procesul de formare individuală din embrion
o mare varietate de tipuri de celule alcătuiesc corpul uman, care este compus din aproximativ 60 de trilioane de celule în total. Fiecare dintre aceste celule este în cele din urmă derivată dintr-o singură celulă de ou fertilizată, care a început să se împartă, diferențiindu-se în cele din urmă în celulele somatice de morfologie și funcție diferite care formează diferitele țesuturi și organe ale corpului uman. Celulele stem pluripotente sunt considerate a avea un potențial similar fără diferențiere extraembrionică.
figura: Inducerea diferitelor tipuri de celule tisulare din celule stem pluripotente prin intermediul a trei straturi germinale
în procesul de formare a unui individ, celulele stem se schimbă (se diferențiază) în celule diferite de ele însele, păstrând în același timp capacitatea de proliferare de a diviza și de a crea mai multe celule de același tip sau de a se diferenția într-o formă mai specializată. Acesta este modul în care sunt create diferite organe.
în stadiul de blastocist, un stadiu incipient al dezvoltării embrionare, există celule care sunt capabile să se diferențieze în aproape orice tip de celulă care alcătuiește corpul, o abilitate cunoscută sub numele de pluripotentcy.In celulele stem pluripotente, inclusiv celulele ES și celulele iPS, se pot diferenția în tipurile de celule derivate din endoderm, mezoderm și ectoderm, dar nu sunt capabile să se dezvolte într-un singur organism complet. În schimb, celulele stem care se pot diferenția doar într-un număr limitat de tipuri de celule, cum ar fi celulele stem tisulare și celulele stem somatice, sunt cunoscute sub numele de celule stem multipotente.
aceste celule sunt utilizate nu numai pentru cercetarea de bază, unde sunt diferențiate în celule specifice pentru a-și examina proprietățile, ci și pentru „screeningul descoperirii medicamentelor” pentru a căuta candidați la medicamente și „medicina regenerativă” unde sunt transplantate sau administrate pacienților ca agent terapeutic. Cu toate acestea, cultura celulelor stem pluripotente este diferită de cultura celulară somatică convențională în multe feluri și se spune că este dificil să se mențină starea nediferențiată și să se asigure un nivel ridicat de reproductibilitate.
clasificarea și caracteristicile celulelor Stem Multipotente și celulelor Stem pluripotente
celulele Stem Multipotente
celulele stem Multipotente au capacitatea de a se diferenția în celule care cuprind țesuturi și organe specifice și includ atât celulele stem tisulare, cât și celulele stem somatice.
celulele stem tisulare sunt specifice țesutului și au capacitatea de a se auto-reînnoi prin divizarea în celule fiice de tip similar sau de a se diferenția în celule mai specializate din țesut.celulele stem somatice exista in vivo si se pot diferentia intr-un numar limitat de tipuri de celule. Celulele stem mezenchimale (MSC), sunt un tip de celule stem somatice și se pot diferenția în os, cartilaj, vase de sânge și cardiomiocite. MSC-urile sunt obținute cu relativă ușurință din măduva osoasă, țesutul cordonului ombilical, sângele cordonului ombilical și țesutul adipos.se raportează că celulele stem Multipotente au un efect antiinflamator, un efect de inducere a factorului de creștere, un efect proangiogenic și joacă un rol important în repararea țesuturilor. În plus, se spune că au un risc redus de cancer în comparație cu celulele stem pluripotente, un aspect important de siguranță.
produsele medicale Regenerative au fost deja aprobate la nivel mondial pentru tratamentul leziunilor măduvei spinării și a transplantului de celule stem post hematopoietice boala acută grefă-contra-gazdă.
tabel: Examples of Approved Regenerative Medical Products That Use Human MSCs in the World-
| Regenerative Medical Products | Approved Countries | Manufacturing Distributors | Origin MSC | Applications |
|---|---|---|---|---|
| PROCHYMAL® | Canada, New Zealand | Mesoblast | Allogeneic bone marrow-derived MSC | Acute GVHD*(pediatric) |
| TEMCELL® HS Inj. | Japan | JCR Pharma | Allogeneic bone marrow-derived MSC | Acute GVHD* |
| Stemirac® Inj. | Japan (conditional approval) | Nipro | Autologous bone marrow-derived MSC | Spinal cord injury |
| Heartcellgram-AMI® | South Korea | Pharmicell | Autologous bone marrow-derived MSC | Acute myocardial infarction |
| Cupistem® | South Korea | Anterogen | MSC derived from own fat | Crohn’s disease |
| CARTISTEM® | South Korea, EU | Medipost | Allogeneic cord blood-derived MSC | Knee osteoarthritis |
| Stempeucel® | EU, India (conditional approval) |
Stempeutics Research |
Allogeneic bone marrow-derived MSC | Knee osteoarthritis |
| Allostem® | USA | Allosource | Allogeneic fat derived MSC (A combination product composed of human demineralized bone matrix) |
Bone damage |
| Osteocel® Plus | US | NuVasive | Allogeneic bone marrow-derived MSC (A combination product composed of osteoprogenitor cells and human demineralized bone matrix) |
Bone repair (361HCT/P) |
*GVHD: boala grefă contra gazdă
celule stem pluripotente
celulele stem pluripotente sunt celule stem care se pot diferenția în aproape orice celulă care alcătuiește corpul. Ces, celulele germinale embrionare (EGC) și IPSC au fost stabilite până în prezent ca tipuri de celule stem pluripotente.
CES sunt stabilite din masa celulară interioară din interiorul blastocistului gol, care este un stadiu incipient al dezvoltării embrionare în urma divizării de către zigot într-o blastulă. În Japonia, celulele ES sunt stabilite din surplusul de ouă fertilizate care sunt aruncate după tratamentul infertilității. EGC-urile sunt dezvoltate din precursorii celulari ai spermei și ouălor (celule germinale primordiale) și au aproape aceleași proprietăți ca CES.IPSC-urile sunt create prin reprogramarea celulelor somatice într-o stare nediferențiată prin introducerea unor gene specifice. Înființarea IPSC ne-a permis să obținem celule similare CES de la donatori. De asemenea, este posibil să obțineți țesut furnizat de un pacient cu o boală, să stabiliți IPSC-uri din țesut și să induceți diferențierea pentru a oferi un model anin vitro al bolii. Prin urmare, celulele somatice, cum ar fi celulele nervoase sau cardiomiocitele, create prin diferențierea indusă a IPSC au un potențial mare pentru aplicații precum determinarea etiologiei bolii, evaluarea eficacității medicamentului și a efectelor secundare și transplantul la pacienți ca terapii de Medicină Regenerativă. Cu toate acestea, au fost raportate mutații genetice neintenționate la stabilirea culturilor iPSC, precum și la subculturarea IPSC și ces pe perioade lungi de timp. Nu se știe în prezent dacă toate aceste mutații genetice sunt periculoase, iar cercetătorii discută despre modul cel mai bun de a evalua siguranța lor pentru utilizare practică în viitor.
