เซลล์ต้นกำเนิด: มันคืออะไรและใช้สำหรับอะไร

ซึ่งสามารถแยกประเภทเซลล์เฉพาะและการสร้างเซลล์ใหม่ได้เองสามารถผลิตเซลล์ต้นกำเนิดอื่นๆ ได้

Shutterstock

สเต็มเซลล์ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมี 2 ประเภทใหญ่ๆ ได้แก่

• เซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนที่แยกได้จากมวลเซลล์ชั้นในของบลาสโตซิสต์ในการพัฒนาตัวอ่อนในระยะแรก
• เซลล์ต้นกำเนิดจากตัวเต็มวัย พบในเนื้อเยื่อของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่พัฒนาเต็มที่หลายชนิด

ในสิ่งมีชีวิตที่โตเต็มวัย เซลล์ต้นกำเนิดและเซลล์ต้นกำเนิดทำหน้าที่เป็นระบบซ่อมแซม ซึ่งจะช่วยเติมเต็มเนื้อเยื่อที่โตเต็มที่

ในตัวอ่อนที่กำลังพัฒนา สเต็มเซลล์มีหน้าที่ในการแยกความแตกต่างออกเป็นเซลล์พิเศษทั้งหมด - เอ็กโทเดิร์ม เอนโดเดิร์ม และเมโซเดิร์ม (เซลล์ต้นกำเนิดพลูริโพเทนต์ที่เหนี่ยวนำให้เกิด) - และการรักษาการหมุนเวียนตามปกติของอวัยวะที่สร้างใหม่ เช่น เลือด ผิวหนัง หรือเนื้อเยื่อ ลำไส้

ในมนุษย์มีแหล่งที่มาของสเต็มเซลล์ที่เข้าถึงได้สามแหล่งที่สามารถลบออกและปลูกถ่ายในส่วนอื่น ๆ ของสิ่งมีชีวิตเดียวกัน (อัลโลเจเนอิก): ไขกระดูก เนื้อเยื่อไขมัน และเลือด นอกจากนี้ เซลล์ต้นกำเนิดยังสามารถนำมาจากเลือดจากสายสะดือของทารกได้ทันที การเกิดของการบำบัดด้วยสเต็มเซลล์ทั้งหมด การเก็บเกี่ยวแบบ allogeneic มีดัชนีความเสี่ยงต่ำที่สุดโดยรวม

เซลล์ต้นกำเนิดจากร่างกายใช้ในการรักษาทางการแพทย์ต่างๆ เช่น การปลูกถ่ายไขกระดูก ทุกวันนี้ยังสามารถเพาะเลี้ยงและแปลงสภาพ (แตกต่าง) ให้กลายเป็นเซลล์วิทยาเฉพาะทางที่มีคุณสมบัติเหมาะสมกับเนื้อเยื่อต่างๆ เช่น กล้ามเนื้อหรือเส้นประสาท สายพันธุ์ของเซลล์ตัวอ่อนและเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนที่ก่อกำเนิดจากการถ่ายโอนหรือการสร้างความแตกต่างของเซลล์โซมาติกยังได้รับการเสนอให้เป็นตัวเลือกที่เป็นไปได้

การวิจัยสเต็มเซลล์เกิดขึ้นจากการค้นพบของเออร์เนสต์ เอ. แมคคัลลอคและเจมส์ อี. ทิลล์ ที่มหาวิทยาลัยโตรอนโตในทศวรรษ 1960

และสร้างสเต็มเซลล์ได้สองแบบที่เหมือนกันกับของจริง

ด้วยวิธีนี้ จำนวนเซลล์ต้นกำเนิดจะคงที่

ความหมายของเซลล์ต้นกำเนิด pluripotency

Pluripotency ระบุศักยภาพในการสร้างความแตกต่างของเซลล์ต้นกำเนิดซึ่งเป็นศักยภาพในการแยกแยะออกเป็นเซลล์ประเภทต่างๆ

• เซลล์ต้นกำเนิด Totipotent (a.k.a. omnipotent) สามารถแยกความแตกต่างออกเป็นเซลล์ตัวอ่อนและเซลล์ extraembryonic เซลล์เหล่านี้สามารถสร้างสิ่งมีชีวิตที่สมบูรณ์และใช้งานได้ พวกมันเกิดจากการหลอมรวมของไข่และเซลล์สเปิร์ม เซลล์ที่ผลิตโดยดิวิชั่นแรกของไข่ที่ปฏิสนธิก็มีผลเช่นกัน
• เซลล์ต้นกำเนิด Pluripotent เป็นลูกหลานของเซลล์ totipotent และสามารถแยกแยะออกเป็นเซลล์เกือบทุกชนิดที่ได้มาจากชั้นเชื้อโรคสามชั้น
• เซลล์ต้นกำเนิดหลายศักยภาพสามารถแยกความแตกต่างออกเป็นประเภทเซลล์ที่เป็นของตระกูลที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดเท่านั้น
• เซลล์ต้นกำเนิด Oligopotent สามารถแยกความแตกต่างได้เป็นเซลล์บางชนิดเท่านั้น เช่น เซลล์ต้นกำเนิดน้ำเหลืองหรือมัยอีลอยด์
• เซลล์ Unipotent สามารถผลิตเซลล์ได้เพียงประเภทเดียวเท่านั้น แต่มีลักษณะการต่ออายุตัวเองที่แยกความแตกต่างจากเซลล์ที่ไม่ใช่เซลล์ต้นกำเนิด (เช่น เซลล์ต้นกำเนิด ซึ่งไม่สามารถสร้างใหม่ได้เอง)

การระบุเซลล์ต้นกำเนิด

ในทางปฏิบัติ เซลล์ต้นกำเนิดจะถูกระบุตามความสามารถในการสร้างเนื้อเยื่อใหม่ ตัวอย่างเช่น การทดสอบคำจำกัดความของไขกระดูก - เซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือด (HSC) - คือความสามารถในการปลูกถ่ายเซลล์เพื่อช่วยบุคคลที่ไม่มีเซลล์เหล่านี้ นี่แสดงให้เห็นว่าในระยะยาว เซลล์เหล่านี้สามารถสร้างหน่วยใหม่ได้อย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ยังควรแยกเซลล์ต้นกำเนิดจากบุคคลที่ปลูกถ่ายหนึ่งไปยังอีกรายหนึ่งได้โดยไม่ต้องแสดงให้เห็นว่าเซลล์ต้นกำเนิดสามารถต่ออายุได้เอง

คุณสมบัติของเซลล์ต้นกำเนิดยังสามารถเปิดเผยในหลอดทดลองได้ โดยใช้วิธีการต่างๆ เช่น "การทดสอบการโคลนนิ่ง" ซึ่งเซลล์แต่ละเซลล์จะได้รับการประเมินความสามารถในการแยกความแตกต่างและการสร้างใหม่ได้เอง เซลล์ต้นกำเนิดยังสามารถแยกออกได้ด้วยการจดจำเครื่องหมายบนผิวเซลล์ อย่างไรก็ตาม สภาวะการเพาะเลี้ยงในหลอดทดลองสามารถเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของเซลล์ ทำให้ยากต่อการคาดเดาว่าพวกมันจะทำงานอย่างไรในร่างกาย ยังมีการถกเถียงกันอย่างมากว่าประชากรเซลล์ผู้ใหญ่บางส่วนเป็นเซลล์ต้นกำเนิดหรือไม่

ของผู้ป่วยสามารถกำหนดเป้าหมายเซลล์ที่ฝัง วิธีที่มีประโยชน์ในการหลีกเลี่ยงความเป็นไปได้สุดท้ายนี้คือการใช้สเต็มเซลล์ของผู้ป่วยรายเดียวกันเพื่อรับการรักษา

ยิ่งไปกว่านั้น ความเข้มข้นของสเต็มเซลล์บางชนิดอาจทำให้ได้เซลล์เฉพาะที่ต้องการได้ยาก ภาวะแทรกซ้อนก็เพิ่มขึ้นเช่นกันเพราะไม่ใช่ว่าทุกเซลล์ในกลุ่มประชากรจะมีความแตกต่างกันอย่างสม่ำเสมอ สิ่งที่ไม่แตกต่างกันสามารถสร้างผ้าที่แตกต่างจากวัตถุประสงค์ได้

เซลล์ต้นกำเนิดบางชนิดสามารถก่อให้เกิดเนื้องอกที่เกิดขึ้นจริงหลังการปลูกถ่าย pluripotency เชื่อมโยงกับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน, ทารกในครรภ์และ pluripotent ที่ถูกเหนี่ยวนำ เซลล์ต้นกำเนิดของทารกในครรภ์ที่เพียงพอสามารถสร้างเนื้องอกได้แม้จะมีหลายศักยภาพก็ตาม

ข้ออักเสบรูมาตอยด์

โรคพาร์กินสัน

โรคอัลไซเมอร์

โรคข้อเข่าเสื่อม

การซ่อมแซมจังหวะและการบาดเจ็บของสมองที่กระทบกระเทือนจิตใจ

ความผิดปกติในการเรียนรู้อันเนื่องมาจากความไม่สบายแต่กำเนิด

การซ่อมแซมอาการบาดเจ็บไขสันหลัง

หัวใจวาย (กล้ามเนื้อหัวใจตาย)

การรักษามะเร็ง

การกลับเป็นซ้ำของศีรษะล้าน

ทันตกรรมทดแทน

การซ่อมแซมโครงสร้างการได้ยิน

การฟื้นฟูการมองเห็นและการซ่อมแซมความเสียหายของกระจกตา

เส้นโลหิตตีบด้านข้าง Amyotrophic

โรคโครห์น

การรักษาบาดแผล

ภาวะมีบุตรยากในเพศชายเนื่องจากไม่มีเซลล์ต้นกำเนิดจากสเปิร์ม: การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้พบวิธีในการแก้ปัญหานี้โดยการ "ตั้งโปรแกรมใหม่" เซลล์และเปลี่ยนให้เป็นอสุจิ การศึกษาอื่น ๆ ได้แสดงให้เห็นถึงการฟื้นฟูการสร้างสเปิร์มโดยการแนะนำต้นกำเนิดพลูริโพเทนต์ที่เหนี่ยวนำโดยมนุษย์ (iPSC) ) เซลล์เป็นลูกอัณฑะของหนู ซึ่งอาจเป็นวิธีรักษาที่ดีที่สุดสำหรับ azoospermia

ภาวะมีบุตรยากของเพศหญิง: การได้รับโอโอไซต์จากเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน เมื่อเร็ว ๆ นี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบเซลล์ต้นกำเนิดจากรังไข่ ซึ่งเป็นเซลล์หายาก (0.014%) ที่พบในรังไข่ การดำรงอยู่ของพวกมันยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้ การใช้สเต็มเซลล์ไม่เพียงแต่เป็นยารักษาภาวะมีบุตรยาก แต่ยังใช้สำหรับภาวะรังไข่ล้มเหลวก่อนวัยอันควรอีกด้วย

การวิจัยต่างๆ กำลังอยู่ในระหว่างการพัฒนาของสเต็มเซลล์และสำหรับการประยุกต์ใช้ในการรักษา: ภาวะความเสื่อมของระบบประสาท โรคเบาหวาน โรคหัวใจ และโรคอื่นๆ สเต็มเซลล์ ซึ่งจะช่วยให้ "เข้าใจการพัฒนาของมนุษย์

การแยกและเพาะเลี้ยงเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน ต้องขอบคุณความสามารถที่เพิ่มขึ้นในการใช้การถ่ายโอนนิวเคลียร์และเทคนิคในการสร้างเซลล์ต้นกำเนิดพลูริโพเทนต์ที่เหนี่ยวนำด้วยโซมาติก ทำให้เกิดข้อโต้แย้งมากมายเกี่ยวกับการทำแท้งและการโคลนนิ่งของมนุษย์

ความเป็นพิษต่อตับและความเสียหายของตับที่เกิดจากสารออกฤทธิ์บางชนิดทำให้เกิดความล้มเหลวจำนวนมากในการพัฒนายาใหม่และการถอนตัวออกจากตลาดที่ตามมา ตอกย้ำถึงความจำเป็นในการตรวจคัดกรองเซลล์ตับที่ได้จากสเต็มเซลล์ ซึ่งสามารถ ตรวจหาความเป็นพิษของยาในระยะแรกลดการทดสอบขั้นสูง

Riccardo Borgacci

จบการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์การออกกำลังกายและการควบคุมอาหาร เขาฝึกเป็นกิจกรรมผู้ป่วยนอกอิสระในฐานะนักโภชนาการและผู้ฝึกสอนส่วนบุคคล