Komórki macierzyste

Komórki macierzyste, inaczej komórki pnia, są to komórki, które posiadają obydwie wymienione poniżej cechy:

1. są zdolne do potencjalnie nieograniczonej liczby podziałów. Inaczej mówiąc są nieśmiertelne i samoodnawialne.

2. mają zdolność do różnicowania się do innych typów komórek.

Ze względu na zdolność do różnicowania komórki macierzyste dzieli się na:

• totipotentne, takie które mogą ulec zróżnicowaniu do każdego typu komórek

• pluripotentne, takie które mogą dać początek każdemu typowi komórek za wyjątkiem komórek totipotentnych

• multipotentne, takie które mogą dać początek kilku różnym typom komórek, z reguły o podobnych właściwościach i pochodzeniu embrionalnym

• unipotentne, inaczej komórki prekursorowe, mogą różnicować tylko do jednego typu komórek, lecz od komórek terminalnie zróżnicowanych komórek somatycznych odróżnia je zdolność do podziałów.

Ze względu na ich pochodzenie komórki macierzyste dzieli się na:

• embrionalne komórki macierzyste - wyprowadzone z źródeł embrionalnych, komórki te są z reguły toti- lub pluripotentne.

• somatyczne (dorosłe) komórki macierzyste - znajdowane w narządach dorosłych organizmów, komórki te są multipotentne

• komórki progenitorowe - występują w narządach dorosłych osobników, służą regeneracji tkanek, są unipotentne.

U ssaków embrionalne komórki macierzyste wyprowadzane są z komórek węzła zarodkowego blastocysty.

U roślin naczyniowych własność komórek macierzystych mają komórki merystemów.

Komórki macierzyste hodowane w kulturach in vitro mają zastosowanie w produkcji organizmów transgenicznych. Z ludzkimi komórkami macierzystymi wiąże się duże nadzieje na postęp medyczny w postaci terapii komórkowej i medycyny regeneracyjnej. Embrionalne komórki macierzyste, mogące potencjalnie zróżnicować się w każdy rodzaj komórek, teoretycznie mogłyby zastąpić dowolną tkankę, która u pacjenta uległa uszkodzeniu. Niemniej jednak do praktycznego zastosowania embrionalnych komórek macierzystych jest jeszcze bardzo daleko. Embrionalne komórki macierzyste wprowadzone do dorosłego organizmu, zamiast integrować się, tworzą potworniaki. Nie dysponujemy jeszcze protokołami pozwalającymi na ich wydajne różnicowanie do specyficznych tkanek lub narządów in vitro.

W przeciwieństwie do embrionalnych komórek macierzystych, komórki macierzyste szpiku i krwi pępowinowej znalazły zastosowanie w terapii wielu chorób krwi, takich jak nowotwory i niedobory odporności.

W sierpniu 2006 r. w piśmie Nature ukazała się praca Robert Lanza z amerykańskiego Advanced Cell Technology w Massachusetts, donosząca o wyhodowaniu 2 linii komórek macierzystych z embriona, bez jego zniszczenia. Technika polega na pobraniu, na bardzo wczesnym rozwoju embriona, jednej komórki i następowym jej namnożeniu poza organizmem. Procedura ta przypomina techniki wykorzystywane w trakcie zapłodnienia in vitro, kiedy również pobiera się pojedyncze komórki do badań genetycznych, wykonywanych przed implantacją zarodka.

dwie kolonie ludzkich embrionalnych komórek macierzystych widziane w mikroskopie z kontrastem fazowym