Tip:
Highlight text to annotate it
X
KMENOVÉ BUŇKY
O kmenových buňkách se dnes hodně mluví.
Ale co jsou vlastně zač? Odkud se vzaly? A co o nich doopravdy víme?
V našich tě*** se nachází mikrosvět,
podobně rušný a složitý, jako svět kolem nás.
Tento svět je vystavěn a udržován kmenovými buňkami.
Toto je příběh kmenových buněk
uvnitř našeho těla i mimo něj.
Život začíná jednou buňkou,
oplodněným vajíčkem.
Během vývoje se buňky opakovaně dělí,
aby tak vytvořily miliardy buněk lidského těla.
V určitém stádiu
se většina buněk dělit přestane a začne se specializovat.
Když vývoj skončí, většina buněk je již specializována.
Pod mikroskopem vypadají buňky nádherně.
Jsou tak malé, že je pouhým okem nevidíme.
A to i přesto, že z nás dělají to, co jsme.
Každá buňka je něčím charakteristická.
Některé typy buněk rostou blízko sebe a vytvářejí nádherné struktury.
Jiné buňky naopak od sebe cestují.
Některé buňky dorostou velkých rozměrů, jiné zůstanou velmi malé.
Záleží na tom, o jaké buňky se jedná.
Specializované buňky fungují jako sehraný tým.
Některé přenášejí kyslík cévním řečištěm,
jiné zajišťují kontrakci a relaxaci svalů,
další přenášejí signály mezi mozkem a zbytkem těla.
Kmenové buňky jsou zvláštní. Fungují jako zásobárna
pro specializované buňky. Ty se totiž nemohou samy obnovovat.
Když odumřou a vyčerpají se, je potřeba je odněkud nahradit.
A právě tady nastupují kmenové buňky.
Kmenové buňky se nacházejí v cévním systému.
Každý den je potřeba vytvořit milióny nových krevních buněk
a ty se tvoří právě z buněk kmenových.
Kmenové buňky krve se nacházejí v kostní dřeni.
Jsou schopny vytvořit osm druhů specializovaných buněk.
Kmenové buňky se nachází i v kůži. Kožní buňky je potřeba neustále obnovovat,
protože naše pokožka se neustále odlupuje.
Dnes už víme, že kmenové buňky se nacházejí dokonce i v mozku.
Kmenové buňky se také musí obnovovat, aby se nikdy úplně nespotřebovaly.
Jinak bychom totiž ztratili schopnost vytvářet nové buňky.
Takže kmenová buňka se musí rozhodnout.
Pokaždé, když se dělí, vzniknou dvě dceřiné buňky.
Z nich se opět mohou stát kmenové buňky,
nebo se mohou specializovat.
Kmenové buňky v dospělých tkáních mohou běžně vytvářet
pouze buňky dané tkáně.
Takže kožní kmenová buňka vytváří buňky kůže,
ale nedokáže vytvořit krevní buňky a naopak.
Kmenové buňky se již využívají v medicíně.
Jediná kmenová buňka kůže vytvoří dostatek specializovaných buněk,
které by pokryly celý povrch těla.
Tento objev znamenal průlom při léčbě rozsáhlých popálenin.
Když má někdo rozsáhlé popáleniny,
vezmeme malý vzorek kůže
z nepopálené části, který rozmělníme
a získáme z něj buňky,
které přeneseme do kultivační nádoby jako je tahle.
Buňky dostanou živiny formou speciální tekutiny,
která obsahuje cukry a proteiny.
Potřebují jíst stejně jako my.
Buňky se pak začnou dělit a množit.
A pokryjí celé dno kultivační nádoby.
Pomocí sloučeniny odlepíme plát buněk
a přeneseme ho na operační sál,
kde provedeme transplantaci.
Zatím dokážeme nahradit jen část kůže,
tu nejsvrchnější vrstvu,
což je důležité, protože bez této vrstvy bychom nepřežili.
Ale nedokážeme obnovit potní
žlázky a vlasové folikuly.
Takže životy pacientů s popáleninami zachrání kmenové buňky,
ale chybí jim chloupky a nemohou se potit.
To je velký problém.
Přežijí, ale nemohou žít plnohodnotný život.
Proto se v mnohých laboratořích snaží pochopit,
Jak se kůže tvoří a jak ji v laboratoři vytvořit tak,
abychom zlepšili životy pacientů.
Kmenové buňky se také používají
pro léčbu pacientů s poruchami krvetvorby, jako je leukémie.
Transplantace jen několika krevních kmenových buněk
stačí pro obnovu celého krevního systému.
Kmenové buňky ve specializovaných tkáních a orgánech
mohou vytvářet pouze buňky těchto tkání.
Víme, že kmenové buňky se nachází v kůži, krvi, střevech a svalech,
ale nevíme, zda i ostatní orgány mají své vlastní kmenové buňky,
a zda by se daly využít.
V raných stádiích vývoje existuje další typ kmenových buněk.
Jsou kontroverzní.
Dokáží vytvořit kteroukoliv specializovanou buňku.
Embryonální kmenové buňky.
Tyto buňky pochází z blastocysty, vývojového stádia
před usazením embrya v děloze.
Blastocysty mohou být produkovány v laboratořích za účelem léčby neplodnosti.
Pokud nejsou použity k otěhotnění,
mohou být darovány pro výzkum.
V raném embryu existuje skupina buněk,
ze kterých mohou vzniknout buňky libovolné tkáně.
Právě tyto buňky nás zajímají, protože víme,
že je po izolaci z raného embrya můžeme kultivovat
a udržovat ve stavu, ve kterém se můžou podílet na vzniku všech tkání.
Tady vidíme vývojové stádium blastocysty.
Je menší než špendlíková hlavička. Je vidět jen pod mikroskopem.
V tomto stádiu mohou buňky embrya
vytvořit jakoukoliv tkáň těla.
Tyto buňky musíme izolovat.
Nejprve se odstraní buňky trofektodermu,
takže nám zůstanou pouze buňky embryoblastu.
Ty můžeme kultivovat,
množit je, a tak získáme velké množství buněk,
které si stále udržuje schopnost vytvořit jakoukoliv tkáň.
Embryonální kmenové buňky vytváří srdeční tkáň, buňky v krvi, mozku nebo kůži,
a to podle způsobu, jakým je kultivujeme.
Tyto buňky se přeměnily na buňky srdeční tkáně.
Když pracujete s kmenovými buňkami,
neustále je sledujete
a snažíte se pochopit, co řídí jejich chování.
Vlastně se snažíme, aby dělaly to, co chceme my.
Je to jako souboj vůlí.
Než se kmenová buňka stane specializovanou,
projde celou řadou rozhodnutí.
Na cestě ke specializaci je vedena
kombinací vnitřních a vnějších signálů.
Tyto signály normálně poskytuje samo tělo.
Reprodukcí těchto signálů se vědci v laboratorních podmínkách
snaží získat čisté populace specializovaných buněk.
Je potřeba pochopit, jak se buňky rozhodují a co dané rozhodnutí řídí.
A také jak tyto signály vytvářet
a tak ovlivnit směr vývoje buněk.
Jakmile se nám toto podaří,
můžeme uvažovat
o využití kmenových buněk v medicíně.
Naše poslední práce byla zaměřena
na vytvoření kmenových buněk mozku
z embryonálních kmenových buněk.
Zjistili jsme, že je to možné.
Tyto neurální kmenové buňky
nemohou vytvářet jakékoliv buňky,
ale pouze tři typy buněk, které se vyskytují v mozku.
To je důležitý krok
pro vytváření účinného systému,
který by mohl být použit pro testování léčiv a jednou snad i pro transplantace.
Tyto buňky jsou v laboratořích produkovány ve velkých množstvích
a slouží jako výborný model pro testování nových lékařských postupů.
Tím se také může snížit nutnost testování na zvířatech.
Stejné buňky nám mohou pomoci pochopit, co se děje při komplexních onemocněních
jako je Alzheimerova a Parkinsonova choroba nebo cukrovka.
Cukrovka je chronické onemocnění
definované vysokou hladinou cukru v krvi,
která se udržuje vysoká díky nedostatku insulinu.
Víme, že insulin je produkován pankreatickými buňkami.
Jmenují se beta buňky.
Transplantace těchto buněk se již provádí v klinické praxi.
Tyto buňky jsou získávány z dárcovských orgánů.
Po transplantaci těchto buněk může dojít
k normalizaci hladin cukru v krvi. Cukrovka se tak dá vyléčit.
Největší překážkou při transplantaci beta buněk
je nedostatek dárcovských orgánů.
Jsme schopni zajistit pouze 25 transplantací ročně,
zatímco pacientů léčeno insulinem je v Belgii více než 50 tisíc.
Proto hledáme jiné způsoby
jak získat buňky produkující insulin.
Nejprve musí vědci
prozkoumat dráhu vývoje
vedoucí od embryonální kmenové buňky
k beta buňce produkující insulin.
Na základě těchto znalostí pak můžeme
jednotlivá stádia na cestě k beta buňkám izolovat.
Pokud je dokážeme izolovat a kultivovat v laboratoři,
můžeme jich namnožit kolik jen bude potřeba.
To je hlavním cílem mnoha vědců na světě.
Výzkum embryonálních kmenových buněk je velmi zajímavý.
Otevírá nové možnosti
pro regenerativní medicínu.
Laboratoře zabývající se touto problematikou
jsou vzájemně propojeny.
Tato spolupráce
nám umožňuje lépe
prozkoumat velký potenciál kmenových buněk.
Velké ***šení však nejspíše nepřeklene
všechny technické a vědecké otázky a překážky které existují
a *** kterými je potřeba se do hloubky zamyslet.
Výzkum kmenových buněk je rychle se vyvíjející obor.
Po celém světě jsou zveřejňovány nové a nové poznatky,
které přináší nové otázky a výzvy,
jenž jsou živeny touhou usměrnit kmenové buňky a tím ovlivnit vývoj medicíny.
Buňky jsou stavebními kameny tkání a orgánů.
Jejich výzkumem se zabývá mnoho lidí.
Mě na nich zaujalo to,
že se během vývoje musí
rozhodnout a přeměnit se na jiné buňky.
Když pochopíme, jak jsou tyto procesy kontrolovány
a jak se buňky rozhodují,
pak pochopíme podstatu života.