Las células de vástago del son las células encontradas en todos los organismos multicelulares . Conservan la capacidad de renovarse con la división de célula mitotic y pueden distinguir en una gama diversa de tipos especializados de la célula. La investigación en el campo de la célula de vástago creció fuera de resultados por el canadiense Ernesto A. McCulloch de los científicos y el James E. Hasta en los años 60. Los dos tipos amplios de células de vástago mamíferas son: embrionario de las células de vástago del que se encuentra en el Blastocysts y las células de vástago adultas de que se encuentran en tejidos adultos. En un embrión que se convierte, las células de vástago pueden distinguir en todos los tejidos embrionarios especializados. En organismos adultos, las células de vástago y las células del progenitor actúan como sistema de la reparación para el cuerpo, llenando las células especializadas, pero también mantienen el volumen de ventas normal de órganos regeneradores, tales como sangre, piel o tejidos intestinales.
Mientras que las células de vástago se pueden crecer y transformar en las células especializadas con las características constantes con las células de varios tejidos tales como músculos o nervios a través del cultivo celular, su uso en las terapias médicas se ha propuesto. Particularmente, las células de vástago embrionarias autólogas embrionario de las variedades de células generadas a través de la reproducción terapéutica, y las células de vástago adultas alto plásticas de la sangre del cordón umbilical o de la médula se importunan como candidatos prometedores.
Características de las células de vástago
La definición clásica de una célula de vástago requiere que posea dos características:Self-renewal - la capacidad de pasar a través de numeroso completa un ciclo de la división de célula mientras que mantiene el estado no diferenciado.
potencia - la capacidad de distinguir en la célula especializada mecanografía. En el sentido más terminante, esto requiere las células de vástago ser el totipotencial o el pluripotent - de poder dar lugar a cualquier tipo maduro de la célula, aunque el Multipotent o las células unipotent del progenitor se refiera a veces como células de vástago.
Definiciones de la potencia
La potencia del especifica el potencial de la diferenciación (el potencial para distinguir en diversos tipos de la célula) de la célula de vástago.las células de vástago totipotenciales del
se producen de la fusión de una célula del huevo y de esperma. Las células produjeron por las primeras divisiones del huevo fertilizado son también totipotenciales. Estas células pueden distinguir en tipos embrionarios y extraembriónicos de la célula.
las células de vástago de Pluripotent del del
son los descendientes de células totipotenciales y pueden distinguir en las células derivadas de las tres capas de germen unas de los
las células de vástago de Multipotent del del
pueden producir solamente las células de una familia estrechamente vinculada de células (e. las células de vástago hematopoyéticas distinguen en los glóbulos rojos, los glóbulos blancos, las plaquetas, el etc.
las células de Unipotent del del
pueden producir solamente un tipo de la célula, pero tienen la característica del self-renewal que las distingue de las células del no-vástago (e. células de vástago del músculo).
Identificación de las células de vástago
La definición práctica de una célula de vástago es la definición funcional - la capacidad de regenerar el tejido sobre un curso de la vida. Por ejemplo, la prueba del patrón oro para una médula o una célula de vástago hematopoyética (HSC) es la capacidad de trasplantar una célula y de ahorrar a un individuo sin HSCs. En este caso, una célula de vástago debe poder producir los nuevos glóbulos y las células inmunes sobre un de largo plazo, demostrando potencia. Debe también ser posible aislar las células de vástago del individuo trasplantado, que se puede ellos mismos trasplantar en otro individuo sin HSCs, demostrando que la célula de vástago podía uno mismo-renovar.Las características de las células de vástago pueden ser el ilustrado in vitro del, usar métodos tales como análisis clonogenic donde las células son caracterizadas por su capacidad de distinguir y uno mismo-de renovar. También, las células de vástago se pueden aislar basaron en un sistema distintivo de marcadores de la superficie de la célula. Sin embargo, las condiciones ines vitro de la cultura del pueden alterar el comportamiento de células, haciéndola confusa si las células se comportarán en un similar in vivo del de la manera. El considerable discusión existe si algunas poblaciones adultas propuestas de la célula son verdad células de vástago.
Células de vástago embrionarias
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embrionario de la célula de vástago
Las variedades de células embrionarias (variedades de células del vástago del del ES) son culturas de las células derivadas del tejido epiblasto de la masa interna (ICM) de la célula de un Blastocyst o de embriones anteriores de la etapa de Morula . Un blastocyst consiste un embrión - aproximadamente cuatro a cinco días del primero tiempo de viejo en seres humanos y consistir en 50-150 células. Las células del ES son Pluripotent y dan subida durante el desarrollo a todos los derivados de las tres capas de germen primarias ectodermas, del endodermo y de mesodermo. Es decir pueden convertirse en cada uno de los más de 200 tipos de la célula del cuerpo adulto cuando estímulo suficiente y necesario dado para un tipo específico de la célula. No contribuyen a las membranas extraembriónicas o a la placenta .
Casi toda la investigación hasta la fecha ha ocurrido usar las células de vástago embrionarias del ratón (mES) o las células de vástago embrionarias humanas (hES). Ambos tienen las características esenciales de la célula de vástago, con todo requieren ambientes muy diversos para mantener un estado no diferenciado. Las células del ES del ratón se crecen en una capa de gelatina y requieren la presencia de factor inhibitorio de la leucemia (LIF). Las células humanas del ES se crecen en una capa del alimentador de los fibroblastos embrionarios (MEFs) del ratón y requieren la presencia de factor de crecimiento básico del fibroblasto (bFGF o FGF-2). Sin condiciones óptimas de la cultura o la manipulación genética, las células de vástago embrionarias distinguirán rápido.
Una célula de vástago embrionaria humana también es definida por la presencia de varios factores de la transcripción y proteínas superficiales de la célula. La transcripción descompone en factores la forma Oct-4, Nanog, y Sox2 la red reguladora de la base que asegura la supresión de los genes que llevan a la diferenciación y al mantenimiento del pluripotency. Los antígenos de la superficie de la célula más de uso general identificar las células del hES son los glicolípidos SSEA3 y SSEA4 y los antígenos keratan Tra-1-60 y Tra-1-81 del sulfato. La definición molecular de una célula de vástago incluye muchas más proteínas y continúa siendo un asunto de la investigación.
Después de veinte años de investigación, no hay tratamientos aprobados o ensayos humanos usar las células de vástago embrionarias. Las células del ES, siendo células totipotenciales, requieren las señales específicas para la diferenciación correcta - si están inyectadas directo en el cuerpo, células del ES distinguirán en muchos diversos tipos de células, causando un Teratoma . El distinción de las células del ES en las células usables mientras que evita el rechazamiento del trasplante es apenas algunos de los cañizos a que los investigadores embrionarios de la célula de vástago todavía hacen frente. Muchas naciones tienen actual moratorias en la investigación de la célula del ES o la producción de nuevas variedades de células del ES. Debido a sus capacidades combinadas de la extensión y del pluripotency ilimitados, las células de vástago embrionarias siguen siendo una fuente teóricamente potencial para el reemplazo regenerador de la medicina y del tejido después de lesión o enfermedad.
Células de vástago adultas
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adulto de la célula de vástago
La célula de vástago adulta del del término refiere a cualquier célula que se encuentre en un organismo desarrollado que tenga dos características: la capacidad de dividir y de crear otra célula como sí mismo y también de dividir y de crear una célula distinguió más que sí mismo. También conocido como somático (de Σωματικó griego, " del body") las células de vástago y las células de vástago del germline (que da lugar a gametos), pueden ser encontrados en niños, así como adultos. Las células de vástago adultas de Pluripotent son raras y generalmente pequeñas en gran número pero se pueden encontrar en un número de tejidos incluyendo sangre del cordón umbilical. La mayoría de las células de vástago adultas son linaje-restrictas ( Multipotent ) y son referidas generalmente por su origen del tejido (célula de vástago mesenquimal, célula de vástago adiposo-derivada, célula de vástago endotelial, etc.
Mucha de investigación adulta de la célula de vástago se ha centrado en la aclaración de su capacidad de dividir o uno mismo-de renovar indefinidamente y de su potencial de la diferenciación. En ratones, las células de vástago pluripotent se generan directo de culturas adultas del fibroblasto.
Mientras que el potencial embrionario de la célula de vástago sigue siendo no comprobado, los tratamientos adultos de la célula de vástago se han utilizado durante muchos años para tratar con éxito leucemia y el hueso/cánceres de sangre relacionados a través de trasplantes de la médula. El uso de las células de vástago adultas en la investigación y la terapia no está como polémico como células de vástago embrionarias porque la producción de células de vástago adultas no requiere la destrucción de un embrión . Por lo tanto, más financiación del gobierno de los E. se está proporcionando para la investigación adulta de la célula de vástago.
Linaje
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la variedad de células del vástago Para asegurar self-renewal, las células de vástago experimentan dos tipos de división de célula (véase la división de célula de vástago del y el diagrama de la diferenciación ). La división simétrica da lugar a dos células de hija idénticas ambas dotadas con las características de la célula de vástago. La división asimétrica, por una parte, produce solamente una célula de vástago y una célula del progenitor con potencial limitado del self-renewal. Los progenitores pueden pasar a través de varios redondos de la división de célula antes terminal que distingue en una célula madura. Es posible que la distinción molecular entre las divisiones simétricas y asimétricas miente en la segregación diferenciada de las proteínas de la membrana celular (tales como receptores ) entre las células de hija.
Una teoría alternativa es que las células de vástago siguen siendo no diferenciado debido a las señales ambientales en su lugar particular. Las células de vástago distinguen cuando salen de ese lugar o reciben no más esas señales. Los estudios en germarium de la Drosophila del han identificado el dpp de las señales y las ensambladuras de los adherins que evitan que las células de vástago del germarium distingan.
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inducido de la célula de vástago de Pluripotent Las señales que llevan a la reprogramación de células a embrionario-como estado también se están investigando. Estos caminos de la señal incluyen varios factores de la transcripción incluyendo el c-Myc del Oncogene . Los estudios de la inicial indican que la transformación de las células de los ratones con una combinación de estas señales de la anti-diferenciación puede invertir la diferenciación y puede permitir que las células adultas lleguen a ser pluripotent. Sin embargo, la necesidad de transformar estas células con un oncogene puede prevenir el uso de este acercamiento en terapia.
Tratamientos
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los tratamientos de la célula de vástago Los investigadores médicos creen que la terapia de célula de vástago tiene el potencial para cambiar radical el tratamiento de la enfermedad humana. Un número de terapias de célula adultas de vástago existen ya, particularmente los trasplantes de la médula que se utilizan para tratar la leucemia . En el futuro, los investigadores médicos anticipan poder utilizar las tecnologías derivadas de la investigación de la célula de vástago para tratar una variedad más amplia de enfermedades incluyendo el cáncer, la enfermedad de Parkinson, lesiones de la médula espinal, y el daño del músculo, entre un número de otras debilitaciones y condiciones. Sin embargo, todavía existe mucha de investigación circundante de la célula de vástago de la incertidumbre social y científica, que se podría superar posiblemente con debate público y la investigación del futuro.
Las células de vástago, sin embargo, se utilizan ya extensivamente en la investigación, y algunos científicos no ven terapia de célula como la primera meta de la investigación, sino ven la investigación de las células de vástago como meta digna en sí mismo.
Investigación embrionaria humana circundante de la célula de vástago de la controversia
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la controversia de la célula de vástago Existe una controversia extensa sobre la investigación embrionaria humana de la célula de vástago que emana de las técnicas usadas en la creación y el uso de las células de vástago. La investigación embrionaria humana de la célula de vástago es polémica porque, con el estado actual de la tecnología, comenzar una variedad de células del vástago requiere la destrucción de un embrión humano y/o de la reproducción terapéutica . Sin embargo, recientemente, se ha demostrado en principio que las variedades de células embrionarias del vástago se pueden generar usar una biopsia unicelular similar a ésa usada en la diagnosis genética de Preimplantation que puede permitir la creación de la célula de vástago sin la destrucción embrionaria. Es no el campo entero de la investigación de la célula de vástago, sino el campo específico de la investigación embrionaria humana de la célula de vástago que está en el centro de un discusión ético.
Los opositores de la investigación sostienen que las tecnologías embrionarias de la célula de vástago son una cuesta deslizadiza a la reproducción reproductiva y pueden devaluar fundamental vida humana. Ésos en el movimiento antiabortista sostienen que un embrión humano es una vida humana y por lo tanto está dado derecho a la protección.
Contrario, los partidarios de la investigación embrionaria de la célula de vástago sostienen que tal investigación debe ser perseguida porque los tratamientos resultantes podrían tener potencial médico significativo. También se observa que exceso de los embriones creados para la fertilización in vitro podrían ser donados con consentimiento y ser utilizados para la investigación.
El discusión de seguimiento ha incitado autoridades en todo el mundo buscar armazones reguladores y ha destacado el hecho de que la investigación de la célula de vástago representa un desafío ético social de y .
Acontecimientos dominantes de la investigación de la célula de vástago
los años 60 - José Altman y prueba científica del de Gopal Das actual adulto Neurogenesis, actividad en curso de la célula de vástago en el cerebro; sus informes contradicen " de s de Cajal '; ninguÌn nuevo neurons" el dogma y se no hace caso en gran parte.1963 - el McCulloch y el hasta ilustran la presencia de células self-renewing en médula del ratón.
1968 - el trasplante de la médula entre dos hermanos trata con éxito el SCID .
1978 - las células de vástago hematopoyéticas se descubren en la sangre de cuerda humana .
1981 - las células de vástago embrionarias del ratón son derivadas de la masa interna de la célula por el Martin Evans de los científicos, el Matthew Kaufman, y Gail R. Atribuyen a Gail Martin para acuñar el " del término; Vástago embrionario Cell".
1992 - las células de vástago de los nervios son el cultivado in vitro del como neurospheres.
1997 - la leucemia se demuestra para originar de una célula de vástago hematopoyética, la primera evidencia directa de las células de vástago del cáncer
1998 - el James Thomson y compañeros de trabajo deriva la primera variedad de células embrionaria humana del vástago en la universidad de Wisconsin-Madison .
2000s - varios informes de la plasticidad adulta de la célula de vástago se publican.
2001 - los científicos en el avanzaron embriones humanos tempranos de la copia de la tecnología de la célula primero (cuatro a la etapa de la seis-célula) con el fin de generar las células de vástago embrionarias. Songtao Shi de NIH descubre la nueva fuente de células de vástago adultas en los dientes primarios de los niños.
2004-2005 - las demandas coreanas de Hwang Woo-suk del investigador haber creado varios la célula de vástago embrionaria humano alinean de los Oocytes humanos infertilizados que las líneas eran más adelante demostradas para ser fabricado.
2005 - investigadores en la universidad de Kingston en la demanda de Inglaterra haber descubierto una tercera categoría de célula de vástago, doblada cuerda-sangre-derivado embrionario-como las células de vástago (CBEs), derivadas de sangre del cordón umbilical. El grupo demanda estas células puede distinguir en más tipos de tejido que las células de vástago adultas.
agosto de 2006 - el del de la rata indujo el pluripotent de las células de vástago : el '' célula '' del diario publica Kazutoshi Takahashi y Shinya Yamanaka, " Inducción de las células de vástago de Pluripotent de crías embrionarias y adultas del ratón del fibroblasto por Factors" definido;.
de octubre de 2006 - los científicos en Inglaterra crean las primeras células de hígado artificiales usar las células de vástago de la sangre del cordón umbilical.
de enero de 2007 - los científicos en el despiertan la universidad del bosque llevada por el Dr. Anthony Atala y el descubrimiento del informe de la Universidad de Harvard de un nuevo tipo de célula de vástago en el líquido amniótico . Esto puede potencialmente proporcionar una alternativa a las células de vástago embrionarias para el uso en la investigación y la terapia. * de junio de 2007 - la investigación divulgó por tres diversos grupos demuestra que las células epiteliales normales pueden ser reprogramadas a un estado embrionario en ratones. En el mismo mes, el científico Shoukhrat Mitalipov divulga la primera creación acertada de una variedad de células del vástago del primate con la transferencia nuclear de la célula somática
de octubre de 2007 - Mario Capecchi, Martin Evans, y triunfo de las herrerías de Oliverio el Premio Nobel 2007 Del para la fisiología o medicina para su trabajo sobre las células de vástago embrionarias de ratones usar el gene que apunta estrategias produciendo los ratones genético dirigidos (conocidos como ratones del golpe de gracia) para la investigación del gene.
de noviembre de 2007 - el humano de indujo las células de vástago pluripotent : Dos papeles similares lanzaron por sus diarios respectivos antes de la publicación formal: en el '' célula '' por el Kazutoshi Takahashi y el Shinya Yamanaka, " Inducción de las células de vástago de Pluripotent de fibroblastos humanos adultos por Factors" definido;, y en la ciencia del de Junying Yu, y otros, del grupo de investigación de James Thomson, " Las variedades de células inducidas del vástago de Pluripotent derivaron de Cells" somático humano;: células de vástago pluripotent generadas de fibroblastos humanos maduros. Es posible ahora producir una célula de vástago de casi cualquier otra célula humana en vez de usar embriones según lo necesitado previamente, no obstante sigue habiendo el riesgo de Tumorigenesis debido al C-myc y a la transferencia retroviral del gene ser determinado.
Financiación de la célula de vástago y discusión de la política en los E.
1995 - el Bill Clinton del presidente de los E. firma en ley la enmienda del peto que prohibió los fondos federal apropiados que se utilizarán para la investigación donde los embriones humanos serían creados o destruidos.
2 de noviembre de 2004 - los votantes de California aprueban el asunto 71, que proporciona $3 mil millones en fondos del estado durante diez años a la investigación embrionaria humana de la célula de vástago.
2001-2006 - el George W. Bush del presidente de los E. endosa a congreso en el abastecimiento de la financiación federal para la investigación embrionaria de la célula de vástago de aproximadamente $100 millones así como $250 millones para la investigación sobre las células de vástago adultas y animales. Él también decreta las leyes que restringen la investigación federal-financiada de la célula de vástago sobre las células de vástago embrionarias a las variedades de células ya derivadas.
5 de mayo de 2006 - el Rick Santorum del senador introduce el S. 2754 del número de la cuenta, o el acto alternativo del realce de las terapias de célula de vástago de Pluripotent, en el senado de los E.
18 de julio de 2006 - el senado de los E. 810 del acto del realce de la investigación de la célula de vástago y vota abajo a S. 2754 de senador Santorum.
19 de julio de 2006 - el George W. Bush del presidente vieta H. 810 (acto ), una cuenta del realce de la investigación de la célula de vástago que habría invertido la ley de la Clinton-era que hizo ilegal para que el dinero federal sea utilizado para la investigación donde las células de vástago se derivan de la destrucción de un embrión.
7 de noviembre de 2006 - la gente del estado de los E. Missouri pasó la enmienda 2, que permite uso de cualquier investigación y terapia de la célula de vástago permitidas bajo ley federal, pero prohíbe la reproducción reproductiva humana.
16 de febrero de 2007 - el instituto de California para la medicina regenerador hizo el soporte financiero más grande de la investigación embrionaria humana de la célula de vástago en los Estados Unidos cuando él concedió casi $45 millones en concesiones de investigación.
Ver también
la sociedad americana para la biología de célulaInstituto de California para la medicina regenerador
Instituto de la política de la genética
Células de vástago del cáncer
Célula de vástago inducida de Pluripotent (célula del IPS)
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