Kök hücreler, dokumuzun tamamlayıcıları olarak kabul edilir: süresiz olarak çoğalabilirler. Pluripotent embriyonik kök hücreler ise, akla gelebilecek tüm hücre tiplerini oluştururlar. 2006 yılında, Japon bilim adamı Shinya Yamanaka, bu tür hücrelerin laboratuarda da üretilebileceğini kabul etti - olgun vücut hücrelerinden. Yamanaka, bu keşif için 2012 yılında Nobel Tıp Ödülü’ne layık görüldü.
2018 ve çalışmanın geleceği 2019
Heidelberg’deki Alman Kanser Araştırma Merkezi (DKFZ) ve HI-STEM Direktörü Andreas Trumpp, “Bu kök hücre araştırmaları için büyük bir atılım oldu” dedi. “Bu, özellikle insan embriyonik kök hücrelerinin oluşumuna izin verilmeyen Almanya’daki araştırmalar için geçerlidir. Kök hücreler hem temel araştırmalar hem de hastalarda hastalıklı dokuyu restore etmeyi amaçlayan rejeneratif tedavilerin geliştirilmesi için büyük bir potansiyele sahiptir. Yeniden programlama, aynı zamanda problemlerle de ilişkilidir: Örneğin, pluripotent hücreler, teratomlar olarak adlandırılan germ hattı tümörlerini oluşturabilir.
Diğer bir olasılık da, gelişim sürecini tamamen geri çevirmemektir. İlk kez, Trumpp’in ekibi olgun insan hücrelerini, neredeyse belirsiz bir şekilde çoğalabilen tanımlanmış bir tür nöral kök hücrelerin üretildiği şekilde yeniden programlamayı başardı. Çalışmanın ilk yazarı Marc Christian Thier, “Yamanaka gibi dört genetik faktör kullandık, yeniden programlamamız için farklı olanları kullandık” diye açıklıyor. “Faktörlerimizin, sinir sisteminin gelişiminin erken bir aşamasına kadar yeniden programlamaya izin vereceğini varsaydık.”
Geçmişte, diğer araştırma grupları ayrıca bağ doku hücrelerini olgun sinir hücrelerine veya sinir öncü hücrelerine yeniden programladı. Bununla birlikte, yapay olarak üretilen bu sinir hücreleri çoğu zaman genişleyemedi ve bu nedenle terapötik amaçlar için zorlukla kullanılabildi. Andreas Trumpp, “Genellikle, fizyolojik koşullar altında vücutta bulunmayabilecek farklı hücre tiplerinde heterojen bir karışımdı” dedi.
Kök hücre araştırmacısı ile birlikte Innsbruck Üniversitesi’nden Frank Edenhofer ve DKFZ’den beyinbilimci Hannah Monyer ve Heidelberg Üniversitesi Hastanesi’nden Trumpp ve ekibi, farklı insan hücrelerinin yeniden programlanmasında başarılı oldular: deri veya pankreasın bağ dokusu hücreleri, periferik kan hücreleri. Thier, “Hücrelerin kökeni, kök hücrelerin özellikleri üzerinde hiçbir etkiye sahip değildi” dedi. Özellikle, nöral kök hücrelerin, invazif müdahale olmadan hastaların kanından çıkarılması olasılığı gelecekteki terapötik yaklaşımlar için belirleyici bir avantajdır.
Heidelberg araştırmacılarının yeniden programlanmış hücreleri hakkında özel olan şey, sinir sisteminin embriyonik gelişimi sırasında ortaya çıkan bir nöral kök hücre aşamasına benzeyen homojen bir hücre tipi olmalarıdır. Thier, “İlgili hücreler farelerde ve muhtemelen erken embriyonik beyin gelişimi sırasında insanlarda da var” dedi. “Burada memeli embriyosunda yeni bir nöral kök hücre tipi tanımladık.
Bunlar “uyarılmış Sinirik Plaka Sınır Kök Hücreler” (iNBSC’ler) olarak adlandırılan geniş bir gelişme potansiyeline sahiptir. Heidelberg bilim adamlarının iNBSC’leri genişletilebilir ve çok yönlülüktedir ve iki farklı yönde gelişebilir. Bir yandan, olgun sinir hücrelerine ve bunların tedarikçi hücrelerine, glial hücrelere, yani merkezi sinir sisteminin hücrelerine dönüşme yoluna gidebilirler. Öte yandan, örneğin periferal hassas sinir hücreleri veya kıkırdak ve kafatasının kemikleri gibi farklı hücre tiplerinin ortaya çıktığı sinir kretinin hücrelerine de dönüşebilirler.
Bu nedenle iNBSC’ler, tek bir hasta için geniş bir yelpazede farklı hücre tipleri aralığı oluşturmak için ideal bir temel oluşturur. Thier, “Bu hücreler, donörle aynı genetik materyale sahip ve bu nedenle muhtemelen bağışıklık sistemi tarafından“ kendi ”olarak tanınırlar ve reddedilmezler” diye açıklıyor.
CRISPR / Cas9 gen makası, bilim adamlarının deneylerinde gösterdiği gibi, iNBSC’yi değiştirmek veya genetik kusurları onarmak için kullanılabilir. “Bu nedenle, hem temel araştırmalar hem de yeni etken maddelerin aranması ve rejeneratif tedavilerin geliştirilmesi için, örneğin sinir sistemi hastalıkları olan hastalarda ilginçtirler. Ancak, bunları hastalarda kullanana kadar, birçok araştırma çalışması. Hala gerekli olacak “diye vurguluyor Trumpp.