Embryonálne kmeňové bunky

Čo sú embryonálne kmeňové bunky?

Embryonálne kmeňové bunky sú obzvášť špeciálne kmeňové bunky, ktoré sa vyskytujú v priebehu svojho vývoja len v embryu. Rozlišujeme medzi totipotentnými a pluripotentnými kmeňovými bunkami. Totipotentné, embryonálne kmeňové bunky sa môžu vyvinúť do všetkých typov tkanív a buniek, a tým i do komplexného, životaschopného organizmu. Tieto existujú vo vývojovej fáze len v úplne krátkom, časovo ohraničenom bloku,  krátko po oplodnení, a to vtedy, keď pozostáva blastocysta z ôsmich alebo šestnástich buniek. Pluripotentné embryonálne kmeňové bunky existujú ešte aj neskôr, keď vývoj embrya pokročí do väčších zhlukov buniek. Nemôžu sa už síce vyvinúť do samostatného organizmu, ale predsa ešte sa môžu diferencovať do rôznych typov tkanív, napr. do kožných buniek, nervových buniek, buniek chrupavky alebo svalových buniek.

Tieto vlastnosti a skutočnosť, že sa embryonálne kmeňové bunky množia veľmi rýchlo, ich robí obzvlášť zaujímavými pre výskum. Je možné tak do detailov skúmať rôzne vývojové procesy. Okrem toho výskumníci dúfajú, že jedného dňa sa s ich pomocou podarí vykultivovať špecifické tkanivá (kľúčové slovo: tkanivové inžinierstvo) a možno aj celé orgány. Tak by vznikli nové možnosti liečby mnohých chorôb.

Aj napriek pozitívnym vlastnostiam embryonálnych kmeňových buniek, je ich použitie veľmi sporné, nakoľko spôsob ich získania je eticky sporný[1]. Na získanie embryonálnych kmeňových buniek musí byť zničená jedna blastocysta. Jedná sa však len o pár dní staré, in vitro počaté embryo. V iných krajinách je táto izolácia ľudských, embryonálnych kmeňových buniek skúmaná na predtým naklonovaných bunkách alebo partenogenézou, teda izoláciou z neoplodneného vajíčka. V prípade transplantácie sa v dôsledku týchto dvoch postupov predpokladá, že sa podarí minimalizovať riziko odmietnutia, pretože kmeňové bunky sú obzvlášť mladé, vitálne a prispôsobivé. Iné spôsoby získania buniek, ktoré zároveň nepoškodzujú embryo, sú predmetom výskumu. Štandardizácia týchto procesov v požadovanom rozsahu je stále ešte v nedohľadne. 

Možnosti použitia v medicíne

Najmä medicína vkladá veľké nádeje do výskumu embryonálnych kmeňových buniek. Dlhodobým cieľom do budúcna je kultivácia tkaniva, ktoré má malú alebo žiadnu regeneračnú schopnosť, ako napr. nervové tkanivo. To by mohlo byť použité pri liečbe neurodegeneratívnych ochorení, ako je Parkinsonova choroba a roztrúsená skleróza. Problémom však je, že práve pozitívne vlastnosti buniek, ako je ich rýchly, ale často nekontrolovaný rast predstavujú súčasne zvýšené riziko rakoviny. V prvých klinických štúdiách túto obavu doteraz nebolo možné potvrdiť, toto riziko je tu však po celý čas, kým sú bunky v tele, čo je zvyčajne celý život. Na preukázanie účinnosti liečby embryonálnymi kmeňovými bunkami, musia byť najprv sledované ďalšie a ďalšie komplexné štúdie. V súčasnosti sa skúmajú možnosti nasadenia pri liečbe paraplégie[2] a takisto pri vekom podmienenej degenerácii makuly[3], ktorá vedie k oslepnutiu. 

 

Zdroje:

  • [1] Beiträge zur aktuellen Diskussion unter ethikrat.org : Stammzellforschung (http://www.ethikrat.org/themen/forschung-und-technik/stammzellforschung
  • [2] U.S. National Institutes of Health: Safety Study of GRNOPC1 in Spinal Cord Injury. NCT01217008. 
  • [3] Cyranoski, D.: Japanese woman is first recipient of next-generation stem cells. In: Nature. DOI: 10.1038/nature.2014.15915

Návštevníci sa zaujímali o Embryonálne kmeňové bunky, tiež hľadali:

Kmeňové bunky

Kmeňové bunky sú základnými stavebnými kameňmi života. Každá bunka, z viac ako 100 biliónov buniek v tele dospelého, vznikne z kmeňovej bunky. Množením a diferenciáciou kmeňových buniek vznikne viac ako 200 rôznych typov buniek. Prirodzené funkcie kmeňových buniek sú výstavba, regenerácia a opravy. Tieto schopnosti kmeňových buniek nepretržite ubúdajú - počnúc od štádia oplodneného vajíčka už v priebehu embryonálneho vývoja a neskôr počas celého priebehu života. To vysvetľuje, prečo sú práve mladé kmeňové bunky také zaujímavé na lekárske použitie.

Kmeňové bunky – géniovia na regeneráciu, špecializáciu a opravu
Pupočníková krv je jedinečným zdrojom kmeňových buniek a drahocenným majetkom

Pupočníková krv

V krvnom obehu Vášho bábätka sa nachádzajú milióny kmeňových buniek. Po prestrihnutí pupočníka v ňom ostane zbytok tejto krvi bohatej na kmeňové bunky. Punkciou žily pupočníka je možné získať približne 60 až 200 ml pupočníkovej krvi bohatej na vzácne kmeňové bunky. Získanie kmeňových buniek z pupočníka je jednoduché, bezpečné, bezbolestné a nepredstavuje žiadne riziko pre matku a dieťa. A ešte jedna výhoda: Kmeňové bunky sú v tomto období ešte úplne nedotknuté, spravidla bez vírusov, vysoko pohyblivé a schopné deliť sa.

Dôvody na uloženie neonatálnych kmeňových buniek z pupočníka

  • Získanie neonatálnych kmeňových buniek je jednoduché a bezpečné.
  • Kryokonzervované kmeňové bunky z pupočníkovej krvi, teda zamrazené tekutým dusíkom na asi -190 °C, nestarnú a zachovávajú si svoje vitálne vlastnosti.
  • Pre vlastné telo sú najlepšie prijateľné – vlastnosti tkaniva sa zhodujú na 100 percent.
  • Nedochádza k žiadnym reakciám odmietnutia, čo predstavuje veľkú výhodu najmä v oblasti regeneratívnej medicíny.
  • Po uskladnení možno kmeňové bunky z pupočníka za určitých podmienok použiť aj pre chorých súrodencov.
  • V klinických štúdiách po celom svete prebiehajú skúšky novej liečby a oblastí využitia.