Stem cell (SCs) adalah populasi sel yang merupakan prekursor asli dari semua sel lainnya. Dalam organisme yang terbentuk, mereka dapat berdiferensiasi menjadi sel apa pun dari organ apa pun; dalam embrio, mereka dapat membentuk salah satu selnya.
Tujuan mereka secara alami adalah regenerasi jaringan dan organ tubuh yang dimulai sejak lahir dengan berbagai cedera. Mereka hanya mengganti sel yang rusak, memperbarui dan melindunginya. Sederhananya, ini adalah suku cadang untuk tubuh.
Bagaimana mereka terbentuk
Sejumlah besar semua sel organisme dewasa pernah dimulai dengan peleburan sel reproduksi pria dan wanita selama pembuahan sel telur. Penggabungan ini disebut zigot. Semua miliaran sel berikutnya muncul selama perkembangannya. Zigot berisi seluruh genom orang masa depan dan skema perkembangannya di masa depan.
Saat muncul, zigot mulai aktif membelah. Pertama, sel-sel dari jenis khusus muncul di dalamnya: mereka hanya mampu mentransmisikan genetikinformasi ke generasi berikutnya dari sel-sel baru. Populasi ini adalah sel punca embrionik terkenal di mana ada begitu banyak kegembiraan.
Pada janin, ESC, atau lebih tepatnya genomnya, masih berada di titik nol. Tetapi setelah mengaktifkan mekanisme spesialisasi, mereka dapat diubah menjadi sel yang diminta. Sel punca embrionik diperoleh pada tahap awal embrio yang sedang berkembang, sekarang disebut blastokista, pada hari ke 4-5 kehidupan zigot, dari massa sel bagian dalam.
Seiring perkembangan embrio, mekanisme spesialisasi, yang disebut induktor embrionik, ikut berperan. Mereka sendiri termasuk gen yang dibutuhkan saat ini, dari mana keluarga SC yang berbeda muncul dan awal dari organ masa depan diuraikan. Mitosis berlanjut, keturunan sel-sel ini sudah terspesialisasi, yang disebut komitasi.
Pada saat yang sama, sel punca embrionik mampu bertransformasi (berpindah) ke lapisan germinal mana pun: ekto-, meso- dan endoderm. Dari jumlah tersebut, organ janin kemudian berkembang. Sifat diferensiasi ini disebut pluripotensi dan merupakan perbedaan utama antara ESC.
klasifikasi SC
Mereka dibagi menjadi 2 kelompok besar - embrionik dan somatik, diperoleh dari organisme dewasa. Pertanyaan tentang bagaimana sel induk embrionik diperoleh dan digunakan sudah dipahami dengan baik.
3 Sumber SC dipilih:
- Sel induk sendiri, atau autologus; paling sering mereka ada di sumsum tulang, tetapi bisadiperoleh dari kulit, jaringan adiposa, jaringan beberapa organ, dll.
- SC dari plasenta, diperoleh saat melahirkan dari darah tali pusat.
- SC Janin diperoleh dari jaringan setelah aborsi. Oleh karena itu, SC donor (alogenik) dan sendiri (autologus) juga dibedakan. Terlepas dari asalnya, mereka memiliki sifat khusus yang terus dieksplorasi oleh para ilmuwan. Misalnya, mereka dapat tetap hidup dan mempertahankan semua properti mereka selama beberapa dekade jika disimpan dengan benar. Ini penting saat mengambil SC dari plasenta saat lahir, yang dapat dianggap sebagai bentuk asuransi kesehatan dan perlindungan bagi bayi baru lahir di masa depan. Mereka dapat digunakan oleh individu ini ketika penyakit serius terjadi. Di Jepang, misalnya, ada program pemerintah yang memastikan 100% penduduknya memiliki bank seluler IPS.
Contoh penggunaan SC dalam pengobatan
Langkah-langkah transplantasi embrio:
- 1970 - Transplantasi SC autologus pertama dilakukan. Ada bukti bahwa di bekas PKC "vaksinasi pemuda" diberikan kepada anggota Politbiro CPSU yang sudah lanjut usia beberapa kali dalam setahun.
- 1988 - SC ditransplantasikan ke anak laki-laki penderita leukemia yang masih hidup sampai sekarang.
- 1992 - Profesor David Harris mendirikan bank SK, di mana anak pertamanya menjadi klien pertama. SC-nya dibekukan dulu.
- 1996-2004 – 392 transplantasi SC sendiri dari sumsum tulang dilakukan.
- 1997 - SC donor ditransplantasikan dari plasenta ke pasien kanker Rusia.
- 1998 - SC ditransplantasikan ke seorang gadis dengan neuroblastoma (tumor otak) - hasilnya positif. Para ilmuwan juga telah mempelajari cara menumbuhkan SC secara in vitro.
- 2000 - 1200 siaran.
- 2001 – kemampuan SC sumsum tulang manusia dewasa untuk berubah menjadi kardio- dan miosit terungkap.
- 2003 – data diperoleh tentang pelestarian semua bioproperti SC dalam nitrogen cair selama 15 tahun.
- 2004 – Koleksi SK Bank Dunia sudah memiliki 400.000 sampel.
properti dasar ESC
Contoh sel punca embrionik dapat dianggap sebagai sel apa pun dari lapisan utama embrio: ini adalah miosit, sel darah, saraf, dll. ESC manusia pertama kali diisolasi pada tahun 1998 oleh ilmuwan AS James Thompson dan John Becker. Dan pada tahun 1999, jurnal ilmiah paling terkenal Science mengakui penemuan ini sebagai yang terpenting ketiga setelah penemuan heliks ganda DNA dan penguraian kode genom manusia.
ESC memiliki kemampuan untuk terus memperbarui diri, bahkan jika tidak ada insentif untuk membedakan. Artinya, mereka sangat plastis dan potensi pengembangannya tidak terbatas. Hal ini membuat mereka sangat populer dalam pengobatan regeneratif.
Yang disebut faktor pertumbuhan dapat berfungsi sebagai stimulus untuk perkembangannya menjadi jenis sel lain, mereka berbeda untuk semua sel.
Hari ini, sel punca embrionik dilarang oleh obat resmi untuk digunakan sebagai pengobatan.
Apa yang digunakan hari ini
Untuk pengobatan, hanya SC sendiri dari jaringan organisme dewasa yang digunakan, lebih seringSemua ini adalah sel sumsum tulang merah. Daftar penyakit termasuk penyakit darah (leukemia), sistem kekebalan, di masa depan - patologi onkologis, penyakit Parkinson, diabetes tipe 1, multiple sclerosis, infark miokard, stroke, penyakit sumsum tulang belakang, kebutaan.
Masalah utama selalu dan tetap pada kompatibilitas SC dengan sel-sel tubuh ketika mereka dimasukkan ke dalamnya, yaitu. histokompatibilitas. Saat menggunakan SC asli, masalah ini jauh lebih mudah diselesaikan.
Oleh karena itu, untuk pertanyaan sel punca mana yang lebih baik digunakan - jaringan embrio atau jaringan induk, jawabannya tegas: hanya jaringan. Setiap organ memiliki relung khusus di jaringan tempat SC disimpan dan dikonsumsi sesuai kebutuhan. Prospek SC sangat besar, karena para ilmuwan berharap untuk membuat dari mereka jaringan dan organ yang diperlukan daripada donor, sesuai indikasi.
Awal sejarah
Pada tahun 1908 Alexander Maksimov (1874-1928), profesor histologi di Akademi Medis Militer St. Petersburg, saat mempelajari sel darah, memperhatikan bahwa sel darah terus diperbarui dan cukup cepat.
A. A. Maksimov menduga bahwa itu bukan hanya masalah pembelahan sel, jika tidak, sumsum tulang akan lebih besar dari orang itu sendiri. Kemudian dia menyebut pendahulu semua elemen batang darah ini. Nama itu menjelaskan esensi dari fenomena tersebut: sel-sel khusus diletakkan di sumsum tulang merah, yang tugasnya hanya dalam mitosis. Pada saat yang sama, 2 sel baru muncul: satu menjadi darah, dan yang kedua menjadi cadangan - berkembang dan membelah lagi, lagi sel menjadi cadangan, dll. dengan hasil yang sama.
Sel yang terus membelah ini membentuk batang, darinyaranting bergerak ke samping - ini adalah sel darah profesional baru yang muncul. Proses ini terus menerus dan berjumlah miliaran sel setiap hari. Di antara mereka adalah kelompok semua elemen darah - leukosit dan eritrosit, limfosit, dll.
Selanjutnya, Maximov berbicara dengan teorinya di sebuah kongres ahli hematologi di Berlin. Inilah awal dari sejarah perkembangan SC. Biologi sel menjadi ilmu tersendiri hanya pada akhir abad ke-20.
Pada tahun 1960-an, SC mulai digunakan dalam pengobatan leukemia. Mereka juga telah ditemukan di kulit dan jaringan adiposa.
Fitur Pembeda SK
Gagasan yang menjanjikan tidak mengesampingkan keberadaan terumbu bawah laut saat dipraktikkan. Masalah besar adalah bahwa aktivitas SC memungkinkan mereka untuk membagi dalam jumlah yang tidak terbatas, dan menjadi sulit untuk mengendalikannya. Selain itu, sel biasa dibatasi dalam membagi jumlah siklus (batas Hayflick). Ini karena struktur kromosom.
Ketika batas tercapai, sel tidak lagi membelah, yang berarti tidak berkembang biak. Untuk sel, batas ini berbeda tergantung pada jenisnya: untuk jaringan fibrosa adalah 50 divisi, untuk darah SC - 100.
Kedua, SC tidak semuanya matang pada saat yang sama, jadi setiap jaringan memiliki SC yang berbeda pada tahap pematangan yang berbeda. Semakin normal kematangan sel, semakin sedikit ia memiliki sifat pelatihan ulang ke sel lain. Dengan kata lain, genom yang ditetapkan untuk semua sel serupa, tetapi mode operasinya berbeda. SC matur sebagian yang, ketika dirangsang, dapat matang danmembedakan, ini adalah ledakan.
Dalam SSP ini adalah neuroblas, di kerangka - osteoblas, di kulit - dermatoblas, dll. Stimulus untuk pematangan adalah penyebab eksternal atau internal.
Tidak semua sel dalam tubuh memiliki kemampuan ini, itu tergantung pada tingkat diferensiasinya. Sel-sel yang sangat berdiferensiasi (kardiomiosit, neuron) tidak pernah dapat menghasilkan jenisnya sendiri, itulah sebabnya mereka mengatakan bahwa sel-sel saraf tidak dipulihkan. Dan yang berdiferensiasi buruk mampu mitosis, misalnya, darah, hati, jaringan tulang.
Sel induk embrionik (ES) berbeda dari SC lain karena tidak ada batasan Hayflick untuk mereka. ESC membelah tanpa henti, mis. mereka sebenarnya abadi (abadi). Ini adalah properti kedua mereka. Properti dari ilmuwan yang terinspirasi ESC ini, tampaknya, digunakan dalam tubuh untuk mencegah penuaan.
Jadi mengapa penggunaan sel induk embrionik tidak berjalan di jalur ini dan dibekukan? Tidak ada satu sel pun yang dijamin terhadap kerusakan dan mutasi genetik, dan ketika mereka muncul, mereka akan diturunkan lebih lanjut dan terakumulasi. Kita tidak boleh lupa bahwa sel punca embrionik manusia selalu membawa informasi genetik asing (DNA asing), sehingga mereka sendiri dapat menyebabkan efek mutagenik. Itu sebabnya penggunaan SC mereka menjadi yang paling optimal dan paling aman. Tapi masalah lain muncul. Ada sangat sedikit SC pada organisme dewasa, dan mereka sulit diekstraksi - 1 sel per 100 ribu. Tetapi terlepas dari masalah ini, mereka diekstraksi dan SC autologous sering digunakan dalam pengobatan CVD, endokrinopati,patologi bilier, dermatosis, penyakit pada sistem muskuloskeletal, saluran pencernaan, paru-paru.
Lebih lanjut tentang terumbu bawah laut ESC
Setelah menerima sel induk embrionik, mereka harus diarahkan ke arah yang benar, mis. mengelola mereka. Ya, mereka praktis dapat membuat ulang organ apa pun. Tetapi masalah memilih kombinasi induktor yang tepat belum terpecahkan hari ini.
Penggunaan sel punca embrio dalam praktik pada awalnya ada di mana-mana, tetapi pembelahan sel yang tidak terbatas membuatnya tidak dapat dikendalikan dan membuatnya terkait dengan sel tumor (teori Konheim). Berikut penjelasan lain untuk pembekuan ESC.
Peremajaan dengan ESC
Seseorang kehilangan SC-nya seiring bertambahnya usia, jumlah mereka terus menurun, sederhananya. Bahkan pada usia 20 ada beberapa dari mereka, setelah 40 tahun tidak ada sama sekali. Itulah sebabnya, ketika pada tahun 1998 Amerika mengisolasi ESC untuk pertama kalinya dan kemudian mengkloningnya, biologi sel menerima dorongan yang kuat dalam perkembangannya.
Ada harapan untuk kesembuhan penyakit yang selama ini dianggap tidak dapat disembuhkan. Baris kedua adalah peremajaan dengan sel induk embrionik dengan injeksi. Namun belum ada terobosan dalam hal ini, karena masih belum diketahui secara pasti apa yang dilakukan SC setelah diintroduksi ke organisme baru. Entah mereka merangsang sel lama, atau menggantinya sepenuhnya - mereka menggantikannya dan secara aktif bekerja. Hanya ketika mekanisme yang tepat dari perilaku NC ditetapkan, barulah mungkin untuk berbicara tentang terobosan. Saat ini, diperlukan kehati-hatian yang besar dalam memilih metode pengobatan seperti itu.
ESC dan peremajaan di Rusia
Di Rusia, pembatasan penggunaan ESC belum diterapkan. Di sini, terapi sel punca embrionik untuk peremajaan tidak dilakukan oleh lembaga penelitian yang serius, melainkan hanya oleh salon kecantikan biasa.
Dan satu hal lagi: jika di Barat pengujian tindakan ESC dilakukan di laboratorium pada hewan percobaan, maka di Rusia teknologi baru diuji pada orang-orang oleh salon kecantikan buatan sendiri yang sama. Buklet dengan segala macam janji laut awet muda. Perhitungannya benar: bagi mereka yang memiliki banyak uang dan peluang, mulai terlihat tidak ada yang tidak mungkin.
Pengobatan dengan sel induk embrionik dalam bentuk kursus peremajaan minimal hanya 4 suntikan dan diperkirakan 15 ribu euro. Dan terlepas dari pemahaman bahwa seseorang tidak boleh secara membabi buta mempercayai teknologi yang belum dikonfirmasi secara ilmiah, banyak tokoh masyarakat melebihi keinginan untuk terlihat lebih muda dan lebih menarik, seseorang mulai berlari di depan lokomotif. Apalagi di depan mata orang-orang yang dibantunya. Ada yang beruntung - Buynov, Leshchenko, Rotaru.
Tapi ada banyak lagi yang kurang beruntung: Dmitry Hvorostovsky, Zhanna Friske, Alexander Abdulov, Oleg Yankovsky, Valentina Tolkunova, Anna Samokhina, Natalya Gundareva, Lyubov Polishchuk, Viktor Yanukovych - daftarnya terus berlanjut. Ini adalah korban terapi sel. Apa yang menjadi umum bagi mereka semua adalah bahwa sesaat sebelum kondisi mereka memburuk, mereka tampak berkembang dan menjadi lebih muda, dan kemudian dengan cepat mati. Mengapa ini terjadi, tidak ada yang bisa menjawab. Ya, diKetika ESC memasuki tubuh yang menua, mereka mendorong sel untuk membelah secara aktif, orang tersebut tampaknya semakin muda. Tetapi ini selalu merupakan stres bagi organisme yang lebih tua, dan patologi apa pun dapat berkembang. Oleh karena itu, tidak ada klinik yang dapat memberikan jaminan tentang konsekuensi dari peremajaan tersebut.
