Τι είναι τα βλαστοκύτταρα και γιατί είναι σημαντικά;

Τα βλαστοκύτταρα είναι ένας τύπος κυττάρων που ωριμάζουν και ειδικεύονται σε όλους τους άλλους τύπους κυττάρων του σώματος. Όταν ένα κύτταρο, για παράδειγμα ένα κύτταρο δέρματος, καταστραφεί στο σώμα ή γερνάει, τα βλαστοκύτταρα διαιρούνται για να δημιουργήσουν νέα κύτταρα του δέρματος για να αντικαταστήσουν τα παλιά. Αυτή η ευέλικτη ικανότητα των βλαστοκυττάρων επιτρέπει στους ερευνητές να τη χρησιμοποιούν ως θεραπεία για ορισμένες ασθένειες.

Σχεδόν σίγουρα έχετε ακούσει τις λέξεις «βλαστικά κύτταρα» να διαπερνούν τα κύρια μέσα ενημέρωσης τις τελευταίες δεκαετίες. Η δημοφιλής επιστήμη έχει αναφέρει πώς αυτά τα κύτταρα θα μπορούσαν να είναι μια θεραπεία για πολλές ασθένειες, να αναγεννηθούν τραυματισμένοι ιστοί και ακόμη και να είναι το μυστικό της αθανασίας. Σωστά! Μερικοί πιστεύουν ότι αυτά τα κύτταρα κρύβουν το μυστικό της αιώνιας νεότητας, αλλά τα βλαστοκύτταρα ανταποκρίνονται στη διαφημιστική εκστρατεία;

Πριν απαντήσετε σε αυτό, είναι σημαντικό να κατανοήσετε τι ακριβώς είναι τα βλαστοκύτταρα.

Τι είναι τα βλαστοκύτταρα;

Τα βλαστοκύτταρα είναι κύτταρα με την ειδική ικανότητα να μετατρέπονται σε οποιοδήποτε άλλο εξειδικευμένο κυτταρικό τύπο. Ας υποθέσουμε ότι ξεκινάτε να πηγαίνετε στο γυμναστήριο για να γεμίσετε όγκο πριν από το καλοκαίρι. Όλα αυτά τα κέρδη θα προκύψουν με τη βοήθεια των μυϊκών βλαστοκυττάρων, τα οποία είναι τα «ακατέργαστα» κύτταρα που θα διαφοροποιηθούν και θα μετατραπούν σε νέα μυϊκά κύτταρα.

Όπως αυτά τα μυϊκά κύτταρα δεν ξεκίνησαν ως μυϊκά κύτταρα, ούτε και άλλα κύτταρα του σώματός σας. Κάθε κύτταρο στο σώμα γεννιέται ως μη εξειδικευμένο βλαστοκύτταρο.

Τα βλαστοκύτταρα είναι οι κενές πλάκες πάνω στις οποίες είναι χαραγμένη η μορφή και η λειτουργία των κυττάρων. Τα βλαστοκύτταρα είναι βασικά τα κύτταρα του σώματος πριν τους ανατεθεί μια συγκεκριμένη εργασία ή εργασία.

Γιατί είναι σημαντικά τα βλαστοκύτταρα;

Μια χαρακτηριστική ιδιότητα των βλαστοκυττάρων είναι ότι είναι αθάνατα και μπορούν να διαιρούνται επ' αόριστον. Αυτή, ωστόσο, είναι μια ιδιότητα που έχουν τα βλαστοκύτταρα μόνο στο πρώιμο αδιαφοροποίητο στάδιο τους. Καθώς τα βλαστοκύτταρα συνεχίζουν να αναπτύσσονται, να ωριμάζουν και να εξειδικεύονται σε έναν συγκεκριμένο τύπο κυττάρων, χάνουν αυτή την «αθανασία».

Τι εννοώ όταν ωριμάζουν τα βλαστοκύτταρα; Επιτρέψτε μου να σας εξηγήσω.

Όταν ένα σπερματοζωάριο συγχωνεύεται με ένα ωάριο, σχηματίζει έναν ζυγώτη. Αυτός ο ζυγώτης είναι ένας παντοδύναμος βλαστοκύτταρο. Αυτό το μοναδικό παντοδύναμο βλαστοκύτταρο μπορεί να γίνει όποιο κύτταρο θέλει. Το μεμονωμένο κύτταρο αρχίζει να διαιρείται σε περισσότερα κύτταρα. Μετά από τέσσερις ημέρες από την ανάπτυξη του ζυγώτη, αυτά τα κύτταρα γίνονται αυτό που ονομάζεται πολυδύναμο .

Τα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα χάνουν ορισμένες επιλογές στην ικανότητά τους να εξελιχθούν σε οποιεσδήποτε κυτταρικό τύπο, που σημαίνει ότι δεν μπορούν να εξελιχθούν σε όλους τους τύπους κυττάρων. Αντίθετα, μπορούν να εξελιχθούν μόνο σε λίγους εκλεκτούς. Αυτά τα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα αποτελούν τη μάζα ενός σώματος, που ονομάζεται έμβρυο. Καθώς το έμβρυο αναπτύσσεται, τα πολυδύναμα κύτταρα γίνονται πολυδύναμα κύτταρα. Όπως ίσως μαντέψατε, αυτά τα κελιά έχουν ακόμη μικρότερο εύρος τύπων κυττάρων στους οποίους μπορούν να μετατραπούν.

Η βιολογία είναι πολύ περίπλοκη.

Αυτή η διαδικασία συνεχίζεται και συνεχίζεται έως ότου, τελικά, αυτά τα βλαστοκύτταρα γίνουν μονοδύναμα βλαστοκύτταρα. Τα μονοδύναμα κύτταρα, όπως υποδηλώνει το όνομά τους, μπορούν να σχηματίσουν μόνο έναν τύπο κυττάρων, όπως κύτταρα αίματος, εγκεφαλικά κύτταρα, νευρικά κύτταρα κ.λπ.

Τα βλαστοκύτταρα μπορούν να εξελιχθούν σε οποιονδήποτε τύπο κυττάρου με βάση το περιβάλλον στο οποίο βρίσκονται. (Photo Credit :Designua/Shutterstock)

Τύποι βλαστικών κυττάρων

Η παραπάνω ενότητα μιλά για τις διαφορετικές «δυνατότητες» των βλαστοκυττάρων, αλλά αυτοί στην πραγματικότητα δεν είναι οι τύποι των βλαστοκυττάρων. Αντίθετα, αυτές οι ταξινομήσεις είναι ακριβώς ο τρόπος με τον οποίο τα βλαστοκύτταρα οργανώνονται σε ομάδες με βάση τις αναπτυξιακές τους ικανότητες.

Οι τύποι βλαστοκυττάρων περιορίζονται σε δύο – εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα και ενήλικα βλαστοκύτταρα.

Τα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα είναι αυτά που σχηματίζονται πολύ νωρίς στη ζωή μας. Αυτά εμφανίζονται αμέσως μετά τη γονιμοποίηση, μέσα σε λίγες μέρες από τη στιγμή που είναι ζυγώτης. Αυτά τα κύτταρα αναφέρθηκαν νωρίτερα, ως παντοδύναμα και πολυδύναμα κύτταρα.

Δυστυχώς, τα ενήλικα βλαστοκύτταρα δεν μπορούν να διαφοροποιηθούν σε οποιοδήποτε τύπο κυττάρου στο σώμα. είναι πιο συγκεκριμένα για τη θέση και επομένως περιορισμένα στους τύπους κυττάρων που μπορούν να γίνουν. Αυτά τα κύτταρα δημιουργούνται μετά τον τοκετό, καθώς το σώμα μας συνεχίζει να αναπτύσσεται και να ωριμάζει.

Για παράδειγμα, στον μυελό των οστών μέσα στα οστά μας βρίσκονται αιμοποιητικά βλαστοκύτταρα. Τέτοια βλαστοκύτταρα μπορούν μόνο να γίνουν διαφορετικά κύτταρα αίματος, ανάλογα με τον τύπο που χρειάζεται το σώμα. Αυτό συμβαίνει μέσω μιας συγκεκριμένης βιολογικής διαδικασίας, που ονομάζεται αιμοποίηση, σε αυτήν την περίπτωση.

Τα αιμοποιητικά βλαστοκύτταρα μπορούν να μετατραπούν σε όλα τα είδη αιμοσφαιρίων. (Φωτογραφία:Alila Medical Media/Shutterstock)

Εφαρμογές βλαστοκυττάρων

Θεραπεία με βλαστοκύτταρα

Στη θεραπεία με βλαστοκύτταρα, τα βλαστοκύτταρα λαμβάνονται (είτε από τον εαυτό σας είτε από έναν δότη) για την αποκατάσταση ή την αναγέννηση ενός κατεστραμμένου οργάνου. Τις τελευταίες δεκαετίες, πολλές έρευνες έχουν επικεντρωθεί στη θεραπεία με βλαστοκύτταρα, ειδικά στη θεραπεία του καρκίνου και των καρδιακών ελαττωμάτων. Τα βλαστοκύτταρα χρησιμοποιούνται ευρέως για τη θεραπεία ατόμων που υποφέρουν από κακώσεις του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού, αναγκάζοντάς τα να αντικαταστήσουν τα κατεστραμμένα νευρικά κύτταρα.

Ωστόσο, αυτή η θεραπεία απέχει πολύ από το να είναι τέλεια. Γνωρίζουμε πολύ λίγα για το πώς θα λειτουργήσει μακροπρόθεσμα η θεραπεία με βλαστοκύτταρα. Μερικές φορές, τα βλαστοκύτταρα αποτυγχάνουν να διαφοροποιηθούν στον επιδιωκόμενο τύπο κυττάρου.

Με αυτό που λέγεται, πολλές οικογένειες επιλέγουν την τράπεζα βλαστοκυττάρων. Μια μητέρα, τη στιγμή του τοκετού, θα επιτρέψει τη συλλογή των βλαστοκυττάρων της από τον ομφάλιο λώρο. Αυτά στη συνέχεια "μπανίζονται", που σημαίνει ότι αποθηκεύονται σε μια βιολογική τράπεζα και διατηρούνται ασφαλή.

Αυτά τα συσσωρευμένα κελιά μπορούν να αποσυρθούν εάν και όταν χρειαστεί για οποιοδήποτε από τα μέλη της οικογένειας. Η λογική είναι ότι είναι πάντα καλύτερο να χρησιμοποιείτε βλαστοκύτταρα που ανήκουν στη δική σας γραμμή αίματος παρά να πάρετε αυτά ενός ξένου.

Βιοεκτύπωση ιστών 3D

Αυτή είναι μια σχετικά νέα εφαρμογή βλαστοκυττάρων. Αντί να εισάγουμε βλαστοκύτταρα στο σώμα ενός ατόμου για να θεραπεύσουμε το όργανο, γιατί να μην βιοτυπώνουμε απλώς ένα νέο όργανο; Αυτό προσπαθεί να πετύχει η τρισδιάστατη βιοεκτύπωση ιστού. Ακριβώς όπως το μελάνι εκτύπωσης σε χαρτί, τα βλαστοκύτταρα τυπώνονται σε ικριώματα και αναπτύσσονται σε εργαστήριο μέχρι να μετατραπούν σε ένα νέο και λειτουργικό όργανο.

Στην πραγματικότητα, ένα άλλο πείραμα επικεντρώνεται στην τρισδιάστατη βιοεκτύπωση οργάνων και ιστών στο διάστημα. Η απουσία της βαρύτητας επιτρέπει στα βλαστοκύτταρα να αναπτύσσονται ευκολότερα, γεγονός που καθιστά ευκολότερο τον έλεγχο του τρόπου με τον οποίο αναπτύσσονται τα βλαστοκύτταρα!

3D βιοεκτύπωση – εκτύπωση νέων και υγιών οργάνων. (Φωτογραφία:TatyanaTVK/Shutterstock)

Θεραπεία κατά της γήρανσης

Τα βλαστοκύτταρα είναι αθάνατα, που σημαίνει ότι δεν πεθαίνουν. απλά συνεχίζουν να χωρίζουν. Αυτή η σπάνια ιδιότητα είναι ο λόγος για τον οποίο τα βλαστοκύτταρα εξετάζονται με ανυπομονησία για να αντιμετωπίσουν το μόνο πράγμα που κανένα ζωντανό ον δεν μπορεί να αποφύγει - την επίδραση του χρόνου στο σώμα.

Τα βλαστοκύτταρα ενός ατόμου θα μπορούσαν ενδεχομένως να χρησιμοποιηθούν για να θεραπεύσουν το σώμα τους από όλες τις σωματικές βλάβες που προκαλούνται από τη γήρανση. Όπως ένα αυτοκίνητο σκουριάζει με τον καιρό, έτσι και το σώμα μας σκουριάζει. Το DNA των κυττάρων μας καταστρέφεται με την πάροδο του χρόνου και δεν λειτουργούν πλέον το ίδιο αποτελεσματικά. Τα βλαστοκύτταρα μπορούν να αντικαταστήσουν τα κατεστραμμένα κύτταρα μας και πιθανώς να μειώσουν ή ακόμα και να αντιστρέψουν τις επιπτώσεις της γήρανσης!

Συμπέρασμα

Οι απίστευτες δυνατότητες που έχουν τα βλαστοκύτταρα για τη θεραπεία μιας ποικιλίας ασθενειών και την επιβράδυνση της γήρανσης τα καθιστούν έναν ατελείωτα συναρπαστικό τομέα επιστημονικής έρευνας. Η γνώση μας για τις δυνατότητές τους αυξάνεται με κάθε μέρα.

Μια μεγάλη ανησυχία με τα βλαστοκύτταρα αυτή τη στιγμή σχετίζεται με τα ηθικά ζητήματα που εγείρονται σχετικά με τη συλλογή εμβρυϊκών βλαστοκυττάρων από έμβρυα που έχουν αποβληθεί. Πολλοί επιστήμονες αντιμετωπίζουν επίσης προβλήματα με τον τεχνητό χειρισμό βλαστοκυττάρων και τους κινδύνους που συνδέονται με αυτά.

Ίσως στο εγγύς μέλλον, αφού συγκροτηθεί ένα ρυθμιστικό συμβούλιο αφιερωμένο στα βλαστοκύτταρα και τις εφαρμογές τους, θα βγουν σαφείς και συνοπτικές οδηγίες για τη χρήση τους.