”…revolutionen att använda stamceller för regenerativ medicin har börjat.”
stamceller med potential för behandling av ett brett spektrum av degenerativa sjukdomar kan erhållas från en mängd olika källor, men av praktiska skäl är vissa av dem mer benägna att hitta tidigare klinisk tillämpning än andra., Huvudtyperna som har studerats i samband med stamcellsterapi är embryonala stamceller, fosterstamceller och vuxna stamceller.
embryonala stamceller och, i mindre utsträckning, fosterstamceller har potential att reparera många typer av vävnad eftersom de är totipotenta . Embryonala stamceller kan ökas kraftigt i antal i kultur som cellinjer in vitro och kan vara Immuno-privilegierade. Dessa attribut innebär att de kan användas för att behandla flera patienter., Men deras användning har förvirrats av allvarliga etiska problem och den mycket verkliga sannolikheten att de, som odödliga, kommer att bilda tumörer efter att de har transplanterats till patienter . Utan tvekan kommer dessa hinder för utbredd tillämpning att övervinnas i framtiden.
vuxna stamceller finns i många vävnader och organ och dessa stamceller har differentieringspotentialer utöver de som krävs för att regenerera vävnaden eller organet där de bor ., Uppenbarligen är vissa av dessa källor till vuxna stamceller, som hjärnstamceller, mindre tillgängliga än andra, såsom benmärgsstamceller. Användningen av benmärgsstamceller för vävnads-och organreparation har den ytterligare fördelen att det finns stor erfarenhet av klinisk tillämpning av benmärgstransplantation för regenerering av det hemopoietiska systemet, från 1970-talet när relativt stora kliniska studier inleddes. År 2002 hade 20 20 207 hemopoietiska stamcellstransplantationer utförts i Europa av 586 lag i 39 länder., Denna kliniska erfarenhet har åtföljts av en mängd laboratoriestudier på hemopoietiska stamceller och transplantationsbiologi.
i allmänhet tros två distinkta stamcellspopulationer vara bosatta i hemopoietisk vävnad. Dessa är hemopoietiska stamceller och mesenkymala stamceller. Klassiskt, hematopoetiska stamceller är föregångarna till alla blodkroppar lineages och mesenkymala stamceller är källan till de stödjande stromal celler i benmärgen , inklusive osteogena, kondrogena och adipogena lineages ., Multipotenta vuxna stamceller (MAPCs) är en subpopulation av celler som uppstår i kulturer av mesenkymala stamceller och verkar ha en bredare differentieringspotential än de mesenkymala stamcellerna själva . Emellertid, många cellpopulation dubblingar krävs innan St uppstår i mesenkymala cellkulturer och detta har associerats med en potential för genetisk instabilitet., Andra konsekvenser är att det inte är känt om MAPCs existerar in vivo eller vad deras In Vivo-fenotyp kan vara, MAPCs kan inte isoleras prospektivt från en vävnad som benmärgen och det finns ingen kvantitativ analys för MAPCs så att det inte är möjligt att förutsäga med någon noggrannhet hur mycket vävnad som skulle krävas för att leverera tillräckligt med celler för en viss applikation. Liknande överväganden gäller för andra typer av stamcellsunderpopulationer med ett mesenkymalt cellursprung som har beskrivits .,
mycket önskvärda egenskaper hos stamceller för terapi skulle vara identifieringen av en homogen stamcellspopulation som normalt finns In vivo och som skulle kunna isoleras prospektivt från en lätt tillgänglig vävnad, såsom blod eller benmärg. Helst skulle långvarig vävnadskultur inte vara nödvändig och antalet celler som krävs skulle kunna uppnås inom en kort tidsperiod., Identifiering av en celltyp i benmärgen med dessa egenskaper och med förmågan att differentiera till flera celltyper skulle uppfylla de omedelbara kraven för tidig klinisk tillämpning av stamcellsterapi. Nyligen fann vi att den hemopoietiska stamcellspopulationen bara innehåller en sådan stamcellsubpopulation och har använt cellerna i en klinisk fas I-studie för behandling av leverinsufficiens. Resultaten hittills är lovande och indikerar potentialen för klinisk nytta .,
vuxna stamceller kan användas i autologa eller allogena miljöer för behandling av degenerativa sjukdomar. Även om mycket har lärt sig om vävnadstypning och Matchning från klinisk vävnad och organtransplantation, undviker autolog transplantation risken för avstötning. Men utan införandet av allogen transplantation, tillsammans med förmågan att massivt expandera stamcellsnummer in vitro, är det osannolikt att en enda donation är tillräcklig för att leverera stamceller för mer än en patient., Svårigheterna i samband med att förstärka hemopoietiska stamcellsnummer är ökända eftersom stamceller tenderar att dela asymmetriskt och detta är oförenligt med en ökning av stamcellsnummer . Än en gång innebär dock ett stort antal celldelningar risken för genetisk instabilitet . Några av dessa hinder kan övervinnas genom så kallad terapeutisk kloning, även om det lockar några av de kontroverser som är förknippade med embryonal stamcellsforskning.,
trots den begränsade kunskapen om den bästa källan och typen av stamceller som ska användas för kliniska tillämpningar tillämpas stamcellsterapi för degenerativa tillstånd i flera inställningar. Till exempel har stamcellsinducerad hjärtregenerering hos patienter med ischemisk hjärtsvikt nu undersökts av många grupper med uppmuntrande resultat . De administrerade cellerna erhölls från benmärg och injicerades genom intramyokardiella, intrakoronära och transendokardiella vägar., Vi har utfört en klinisk fas I-studie av stamcellstransplantation hos patienter med leverinsufficiens. För detta anskaffades och renades autologa mobiliserade stamceller innan de injiceras i portalvenen eller leverartären för lokal leverans i den skadade vävnaden . Denna erfarenhet har visat förfarandets säkerhet och brist på toxicitet och har lett till att en klinisk fas II-studie har inletts. Dessa exempel visar att revolutionen att använda stamceller för regenerativ medicin har börjat., Det förväntas att framtiden kommer att se någonsin växande tillämpningar av denna nya inställning till förhållanden som involverar vävnadsskada och degeneration.
bibliografi
- 1 LEROU PH, Daley GQ: terapeutisk potential hos embryonala stamceller. Blod Rev. 19, 321-331 (2005).Google Scholar
- 2 Dolgin JL: Embryonala diskurs. Frågor Lag Med.19, 203–261 (2004).Google Scholar
- 3 Erdo F, Buhrle C, Blunk J et al: Värdberoende tumorigenes av embryonal stamcellstransplantation i experimentell stroke.J. Cereb. Blodflödet Metab.23, 780–785 (2003).,Google Scholar
- 4 Lakshmipathy U, Verfaillie C: stamcellsplasticitet. Blod Rev. 19, 29-38 (2005).Google Scholar
- 5 Quesenberry pj, Levitt l: hematopoietiska stamceller. N. Engl J Med.301(Pt 1-3) 755-760, 819-823, 868-872 (1979).Google Scholar
- 6 Friedenstein AJ, Chailakhjan RK, lalykina KS: utvecklingen av fibroblastkolonier i monolayers eller marsvin benmärg och mjältceller. Cellvävnadskinett.3, 393–403 (1970).,Google Scholar
- 7 Pereira R, Halford K, O ’ Hara m et al: odlade vidhäftande celler från märg kan fungera som långvariga prekursorceller för ben, brosk och lunga hos bestrålade möss. Proc. Natl Acad. Sci. USA92, 4857-4861 (1995).Google Scholar
- 8 Colter DC, Sekiya jag, Prockop DJ: Identifiering av en subpopulation av snabbt självförnyande och multipotential vuxna stamceller i kolonier av mänskliga märg stromala celler. Proc. Natl Acad. Sci. USA98(14), 7841-7845 (2001).,Google Scholar
- 9 Jiang Y, Jahagirder MILJARDER euro, Reinhardt RL et al: Pluripotency av meenchymal stam celler som härrör från en vuxen benmärg. Nature418, 41-49 (2002).Google Scholar
- 10 Smith JR, Pochampally R, Perry En, Hsu S-C, Prockop DJ: Isolering av en mycket clonogenic och multipotential subfraktion av vuxna stamceller från benmärg stroma. Stamceller22, 823-831 (2004).Google Scholar
- 11 Kogler G, Sensken S, Luftiga JA et al: En ny människa somatiska stamceller från mänskliga moderkakan navelsträngsblod med inneboende pluripotenta differentiering potential. J. Exp. Med.200, 123–135 (2004).,Google Scholar
- 12 Gordon MY, Levicar n, Bachellier p et al: karakterisering och klinisk tillämpning av humana CD34+ stam-/stamcellspopulationer mobiliserade i blodet av G-CSF. Stamceller Epub före tryck Mar 23 (2006).Google Scholar
- 13 Gordon MY, Blackett NM: vissa faktorer som bestämmer det minsta antalet celler som krävs för framgångsrik klinisk engraftment. Benmärgstransplantation15, 659-662 (1995).Google Scholar
- 14 Sherley JL: asymmetriska cellkinetikgener: nyckeln till expansion av vuxna stamceller i kultur. Stamcellar20, 561-572 (2002).,Google Scholar
- 15 Marley SB, Lewis JL, Gordon MY: stamceller delar symmetriskt för att generera nya kolonibildande celler och klonal heterogenitet. Br. J. Haematol.121, 643–648 (2003).Google Scholar
- 16 Joseph NM, Morrison sj: mot en förståelse för den fysiologiska funktionen hos däggdjursstamceller. Dev. Cell9, 173-183 (2005).Google Scholar
- 17 Miura m, Miura Y, Hesed m et al: ackumulerad kromosomal instabilitet i Murin benmärg mesenkymala stamceller leder till malign transformation. Stamceller24 (4), 1095-1103 (2005).,Google Scholar
- 18 Dimarakis i, Habib NA, Gordon MY: vuxna benmärgsderiverade stamceller och det skadade hjärtat: bara början? EUR. J. Cardithorac.Surg. 28, 665-676 (2005).Google Scholar