Cuprins:
Despre celulele stem
Celulele stem sunt celule nediferențiate sau „goale”. Aceasta înseamnă că au capacitatea de a se dezvolta în celule care pot îndeplini numeroase funcții în diferite părți ale corpului. Majoritatea celulelor din corp sunt celule diferențiate. Aceste celule au doar un scop specific într-un anumit organ. De exemplu, globulele roșii sunt concepute special pentru a transporta oxigenul prin sânge.
Toți oamenii încep dezvoltarea ca o singură celulă. Aceasta se numește zigot sau ovul fertilizat. Zigotul se divide în două celule, apoi în patru celule și tot așa. În cele din urmă, celulele încep să se diferențieze, asumându-și o funcție specifică într-o parte a corpului. Acest proces se numește diferențiere.
Celulele stem sunt celule care încă nu s-au diferențiat. Ele au capacitatea de a se diviza și de a crea un număr nelimitat de copii ale lor. Alte celule din corp se pot replica doar de un număr limitat de ori înainte de a începe să se degradeze. Când o celulă stem se divide, aceasta poate rămâne o celulă stem sau se poate transforma într-o celulă diferențiată, cum ar fi o celulă musculară sau o globulă roșie.
Utilizări potențiale ale celulelor stem
Deoarece celulele stem au capacitatea de a se transforma în alte tipuri de celule, oamenii de știință cred că acestea pot fi utile pentru tratarea și înțelegerea bolilor. Conform Mayo Clinic, celulele stem pot fi folosite pentru a:
- crește celule noi într-un laborator pentru a înlocui organe sau țesuturi deteriorate
- corecta părțile organelor care nu funcționează corespunzător
- cerceta cauzele defectelor genetice în celule
- cerceta modul în care apar bolile sau de ce anumite celule devin celule canceroase
- testa noi medicamente pentru siguranță și eficacitate
Tipuri de celule stem
Există mai multe tipuri de celule stem care pot fi utilizate în scopuri diferite.
Celule stem embrionare
Celulele stem embrionare provin din embrioni umani care au între trei și cinci zile. Acestea sunt colectate în timpul unui proces numit fertilizare in-vitro. Acest proces implică fertilizarea unui embrion într-un laborator, în loc de interiorul corpului femeii. Celulele stem embrionare sunt cunoscute ca celule pluripotente. Aceste celule pot da naștere aproape oricărui alt tip de celulă din corp.
Celule stem non-embrionare (adulte)
Celulele stem adulte au un nume înșelător, deoarece se găsesc și la sugari și copii. Aceste celule stem provin din organe și țesuturi deja dezvoltate din corp. Corpul le folosește pentru a repara și înlocui țesuturile deteriorate în aceeași zonă în care se găsesc.
De exemplu, celulele stem hematopoietice sunt un tip de celule stem adulte găsite în măduva osoasă. Ele produc noi globule roșii, globule albe și alte tipuri de celule din sânge. De zeci de ani, medicii efectuează transplanturi de celule stem, cunoscute și ca transplanturi de măduvă osoasă, folosind celule stem hematopoietice pentru a trata anumite tipuri de cancer.
Celulele stem adulte nu pot să se diferențieze în tot atâtea tipuri de celule ca celulele stem embrionare.
Celule stem pluripotente induse (iPSC)
Oamenii de știință au descoperit recent cum să transforme celulele stem adulte în celule stem pluripotente. Aceste noi tipuri de celule sunt numite celule stem pluripotente induse (iPSC). Ele pot să se diferențieze în toate tipurile de celule specializate din corp. Acest lucru înseamnă că pot produce potențial noi celule pentru orice organ sau țesut. Pentru a crea iPSC, oamenii de știință reprogramează genetic celulele stem adulte astfel încât să se comporte ca celulele stem embrionare.
Această descoperire a creat o modalitate de a „de-diferenția” celulele stem. Acest lucru le poate face mai utile în înțelegerea modului în care se dezvoltă bolile. Oamenii de știință speră că aceste celule pot fi create din pielea unei persoane pentru a trata o boală, prevenind astfel sistemul imunitar să respingă un transplant de organ. Cercetările sunt în desfășurare pentru a găsi modalități de a produce iPSC în siguranță.
Celule stem din sângele cordonului ombilical și celule stem din lichidul amniotic
Celulele stem din sângele cordonului ombilical sunt recoltate din cordonul ombilical după naștere. Acestea pot fi congelate în bănci de celule pentru a fi utilizate în viitor. Aceste celule au fost folosite cu succes pentru a trata copii cu cancer de sânge, cum ar fi leucemia, și anumite tulburări genetice ale sângelui.
De asemenea, celule stem au fost găsite și în lichidul amniotic. Acesta este lichidul care înconjoară un copil în dezvoltare în interiorul uterului mamei. Cu toate acestea, sunt necesare mai multe cercetări pentru a înțelege utilizările potențiale ale celulelor stem din lichidul amniotic.
Controversa cercetării celulelor stem
Celulele stem adulte nu prezintă probleme etice. Totuși, în ultimii ani, a existat o controversă legată de modul în care sunt obținute celulele stem embrionare umane. În timpul procesului de recoltare a celulelor stem embrionare, embrionul este distrus. Acest lucru ridică îngrijorări etice pentru persoanele care consideră că distrugerea unui embrion fertilizat este greșită din punct de vedere moral.
Oponenții consideră că un embrion este un om viu. Ei nu cred că ouăle fertilizate ar trebui să fie folosite pentru cercetare. Ei susțin că embrionul ar trebui să aibă aceleași drepturi ca orice alt om și că aceste drepturi ar trebui protejate.
Pe de altă parte, susținătorii cercetării celulelor stem consideră că embrionii nu sunt încă oameni. Ei subliniază că cercetătorii obțin consimțământul cuplului donator ale căror ovule și spermă au fost folosite pentru a crea embrionul. Susținătorii mai argumentează că ouăle fertilizate create în timpul fertilizării in-vitro oricum ar fi aruncate, așa că ar putea fi utilizate mai bine pentru cercetarea științifică.
Odată cu descoperirea revoluționară a iPSCs, ar putea exista o nevoie mai mică de embrioni umani în cercetare. Acest lucru ar putea ajuta la reducerea îngrijorărilor celor care sunt împotriva utilizării embrionilor pentru cercetarea medicală. Totuși, dacă iPSCs au potențialul de a se dezvolta într-un embrion uman, cercetătorii ar putea, teoretic, crea un clon al donatorului. Aceasta ridică o altă problemă etică de luat în considerare. Multe țări au deja legislație care interzice efectiv clonarea umană.
Reglementările federale privind cercetarea celulelor stem
În Statele Unite, politica federală privind cercetarea celulelor stem a evoluat de-a lungul timpului pe măsură ce diferiți președinți au preluat funcția. Este important de menționat că nici o reglementare federală nu a interzis vreodată explicit cercetarea celulelor stem în Statele Unite. În schimb, reglementările au impus restricții privind finanțarea publică și utilizarea acestora. Totuși, anumite state au impus interdicții privind crearea sau distrugerea embrionilor umani pentru cercetarea medicală.
Politica privind celulele stem sub fostul președinte George W. Bush
În august 2001, fostul președinte George W. Bush a aprobat o lege care oferea finanțare federală pentru cercetarea limitată a celulelor stem embrionare. Cu toate acestea, cercetarea trebuia să îndeplinească următoarele criterii:
- Procesul de recoltare, care include distrugerea embrionului, trebuia să fi început înainte de ora 21:00 pe 9 august 2001.
- Celulele stem trebuiau obținute dintr-un embrion creat pentru scopuri reproductive și care nu mai era necesar.
- Trebuia obținut consimțământul informat pentru donația embrionului, iar donația nu trebuia să implice recompensă financiară.
Politica privind celulele stem sub președintele Barack Obama
În martie 2009, președintele Barack Obama a revocat declarația fostului președinte Bush și a emis Ordonanța Executivă 13505. Ordonanța a eliminat restricțiile privind finanțarea federală pentru cercetarea celulelor stem. Acest lucru a permis Instituțiilor Naționale de Sănătate (NIH) să înceapă să finanțeze cercetarea care folosește celule stem embrionare. Ulterior, NIH a publicat ghiduri pentru a stabili politica în cadrul căreia va finanța cercetările. Ghidurile au fost scrise pentru a asigura că toate cercetările finanțate de NIH pe celule stem umane sunt moral responsabile și științific relevante.
Exemple de cercetare a celulelor stem
Cercetarea celulelor stem este în desfășurare la universități, instituții de cercetare și spitale din întreaga lume. Cercetătorii se concentrează în prezent pe găsirea unor metode de control al modului în care celulele stem se transformă în alte tipuri de celule.
Procesul de diferențiere celulară
Unul dintre scopurile principale ale cercetării asupra celulelor stem embrionare este să înțeleagă cum celulele stem nediferențiate se transformă în celule stem diferențiate care formează țesuturi și organe specifice. Cercetătorii sunt, de asemenea, interesați să afle cum pot controla acest proces de diferențiere.
De-a lungul anilor, oamenii de știință au dezvoltat metode pentru a manipula procesul de diferențiere a celulelor stem pentru a crea un anumit tip de celulă. Acest proces se numește diferențiere direcționată. Un studiu recent a descoperit și primii pași în modul în care celulele stem se transformă în celule cerebrale și alte tipuri de celule. Cercetările în acest domeniu sunt în continuare în desfășurare.
Terapii bazate pe celule
Dacă cercetătorii pot găsi o metodă sigură de a direcționa diferențierea celulelor stem embrionare, ar putea folosi aceste celule pentru a trata anumite boli. De exemplu, prin direcționarea celulelor stem embrionare să se transforme în celule producătoare de insulină, ar putea să le transplanteze la persoanele cu diabet de tip 1.
Alte afecțiuni medicale care ar putea fi tratate cu celule stem embrionare includ:
- leziuni traumatice ale măduvei spinării
- accident vascular cerebral
- arsuri severe
- artrită reumatoidă
- boli de inimă
- pierderea auzului
- boli retiniene
- boala Huntington
- boala Parkinson
Agenția de Celule Stem din California oferă o listă detaliată a programelor de tratament și a studiilor clinice aflate în curs de desfășurare în cercetarea celulelor stem. Exemple de astfel de proiecte includ:
- injectarea de celule stem modificate direct în creier după un accident vascular cerebral
- utilizarea celulelor stem pentru a înlocui celulele deteriorate din urechea internă care detectează sunetul, ajutând la restabilirea auzului
- modificarea genelor celulelor stem pentru a le face rezistente la boli, cum ar fi SIDA, și apoi inserarea lor la persoanele cu această boală
- cultivarea celulelor stem pentru a repara oasele fragile ale persoanelor cu osteoporoză
Utilizarea celulelor stem pentru testarea noilor medicamente
Cercetătorii folosesc, de asemenea, celule stem diferențiate pentru a testa siguranța și eficacitatea noilor medicamente. Testarea medicamentelor pe celule stem umane elimină necesitatea de a le testa pe animale.
Concluzie
Cercetarea celulelor stem are potențialul de a avea un impact semnificativ asupra sănătății umane. Totuși, există o anumită controversă legată de dezvoltarea, utilizarea și distrugerea embrionilor umani. Oamenii de știință ar putea atenua aceste îngrijorări prin utilizarea unei noi metode care poate transforma celulele stem adulte în celule pluripotente, care se pot transforma în orice tip de celulă. Acest lucru ar elimina necesitatea utilizării celulelor stem embrionare în cercetare. Astfel de descoperiri arată că s-au făcut progrese mari în cercetarea celulelor stem. În ciuda acestor progrese, mai este încă mult de făcut până când oamenii de știință vor putea crea tratamente de succes prin terapia cu celule stem.