# خلايا جذعية

والخلايا الجذعية هي الخلايا موجودة في معظم ، إن لم يكن جميع ، متعدد الكائنات الخلوية. إلا أنها تتسم القدرة على تجديد نفسها من خلال تقسيم التفتلي الخلية والتفريق في مجموعة متنوعة من أنواع الخلايا المتخصصة. البحوث في مجال الخلايا الجذعية انبثقت عن النتائج التي توصل إليها العلماء الكندي إرنست ألف مكلوتش وجيمس أي حتى في 1960s. [1] [2] وهناك نوعان واسعة من الخلايا الجذعية الثديية هي : الخلايا الجذعية الجنينية التي يتم عزلها عن كتلة الخلية الداخلية لblastocysts ، والخلايا الجذعية البالغة التي وجدت في أنسجة البالغين. في الأجنة النامية ، خلايا جذعية يمكن أن تفرق في جميع الأنسجة الجنينية المتخصصة. في الكائنات الحية البالغين ، والخلايا الجذعية خلايا سلف بمثابة نظام للإصلاح الجسم ، وتجديد الخلايا المتخصصة ، وإنما أيضا الحفاظ على دوران التجدد الطبيعي للأجهزة ، مثل الدم والجلد ، أو أنسجة معوية.
والخلايا الجذعية يمكن الآن نمت وتحولت إلى خلايا متخصصة ذات الخصائص بما يتفق مع خلايا الأنسجة المختلفة مثل العضلات أو الأعصاب عن طريق زراعة الخلايا. درجة عالية من البلاستيك الكبار الخلايا الجذعية من مصادر متنوعة ، بما في ذلك دم الحبل السري ونخاع العظم ، وعادة ما يجري استخدامها في علاجات طبية. الجنينية خطوط الخلايا وذاتي الخلايا الجذعية الجنينية ولدت عن طريق الاستنساخ العلاجي ، كما اقترحت أيضا كمرشحين لعلاجات واعدة في المستقبل [3]. محتويات [إخفاء]
[تحرير] خصائص
التعريف الكلاسيكي للخلية الجذعية يتطلب منها أن تمتلك خاصيتين :
[تحرير] التعاريف الفعالية متعددة الإمكانات ، الخلايا الجذعية الجنينية كما تنشأ خلايا الكتلة الداخلية داخل الكيسة الأريمية. والخلايا الجذعية يمكن أن يصبح أي نوع من الأنسجة في الجسم ، باستثناء والمشيمة. فقط morula خلايا هي مكتملة النمو ، قادرة على أن تصبح جميع الأنسجة والمشيمة. الإنسان الخلايا الجذعية الجنينية ج : مستعمرات الخلايا التي لم تصبح بعد متباينة. باء : الخلية العصبية
رجولية يحدد المحتملة التمايز (القدرة على التفريق في أنواع مختلفة من الخلايا) للخلايا الجذعية. [4]
[تحرير] تحديد الهوية
التعريف العملي للخلية الجذعية هو تعريف وظيفي—خلية التي لديها القدرة على تجديد الأنسجة على مدى العمر. فعلى سبيل المثال ، لاختبار المعيار الذهبي لنخاع العظم أو الخلايا الجذعية المكونة للدم (شهادة الثانوية العامة) هو القدرة على زرع خلية واحدة وحفظ الفرد دون HSCs. في هذه الحالة ، يجب على الخلايا الجذعية تكون قادرة على إنتاج خلايا الدم الجديدة ، والخلايا المناعية على مدى فترة طويلة ، مما يدل على فاعلية. وينبغي أيضا أن يكون من الممكن عزل الخلايا الجذعية من الفرد المزروعة ، والتي يمكن زرعها في أنفسهم أن يكون شخص آخر دون HSCs ، مما يدل على أن الخلايا الجذعية كان قادرا على تجديد الذات.
خصائص الخلايا الجذعية يمكن التدليل في المختبر ، وذلك باستخدام أساليب مثل المقايسات clonogenic ، حيث الخلايا واحدة تتميز بقدرتها على تمييز الذات وتجديد. [7] [8] وكذلك ، خلايا جذعية يمكن أن تكون معزولة على أساس المميزة مجموعة من علامات سطح الخلية. ومع ذلك ، يمكن في ظروف المختبر ثقافة تغيير السلوك من الخلايا ، مما يجعل من غير الواضح ما إذا كانت الخلايا سوف تتصرف بطريقة مشابهة في الجسم الحي. يوجد قدر كبير من النقاش ما إذا كان بعض السكان البالغين المقترحة الخلية هي حقا الخلايا الجذعية. [تحرير] الجنينية المقال الرئيسي : خلايا المنشأ الجنينية
خطوط الخلايا الجذعية الجنينية (النجم خطوط الخلية) هي الثقافات من الخلايا المشتقة من النسيج epiblast من كتلة الخلية الداخلية (أي سي ام) لالكيسة الأريمية أو وقت سابق من أجنة المرحلة morula. [9] والكيسة الأريمية هو مرحلة مبكرة الجنين ، ما بين أربعة إلى خمسة الأيام الخوالي في البشر والتي تتكون من خلايا 50-150. دإط الخلايا متعددة الإمكانات وتثير خلال التنمية لجميع المشتقات من ثلاث طبقات جرثومية الابتدائي : أدمة ، الأديم وأديم متوسط. وبعبارة أخرى ، يمكن أن تتطور إلى كل نوع من أنواع أكثر من 200 خلية من خلايا الجسم الكبار عندما تعطى الكافية والضرورية لتحفيز نوع معين الخلية. فهي لا تساهم في الأغشية الجنينية - اضافية أو المشيمة.
ما يقرب من جميع الأبحاث حتى الآن وقعت باستخدام الخلايا الجذعية الجنينية (ميس) أو خلايا المنشأ الجنينية البشرية (هس). على حد سواء لديها خصائص الخلايا الجذعية الأساسية ولكنها تتطلب بيئات مختلفة للغاية من أجل الحفاظ على دولة غير متمايز. الماوس دإط خلايا تزرع على طبقة من الجيلاتين وتتطلب وجود عامل تحريمي اللوكيميا (الأنف). [10] الإنسان دإط خلايا تزرع على طبقة المغذية للفأرة الليفية الجنينية (MEFs) ، وتتطلب وجود عامل أساسي تنتجها الخلايا الليفية النمو (bFGF أو جمعية جيل المستقبل - 2). [11]) وبدون شروط الثقافة الأمثل أو المعالجة الجينية ، [12] الخلايا الجذعية الجنينية سوف تفرق بسرعة.
والخلايا الجذعية الجنينية البشرية هي أيضا تعرف من خلال وجود عدة عوامل النسخ وبروتينات سطح الخلية. عوامل النسخ أكتوبر - 4 ، Nanog ، وشكل Sox2 الشبكة الأساسية التنظيمية التي تضمن قمع الجينات التي تؤدي إلى التفرقة وصيانة pluripotency. [13]) وسطح الخلية المستضدات الأكثر شيوعا لتحديد الخلايا هس هي SSEA3 glycolipids وSSEA4 ومستضدات keratan كبريتات ترا - 1 - 60 وترا - 1 - 81. تعريف الجزيئية للخلايا الجذعية يشمل البروتينات وغيرها الكثير لا يزال موضوع بحث. [14]
بعد ما يقرب من عشر سنوات من البحوث ، [15] لا توجد علاجات أقر باستخدام الخلايا الجذعية الجنينية. أول تجربة على الإنسان وتمت الموافقة من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية في يناير 2009. [16] دإط الخلايا ، ويجري خلايا متعددة الإمكانات ، تتطلب إشارات محددة للتمييز بين الصحيح—إذا حقنه مباشرة في هيئة أخرى ، سوف دإط الخلايا التفريق في العديد من أنواع مختلفة من الخلايا ، مما تسبب في teratoma. التفريق دإط الخلايا إلى خلايا قابلة للاستخدام ، مع تفادي رفض الزرع هي مجرد عدد قليل من الصعوبات التي وأبحاث الخلايا الجذعية الجنينية لا تزال تواجه. [17] وكثير من الدول لديها حاليا الوقف إما على دإط أبحاث الخلايا أو إنتاج دإط جديدة خطوط الخلايا. ونظرا لقدراتها مجتمعة من التوسع غير المحدود وpluripotency ، الخلايا الجذعية الجنينية تظل مصدرا نظريا إمكانات الطب التجديدي ، واستبدال الانسجة بعد الاصابة أو المرض. [تحرير] الجنين
الخلايا الجذعية الجنينية هي أنواع الخلايا البدائية وجدت في أجهزة الأجنة. [18]) وتصنيف للخلايا الجذعية الجنينية لا يزال غير واضح وهذا النوع من الخلايا الجذعية حاليا في كثير من الأحيان إلى تجميع الخلايا الجذعية للبالغين. ومع ذلك ، على تمييز واضح بين أكثر من اثنين من أنواع الخلايا يبدو ضروريا. [عدل] الكبار المادة الرئيسية : الخلايا الجذعية البالغة الخلايا الجذعية الانقسام والتفرقة. أ -- الخلايا الجذعية ؛ باء—السلف الخلية ؛ ج -- خلية متمايزة ؛ 1 -- تقسيم الخلايا الجذعية متماثل ؛ 2 -- تقسيم الخلايا الجذعية غير المتناظرة ؛ 3 -- تقسيم السلف ؛ 4 -- التفريق المحطة
والخلايا الجذعية البالغة مصطلح يشير إلى أي الخلية الذي تم العثور عليه في أي كائن المتقدمة التي خاصيتين : القدرة على الانقسام ، وإنشاء خلية أخرى مثل ذاتها ، وكذلك تقسيم وإنشاء خلية أكثر تمايزا من نفسها. المعروف أيضا باسم جسدية (من Σωματικóς اليونانية ، "الهيئة") والخلايا الجذعية سلالة الجرثومية (مما أدى إلى الأمشاج) الخلايا الجذعية ، ويمكن أن تكون موجودة لدى الأطفال ، فضلا عن الكبار. [19]
متعددة الإمكانات الكبار الخلايا الجذعية هي نادرة ، وبوجه عام في عدد صغير ولكن يمكن العثور عليها في عدد من الأنسجة بما في ذلك دم الحبل السري. [20] وهناك قدر كبير من أبحاث الخلايا الجذعية للبالغين قد ركزت على توضيح قدرتها على الانقسام أو الذات وتجديد إلى أجل غير مسمى والتمايز المحتملة. [21]) في الفئران ، والخلايا الجذعية وافرة القوة بشكل مباشر المتولدة من الثقافات تنتجها الخلايا الليفية الكبار. للأسف ، كثير من الفئران لا يعيش طويلا مع الأجهزة الخلية الجذعية. [22]
معظم البالغين الخلايا الجذعية هي النسب المقيدة (multipotent) وعادة ما يشار إلى أصلهم من الأنسجة (mesenchymal الخلايا الجذعية ، الدهنية المشتقة من الخلايا الجذعية ، غشائي الخلايا الجذعية ، الخ.) [23] [24]
علاج الخلايا الجذعية استخدمت بنجاح لسنوات عديدة لعلاج سرطان الدم والعظام المتصلة / سرطان الدم عن طريق زرع نخاع العظم. [25] الخلايا الجذعية البالغة وتستخدم أيضا في مجال الطب البيطري لعلاج إصابات أربطة ووتر في الخيول. [26]
استخدام خلايا جذعية للبالغين في مجال البحث والمعالجة ليست مثيرة للجدل والخلايا الجذعية الجنينية ، وذلك لأن إنتاج خلايا جذعية للبالغين لا يتطلب تدمير والجنين. بالإضافة إلى ذلك ، لأنه في بعض الحالات الكبار الخلايا الجذعية يمكن الحصول عليها من المتلقي ، (وهو autograft) من خطر الرفض هو أساسا غير موجودة في هذه الحالات ، وبالتالي المزيد من تمويل الحكومة الأمريكية هي التي يجري تقديمها لبحوث الخلايا الجذعية للبالغين.] 27] [تحرير] الأمنيوسي
Multipotent الخلايا الجذعية هي أيضا موجودة في السائل الذي يحيط بالجنين. هذه الخلايا الجذعية هي نشطة للغاية ، وتوسيع نطاق واسع وبدون مغذيات لا tumorogenic. الأمنيوسي الخلايا الجذعية هي multipotent ويمكن أن يفرق في خلايا adipogenic ، osteogenic ، myogenic ، البطاني ، والكبد ، وأيضا خطوط الخلايا العصبية. [28] في جميع أنحاء العالم ، والجامعات ، ومعاهد البحوث يدرسون السائل الذي يحيط بالجنين لاكتشاف كل صفات الخلايا الجذعية الذي يحيط بالجنين ، والعلماء مثل انتوني عطاالله [29] [30]) وجوزيبي سيموني [31] [32] [33] قد اكتشف نتائج هامة.
من وجهة النظر الأخلاقية ، خلايا جذعية من السائل الامنيوسي يمكن أن يحل الكثير من المشاكل ، لأنه من الممكن للقبض على الخلايا الجذعية الذي يحيط بالجنين دون تدمير الأجنة. على سبيل المثال ، صحيفة الفاتيكان "Osservatore رومانو" ودعا الأمنيوسي الخلايا الجذعية "مستقبل الطب". [34]
فمن الممكن لجمع الخلايا الجذعية للمانحين الذي يحيط بالجنين أو للاستخدام autologuous : الأول للولايات المتحدة الذي يحيط بالجنين بنك الخلايا الجذعية [35] [36] افتتح في ميدفورد ، ماجستير ، التي بيوكيلل مركز المؤسسة [37] [38] [39] [40] و وتتعاون مع مختلف المستشفيات والجامعات في جميع أنحاء العالم. [41] [تحرير] المستحثة متعددة الإمكانات المادة الرئيسية : الخلايا الجذعية المستحثة متعددة الإمكانات
هذه ليست خلايا جذعية للبالغين ، وإنما إعادة برمجة الخلايا (مثل الخلايا الظهارية) نظرا قدرات متعددة الإمكانات. باستخدام برمجة الجينية مع عوامل النسخ البروتينات ، والخلايا الجذعية وافرة القوة وهو ما يعادل الخلايا الجذعية الجنينية قد استمدت من الجلد البشري الكبار الأنسجة. [42] [43] [44] شينيا ياماناكا وزملاؤه في جامعة كيوتو استخدام النسخ العوامل Oct3 / 4 ، Sox2 ، ج - Myc ، وKlf4 [42] في تجاربهما على خلايا مأخوذة من وجوه بشرية. Junying يو ، جيمس طومسون ، وزملائهم في جامعة ويسكونسن ماديسون استخدمت مجموعة مختلفة من العوامل ، Oct4 ، Sox2 ، Nanog وLin28 ، [42] ، ونفذت تجاربهم باستخدام خلايا من القلفة الإنسان.
نتيجة لنجاح هذه التجارب ، وايان ويلموت ، الذي ساعد على تشكيل أول حيوان مستنسخ النعجة دوللي ، قد اعلن انه لن تتخلى عن نقل التكنولوجيا النووية بوصفها وسيلة للبحث. [45] [عدل] النسب المقال الرئيسي : خط خلايا الجذعية
لضمان التجديد الذاتي ، والخلايا الجذعية تخضع لنوعين من انقسام الخلايا (انظر الخلايا الجذعية والانقسام والتفرقة الرسم البياني). متماثل تقسيم يثير خليتين ابنة متطابقة سواء هبوا خصائص الخلايا الجذعية. التقسيم غير المتماثلة ، من ناحية أخرى ، لا تنتج سوى واحد من الخلايا الجذعية والخلية السلف مع ذاتي محدود إمكانية التجديد. أسلاف يمكن أن تذهب من خلال عدة جولات من انقسام الخلية قبل النهائية من التفريق في خلية ناضجة. فمن الممكن أن التمييز بين الشعب الجزيئية المتماثلة وغير المتماثلة يكمن في الفصل التفاضلية للبروتينات غشاء الخلية (مثل المستقبلات) بين الخلايا الوليدة. [46]
نظرية بديلة هي أن الخلايا الجذعية تبقى المفاضلة نظرا لمنبهات البيئة في مكانة خاصة. والخلايا الجذعية للتمييز عندما ترك مكانه أو التي لم تعد تتلقى تلك الإشارات. دراسات في الدروسوفيلا germarium حددت النيابة العامة اشارات وتقاطعات adherens التي تمنع الخلايا الجذعية germarium من التمييز. [47] [48] المادة الرئيسية : المستحثة وافرة القوة الخلايا الجذعية
الإشارات التي تؤدي إلى إعادة برمجة الخلايا الجنينية لدولة مثل كما يجري التحقيق فيها. وتشمل هذه المسارات إشارة النسخ عوامل عدة بما في ذلك oncogene ج - Myc. الدراسات الأولية تشير إلى أن التحول من خلايا الفئران مع مزيج من هذه الاشارات المناهضة للتمييز وتفرقة يمكن عكس قد يسمح للخلايا البالغين لتصبح متعددة الإمكانات. [49] ومع ذلك ، فإن الحاجة لتحويل هذه الخلايا مع oncogene قد منع استخدام هذه الطريقة في العلاج.
تحدي الطبيعة محطة من التمايز الخلوي وسلامة التزام سلالته ، وكان في الآونة الأخيرة قررت أن التعبير الجسدية لعوامل النسخ مجتمعة يمكن أن تحفز مباشرة أخرى محددة مصائر خلية جسدية ؛ حدد الباحثون ثلاث العصبية ، نسب عوامل النسخ المحددة التي يمكن مباشرة تحويل الماوس الخلايا الليفية (خلايا الجلد) في كامل الخلايا العصبية الوظيفية. هذا "الناجمة عن الخلايا العصبية" (في) لابحاث الخلايا يلهم الباحثين للحث على أنواع أخرى من الخلايا يعني أن كل الخلايا التي مكتملة النمو : بالأدوات المناسبة ، قد شكل كل الخلايا جميع أنواع الأنسجة. [50] [تحرير] العلاج المقال الرئيسي : علاج الخلايا الجذعية الأمراض والظروف التي يكون فيها العلاج بالخلايا الجذعية واعدة أو الناشئة. [51] هو زرع نخاع العظم ، اعتبارا من عام 2009 ، واستخدام المنشأة فقط من الخلايا الجذعية.
الطبية ويعتقد الباحثون أن العلاج بالخلايا الجذرية لديها القدرة على أن يحدث تغييرا هائلا في علاج الأمراض التي تصيب البشر. وهناك عدد من العلاج بالخلايا الجذعية موجودة بالفعل ، وخصوصا عمليات زرع نخاع العظام التي تستخدم لعلاج اللوكيميا. [52] وفي المستقبل ، يتوقع الباحثون الطبيون أن تكون قادرة على استخدام التكنولوجيات المستمدة من أبحاث الخلايا الجذعية لعلاج طائفة واسعة من الأمراض بما فيها السرطان ، مرض باركنسون ، إصابات في النخاع الشوكي ، التصلب الجانبي العضلية ، التصلب المتعدد ، وتلف العضلات ، من بين عدد من العاهات وشروط أخرى. [53] [54] ومع ذلك ، ما زال هناك قدر كبير من عدم اليقين الاجتماعية والعلمية المحيطة الخلايا الجذعية البحوث ، والتي قد يمكن التغلب عليها من خلال المناقشة العامة ، والبحث في المستقبل ، ومواصلة التعليم من الجمهور.
الخلايا الجذعية ، ومع ذلك ، تستخدم بالفعل على نطاق واسع في مجال البحوث ، وبعض العلماء لا يرون العلاج بالخلايا كهدف أول للبحوث ، ولكن انظر التحقيق في الخلايا الجذعية ، باعتباره هدفا قيما في حد ذاته. [55] [تحرير] الجدل المحيط البحوث المادة الرئيسية : الجدل الخلايا الجذعية وانظر أيضا : قوانين الخلايا الجذعية
من المعارضين للبحوث يجادلون بأن تكنولوجيات الخلايا الجذعية الجنينية هي منحدر زلق لاستنساخ البشر ، ويمكن أن تقلل من قيمة حياة الإنسان أساسا. في بعض موالية للحركة الحياة يجادلون بأن الجنين البشري هي بالفعل حياة البشرية والتي لها حق التمتع بحماية.
على النقيض ، من مؤيدي بحوث الخلايا الجذعية الجنينية يجادلون بأن مثل هذه البحوث ينبغي السعي لأن العلاجات الناتجة يمكن أن يكون كبيرا الطبية المحتملة. كما أنه أشار إلى أن الأجنة الزائدة المتولدة عن التخصيب في المختبر يمكن أن يكون بموافقة المتبرع بها واستخدامها لأغراض البحث.
المناقشة التي تلت ذلك ودفعت السلطات في شتى أنحاء العالم للحصول على الأطر التنظيمية وسلطت الضوء على حقيقة أن أبحاث الخلايا الجذعية يمثل التحدي الاجتماعي والأخلاقي.
التطور الذي حدث مؤخرا من الخلايا iPS وقد دعا إلى تجاوز الجدل القانوني. القوانين التي تحد من تدمير الأجنة البشرية قيدت لكونها السبب في تطوير الخلايا المتكاملة ، لكنها أقل كفاءة وموثوقية من الخلايا الجذعية الطبيعية. طرق مختلفة ويجري حاليا وضع لتجاوز هذه المشكلة عن طريق إزالة الطفرات. [56] [57] [عدل] البحوث براءات الاختراع
وبراءات الاختراع التي تغطي الكثير من العمل على خلايا جذعية جنينية بشرية مملوكة لخريجي مؤسسة البحوث ويسكونسن (ارف). ارف لا تهمة الأكاديميين لدراسة الخلايا الجذعية البشرية ولكن هل شاهد الاتهام التجارية. ارف باعت شركة جيرون كورب الحقوق الحصرية للعمل على الخلايا الجذعية البشرية ولكن في وقت لاحق دعوى قضائية ضد شركة جيرون كورب لاستعادة بعض من الحقوق التي سبق بيعها. واتفق الجانبان على أن شركة جيرون كورب شأنه أن يبقي على حقوق سوى ثلاثة أنواع الخلايا. في عام 2001 ، وارف جاء تحت ضغط الرأي العام وتوسيع الوصول إلى الجذعية البشرية تكنولوجيا الخلية. [58]
هذه البراءات هي الآن موضع شك كما طلب للمراجعة من قبل الولايات المتحدة لبراءات الاختراع والعلامات التجارية وقد تم رفعها من قبل المنظمات غير الهادفة للربح براءات الاختراع في الرقابة ومؤسسة لدافع الضرائب وحقوق المستهلك والمؤسسة العامة لبراءات الاختراع ، وكذلك في البيولوجيا الجزيئية جين ورينغ من برنهام معهد ووفقا لهما ، وهما من براءات الاختراع الممنوحة لارف غير صالحة لأنها تغطي تقنية نشرت في عام 1993 لبراءة الاختراع التي كانت قد حصلت بالفعل على الباحث الأسترالي. جزء آخر من التحدي تنص على أن هذه الأساليب ، التي وضعها جيمس طومسون ، يتم تقديم ورقة واضحة من قبل عام 1990 ، واثنين من الكتب المدرسية.
نتائج هذا التحدي القانوني هي ذات أهمية خاصة لشركة شركة جيرون لأنه لا يمكن إلا أن ترخيص براءات الاختراع التي يتم التمسك بها. [59] [تحرير] الأحداث الرئيسية للبحوث