możemy odtworzyć
gruczołów potowych ani mieszków włosowych.
Komórki macierzyste ratują życie ofiar poparzeń,
jednak nie mają oni włosów i nie pocą się.
To oczywiście duży problem.
Chociaż ci pacjenci żyją, ale ich życie jest dalekie od komfortu.
Dlatego naukowcy starają się
zrozumieć budowę skóry, aby odtworzyć ją w warunkach laborytoryjnych.
Dzięki temu moglibyśmy znacznie poprawić jakość życia tych pacjentów.
Komórki macierzyste są również stosowane w leczeniu chorób krwi,
takich jak białaczka.
Przeszczep zaledwie kilku komórek macierzystych krwi
wystarcza do odbudowy całego układu krwionośnego.
Komórki macierzyste poszczególnych tkanek i narządów
produkują tylko jeden typ komórek.
Rozróżniamymy komórki macierzyste skóry, krwi, przewodu pokarmowego i mięśni,
ale nie wiemy czy inne narządy mają swoje komórki macierzyste,
i na ile będą one przydatne.
Cofając się do początku łańcucha rozwoju natrafiamy na inny rodzaj komórek.
Ich zastosowanie jest kontrowersyjne,
ale potrafią one wykształcić dowolny rodzaj wyspecjalizowanych komórek.
Zarodkowe komórki macierzyste.
Komórki te pochodzą z blastocysty,
zarodka w stadium przed zagnieżdzeniem się w macicy.
W leczeniu niepłodności,
wykorzystuje się blastocysty uzyskiwane w laboratoriach.
Zarodki nie wykorzystane przy in vitro można przekazać do badań naukowych.
We wczesnym stadium embrionalnym występuje grupa komórek,
która może dać poczatek wszystkim tkankom organizmu.
To bardzo ciekawy rodzaj komórek,
które pobrane z wczesnych zarodków,
można rozmnożyć w kulturze komórkowej
i przechować je w stanie, w którym mogą dać początek
wszystkim ludzkim tkankom.
Widzimy tutaj blastocystę, czyli wczesne stadium zarodka.
Jest mniejszy niż główka szpilki. Nie można go zobaczyć bez mikroskopu.
Komórki embrionalne na tym wczesnym etapie posiadają umiejętność
metamorfozy we wszystkie dowolne tkanki.
Należy je tylko wyizolować.
Jednym ze sposobów jest usuniecie otaczających je komórek
tak, aby pozostały tylko komórki węzła zarodkowego.
Komórki te można hodować i rozmnażać, aż do uzyskania ogromnej liczby,
nie tracąc ich naturalnych zdolności do przemiany w dowolny rodzaj tkanek.
Mogą stać się naturalnym budulcem krwi, serca, mózgu, czy komórkami skóry.
Wszystko zależy od sposobu ich hodowli.
Widoczne tutaj komórki macierzyste zamieniły się w komórki serca.
Podczas pracy z komórkami macierzystymi,
obserwujemy je,
staramy się zrozumieć mechanizmy ich działania
i próbujemy skłonić je do pożądanych zachowań.
To przypomina starcie dwóch silnych osobowości.
Komórka macierzysta podejmuje szereg decyzji zanim dokona specjalizacji.
Kombinacja zewnętrznych i wewnętrznych sygnałów,
służy jej jako przewodnik na drodze do specjalizacji.
Sygnały te są zwykle wysyłane przez organizm.
Jeśli udałoby się nam odtworzyć je w laboratorium,
umożliwiłoby to hodowle czystych
populacji niemal każdego rodzaju komórek.
Zrozumienie i kontrola zachowania tych komórek to dla nas ogromne wyzwanie.
Podobnie jak sterowanie sygnałami,
aby osiągnąć pożądany kierunek zmian.
Kiedy dotrzemy do punktu, w którym ten system zaczynie działać,
wtedy nadejdzie świadomość, jak przydatne są te badania
dla polepszenia kondycji medycznej.
Ostatnio prowadzone badania
skupiają się na próbach uzyskania z zarodkowych komórek macierzystych,
komórek macierzystych mózgu.
Udało nam się tego dokonać.
Te neuronowe komórki macierzyste,
nie potrafią ewoluować w każdy rodzaj komórek,
mogą z nich powstać jedynie trzy typy komórek występujących w mózgu.
To pierwszy poważny krok
do stworzenia użytecznego systemu, który znajdzie zastosowanie
przy testowaniau leków i być może w technologii przeszczepów.
Komórki uzyskiwane laboratoryjnie na dużą skalę
ułatwią testowania nowych metod leczenia
i mogą ograniczyć liczbę doświadczeń na zwierzętach.
Te same komórki mogą również pomóc nam w zrozumieniu złożonych chorób,
takich jak choroba Alzheimera, Parkinsona i cukrzyca.
Cukrzyca to przewlekła choroba
podwyższająca poziom cukru we krwi.
Jego przyczyną jest niedobór insuliny.
Insulina jest produkowana
przez komórki trzustki. Nazywamy je komórkami beta.
W klinikach już przeprowadza się przeszczepy tych komórek.
Pobrane od dawców komórki,
potrafią po przeszczepie,
doprowadzić do zahamowania choroby. To czyni cukrzycę uleczalną.
Główną przeszkodą w leczeniu cukrzycy przy pomocy przeszczepów
jest niedobór dawców komórek.
W Belgii możemy rocznie wyleczyć tylko 25 pacjentów,
podczas gdy ponad 50 000 pacjentów leczonych jest insuliną.
Musimy więc szukać innych metod
uzyskiwania komórek trzustki w warunkach laboratoryjnych.
Naukowcy próbują prześledzić
etapy ewolucji zarodkowych komórek macierzysytch
w komórki beta produkujące insulinę,
a następnie wyizolować poszczególne stadia przemian
różnych typów komórek macierzystych, zanim powstaną z nich komórki beta.
Jeśli się nam to powiedzie i powstaną kultury hodowlane,
będziemy mogli pozyskiwać dowolną ilość komórek produkujących insulinę.
To właśnie jest celem wielu naukowców na całym świecie.
Zarodkowe komórki macierzyste
wywołały prawdziwy przełom
w medycynie regeneracyjnej.
Wymieniamy doświadczenia między zespołami
prowadzącymi te badania.
Dzięki współpracy
będzie nam o wiele łatwiej
zbadać i wykorzystać ich olbrzymi potencjał.
Ale entuzjazm nie powinien przesłonić nam wszystkich istniejących
technicznych i naukowych barier i wątpliwości,
które należy bardzo dokładnie przeanalizować.
Ta dziedzina rozwija się bardzo szybko.
Na całym świecie ustawicznie odnotowywane są nowe odkrycia,
pojawiają się nowe wyzwania i pytania o możliwości
wykorzystania komórek macierzystych oraz rozwój medycyny.
Komórki są budulcem wszystkich tkanek i narządów
i dlatego budzą ogromne zainteresowanie.
Moją wyobraźnię pobudziło odkrycie,
że podczas rozwoju, komórki rzeczywiście dokonują wyboru
i same decydują, jaką formę przybiorą.
Jeśli zrozumiemy te mechanizmy,
co je powoduje,
to zrozumiemy najważniejszy sekret naszego życia.