Kmenová buňka

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Myší kmenové buňky

Kmenové buňky jsou nediferencované živočišné buňky, které mají schopnost se dělit (proliferovat) a přeměnit se na jiný buněčný typ (diferenciovat). Tato schopnost umožňuje tělu vytvořit nové buňky a opravit tak poškozené části těla, které se skládá např. z buněk, které se neumí dělit.

Historie výzkumu[editovat | editovat zdroj]

  • 1973 – profesor Martin Evans a jeho tým izoloval kmenové buňky z myší.
  • 1981Gail Martinová poprvé použila termín kmenové buňky (stem cells).
  • 1995 – američtí vědci (Wisconsin, USA) získali jako první embryonální kmenové buňky z makaků.
  • 1998 – Thomson a jeho tým izolovali lidské embryonální kmenové buňky
  • 2001 – legalizace klonování lidských embryí pro získávání kmenových buněk ve Velké Británii (jako první země), ale blastocysty se musí zničit do věku 14 dní.
  • 2003 – v Británii založena UK Stem Cell Bank – první evropská banka kmenových buněk. Linie embryonálních kmenových buněk jsou uchovávány zmrazené v tekutém dusíku.
  • 2003 – vědci (londýnská King College) vytvořili první linii lidských embryonálních kmenových buněk.
  • 2003 – britský vědec, profesor Cardiffské univerzity Martin Evans dostal za výzkum kmenových buněk titul sir.[1]
  • 2004 – jihokorejští vědci naklonovali 30 lidských embryí, nechali je dorůst do stadia blastocysty a získali z nich klonové buňky.[1]
  • 20. října 2005 – v jihokorejském Soulu byla otevřena banka kmenových buněk pro vytváření a dodávání nových linií kmenových buněk. Banka má také umožnit expertům obcházet omezení ve výzkumu kmenových buněk, která některé vlády zavedly (např. USA). Jižní Korea si nehodlá nové linie kmenových buněk nechat patentovat.

Vlastnosti[editovat | editovat zdroj]

  • Totipotentní – totipotentní schopnost buňky = totipotence = mohou se přeměnit na jakýkoliv jiný typ buněk včetně totipotentní buňky bez omezení. Zygota vzniklá splynutím vajíčka a spermie je totipotentní[2][3], stejně jako buňky vzniklé jejím prvním dělením.
  • Pluripotentní – pluripotence = jsou to potomci totipotentních buněk a mohou produkovat jakékoliv jiné buňky kromě buňky totipotentní.
  • Multipotentní – multipotence = mohou produkovat pouze buňky příbuzné danému typu buňky (např. krevní buňky…).
  • Progenitor (někdy zvané unipotentní) – mohou produkovat pouze jediný typ buněk, ale mají schopnost se plně samy obnovit – tak se liší od buněk, které nejsou kmenové.

Při množení kmenových buněk (proliferaci) se uplatňují tři způsoby dělení:

  • Symetricky – vznikají dvě identické buňky s vlastnosmi kmenových buněk, dochází tedy k množení jejich populace
  • Asymetricky – jedna si zachovává původní fenotyp, druhá je již jiná (diferenciovaná)
  • Diferenciační – obě nově vzniklé buňky mají nový fenotyp, jsou dalším stupněm v dané diferenciační linii. Buňky v populaci kmenových buněk se rozhodují náhodně, která dá vzniku dvěma diferenciovaným buňkám, a která dvěma kmenovým buňkám (symetrické dělení).[4]

Výskyt v těle[editovat | editovat zdroj]

Získávání[editovat | editovat zdroj]

  • Z nepoužitých (určených k likvidaci) několikadenních lidských zárodků (skládá se z několika desítek buněk) z klinik pro umělé oplodnění – embryo se odběrem kmenových buněk zničí, což vyvolává etické problémy. Výzkum z nadbytečných lidských embryí probíhá v mnoha státech světa včetně Česka.
  • Terapeutické klonování (odběr buňky z pacienta → vložení do ženského vajíčka bez jádra → zárodek → blastocysta → z blastocysty se vyjmou kmenové buňky → kultivace kmenových buněk) – eticky spornější. Je v mnoha zemích zakázáno. V České republice se neprovádí, nicméně příslušná legislativa je teprve připravována. Povoleno v Jižní Koreji (a prováděno) a ve Velké Británii (přípravy na terapeutické klonování).
  • Spojení embryonální kmenové buňky a normální lidské buňky. Takové buňky mají některé vlastnosti kmenových buněk, ale obsahují čtyři sady chromozómů. Publikovali to vědci z Harvardovy univerzity v září 2005 v časopise Science.
  • Tzv. mezenchymální kmenové buňky se získávají poměrně jednoduše odběrem žádané tkáně, např. punkcí kostní dřeně nebo odběrem tukové tkáně během operace. Po rozrušení mezibuněčných vazeb se mohou kmenové buňky vytřídit na přístrojích nebo se vloží do kultivačních nádob, kde se tyto buňky známé schopností adheze poměrně snadno přichytí a kultivují, zatímco ostatní zralé buňky se odmyjí.

Využití[editovat | editovat zdroj]

Místa na těle, na něž by se v budoucnu mohla zaměřit léčba kmenovými buňkami

Kmenové buňky v současnosti (leden 2007) používané běžně v terapii jsou převážně tzv. hematopoetické kmenové buňky (HSC) z kostní dřeně, periferní krve a pupečníkové krve. Používají se při lymfoproliferativních onemocněních nebo vrozených imunodeficitech. V klinických studiích se využívají mezenchymální kmenové buňky z kostní dřeně nebo pupečníkové krve, dále byly vyzkoušeny embryonální kmenové buňky, dokonce se objevily studie využívající prasečí xenograft. Často se ani tak primárně nejedná o náhradu nefunkční nebo zničené tkáně, jako o to, že tyto mladé a rychle rostoucí buňky jsou schopné produkce mnoha růstových látek a jiných působků, což potenciálně může potlačit odumírání narušené tkáně a pomáhat v regeneraci.

  • Doporučuje se transplantace kmenových buněk u těchto nemocí:[6]
  • experimentální léčba:
    • amyloidóza
    • zánět kloubů mladistvých
    • různé rozvinuté nádory
  • Předpokládá se možnost použití kmenových buněk pro léčbu člověka:
    • jakákoliv autoimunitní onemocnění se závažným průběhem
    • lymfatická leukémie
    • akutní myeloidní leukémie
    • rozvinuté nádory rakoviny prsu a děložního hrdla
    • chronická myeloidní leukémie (lymfom)
    • náhrady zubů
    • střevní záněty - m. Crohn
  • ve stadiu klinických zkoušek (USA, Německo,ČR)
    • léčba diabetu 1. typu
    • léčba dětské mozkové obrny (DMO)
    • roztroušená skleróza
    • léčba komplikací diabetu - diabetická noha


  • Kmenové buňky myší dokážou léčit poškozená srdce ovcí.[7]

Legislativa[editovat | editovat zdroj]

  • Francie a Švédsko – povolen výzkum lidských embryí z potratů, platí zákaz výzkumu lidských embryí vytvářených v laboratoři.
  • Itálie – platí zákaz výzkumu embryonálních kmenových buněk (a zákaz asistované reprodukce a zákaz zmrazování embryí). Schválil to na jaře 2004 italský parlament na nátlak papeže.
  • Německo – povolen dovoz a výzkum lidských embryí z jiných zemí, platí zákaz vytváření lidských embryí k výzkumu.
  • USA neplatí ze státních peněz výzkum na nových buňkách z lidských zárodků, které při vynětí zanikají, ale lze využívat kmenové buňky odebrané ze zárodků před r. 2001. Od té doby jsou kmenové buňky uchovávány a rozmnožovány živé v živném roztoku. V USA tedy nelze získat nové linie kmenových buněk. Významným odpůrcem výzkumu embryonálních kmenových buněk v USA byl prezident George W. Bush. Některé konzervativní náboženské skupiny věří, že omezení by měla být přísnější, zatímco někteří vědci jsou z těchto restrikcí zklamáni. Zákon začal platit v srpnu 2001.
    • Roku 2004 bylo povoleno vytváření lidských embryí k výzkumu v Kalifornii a v New Jersey[1]
    • Barack Obama tento Bushův zákon 9. 3. 2009 vetoval.
    • na kmenové buňky z pupečníkové krve se nevztahují žádná legislativní omezení. Mají požehnání papeže. V červnu 2011 Vatikán investoval do výzkumu dospělých kmenových buněk 1 milion dolarů.

Nádorové kmenové buňky[editovat | editovat zdroj]

Podrobnější informace naleznete v článku nádorová kmenová buňka.

Nádorová kmenová buňka je nádorová buňka schopná intenzívního dělení, která je schopná vytvořit nádor. O existenci nádorových kmenových buněk se v podstatě donedávna nevědělo - svými experimenty jejich existenci uvnitř nádorů prokázal až John E. Dick v roce 1997, který nalezl populaci nádorových buněk akutní myeloidní leukemie, jež měla na svém povrchu atypický receptor. Od té doby však bylo nalezeno něco velmi podobného i u dalších typů rakoviny a ač objev nádorových kmenových buněk zpočátku byl velmi sporný, dnes o jejich existenci většina odborníků nepochybuje. Pokud by se povedlo zacílit léčbu právě na tyto buňky, byl by to významný pokrok, který by zlepšil vyhlídky na přežití mnoha onkologickým pacientům.[8]

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. a b c http://stoplusjedna.newtonit.cz/stare/200411/so11a00a.asp
  2. Mitalipov S, Wolf D(2009)."Totipotencyh, pluripotency and nuclear reprogramming.". Adv Biochem Eng Biotechnol114: 185–99. doi:10.1007/10_2008_45. PMID 19343304. 
  3. Obecná kineziologie, I. Dylevský, na Google Books
  4. WU, Z.; LUBY-PHELPS, K.; BUGDE, A., et al. Capacity for stochastic self-renewal and differentiation in mammalian spermatogonial stem cells.. J Cell Biol. Nov 2009, roč. 187, čís. 4, s. 513-24. DOI:10.1083/jcb.200907047. PMID 19948499.  
  5. http://www.osel.cz/index.php?clanek=1391
  6. http://www.archivbunek.cz/indikace
  7. http://zpravy.idnes.cz/vedatech.asp?r=vedatech&c=A050917_103608_vedatech_lf
  8. HENEBERG, Petr. Objev nádorových kmenových buněk: převrat v názorech na vznik a progresi nádorového bujení. Živa. 2009, čís. 1.  

Související články[editovat | editovat zdroj]

Kategorie Stem cells ve Wikimedia Commons

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]

Etická debata o výzkumu a využití kmenových buněk