De moedercellen Ze zijn een type cel dat van nature voorkomt in alle meercellige levende wezens. Ze worden gekenmerkt door de eigenschap dat ze differentiëren in elk type cel en zich delen om meer stamcellen te produceren.
Dit type cel is erg belangrijk vanaf vóór de geboorte, aangezien een paar dagen na het samenvoegen van de twee gameten zich beginnen te delen en zich vermenigvuldigen, waardoor stamcellen ontstaan die zich zullen specialiseren en de verschillende organen en weefsels van het lichaam van het embryo zullen voortbrengen..
Het belang van stamcellen ligt in hun verbazingwekkende potentieel om bijna elk type cel te ontwikkelen en te vormen. Dit vermogen kan worden gebruikt om beschadigde of vernietigde cellen te herstellen en aan te vullen..
Momenteel wordt de klinische toepassing van stamcellen onderzocht bij meerdere ziekten zoals Parkinson, Alzheimer of sommige aangeboren aandoeningen. Bovendien zijn er al op stamcellen gebaseerde producten die internationaal in de orthopedische geneeskunde worden gebruikt..
Artikel index
Stamcellen blijven bestaan bij volwassen individuen, zij het in kleinere hoeveelheden en met minder potentieel dan in het embryonale stadium.
Deze stamcellen zijn aanwezig in bepaalde structuren zoals het beenmerg, de spieren en de hersenen; dankzij hen kunnen beschadigde cellen worden vervangen en kunnen organen normaal blijven functioneren.
Over het algemeen zou je kunnen zeggen dat stamcellen drie belangrijke eigenschappen hebben die ze onderscheiden van andere cellen:
Deze eigenschappen maken ze mogelijk gunstig voor de behandeling van bepaalde ziekten die worden veroorzaakt door slijtage of degeneratie van sommige cellen, zoals neurodegeneratieve ziekten..
Deze ongelooflijke eigenschappen van stamcellen werden pas 35 jaar geleden, in 1981, voor het eerst onderzocht, toen een groep onderzoekers ontdekte dat het mogelijk was stamcellen te extraheren uit een muizenembryo..
Pas in 1998 konden de met muizen uitgevoerde onderzoeken naar mensen worden geëxtrapoleerd, toen de eerste stamcellen uit menselijke embryo's werden geëxtraheerd en in vitro werden gekweekt om hun functie en eigenschappen te bestuderen. Deze stamcellen worden embryonale stamcellen genoemd..
In 2006 vond een nieuwe mijlpaal in de geschiedenis van stamcelonderzoek plaats: een groep onderzoekers ontdekte hoe sommige volwassen cellen genetisch opnieuw konden worden geprogrammeerd om stamcellen te laten ontstaan die zich in sommige soorten cellen kunnen specialiseren. Dit type stamcel wordt geïnduceerde pluripotente stamcel (iPS) genoemd..
Hoewel er in deze 35 jaar veel vooruitgang is geboekt in stamcelonderzoek, zijn er nog steeds studies nodig om ze beter te begrijpen en ze te kunnen gebruiken bij het creëren van nieuwe therapieën en bij de studie van menselijke normatieve ontwikkeling..
Stamcellen kunnen grofweg worden gecategoriseerd op basis van hun rijpingsniveau in geïnduceerde embryonale, foetale, volwassen stamcellen en geïnduceerde pluripotente stamcellen..
Bovendien hebben niet alle stamcellen hetzelfde potentieel om zich te differentiëren tot elk type cel. Afhankelijk van het type cellen waarin stamcellen kunnen worden onderscheiden, kunnen dit zijn:
Ze zijn de volgende stap voor totipotente stamcellen en kunnen differentiëren tot bijna elk type cel. Embryonale celculturen en geïnduceerde stamcellen zijn pluripotent.
Embryonale stamcellen worden gewonnen uit embryo's. De meeste zijn afkomstig van gameten die in vitro zijn bevrucht en niet van natuurlijk zwangere vrouwen. In theorie zijn ze totipotent, dat wil zeggen dat ze elk type cel kunnen doen ontstaan, hoewel momenteel slechts enkele soorten cellen in het laboratorium kunnen worden gekweekt..
Nadat de stamcellen zijn geëxtraheerd, wordt een kweek uitgevoerd waarbij de cellen en voedingsmateriaal (kweekmedium) in een laboratoriumschaal worden gebracht. In kweek groeien cellen en beginnen ze zich te delen, waardoor een dunne laag ontstaat die zich over het hele oppervlak van de plaat uitstrekt..
Foetale stamcellen worden verkregen van foetussen (vanaf de 10e week van de zwangerschap). Deze cellen zijn te vinden in de meeste weefsels van de foetus..
Deze stamcellen zijn multipotent, dat wil zeggen dat ze kunnen differentiëren tot bepaalde celtypen die verwant zijn, bijvoorbeeld in verschillende vergelijkbare weefsels, om hetzelfde orgaan te vormen..
In sommige volwassen weefsels, zoals huid, spieren, darmen en beenmerg, zijn er volwassen stamcellen die zich kunnen vermenigvuldigen en differentiëren tot cellen van hetzelfde weefsel om dode of beschadigde cellen te vervangen, zodat ze oligopoënten zijn. Volwassen stamcellen kunnen ook worden aangetroffen in navelstrengbloed.
In het beenmerg zijn er bijvoorbeeld bloedstamcellen die uitgroeien tot volwassen bloedcellen (rode bloedcellen, witte bloedcellen of bloedplaatjes)..
Onderzoek met dit type cellen is vergevorderd en transplantaties van volwassen stamcellen uit beenmerg of navelstrengbloed worden momenteel uitgevoerd om bloedziekten zoals myelodysplastische en myeloproliferatieve syndromen te behandelen..
Het therapeutisch potentieel van andere volwassen stamcellen, zoals mesenchymale cellen, die cellen produceren uit bot, kraakbeen en vet, wordt momenteel onderzocht om ziekten zoals artritis te behandelen..
Geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPS) zijn al gespecialiseerde volwassen cellen (bijvoorbeeld van de huid) die in vitro genetisch geherprogrammeerd zijn om de eigenschappen van embryonale stamcellen te hebben.
Om volwassen cellen te herprogrammeren, worden ze geëxtraheerd uit volwassenen en gekweekt in een plaat, waar virussen die in het laboratorium zijn gemaakt met specifieke genen worden ingebracht, zodat ze integreren met de cellen en hun genetische informatie wijzigen..
Hoewel iPS-cellen en embryonale cellen veel kenmerken delen, zijn ze niet helemaal hetzelfde. Deze verschillen worden momenteel onderzocht, evenals nieuwe procedures om iPS te creëren..
Hoewel verder onderzoek nodig is, worden iPS-cellen al gebruikt om het effect van sommige geneesmiddelen te testen die in klinische onderzoeken zijn en waarvan wordt verwacht dat ze in de nabije toekomst nuttig zullen zijn voor transplantatie.
Momenteel worden iPS-celtransplantaties niet uitgevoerd omdat sommige dierstudies hebben geresulteerd in kankerachtige formaties, mogelijk als gevolg van de techniek die wordt gebruikt om de cellen te herprogrammeren.
Stamcelculturen zijn niet 100% effectief, er zijn momenten waarop cellen niet groeien of delen. Maar als de kweek effectief is geweest, worden groepen stamcellen afgenomen en worden nieuwe populaties gecreëerd die zich zullen blijven delen en beginnen te differentiëren. Stamcellen kunnen op elk moment tijdens het proces worden ingevroren en bewaard.
Tijdens de teelt kunnen stamcellen spontaan groeperen en zich specialiseren in elk type weefsel (spierweefsel, zenuwstelsel…). Dat ze zich kunnen specialiseren, is een teken dat de cellen in goede conditie worden gehouden, maar idealiter wordt het specialisatieproces gecontroleerd door onderzoekers om specifieke celpopulaties te creëren..
Om de differentiatie van embryonale stamcellen te beheersen, moduleren onderzoekers de chemische samenstelling van het kweekmedium, het vierkant of de cellen zelf door er specifieke genen in in te brengen..
Door middel van meerdere onderzoeken zijn er protocollen gemaakt die aangeven welke parameters moeten worden gewijzigd en hoe dit moet om specifieke celculturen te creëren..
Op dit moment worden embryonale stamceltransplantaties bij mensen niet uitgevoerd, omdat in sommige onderzoeken met dieren is waargenomen dat ze kunnen leiden tot de ontwikkeling van kankers. Toch is er nog onderzoek gaande en ze zijn veelbelovend voor toekomstige behandelingen.
Momenteel is het meest bestudeerde en toegepaste klinische gebruik van stamcellen de transplantatie van bloedstamcellen (hematopoëtisch) uit het beenmerg of de navelstreng. Ze worden gebruikt om problemen met het bloed en het immuunsysteem te behandelen, en om beschadigde cellen te vernieuwen na chemotherapie of radiotherapie.
Jaarlijks worden in Europa meer dan 26.000 mensen behandeld met een hemetapoëtische stamceltransplantatie. De ziekten die momenteel kunnen worden behandeld met een transplantatie zijn:
Een andere toepassing voor stamceltransplantaties is huidtransplantatie. Deze applicatie is misschien wel de oudste sinds hij werd gebruikt voordat hij echt begreep hoe stamcellen werkten.
Huidtransplantaties worden meestal alleen gedaan in extreme gevallen waarin de persoon grote delen van de huid heeft beschadigd, bijvoorbeeld door een ernstige brandwond.
De eerste huidtransplantatie werd uitgevoerd in 1970 en sindsdien is de techniek verfijnd, hoewel er nog een lange weg te gaan is, aangezien de getransplanteerde huid momenteel geen haarvolume of zweetklieren kan ontwikkelen..
De nieuwste toepassing van stamcellen die in Europa is goedgekeurd, is Holoclar, een behandeling om de schade aan het hoornvlies te herstellen, of het nu gaat om wonden of brandwonden..
De procedure bestaat uit het extraheren van een klein deel van de limbale cellen in goede staat, verantwoordelijk voor het herstel van het hoornvlies, en deze in het laboratorium te kweken totdat ze een dunne hoornvlieslaag vormen die in het oog van de patiënt kan worden getransplanteerd..
Andere mogelijke toepassingen van stamcellen worden onderzocht in klinische proeven. De belangrijkste toepassingen die in onderzoek worden gevonden, zijn de regeneratie van weefsels en organen, behandeling van verwondingen, de behandeling van hart- en vaatziekten en de behandeling van hersenziekten..
Het gebruik van stamcellen voor de regeneratie van weefsels en organen is misschien wel de meest bestudeerde toepassing ervan. Als organen of weefsels worden gemaakt uit stamcellen, kunnen ze worden getransplanteerd naar mensen die ze nodig hebben, in feite is de eerste nier met stamcellen al gemaakt en de resultaten zijn veelbelovend.
Ook de resultaten van onderzoek naar het gebruik van stamcellen bij de behandeling van hart- en vaatziekten zijn zeer bemoedigend.
In 2013 creëerde een groep onderzoekers van het Massachusetts General Hospital (Verenigde Staten) bloedvaten uit delen van menselijke stamcellen die in muizen werden geïmplanteerd en correct functioneerden. Momenteel is het onderzoek aan de gang en proberen ze het veilig op mensen toe te passen.
Het gebruik van stamcellen voor de behandeling van hersenziekten zoals Parkinson of Alzheimer wordt onderzocht met behulp van embryonale stamcellen op hun differentiatiepotentieel. De resultaten zien er veelbelovend uit, hoewel de onderzoeken zich nog in een zeer vroege fase bevinden.
De studie van stamcellen wordt niet alleen uitgevoerd om ziekten te behandelen, ze worden ook bestudeerd om de normale ontwikkeling van gezonde cellen te begrijpen en om sommige processen zoals celdeling en differentiatie beter te begrijpen..
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.