Über Stammzellen

Stammzellen sind undifferenzierte oder „leere“ Zellen. Dies bedeutet, dass sie sich zu Zellen entwickeln können, die in verschiedenen Körperteilen zahlreiche Funktionen erfüllen. Die meisten Zellen im Körper sind differenzierte Zellen. Diese Zellen können nur aspezifischer Zweck in einem bestimmten Organ. Beispielsweise sind rote Blutkörperchen speziell dafür ausgelegt, Sauerstoff durch das Blut zu transportieren.

Alle Menschen beginnen als nur eine Zelle. Diese Zelle wird Zygote oder befruchtetes Ei genannt. Die Zygote teilt sich in zwei Zellen, dann in vier Zellen usw. Schließlich beginnen sich die Zellen zu differenzieren und nehmen eine bestimmte anFunktion in einem Teil des Körpers. Dieser Prozess wird Differenzierung genannt.

Stammzellen sind Zellen, die noch nicht differenziert sind. Sie können sich teilen und eine unbestimmte Anzahl von Kopien von sich selbst erstellen. Andere Zellen im Körper können sich nur eine begrenzte Anzahl von Malen replizieren, bevor sie sich zu zersetzen beginnen. WannWenn sich eine Stammzelle teilt, kann sie entweder eine Stammzelle bleiben oder sich in eine differenzierte Zelle wie eine Muskelzelle oder eine rote Blutkörperchen verwandeln.

Da Stammzellen die Fähigkeit haben, sich in verschiedene andere Zelltypen zu verwandeln, glauben Wissenschaftler, dass sie zur Behandlung und zum Verständnis von Krankheiten nützlich sein können. Mayo-Klinik , Stammzellen können verwendet werden :

  • neue Zellen in einem Labor wachsen lassen, um beschädigte Organe oder Gewebe zu ersetzen
  • Teile von Organen korrigieren, die nicht richtig funktionieren
  • Forschungsursachen für genetische Defekte in Zellen
  • Forschung, wie Krankheiten auftreten oder warum sich bestimmte Zellen zu Krebszellen entwickeln
  • Testen Sie neue Medikamente auf Sicherheit und Wirksamkeit

Es gibt verschiedene Arten von Stammzellen, die für verschiedene Zwecke verwendet werden können.

Embryonale Stammzellen

Embryonale Stammzellen stammen von menschlichen Embryonen, die drei bis fünf Tage alt sind. Sie werden während eines Prozesses geerntet, der als In-vitro-Fertilisation bezeichnet wird. Dabei wird ein Embryo in einem Labor anstatt im weiblichen Körper befruchtet. Embryonale Stammzellen werden als bezeichnetpluripotente Stammzellen. Diese Zellen können praktisch jeden anderen Zelltyp im Körper hervorbringen.

Nichtembryonale adulte Stammzellen

Erwachsene Stammzellen haben einen irreführenden Namen, da sie auch bei Säuglingen und Kindern vorkommen. Diese Stammzellen stammen aus entwickelten Organen und Geweben im Körper. Sie werden vom Körper verwendet, um beschädigtes Gewebe im selben Bereich zu reparieren und zu ersetzenin dem sie gefunden werden.

Zum Beispiel sind hämatopoetische Stammzellen eine Art adulter Stammzellen, die im Knochenmark vorkommen. Sie bilden neue rote Blutkörperchen, weiße Blutkörperchen und andere Arten von Blutkörperchen. Ärzte haben Stammzelltransplantationen durchgeführt, die auch als Knochen bezeichnet werdenMarktransplantationen mit jahrzehntelangen hämatopoetischen Stammzellen zur Behandlung bestimmter Krebsarten.

Erwachsene Stammzellen können nicht in so viele andere Zelltypen differenzieren wie embryonale Stammzellen.

Induzierte pluripotente Stammzellen iPSCs

Wissenschaftler haben kürzlich entdeckt, wie adulte Stammzellen in pluripotente Stammzellen umgewandelt werden können. Diese neuen Zelltypen werden als induzierte pluripotente Stammzellen iPSCs bezeichnet. Sie können in alle Arten spezialisierter Zellen im Körper differenzieren. Dies bedeutet, dass sie dies möglicherweise könnenproduzieren neue Zellen für jedes Organ oder Gewebe. Um iPSCs zu erstellen, programmieren Wissenschaftler die adulten Stammzellen genetisch neu, so dass sie sich wie embryonale Stammzellen verhalten.

Der Durchbruch hat eine Möglichkeit geschaffen, die Stammzellen zu „de-differenzieren“. Dies könnte sie nützlicher machen, um zu verstehen, wie sich Krankheiten entwickeln. Wissenschaftler hoffen, dass die Zellen aus der eigenen Haut von jemandem hergestellt werden können, um eine Krankheit zu behandelnverhindern, dass das Immunsystem eine Organtransplantation abstößt. Derzeit wird nach Wegen gesucht, um iPSCs sicher herzustellen.

Stammzellen aus Nabelschnurblut und Stammzellen aus Fruchtwasser

Nabelschnurblut-Stammzellen werden nach der Geburt aus der Nabelschnur entnommen. Sie können zur späteren Verwendung in Zellbanken eingefroren werden. Diese Zellen wurden erfolgreich zur Behandlung von Kindern mit Blutkrebs wie Leukämie und bestimmten genetischen Bluterkrankungen eingesetzt.

Stammzellen wurden auch im Fruchtwasser gefunden. Dies ist die Flüssigkeit, die ein sich entwickelndes Baby im Mutterleib umgibt. Es sind jedoch weitere Untersuchungen erforderlich, um die möglichen Verwendungsmöglichkeiten von Fruchtwasserstammzellen zu verstehen.

Erwachsene Stammzellen stellen keine ethischen Probleme dar. In den letzten Jahren wurde jedoch kontrovers diskutiert, wie menschliche embryonale Stammzellen gewonnen werden. Während der Ernte embryotischer Stammzellen wird der Embryo zerstört. Dies führt zu ethischen ProblemenBedenken für Menschen, die glauben, dass die Zerstörung eines befruchteten Embryos moralisch falsch ist.

Gegner glauben, dass ein Embryo ein lebender Mensch ist. Sie glauben nicht, dass die befruchteten Eier für Forschungszwecke verwendet werden sollten. Sie argumentieren, dass der Embryo die gleichen Rechte wie jeder andere Mensch haben sollte und dass diese Rechte geschützt werden sollten.

Befürworter der Stammzellforschung glauben andererseits, dass die Embryonen noch keine Menschen sind. Sie stellen fest, dass die Forscher die Zustimmung des Spenderpaares erhalten, dessen Eier und Spermien zur Herstellung des Embryos verwendet wurden. Befürworter argumentieren auch, dass die Eier befruchtet sindwährend der In-vitro-Fertilisation entstandene Stoffe würden ohnehin verworfen, damit sie besser für die wissenschaftliche Forschung genutzt werden könnten.

Mit der bahnbrechenden Entdeckung von iPSCs besteht möglicherweise ein geringerer Bedarf an menschlichen Embryonen in der Forschung. Dies kann dazu beitragen, die Bedenken derjenigen zu zerstreuen, die gegen die Verwendung von Embryonen für die medizinische Forschung sind. Wenn sich iPSCs jedoch zu einem entwickeln könnenForscher könnten theoretisch einen Klon des Spenders erstellen. Dies stellt ein weiteres ethisches Problem dar, das berücksichtigt werden muss. In vielen Ländern gibt es bereits Gesetze, die das Klonen von Menschen effektiv verbieten.

In den Vereinigten Staaten hat sich die föderale Politik in Bezug auf die Stammzellenforschung im Laufe der Zeit weiterentwickelt, da verschiedene Präsidenten ihr Amt angetreten haben. Es ist wichtig zu beachten, dass keine Bundesverordnung jemals die Stammzellenforschung in den Vereinigten Staaten ausdrücklich verboten hat. Vielmehr haben die Vorschriften Beschränkungen auferlegtin Bezug auf die öffentliche Finanzierung und Verwendung. Einige Staaten haben jedoch die Schaffung oder Zerstörung menschlicher Embryonen für die medizinische Forschung verboten.

Stammzellenpolitik unter dem ehemaligen Präsidenten George W. Bush

Im August 2001 genehmigte der frühere Präsident George W. Bush ein Gesetz, das die Bundesfinanzierung für begrenzte Forschung an embryonalen Stammzellen vorsieht. Diese Forschung musste jedoch die folgenden Kriterien erfüllen :

  • Der Ernteprozess, der die Zerstörung des Embryos umfasst, wurde am 9. August 2001 vor 21 Uhr begonnen.
  • Die Stammzellen wurden aus einem Embryo gewonnen, der zu Fortpflanzungszwecken hergestellt wurde und nicht mehr benötigt wurde.
  • Für die Spende des Embryos wurde eine Einverständniserklärung eingeholt, und die Spende beinhaltete keine finanzielle Belohnung.

Stammzellenpolitik unter Präsident Barack Obama

Im März 2009 widerrief Präsident Barack Obama die Erklärung des ehemaligen Präsidenten Bush und ließ sie frei. Executive Order 13505 . Mit der Verordnung wurden die Beschränkungen für die Bundesfinanzierung der Stammzellforschung aufgehoben. Dies ermöglichte es den National Institutes of Health NIH, Forschung zu finanzieren, die embryonale Stammzellen verwendet. Das NIH veröffentlichte daraufhin Richtlinien, um die Politik festzulegen, nach der es finanzieren würdeForschung. Die Richtlinien wurden verfasst, um sicherzustellen, dass alle von NIH finanzierten Forschungen zu menschlichen Stammzellen moralisch verantwortlich und wissenschaftlich relevant sind.

Die Stammzellenforschung wird an Universitäten, Forschungseinrichtungen und Krankenhäusern auf der ganzen Welt fortgesetzt. Die Forscher konzentrieren sich derzeit darauf, Wege zu finden, um zu steuern, wie Stammzellen zu anderen Zelltypen werden.

Der Prozess der Zelldifferenzierung

Ein Hauptziel der Forschung an embryonalen Stammzellen besteht darin, herauszufinden, wie aus undifferenzierten Stammzellen differenzierte Stammzellen werden, die bestimmte Gewebe und Organe bilden. Die Forscher sind auch daran interessiert, herauszufinden, wie dieser Differenzierungsprozess gesteuert werden kann.

Im Laufe der Jahre haben Wissenschaftler Methoden entwickelt, um den Stammzellprozess zu manipulieren, um einen bestimmten Zelltyp zu erzeugen. Dieser Prozess wird als gerichtete Differenzierung bezeichnet. Studie entdeckte auch die ersten Schritte bei der Umwandlung von Stammzellen in Gehirnzellen und andere Zelltypen. Weitere Forschungen zu diesem Thema sind im Gange.

Zellbasierte Therapien

Wenn Forscher einen zuverlässigen Weg finden, um die Differenzierung embryonaler Stammzellen zu steuern, können sie die Zellen möglicherweise zur Behandlung bestimmter Krankheiten verwenden. Indem sie beispielsweise die embryonalen Stammzellen anweisen, sich in insulinproduzierende Zellen zu verwandeln, können sie dies tunin der Lage sein, die Zellen in Menschen mit Typ-1-Diabetes zu transplantieren.

Andere Erkrankungen, die möglicherweise mit embryonalen Stammzellen behandelt werden können, sind:

  • traumatische Rückenmarksverletzung
  • Schlaganfall
  • schwere Verbrennungen
  • rheumatoide Arthritis
  • Herzkrankheit
  • Hörverlust
  • Netzhauterkrankung
  • Huntington-Krankheit
  • Parkinson-Krankheit

kalifornische Stammzellenagentur enthält eine detaillierte Liste der derzeit in der Stammzellforschung laufenden Krankheitsprogramme und klinischen Studien. Beispiele für solche Projekte sind :

  • Injektion modifizierter Stammzellen direkt in das Gehirn nach einem Schlaganfall
  • Verwendung von Stammzellen als Ersatz für beschädigte Zellen im Innenohr, die Geräusche erkennen und zur Wiederherstellung des Gehörs beitragen
  • Veränderung der Gene von Stammzellen, um sie gegen Krankheiten wie AIDS resistent zu machen, und anschließende Einführung in Menschen mit dieser Krankheit
  • Kultivierung von Stammzellen zur Reparatur der zerbrechlichen Knochen von Menschen mit Osteoporose

Verwenden von Stammzellen zum Testen neuer Medikamente

Forscher verwenden auch differenzierte Stammzellen, um die Sicherheit und Wirksamkeit neuer Medikamente zu testen. Durch das Testen von Arzneimitteln an menschlichen Stammzellen müssen sie nicht mehr an Tieren getestet werden.

Die Stammzellenforschung kann erhebliche Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben. Es gibt jedoch einige Kontroversen über die Entwicklung, Verwendung und Zerstörung menschlicher Embryonen. Wissenschaftler können diese Bedenken möglicherweise durch die Verwendung einer neuen Methode beseitigen, die dies kannVerwandeln Sie adulte Stammzellen in pluripotente Stammzellen, die sich in jeden Zelltyp verwandeln können. Dies würde die Notwendigkeit embryonaler Stammzellen in der Forschung beseitigen. Solche Durchbrüche zeigen, dass in der Stammzellforschung große Fortschritte erzielt wurden. Trotz dieser Fortschritte gibt es immer noch eineEs muss noch viel mehr getan werden, bevor Wissenschaftler durch Stammzelltherapie erfolgreiche Behandlungen entwickeln können.