Embryonale Stammzellen sind Zellen, aus denen alle Gewebetypen hervorgehen können, die den menschlichen Körper bilden. Diese Stammzellen unterstützen die Erforschung neuer Medikamente, werden zur Umkehrung von Krankheiten erforscht und zur Schaffung von gesundem neuem Gewebe zur Heilung von Verletzungen eingesetzt.
Embryonale Stammzellen sind ebenfalls umstritten, was ihre Verwendung erheblich eingeschränkt hat. Erfahren Sie unten mehr über diese Zellen.,
Embryonale Stammzellen und ihre Verwendung
In diesem Artikel:
- Was sind embryonale Stammzellen?
- Embryonale Stammzellen Vor-und Nachteile
- Menschliche embryonale Stammzellen
- Was ist der Zeitplan für die Ernte embryonaler Stammzellen?
- Geschichte der Forschung an menschlichen embryonalen Stammzellen
- Die Bedeutung pluripotenter Eigenschaften
- Totipotent, pluripotent und multipotent
- Potenzial zur Behandlung von Krankheiten
- Potenzial für medizinische Forschung
- Welche Arten von Stammzellen existieren?
- Was ist mit Adulten Stammzellen?,
- Die Zukunft der Stammzelltherapie
Was sind embryonale Stammzellen?
Embryonale Stammzellen sind einzigartige Zellen, die in einem frühen Embryo existieren. Während der Schwangerschaft entwickeln sie sich zu allen Zellen und Geweben, in die der Fötus und das Neugeborene hineinwachsen.
Embryonale Stammzellen unterscheiden sich von anderen Zelltypen und stellen einen Bruchteil der Billionen Zellen dar, aus denen der menschliche Körper besteht. Im Gegensatz zu normalen Zellen können sich embryonale Stammzellen vermehren., Sie können sich auch in verschiedene Arten von Zellen verwandeln, die als Differenzierung bezeichnet werden.
Diese pluripotenten Stammzellen weisen besondere Eigenschaften auf, die sie oft besser für therapeutische Zwecke geeignet machen als adulte Stammzellen. Es ist hilfreich, sich daran zu erinnern, dass sich „erwachsene“ Stammzellen auch auf solche bei Neugeborenen und Kindern beziehen können. Der Begriff bedeutet einfach, dass die Zellen nach einer Lebendgeburt von einem Menschen stammen, was adulte Stammzelltypen nicht umstritten macht.,
Embryonale Stammzellen Vor-und Nachteile
Die zur Herstellung embryonaler Stammzellen verwendeten Embryonen stammen aus In-vitro-Fertilisationskliniken. Diese Embryonen wären andernfalls von der Fruchtbarkeitsklinik als medizinischer Abfall zerstört oder verworfen worden, da sie nicht für die Implantation in eine Mutter oder Leihmutter ausgewählt wurden.
Weil sie aus Embryonen hergestellt werden, sind einige Menschen gegen die Forschung mit embryonalen Stammzellen. Andere Gruppen, wie die Michael J., Fox Foundation, waren sehr günstig für die embryonale Stammzellforschung, weil die Zellen vielseitig sind und ein großes Potenzial für die Verwendung in der regenerativen Medizin haben, um eine Reihe von Krankheiten zu heilen, die die menschliche Rasse belasten, wie Parkinson-Krankheit, Alzheimer-Krankheit, Multiple Sklerose (MS) und mehr.
Um zu messen, welcher Prozentsatz der Öffentlichkeit die embryonale Stammzellforschung unterstützt, hat BioInformant am 16., Die Ergebnisse dieser Umfrage zeigen, dass etwas mehr als die Hälfte der Befragten die embryonale Stammzellforschung unterstützt (58%) und erstaunliche 84% der Befragten entweder die embryonale Stammzellforschung unterstützen oder der Meinung sind, dass dies von der Situation abhängt.
Menschliche embryonale Stammzellen
Menschliche embryonale Stammzellen (hESCs) sind pluripotente Zellen, die aus Embryonen in Fruchtbarkeitskliniken gewonnen und mit informierter Spenderzustimmung bereitgestellt werden., Embryonale Stammzellen werden in der Regel kurz nach der Befruchtung (innerhalb von 4-5 Tagen) geerntet, indem die innere Zellmasse der Blastozyste in ein Zellkulturmedium überführt wird, so dass die Zellen in einem Labor vermehrt werden können.
Pluripotente Zellen können alle Zelltypen hervorbringen, die den menschlichen Körper bilden, was sie für den Einsatz in Anwendungen der regenerativen Medizin sehr leistungsfähig macht.
Wie der Name schon sagt, werden menschliche embryonale Stammzellen aus menschlichen Embryonen gewonnen, wodurch sie schwer zu produzieren sind., Glücklicherweise werden diese Zellen nur aus Embryonen hergestellt, die sonst als biologischer Abfall behandelt würden, der als Nebenprodukt des assistierten Fruchtbarkeitsprozesses in Fruchtbarkeitskliniken produziert wird.
Im Gegensatz dazu können embryonale Stammzellen auch aus tierischen Quellen wie Mäusen, Ratten, Affen und mehr gewonnen werden. Diese tierischen embryonalen Stammzellen sind wesentlich weniger umstritten für den Einsatz in der Forschung. Leider haben sie auch nur wenige therapeutische Anwendungen, da mit der Verwendung tierischer Zellen beim Menschen immunologische Probleme verbunden sind.,
Was Ist die Timeline für die Ernte von Embryonalen Stammzellen?
Forscher ernten menschliche embryonale Stammzellen aus einer Blastozyste. Das ist der wissenschaftliche Name für einen Embryo in seiner frühesten Form, normalerweise 4-5 Tage nach der Befruchtung. In der traditionellen menschlichen Schwangerschaft tritt das Blastozystenstadium auf, bevor der Embryo die Gebärmutterwand der Mutter erreicht — und implantiert. In diesem Blastozystenstadium hat der junge Embryo etwa 150 Zellen. Das macht es einfach, sie für die Ernte zu isolieren.,
Blastozystenembryonen, die zur Ernte verwendet werden, stammen von Embryonen, die in Fruchtbarkeitskliniken hergestellt wurden, nicht aus der Gebärmutter einer Frau. Die Forscher ernten sie mit Erlaubnis der Spermien – und Eizellspender. Einmal erstellt, können die Blastozystenembryonen unter Laborbedingungen unbegrenzt konserviert werden.
Forscher ernten die Embryonenstammzelle im Stadium von Tag 4 oder 5. Dieser Zeitrahmen ist entscheidend, weil es kurz nach dem Embryo beginnt, mehrere Zellen in sich selbst zu teilen, aber bevor diese Zellen zu differenzieren beginnen.,
Zu differenzieren, wie der Name schon sagt, bedeutet, dass die Zellen spezifisch für eine der drei Keimschichten werden. Innerhalb einer schützenden äußeren Schicht bildet sich jedoch eine innere Zellmasse (ICM). Die Zellen werden vom ICM geerntet, nachdem Wissenschaftler die äußere Schicht durchdringen.
Geschichte der Forschung an menschlichen embryonalen Stammzellen
1981 isolierten Wissenschaftler erstmals embryonale Stammzellen in Mäusen. Viel später isolierten sie 1998 menschliche embryonale Stammzellen. Ethische Bedenken verursachten einen Großteil dieser Forschungslücke., Aus moralischen und praktischen Gründen mussten die Zellen aus Embryonen geerntet werden, die nicht von einer schwangeren Frau stammten.
Glücklicherweise perfektionierten Fruchtbarkeitskliniken Ende der 1990er Jahre viele neue Techniken. Diese Durchbrüche bedeuteten nicht nur höhere Erfolgsraten für hoffnungsvolle Paare, sie schufen auch lebensfähigere Embryonen, aus denen Stammzellen extrahiert werden konnten. Berichten zufolge hatten die Kliniken etwa 11,200 Embryonen in gefrorener Lagerung, die sonst verworfen würden. Stattdessen spendeten die Kliniken einige für die Stammzellforschung.,
Die zweite große Hürde für die Forschung haben Wissenschaftler 2001 genommen, als die Bundesregierung beschloss, die embryonale Stammzellforschung zu finanzieren. Diese Unterstützung ermöglichte es verschiedenen Forschungseinrichtungen, die Embryonen zu erhalten und zu untersuchen.
Der Durchbruch kam zu einem spannenden Zeitpunkt, denn erst vor kurzem hatten Forscher gelernt, die benötigten embryonalen Stammzellen zu extrahieren. Die mausbezogene Entdeckung im Jahr 1981 war wichtig. Diese Zellen unterscheiden sich jedoch zu sehr von menschlichen embryonalen Stammzellen, um das Wissen zu nutzen. In der Zwischenzeit erzielten Forscher Durchbrüche mit anderen Primaten.,
Die Bedeutung pluripotenter Eigenschaften
Wissenschaftler schätzen embryonale Stammzellen aufgrund ihrer pluripotenten Eigenschaften. Für die Nicht-Wissenschaftler unter uns bedeutet das, dass sie Zellen sind sehr vielseitig und in der Lage, eine breite Palette von Zelltypen zu werden. Viele Stammzellen können nur exakte Kopien von sich selbst produzieren — zum Beispiel Blutzellen zu Blutzellen, Knochenzellen zu Knochenzellen und so weiter. eine pluripotente Stammzelle ist definiert als eine Zelle, die sich innerhalb des menschlichen Körpers in fast jeden Zell-oder Gewebetyp verwandeln kann.,
In der Praxis ermöglicht dies Wissenschaftlern, embryonale Stammzellen in jeden Teil des Körpers zu verwandeln. Zellen entwickeln sich in Schichten, sogenannten Keimschichten. Menschen haben drei Keimschichten. Das äußerste, das Ektoderm, besteht aus Haut und Nervensystem. Als nächstes bilden das Mesoderm Knochen, Blut, Muskeln und das Genitalsystem. Die innerste Keimzellschicht, das Endoterm, umfasst Lungen-und Verdauungssystemzellen. Zusammengenommen haben erwachsene Menschen 220 verschiedene Zelltypen innerhalb dieser drei Schichten.
Embryonale Stammzellen erzeugen immer wieder neue Zellen und machen sie nützlich., Diese Fortpflanzungsfähigkeiten bedeuten, dass die Stammzellen letztendlich Gewebe bilden, das verwendet werden kann, um Patienten zu helfen. Die Gewebe können auch von Wissenschaftlern zur medizinischen Forschung verwendet werden.
Totipotenten, Pluripotenten und Multipotente?
Während embryonale Stammzellen pluripotente Stammzellen sind, gibt es auch zwei andere Arten von Stammzellen: totipotente und multipotente Zellen. Was ist der Unterschied zwischen diesen Zelltypen? Die Antwort ist einfach.,
Totipotente Stammzellen sind der vielseitigste Stammzelltyp, da sie kurz nach der Befruchtung einer Eizelle durch eine Samenzelle gebildet werden. Sie können alle Zellen des menschlichen Körpers sowie die Zellen des Embryos und des sich entwickelnden Fötus werden. Nach etwa vier Tagen in der Entwicklung spezialisieren sich diese totipotenten Zellen leicht und werden zu pluripotenten Stammzellen wie der embryonalen Stammzelle.
Später bilden sich multipotente Stammzellen, die wiederum in dem, was sie werden können, begrenzter sind. Sie Zelltypen bevorzugen es normalerweise, Zellen einer bestimmten Klasse oder Kategorie zu werden.,
Hämatopoetische Stammzellen (HSC) sind beispielsweise eine Art multipotenter Stammzellen, die es vorziehen, Zellen des Blutes und des Immunsystems zu werden, obwohl es möglich ist, sie zu anderen Zelltypen zu induzieren.
Potenzial zur Behandlung von Krankheiten
Wissenschaftler haben erst kürzlich begonnen zu verstehen, wie viele Krankheiten und Zustände embryonale Stammzellen möglicherweise behandeln können. Die Forschung ist noch nicht abgeschlossen. Da so viele gesundheitliche Probleme die Fehlfunktion oder den Tod von Zellen beinhalten, können menschliche embryonale Stammzellen den Fortschritt dieser Krankheiten umkehren.,
In Zukunft können embryonale Stammzellen zur Behandlung von Parkinson, Herzerkrankungen, Diabetes, Rückenmarksverletzungen, Sehstörungen oder anderen Krankheiten und Zuständen beitragen.
Potenzial für medizinische Forschung
Geeignete Testpersonen stellen einen großen Stolperstein für radikale Durchbrüche in der Pharmakologie dar. Frühe Versionen von Arzneimitteln und chirurgischen Eingriffen haben potenzielle Nebenwirkungen, die möglicherweise erst auftreten, wenn sie tatsächlich auftreten., Dies ist offensichtlich problematisch für alle menschlichen Probanden, insbesondere für diejenigen, die bereits von der Krankheit oder Verletzung gebrechlich sind.
Deshalb bieten menschliche embryonale Stammzellen eine radikale Chance für neue Durchbrüche in der medikamentösen Therapie und bei chirurgischen Eingriffen. Wissenschaftler können gesundes Gewebe aus embryonalen Stammzellen züchten, um zu sehen, wie dieses Gewebe auf diese Therapien reagiert. Sie können diesem Gewebe auch spezifische Störungen geben und dann versuchen, es mit neuen medizinischen Durchbrüchen zu „heilen“.
Menschliche embryonale Stammzellen haben die Fähigkeit, sich in andere Zellen umzuwandeln., Aus diesen neuen Zellen können Wissenschaftler Herzgewebe, Knochenmarkgewebe, Blutproben oder andere Körperteile herstellen, die sie testen müssen. Dabei können sie Experimente an Patienten vermeiden.
Welche Arten von Stammzellen gibt es?
Neben embryonalen Stammzellen gibt es mehrere große Kategorien von Stammzellen.
Eine vollständige Liste dieser Stammzelltypen ist unten enthalten:
- Embryonale Stammzellen – WSR) – Dies ist der einzige umstrittene Stammzelltyp. ESCs werden von Blastozysten abgeleitet, einem Stadium innerhalb des sich entwickelnden Embryos., Wie bereits beschrieben, können sie sich innerhalb des Körpers in jeden Zell-oder Gewebetyp differenzieren.
- Perinatale Stammzellen-Perinatale Stammzellen sind Zellen, die in der Zeit unmittelbar vor und nach der Geburt gewonnen werden. Die Sammlung dieser Zellen wirkt sich nicht auf den Fötus oder das Neugeborene aus, daher sind sie nicht umstritten.
- Adulte Stammzellen – Dies sind nicht kontroverse Zellen, die in den Geweben lebender Erwachsener vorhanden sind. Jeder hat Stammzellen in seinem Knochenmark, Fett (Fettgewebe), Zahnpulpa, peripherem Blut und mehr.,
- Induzierte pluripotente Stammzellen (iPS – Zellen) – iPS-Zellen wurden 2006 bei Mäusen und 2007 beim Menschen entdeckt. Sie Zellen sind nicht umstritten, weil sie adulte Zellen sind, die in einem Labor durch genetisch Umprogrammierung erzeugt werden. Wie embryonale Stammzellen können sie zu jeder Zelle im Körper werden.
- Cancer Stem Cells (CSCs) – Krebsstammzellen sind eine Art von Stammzellen, die eine Rolle bei der Tumorbildung und möglicherweise der Krebsprogression zu spielen scheinen.,
Stammzellenforschung wird seit über 50 Jahren betrieben, weil Stammzellen eine einzigartige Fähigkeit haben, sich wiederholt zu teilen und zu replizieren. Darüber hinaus sind sie aufgrund ihrer unspezialisierten Natur für Anwendungen in der regenerativen Medizin von großem Interesse.
Was ist mit Adulten Stammzellen?
Auch adulte Stammzellen sind vielversprechender. Bei gesunden Menschen produzieren adulte Stammzellen bei Bedarf neue Zellen, um normale Funktionen aufrechtzuerhalten und kleinere Wunden und Störungen zu reparieren., Sie gelten jedoch als weniger vielseitig, da sie nicht in alle Gewebetypen differenzieren können, aus denen der menschliche Körper wie embryonale Stammzellen besteht.
Adulte Stammzellen haben typischerweise die Präferenz, bestimmte Gewebe im menschlichen Körper zu werden. Zum Beispiel sind hämatopoetische Stammzellen (HSCs) ein weit verbreiteter adulter Stammzelltyp. Obwohl HSCs es vorziehen, Zellen des Blutes und des Immunsystems zu werden, können sie manchmal zu anderen Zelltypen überredet werden.
Ein weiteres Beispiel für den Nutzen adulter Stammzellen ist der Erfolg von Knochenmarktransplantationen., Knochenmarktransplantationen behandeln Krebspatienten, deren Immunsystem durch Chemotherapie oder Bestrahlung beeinträchtigt wurde. Eine Knochenmarktransplantation von einem Spender — oder vom Patienten vor der Behandlung-verwendet Knochenmarkstammzellen, um eine neue Zellproduktion zu erzeugen.
Die Zukunft der Stammzelltherapie
Im Laufe der Zeit haben Forscher adulte Stammzellen an vielen Stellen im menschlichen Körper entdeckt. Es ist bekannt, dass adulte Stammzellen im Blut, im Knochenmark, im Fettgewebe (Fettgewebe), in der Zahnpulpa, im Nervengewebe und an vielen anderen Stellen vorhanden sind.,
Diese Stammzellen sind in der Lage, eine Vielzahl von Krankheiten entweder durch Gewebereparatur oder Signalmechanismen positiv zu beeinflussen. Bestimmte Stammzelltypen, wie mesenchymale Stammzellen, können Entzündungen senken, Narben reduzieren und die Immunfunktion verbessern.
Was hat sich verändert? Bis vor kurzem galten adulte Stammzellen als inhärent begrenzt, da sie sich nicht in alle Zellen differenzieren, aus denen der menschliche Körper besteht. Forscher haben jedoch eine Vielzahl von Möglichkeiten gefunden, sowohl die Zellteilung als auch die Differenzierung zu aktivieren., Diese Fähigkeit, unter Laborbedingungen gesünderes Gewebe zu züchten, könnte die Zukunft der Medizin erheblich verändern.
Der Zugang zu embryonalen Stammzellen ist von Natur aus auf die Anzahl der verfügbaren Proben aus Fruchtbarkeitskliniken beschränkt. Doch erwachsene Spender sind reichlicher. Dies gilt insbesondere dann, wenn ein Patient als sein eigener Spender auftreten kann.
Was sind embryonale Stammzellen und wie können sie helfen, Krankheiten zu heilen? Sehen Sie sich das Video unten an, um mehr zu erfahren:
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