Őssejt kutatás

Az őssejtek lehetséges felhasználásai

Mivel az őssejtek képesek különféle más típusú sejtekké alakulni, a tudósok úgy vélik, hogy hasznosak lehetnek betegségek kezelésében és megértésében. A Mayo Clinic szerint az őssejtek a következőkre használhatók fel:

• új sejteket növeszteni laboratóriumban a sérült szervek vagy szövetek pótlására
• javítsa ki a nem megfelelően működő szervrészeket
• a sejtek genetikai hibáinak okainak kutatása
• annak kutatása, hogyan fordulnak elő betegségek, vagy miért fejlődnek bizonyos sejtekből rákos sejtek
• tesztelje az új gyógyszerek biztonságosságát és hatékonyságát

Az őssejtek típusai

Az őssejteknek többféle típusa létezik, amelyek különböző célokra használhatók fel.

Embrionális őssejtek

Az embrionális őssejtek három-öt napos emberi embriókból származnak. Betakarításuk az in vitro megtermékenyítésnek nevezett folyamat során történik. Ez magában foglalja az embrió laboratóriumi megtermékenyítését, nem pedig a női test belsejében. Az embrionális őssejteket pluripotens őssejteknek nevezik. Ezek a sejtek gyakorlatilag bármilyen más típusú sejtet létrehozhatnak a szervezetben.

Nem embrionális (felnőtt) őssejtek

A felnőtt őssejtek neve félrevezető, mert csecsemőkben és gyermekekben is megtalálhatók. Ezek az őssejtek a szervezet fejlett szerveiből és szöveteiből származnak. A szervezet a sérült szövet helyreállítására és pótlására használja ugyanazon a területen, ahol megtalálhatók.

Például a hematopoietikus őssejtek a csontvelőben található felnőtt őssejtek egy fajtája. Új vörösvérsejteket, fehérvérsejteket és más típusú vérsejteket termelnek. Az orvosok évtizedek óta végeznek őssejt-transzplantációt, más néven csontvelő-transzplantációt, hematopoietikus őssejtek felhasználásával bizonyos ráktípusok kezelésére.

A felnőtt őssejtek nem tudnak annyi más típusú sejtté differenciálódni, mint az embrionális őssejtek.

Indukált pluripotens őssejtek (iPSC)

A tudósok nemrégiben felfedezték, hogyan lehet a felnőtt őssejteket pluripotens őssejtekké alakítani. Ezeket az új típusú sejteket indukált pluripotens őssejteknek (iPSC) nevezik. A testben minden típusú speciális sejtre képesek differenciálódni. Ez azt jelenti, hogy potenciálisan új sejteket termelhetnek bármely szervhez vagy szövethez. Az iPSC-k létrehozásához a tudósok genetikailag átprogramozzák a felnőtt őssejteket, így azok embrionális őssejtekként viselkednek.

Az áttörés lehetőséget teremtett az őssejtek „differenciálódásának megszüntetésére”. Ez hasznosabbá teheti őket a betegségek kialakulásának megértésében. A tudósok abban reménykednek, hogy a sejteket valaki saját bőréből lehet előállítani egy betegség kezelésére. Ez segít megakadályozni, hogy az immunrendszer elutasítsa a szervátültetést. Kutatások folynak az iPSC-k biztonságos előállításának módjáról.

Köldökzsinórvér őssejtek és magzatvíz őssejtek

A köldökzsinórból szülés után gyűjtik be a köldökzsinórból a köldökzsinórból származó őssejteket. Lefagyaszthatók sejtbankokban a jövőbeni felhasználás céljából. Ezeket a sejteket sikeresen alkalmazták vérrákos gyermekek, például leukémia és bizonyos genetikai vérrendellenességek kezelésére.

A magzatvízben is találtak őssejteket. Ez az a folyadék, amely körülveszi a fejlődő babát az anyaméhben. Azonban további kutatásokra van szükség ahhoz, hogy megértsük a magzatvíz őssejtek lehetséges felhasználásait.

Őssejtkutatási vita

A felnőtt őssejtek nem jelentenek semmilyen etikai problémát. Az elmúlt években azonban vita alakult ki az emberi embrionális őssejtek előállítási módjáról. Az embrióta őssejtek begyűjtésének folyamata során az embrió elpusztul. Ez etikai aggályokat vet fel azokban az emberekben, akik úgy vélik, hogy a megtermékenyített embrió elpusztítása erkölcsileg helytelen.

Az ellenzők úgy vélik, hogy az embrió élő ember. Nem gondolják, hogy a megtermékenyített petéket kutatásra kellene felhasználni. Azzal érvelnek, hogy az embriónak ugyanolyan jogokkal kell rendelkeznie, mint minden más embernek, és ezeket a jogokat védeni kell.

Az őssejtkutatás támogatói viszont úgy vélik, hogy az embriók még nem emberek. Megjegyzik, hogy a kutatók beleegyezést kapnak attól a donor házaspártól, akiknek tojásait és spermáját használták fel az embrió létrehozásához. A támogatók azzal is érvelnek, hogy az in vitro megtermékenyítés során keletkezett megtermékenyített petéket úgyis eldobnák, így azokat jobban felhasználhatnák tudományos kutatásokra.

Az iPSC-k áttörést jelentő felfedezésével kevésbé lehet szükség emberi embriókra a kutatásban. Ez segíthet enyhíteni azok aggodalmait, akik ellenzik az embriók orvosi kutatásra való felhasználását. Ha azonban az iPSC-k képesek emberi embrióvá fejlődni, a kutatók elméletileg létrehozhatják a donor klónját. Ez egy másik etikai kérdést is felvet, amelyet figyelembe kell venni. Sok országban már hatályban vannak olyan jogszabályok, amelyek hatékonyan tiltják az emberi klónozást.

Szövetségi szabályozás az őssejtkutatásról

Az Egyesült Államokban az őssejt-kutatással kapcsolatos szövetségi politika az idők során fejlődött, ahogy a különböző elnökök hivatalba léptek. Fontos megjegyezni, hogy egyetlen szövetségi szabályozás sem tiltotta kifejezetten az őssejtkutatást az Egyesült Államokban. Ehelyett a szabályozás korlátozza az állami finanszírozást és felhasználást. Egyes államok azonban betiltották az emberi embriók létrehozását vagy megsemmisítését orvosi kutatás céljából.

Őssejtpolitika George W. Bush volt elnök alatt

2001 augusztusában George W. Bush volt elnök jóváhagyott egy törvényt, amely szövetségi finanszírozást biztosít az embrionális őssejtek korlátozott kutatásához. Ennek a kutatásnak azonban meg kellett felelnie a következő kritériumoknak:

• Az embrió megsemmisítését is magában foglaló betakarítási folyamatot 2001. augusztus 9-én este 9 óra előtt kezdték meg.
• Az őssejteket olyan embrióból nyerték, amelyet szaporodási céllal hoztak létre, és már nem volt rá szükség.
• Az embrió adományozásához tájékozott hozzájárulást szereztek, és az adományozás nem járt anyagi ellenszolgáltatással.

Őssejtpolitika Barack Obama elnök alatt

2009 márciusában Barack Obama elnök visszavonta Bush volt elnök nyilatkozatát, és kiadta az 13505. számú végrehajtási rendeletet. A rendelet megszüntette az őssejtkutatás szövetségi finanszírozásának korlátozásait. Ez lehetővé tette a National Institutes of Health (NIH) számára, hogy elkezdje finanszírozni az embrionális őssejteket használó kutatásokat. Az NIH ezután irányelveket tett közzé a kutatás finanszírozásának politikájának meghatározására. Az irányelveket azért írták, hogy segítsenek abban, hogy az NIH által finanszírozott, emberi őssejtekkel kapcsolatos kutatások erkölcsileg felelősek és tudományosan relevánsak legyenek.

Példák az őssejtkutatásra

Őssejtkutatás folyik az egyetemeken, kutatóintézetekben és kórházakban szerte a világon. A kutatók jelenleg arra összpontosítanak, hogy találjanak módokat annak szabályozására, hogy az őssejtek hogyan alakulnak más típusú sejtekké.

A sejtdifferenciálódás folyamata

Az embrionális őssejtek kutatásának elsődleges célja annak megismerése, hogy a differenciálatlan őssejtek hogyan válnak differenciált őssejtekké, amelyek specifikus szöveteket és szerveket alkotnak. A kutatókat az is érdekli, hogy kitalálják, hogyan irányítható ez a differenciálódási folyamat.

Az évek során a tudósok módszereket fejlesztettek ki az őssejt-folyamat manipulálására egy adott sejttípus létrehozása érdekében. Ezt a folyamatot irányított differenciálásnak nevezzük. Egy közelmúltban végzett tanulmány felfedezte az őssejtek agysejtekké és más típusú sejtekké történő átalakulásának első lépéseit is. További kutatások folynak ebben a témában.

Sejtalapú terápiák

Ha a kutatók megbízható módszert találnak az embrionális őssejtek differenciálódásának irányítására, akkor a sejteket bizonyos betegségek kezelésére is felhasználhatják. Például, ha az embrionális őssejteket inzulintermelő sejtekké irányítják, képesek lehetnek átültetni a sejteket 1-es típusú cukorbetegségben szenvedőkbe.

Egyéb egészségügyi állapotok, amelyek potenciálisan embrionális őssejtekkel kezelhetők, a következők:

• traumás gerincvelő sérülés
• stroke
• súlyos égési sérülések
• rheumatoid arthritis
• szívbetegség
• halláskárosodás
• retina betegség
• Huntington-kór
• Parkinson kór

A kaliforniai Stem Cell Agency részletes listát nyújt az őssejtkutatásban jelenleg folyamatban lévő betegségprogramokról és klinikai vizsgálatokról. Példák az ilyen projektekre:

• módosított őssejtek injektálása közvetlenül az agyba stroke után
• őssejtek felhasználásával pótolják a belső fülben lévő sérült sejteket, amelyek érzékelik a hangot, segítve a hallás helyreállítását
• az őssejtek génjeinek megváltoztatása, hogy ellenállóvá tegyék azokat a betegségekkel, például az AIDS-szel szemben, majd beépítsék azokat a betegségben szenvedőkbe
• őssejtek tenyésztése a csontritkulásban szenvedő emberek törékeny csontjainak helyreállítására

Őssejtek használata új gyógyszerek tesztelésére

A kutatók differenciált őssejteket is használnak az új gyógyszerek biztonságosságának és hatékonyságának tesztelésére. A gyógyszerek emberi őssejteken történő tesztelése szükségtelenné teszi azokat állatokon.

Az elvihető

Az őssejtkutatás potenciálisan jelentős hatással lehet az emberi egészségre. Van azonban némi vita az emberi embriók fejlesztése, felhasználása és megsemmisítése körül. A tudósok enyhíthetik ezeket az aggodalmakat egy olyan új módszerrel, amely a felnőtt őssejteket pluripotens őssejtekké alakíthatja, amelyek bármilyen sejttípussá változhatnak. Ezzel megszűnne az embrionális őssejtek szükségessége a kutatásban. Az ilyen áttörések azt mutatják, hogy nagy előrelépés történt az őssejtkutatásban. Ezen előrelépések ellenére még mindig sok a tennivaló, mielőtt a tudósok sikeres kezeléseket hozhatnak létre az őssejtterápia révén.