Kultura komórek macierzystych

Rodzaje i cechy komórek macierzystych

1. Komórki macierzyste mają nieograniczoną zdolność do samoodnawiania
2. Komórki macierzyste są niezróżnicowanymi komórkami o niewyspecjalizowanych funkcjach./li>
3. Komórki macierzyste są niezróżnicowanymi komórkami o niewyspecjalizowanych funkcjach
4. Komórki macierzyste mogą różnicować się w określone typy komórek w odpowiednich warunkach. Komórki macierzyste są szeroko scharakteryzowane jako multipotencjalne lub pluripotencjalne komórki macierzyste.

Multipotencjalne komórki macierzyste obejmują dorosłe komórki macierzyste, które mogą się samoczynnie odnawiać lub różnicować w wyspecjalizowane, specyficzne dla tkanki typy komórek. Przykłady obejmują hematopoetyczne komórki macierzyste (HSC), które różnicują się w różne komórki krwi; mezenchymalne komórki macierzyste (MSC), które różnicują się w osteoblasty, miocyty, chondrocyty i adipocyty; oraz neuronalne komórki macierzyste (NSC), które różnicują się w neurony, astrocyty i oligodendrocyty.

Pluripotencjalne komórki macierzyste mogą różnicować się w dowolną linię komórkową. Są one klasyfikowane na podstawie tkanki pochodzenia na embrionalne komórki macierzyste (ESC), okołoporodowe komórki macierzyste i indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste (iPSC). ESC pochodzą z zarodków i mogą dzielić się w nieskończoność w in vivo hodowli komórek macierzystych. Okołoporodowe komórki macierzyste pochodzą z krwi lub tkanki pępowinowej lub łożyskowej i są najczęściej wykorzystywanymi pluripotencjalnymi komórkami macierzystymi. Bankowanie krwi pępowinowej po urodzeniu jest coraz częściej akceptowane jako opcja leczenia skomplikowanych zaburzeń w późniejszym okresie życia. Komórki iPSC to dorosłe komórki, które zostały przeprogramowane lub indukowane  aby zachowywały się jak ESC. Istotną zaletą wykorzystania iPSC do zastosowań medycznych jest zmniejszone ryzyko odrzucenia przeszczepu, ponieważ komórki pochodzą z własnych tkanek pacjenta.

Zastosowania badawcze komórek macierzystych

Komórki macierzyste zajmują aktywny i rozwijający się obszar nauk podstawowych i badań klinicznych ze względu na ich zdolność do samoodnowy i różnicowania się w dojrzałe typy komórek. Obecne zastosowania kliniczne komórek macierzystych obejmują leczenie chorób neurologicznych i sercowo-naczyniowych, zaburzeń autoimmunologicznych, nowotworów, gojenia się ran oraz modelowanie chorób i badania przesiewowe leków. Nowo odkryte technologie edycji genów, takie jak CRISPR, mogą przyspieszyć badania nad komórkami macierzystymi i stanowić ogromną obietnicę w leczeniu trudnych zaburzeń.

Podstawy hodowli komórek macierzystych

Komórki macierzyste wymagają specjalistycznych, wysokiej jakości pożywek i specjalistycznych technik hodowli do rozmnażania w laboratorium. Nieoptymalne warunki hodowli komórek macierzystych mogą łatwo prowadzić do niepożądanego różnicowania komórek macierzystych lub do starzenia się komórek. Różnicowanie komórek macierzystych jest wywoływane przez różne czynniki in vivo, z których niektóre mogą być replikowane w hodowlach komórek macierzystych in vitro. Niektóre linie komórek macierzystych są nieśmiertelne i mogą być hodowane w nieskończoność, dlatego konieczne jest wybranie odpowiedniego typu komórek macierzystych do danego zastosowania badawczego.

Ostatnie postępy w dziedzinie komórek macierzystych wynikają z pojawienia się technologii edycji genomu CRISPR i technik hodowli komórek 3D. Zaawansowane protokoły, takie jak te, które generują organoidy z iPSC, zapewniły naukowcom bardziej przewidywalne modele in vitro "choroby w naczyniu".