Was sind embryonale Stammzellen?
Alle embryonalen Stammzellen sind undifferenzierte Zellen, die im Gegensatz zu einer bestimmten adulten Zelle sind. Sie haben jedoch die Fähigkeit, jede erwachsene Zelle zu bilden. Da sich undifferenzierte embryonale Stammzellen in Kultur unbegrenzt vermehren können, könnten sie möglicherweise eine unbegrenzte Quelle spezifischer, klinisch wichtiger adulter Zellen wie Knochen -, Muskel -, Leber-oder Blutzellen liefern.
Woher kommen embryonale Stammzellen?
Menschliche embryonale Stammzellen stammen aus in vitro befruchteten Embryonen weniger als eine Woche alt., Diese Embryonen wurden für klinische Zwecke produziert, wurden aber von den Paaren, die sie spendeten, nicht mehr zur Implantation gesucht. Sie wurden speziell für dieses Projekt mit informierter Zustimmung der Spender gespendet. In praktisch jeder In-vitro-Fertilisationsklinik der Welt werden überschüssige Embryonen verworfen, wenn sie nicht gespendet werden, um anderen unfruchtbaren Paaren oder der Forschung zu helfen. Die Forschungsprotokolle wurden von einem UW–Madison Institutional Review Board, einem Gremium von Wissenschaftlern und medizinischen Ethikern, die diese Arbeit überwachen, überprüft und genehmigt.
Warum sind Sie wichtig?,
Embryonale Stammzellen sind von großem Interesse für Medizin und Wissenschaft wegen ihrer Fähigkeit, in praktisch jede andere Zelle des menschlichen Körpers zu entwickeln. Theoretisch wäre es möglich, Zellen von medizinischer Bedeutung wie Knochenmark, Nervengewebe oder Muskel zu züchten, wenn Stammzellen gezüchtet und ihre Entwicklung auf Kultur ausgerichtet werden kann.
Was genau hat das UW-team erreicht?
Wissenschaftler versuchen seit mehr als einem Jahrzehnt, menschliche embryonale Stammzellen zu isolieren und zu kultivieren., Unter Verwendung von 14 Blastozysten, die aus gespendeten, überschüssigen Embryonen gewonnen wurden, die durch In-vitro-Fertilisation produziert wurden, stellte die Wisconsin-Gruppe fünf unabhängige Zelllinien her. Die Zelllinien, die von Embryonen im Präimplantationsstadium abgeleitet wurden, waren zu einer verlängerten, undifferenzierten Proliferation in Kultur fähig und konnten sich dennoch zu einer Vielzahl spezifischer Zelltypen entwickeln, einschließlich Neural -, Darm -, Muskel -, Knochen-und Knorpelzellen.
Wie können sie zur Behandlung von Krankheiten eingesetzt werden?,
Die Fähigkeit, menschliches Gewebe aller Art zu züchten, öffnet die Tür zur Behandlung einer Reihe zellbasierter Krankheiten und zum Wachstum medizinisch wichtiger Gewebe, die für Transplantationszwecke verwendet werden können. Zum Beispiel treten Krankheiten wie juveniler Diabetes mellitus und Parkinson-Krankheit aufgrund von Defekten in einem von nur wenigen Zelltypen auf. Das Ersetzen fehlerhafter Zellen durch gesunde bietet Hoffnung auf lebenslange Behandlung. In ähnlicher Weise könnten versagende Herzen und andere Organe theoretisch durch Injektion gesunder Zellen geschädigt oder erkrankte Zellen ersetzen.,
Gibt es weitere Verwendungsmöglichkeiten für diese Zellen?
Die ersten möglichen Anwendungen der menschlichen embryonalen Stammzelltechnologie können im Bereich der Wirkstoffforschung sein. Die Fähigkeit, reine Populationen bestimmter Zelltypen zu züchten, bietet einen Beweis für chemische Verbindungen, die medizinische Bedeutung haben können. Die Behandlung bestimmter Zelltypen mit Chemikalien und die Messung ihrer Reaktion bietet eine Abkürzung, um Chemikalien zu sortieren, die zur Behandlung der Krankheiten verwendet werden können, an denen diese spezifischen Zelltypen beteiligt sind., Eine verstärkte Stammzelltechnologie würde das schnelle Screening von Hunderttausenden von Chemikalien ermöglichen, die jetzt durch viel zeitaufwändigere Prozesse getestet werden müssen.
Was können uns diese Zellen über die Entwicklung sagen?
Die frühesten Stadien der menschlichen Entwicklung waren schwierig oder unmöglich zu studieren. Menschliche embryonale Stammzellen bieten Einblicke in Entwicklungsereignisse, die nicht direkt beim Menschen in der Gebärmutter untersucht oder durch den Einsatz von Tiermodellen vollständig verstanden werden können., Das Verständnis der Ereignisse, die in den ersten Entwicklungsstadien auftreten, hat eine potenzielle klinische Bedeutung für die Prävention oder Behandlung von Geburtsfehlern, Unfruchtbarkeit und Schwangerschaftsverlust. Eine gründliche Kenntnis der normalen Entwicklung könnte letztendlich die Prävention oder Behandlung abnormaler menschlicher Entwicklung ermöglichen. Zum Beispiel könnte das Screening von Medikamenten durch Testen an kultivierten menschlichen embryonalen Stammzellen dazu beitragen, das Risiko von arzneimittelbedingten Geburtsfehlern zu verringern.
Wenn ein Cluster dieser Zellen auf eine Frau übertragen wurde, könnte dies zu einer Schwangerschaft führen?
Nein., Diese Zellen sind nicht das Äquivalent eines intakten Embryos. Wenn ein Cluster dieser Zellen in eine Gebärmutter übertragen würde, würden sie sich nicht implantieren und sich nicht zu einem Fötus entwickeln.
Ist Stammzellforschung dasselbe wie Klonen?
Nein. Die Stammzellforschung zielt darauf ab, neue lebensrettende Behandlungen zu entwickeln und kann nicht zur Entwicklung eines Menschen verwendet werden. Embryonale Stammzellen, die aus der inneren Zellmasse eines Embryos im Frühstadium stammen, können keine Plazenta hervorrufen, so dass sich ein Mensch nicht entwickeln könnte, selbst wenn die Stammzellen in die Gebärmutter einer Frau implantiert würden.,
Warum nicht Stammzellen von Erwachsenen ableiten?
Es gibt jetzt mehrere Ansätze in klinischen Studien am Menschen, die reife Stammzellen (wie blutbildende Zellen, neuronenbildende Zellen und knorpelbildende Zellen) verwenden. Da adulte Zellen jedoch bereits spezialisiert sind, ist ihr Potenzial zur Regeneration geschädigter Gewebe sehr begrenzt: Hautzellen werden nur zu Haut und Knorpelzellen werden nur zu Knorpel. Erwachsene haben keine Stammzellen in vielen lebenswichtigen Organen, also wenn diese Gewebe beschädigt sind, entwickelt sich Narbengewebe., Nur embryonale Stammzellen, die in der Lage sind, jede Art von menschlichem Gewebe zu werden, können lebenswichtige Organe reparieren.
Studien adulter Stammzellen sind wichtig und liefern wertvolle Einblicke in den Einsatz von Stammzellen bei Transplantationsverfahren. Nur durch die Erforschung aller Arten von Stammzellenforschung finden Wissenschaftler jedoch die effizientesten und effektivsten Wege zur Behandlung von Krankheiten.
Was sind die Vorteile des Studiums von Stammzellen?Pluripotente Stammzellen sind Hoffnungsträger für Millionen Amerikaner., Sie haben das Potenzial, eine Vielzahl von Krankheiten zu behandeln oder zu heilen, einschließlich Parkinson, Alzheimer, Diabetes, Herzerkrankungen, Schlaganfall, Rückenmarksverletzungen und Verbrennungen.
Diese außergewöhnliche Forschung steckt noch in den Kinderschuhen und eine praktische Anwendung ist nur mit zusätzlichen Studien möglich. Wissenschaftler müssen verstehen, was Zellen zur Spezialisierung führt, um Zellen zu bestimmten Gewebetypen zu lenken. Zum Beispiel kontrollieren Inselzellen die Insulinproduktion in der Bauchspeicheldrüse, die bei Menschen mit Diabetes gestört ist., Wenn eine Person mit Diabetes geheilt werden soll, müssen sich die zur Behandlung verwendeten Stammzellen zu neuen insulinproduzierenden Inselzellen entwickeln, nicht zu Herzgewebe oder anderen Zellen. Es ist Forschung erforderlich, um zu bestimmen, wie die Differenzierung von Stammzellen so gesteuert werden kann, dass sie therapeutisch wirksam sind. Forschung ist auch notwendig, um das Potenzial der Immunabstoßung der Zellen zu untersuchen und dieses Problem zu überwinden.
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