Er zijn twee hoofdtypen stamcellen bij zoogdieren:
- Embryonale stamcellen, geïsoleerd uit de binnenste celmassa van blastocysten in de vroege embryonale ontwikkeling
- Volwassen stamcellen, gevonden in verschillende volledig ontwikkelde zoogdierweefsels.
In volwassen organismen fungeren stam- en voorlopercellen als een reparatiesysteem, waardoor volwassen weefsels worden aangevuld.
In een zich ontwikkelend embryo hebben stamcellen de taak om zich te differentiëren in alle gespecialiseerde cellen - ectoderm, endoderm en mesoderm (geïnduceerde pluripotente stamcellen) - en om de normale omzet van regeneratieve organen, zoals bloed, huid of weefsels, in stand te houden.
Bij de mens zijn er drie toegankelijke bronnen van stamcellen die kunnen worden verwijderd en getransplanteerd in andere delen van hetzelfde organisme (allogeen): beenmerg, vetweefsel en bloed Stamcellen kunnen ook worden afgenomen uit het navelstrengbloed van de baby onmiddellijk daarna geboorte Van alle stamceltherapieën heeft allogeen oogsten de laagste risico-index in het algemeen.
Volwassen stamcellen worden gebruikt in verschillende medische therapieën, zoals beenmergtransplantatie. Tegenwoordig kunnen ze ook kunstmatig worden gekweekt en getransformeerd (gedifferentieerd) tot gespecialiseerde cytologische typen met kenmerken die geschikt zijn voor die van verschillende weefsels zoals spieren of zenuwen. Embryonale cellijnen en allogene embryonale stamcellen gegenereerd door somatische celoverdracht of differentiatie zijn ook voorgesteld als potentiële kandidaten.
Stamcelonderzoek is voortgekomen uit de ontdekkingen van Ernest A. McCulloch en James E. Till, aan de Universiteit van Toronto, in de jaren zestig.
en produceert twee stamcellen die identiek zijn aan het origineel.
Zo blijft het aantal stamcellen constant.
Betekenis van stamcelpluripotentie
Pluripotentie specificeert het differentiatiepotentieel van de stamcel, wat het potentieel is om te differentiëren in verschillende soorten cellen.
- Totipotente (ook wel almachtige) stamcellen kunnen differentiëren in zowel embryonale als extra-embryonale celtypes. Deze cellen kunnen een compleet en functioneel organisme bouwen. Ze worden geproduceerd door de fusie van een eicel en een zaadcel. De cellen geproduceerd door de eerste delingen van het bevruchte ei zijn ook totipotent
- Pluripotente stamcellen zijn de afstammelingen van totipotente cellen en kunnen differentiëren tot bijna elke cel, afgeleid van een van de drie kiemlagen
- Multipotente stamcellen kunnen alleen differentiëren in celtypen die tot de nauw verwante familie behoren
- Oligopotente stamcellen kunnen alleen differentiëren in bepaalde celtypen, zoals lymfoïde of myeloïde stamcellen
- Unipotente cellen kunnen slechts één type cel produceren, hun eigen cel, maar ze hebben de eigenschap van zelfvernieuwing die hen onderscheidt van niet-stamcellen (bijv. voorlopercellen, die zichzelf niet kunnen vernieuwen).
Stamcel identificatie
In de praktijk worden stamcellen geïdentificeerd op basis van hun vermogen om weefsel te regenereren. De definitietest voor beenmerg - hematopoietische stamcellen (HSC) - is bijvoorbeeld het vermogen om cellen te transplanteren om een persoon te redden die ze niet heeft. Hieruit blijkt dat deze cellen op den duur continu nieuwe eenheden kunnen produceren. Het moet ook mogelijk zijn om stamcellen van het ene getransplanteerde individu naar het andere te isoleren zonder aan te tonen dat de stamcel in staat is tot zelfvernieuwing.
De eigenschappen van stamcellen kunnen ook in vitro worden blootgesteld, met behulp van methoden zoals de "clonogene test", waarbij individuele cellen worden beoordeeld op hun vermogen om te differentiëren en zichzelf te vernieuwen. Stamcellen kunnen ook worden geïsoleerd door celoppervlaktemarkers te herkennen. In vitro kweekomstandigheden kunnen echter het gedrag van cellen veranderen, waardoor het moeilijk te voorspellen is hoe ze in vivo zullen handelen. Er is nog steeds veel discussie over de vraag of sommige volwassen celpopulaties stamcellen zijn of niet.
van de patiënt kan zich richten op de geïmplanteerde cellen. Een handige manier om deze laatste mogelijkheid te vermijden is om de stamcellen van dezelfde te behandelen patiënt te gebruiken.
Bovendien kan de pluripotentie van sommige stamcellen het moeilijk maken om het specifieke type cellen te verkrijgen dat nodig is. Complicaties nemen ook toe omdat niet alle cellen in een populatie uniform differentiëren. De ongedifferentieerde kunnen stoffen maken die verschillen van het doel.
Sommige stamcellen kunnen na transplantatie aanleiding geven tot echte tumoren; pluripotentie is gekoppeld aan deze veranderingen, vooral met betrekking tot geïnduceerde embryonale, foetale en pluripotente stamcellen. Adequate foetale stamcellen kunnen ondanks multipotentie tumoren vormen.
Er zijn verschillende onderzoeken gaande voor de ontwikkeling van stamcellen en voor hun toepassing in behandelingen voor: neurodegeneratieve aandoeningen, diabetes, hartaandoeningen en andere ziekten, stamcellen, die "verder begrip van de menselijke ontwikkeling, organogenese en modellering van ziekten bij de mens" mogelijk zouden maken.
Door embryonale stamcellen te isoleren en te kweken, dankzij het groeiende vermogen om nucleaire overdracht en technieken te gebruiken om somatisch geïnduceerde pluripotente stamcellen te creëren, zijn er talloze controverses geweest met betrekking tot abortus en klonen bij de mens.
De hepatotoxiciteit en leverschade veroorzaakt door bepaalde actieve ingrediënten zijn verantwoordelijk voor een aanzienlijk aantal mislukkingen bij de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen en de daaruit voortvloeiende terugtrekking uit de markt, wat de noodzaak benadrukt van screening op hepatocytcellen afgeleid van stamcellen, die in staat zouden zijn om vroege toxiciteit van geneesmiddelen detecteren, waardoor geavanceerde testen worden verminderd.
