Nicht alle Stammzellen sind umstritten
Neue Entdeckungen, insbesondere im 21.Jahrhundert, haben Möglichkeiten für aufregende Krankheitsdurchbrüche eröffnet. Dieser wissenschaftliche Fortschritt ist insbesondere auf dem Gebiet der Stammzellforschung nicht unumstritten. Für die überwiegende Mehrheit der Krankheiten und Störungen, die geschädigtes Körpergewebe und Alterung betreffen, scheint die Verwendung von Stammzellen Hoffnung zu bieten, die so beeindruckend ist wie der mystische Jungbrunnen. Kontroversen entstehen jedoch, weil Stammzellen schwer zu bekommen sind und die Ernte einiger Arten von Stammzellen ethische Probleme mit sich bringt.
Biologen auf der ganzen Welt schauen sich diese „Master“ -Zellen genauer an, die sich sowohl unbegrenzt erneuern als auch in jede Art von spezialisierten Zellen wie Blut, Knochen, Muskeln, Nerven, Organen, Haut und mehr differenzieren können. Diese einzigartigen Eigenschaften unterscheiden sie von anderen „gesetzten“ Zellen. Andere Zellen – sobald ihre Natur während der Embryonalentwicklung bestimmt wird – können sich nur nach ihrer eigenen Art teilen und vermehren. Diese Unfähigkeit, sich zu verändern, ist eine gute Sache, denn es bedeutet, dass sich dein Körper nicht auf dich verwandelt und dass deine Haut an der Außenseite deines Körpers bleibt und dein Herz ein Herz bleibt. Es gibt jedoch deutliche Vorteile, die Stammzellen bei der Behandlung von Krankheiten bieten könnten.
Wissenschaftler glauben, dass Stammzellen die „Quellzellen“ sind, aus denen alle anderen Zellen Nachkommen sind. Einmal gebildet, behält unser Körper eine begrenzte Anzahl von Stammzellreserven in verschiedenen Organen, die bei Bedarf aktiviert werden, um verletztes oder krankes Gewebe zu reparieren und zu ersetzen. Wenn diese Wunderzellen erschöpft sind, beschleunigt sich der Alterungsprozess. Stammzellen, die im Erwachsenenalter gelagert werden, sind nicht so formbar wie embryonale Stammzellen, aber sie sind immer noch bemerkenswert.
In der normalen menschlichen Entwicklung gehen die Zellen in den meisten spezialisierten Geweben kontinuierlich verloren und werden dann durch neue Zellen in derselben Form ersetzt. Dieser Zellumsatz ist enorm, so dass während einer menschlichen Lebensspanne die Anzahl der Zellen im Körper, die sich bilden und sterben, mehr als das 100-fache der Anzahl ist, die zu einem bestimmten Zeitpunkt im Körper gefunden wird. Ihr Körper besteht aus rund 10 Billionen Zellen, die sich auf zwei Arten vermehren:
- Meiose: Die Bildung von Spermien und Eiern, auf die wir in diesem Artikel nicht eingehen werden, und
- Mitose: Das Wachstum und die Teilung von Zellen
Während der normalen Mitose repliziert sich die DNA in differenzierten (Nicht-Stamm-) Zellen innerhalb der „Elternzelle“, teilt sich dann in zwei Teile und erzeugt zwei genetisch identische „Tochterzellen“. Je nach Zelltyp kann dieser Teilungszyklus Stunden bis Jahre dauern. Zum Beispiel können sich Bakterienzellen so häufig wie alle 30 Minuten teilen, Hautzellen teilen sich etwa alle 12 Stunden, während sich Leberzellen etwa alle 2 Jahre teilen.
Stammzellen (nicht differenzierte) wirken während der Mitose unterschiedlich. Stammzellen haben zwei Eigenschaften bei der Teilung, die sie von anderen Zellen unterscheiden: Sie erneuern sich selbst und können sich zu bestimmten reifen Zellen differenzieren. Dies bedeutet, dass sie Zellen mit reinem Potenzial sind. Wenn sich eine Stammzelle teilt, erneuert sie sich weiter, weil eine der Tochterzellen als Stammzelle verbleibt, während die andere zu einer differenzierten Zelle wie einer Knochen- oder Hautzelle wird. Da eine Zelle im Teilungsprozess undefiniert bleibt, bleibt die Versorgung mit Stammzellen konstant.
Um die Kontroverse über die Verwendung von Stammzellen zur Behandlung von Krankheiten zu beleuchten, ist es wichtig, die verschiedenen Arten zu diskutieren. Einige sind möglicherweise ethisch akzeptabler als andere, und wenn Sie diese Unterschiede kennen, können Sie entscheiden, ob Sie ihre Verwendung unterstützen oder nicht.
Flexibelste Stammzellen
Embryonale Stammzellen, die von frühen Embryonen (von der Empfängnis bis zur 8. Schwangerschaftswoche) stammen, haben ein unbegrenztes Potenzial, sich in einen der über 200 Zelltypen im Körper zu differenzieren. Diese sind die flexibelsten aller Stammzellen, da sie bei der Transplantation in eine andere Person keine Abstoßung auslösen, aber umstritten sind, weil sie Produkte von elektiven Abtreibungen sind, die häufig aus unerwünschten Mehrfachkonzeptionen resultieren, die während Fruchtbarkeitsbehandlungen auftreten. Während die Debatte darüber tobt, was „menschliches Leben“ ausmacht, besteht auch die Sorge, dass Embryonen zu einer Ware werden, und die Angst, wohin dies führen könnte. Allerdings verwendet nicht jede Forschung diese Art von Stammzellen.
Etwas flexible Stammzellen
In der menschlichen Entwicklung verlieren Stammzellen nach dem embryonalen Stadium etwas von ihrem Differenzierungspotential. Bis ins Erwachsenenalter werden einige der Reservestammzellen in Leber und Knochenmark gespeichert. Sie scheinen eine begrenzte Reichweite zu haben, können sich aber immer noch in eine Reihe von Zelltypen differenzieren. Da diese Zellen flexibel sind, aber nicht so flexibel wie die embryonalen Stammzellen, Forschung, um diese Zellen über ihre scheinbare begrenzte Schwelle zu schieben ist im Gange. Diese Zellen neigen dazu, nur innerhalb bestimmter Grenzen flexibel zu sein, zum Beispiel können diejenigen, die in der Leber gefunden werden, in Blut- und Leberzellen differenzieren, aber nicht in Haut- oder Knochenzellen. Alle adulten Stammzellen sind extrem selten und ihre Identifizierung und Isolierung stellen große Forschungsherausforderungen dar.
Die reichste Quelle adulter Stammzellen ist das Knochenmark. Bedauerlicherweise beinhaltet die Entnahme von Knochenmark das chirurgische Einführen einer Nadel in das Becken – ein schmerzhafter Eingriff – und typischerweise benötigt der Spender vier bis sechs Wochen, um das Markgewebe vollständig zu regenerieren. Der Blutkreislauf enthält auch adulte Stammzellen, die als periphere Blutstammzellen bezeichnet werden, aber ihre Konzentration ist signifikant niedriger als im Knochenmark, was die Ernte zu einem langsamen Prozess macht. Die jüngsten Fortschritte haben das Verfahren jedoch effizienter gemacht und es wird immer häufiger. Mediziner extrahieren auch „erwachsene“ Stammzellen aus Nabelschnurblut, die bei der Geburt gesammelt wurden (mit vorheriger Erlaubnis der Mutter), aber normalerweise ist die Anzahl der Zellen, die aus diesem Prozess gewonnen werden, zu gering, um einen erwachsenen Patienten angemessen zu behandeln.
Stammzellen, die aus adultem Knochenmark, dem Blutkreislauf oder Nabelschnurblut gewonnen werden, können auch eine Reihe von Problemen bei der Person darstellen, die die transplantierten Zellen erhält, wie z. B. Krankheit und genetische Mutationstransfer. Stammzellen aus Knochenmark, adultem Blut und Nabelschnurblut können nur dann therapeutisches Potenzial haben, wenn sie dem Individuum verabreicht werden, von dem sie stammen, was als „autologe“ Transplantation bezeichnet wird. oder von einem immunologisch abgestimmten Spender, der als „allogene“ Transplantation bezeichnet wird.
Am wenigsten flexible Stammzellen
Schließlich haben einige Stammzellen ein sehr begrenztes Potenzial, da sie nur spezialisierte Zelltypen innerhalb eines bestimmten Gewebes erzeugen können. Diese sind nützlich für den Reparaturprozess des Körpers, haben aber wenig Interesse an der Erforschung von Krankheiten.
Die naheliegendsten Möglichkeiten für biomedizinische Forschung und klinische Medizin liegen im Bereich der regenerativen Medizin. Die Forschung findet für eine Vielzahl von Erkrankungen statt, darunter altersbedingte Verschwendung von Muskelgewebe, Parkinson-Krankheit, Diabetes, AIDS, bestimmte Arten von Altersdemenz und Morbus Crohn. Die Fähigkeit, Stammzellen zu erzeugen, die an bestimmte Gewebeabstammungslinien gebunden sind, sollte die Umkehrung dieser ansonsten fortschreitenden degenerativen Erkrankungen ermöglichen.
Je nach Krankheit und Art der Forschung experimentieren Wissenschaftler mit verschiedenen Arten von Stammzellen. Im Fall von Morbus Crohn suchen Forscher nach dem am wenigsten umstrittenen Typ; transplantation von Stammzellen aus dem eigenen Blut des Patienten (autolog), um das Immunsystem anzupassen. Während erste kleine Studien zeigen, dass eine Remission möglich ist, glauben Skeptiker nicht, dass diese Methode langfristig erfolgreich sein wird, da Morbus Crohn eine systemische Erkrankung zu sein scheint. Es könnte sein, dass die Transplantation von Stammzellen von einem passenden Spender (allogen), der nicht an Morbus Crohn leidet, der beste Ansatz ist, den Forscher betrachten werden. Vor der weit verbreiteten Verwendung von Stammzellen zur Behandlung von Morbus Crohn müssen sich die Forscher auch mit den Nebenwirkungen der Behandlung befassen.
Das vielversprechende Potenzial der Stammzelltherapie hat zu zunächst ermutigenden klinischen Ergebnissen geführt. Während Ärzte in Nordamerika und Westeuropa weiterhin die Stammzelltherapie untersuchen und deren potenziellen Nutzen rigoros bewerten, hat die Notwendigkeit die Anwendung dieser Wissenschaft in der klinischen Praxis in der Ukraine vor fast zwanzig Jahren ausgelöst. Fast eine Million Menschen allein in der Region Kiew erlitten gesundheitliche Beeinträchtigungen, als sich nach der Explosion des Kernreaktors in Tschernobyl im April 1986 radioaktiver Staub in der Ukraine ansiedelte. Angesichts der Behandlung von Patienten mit Erkrankungen, die von Diabetes über Blutanämie bis hin zu Krebs reichen, begann die ukrainische Regierung mit der Finanzierung neuer Forschungen zur Reparatur von Gewebe und Blutzellen, die schnell zu Ergebnissen führen würden. Die Ärzte wandten sich der adulten Stammzelltherapie zu und behaupten, dort seit der Katastrophe von Tschernobyl erfolgreich Patienten behandelt zu haben. Wissenschaftler in anderen Ländern stehen diesem Erfolg skeptisch gegenüber, da es keine veröffentlichten randomisierten klinischen Studien – den Goldstandard der medizinischen Forschung – zu den positiven oder negativen Auswirkungen der Stammzelltherapie gibt. Viele Länder haben einige Formen der Stammzellforschung verboten, während Wissenschaftler in anderen Ländern bestrebt sind, in diesem umstrittenen Forschungsgebiet führend zu werden. Vor kurzem hat diese Begeisterung zu einer beunruhigenden Enthüllung durch Dr. Woo Suk Hwang aus Korea geführt, der bekannt gab, dass er Ergebnisse aus seinem Labor gefälscht hatte, die in den Jahren 2004 und 2005 signifikante Fortschritte beim Klonen menschlicher embryonaler Stammzellen zeigten. Trotz seines Eingeständnisses glauben die meisten Forscher, dass Stammzellen schließlich revolutionäre medizinische Behandlungen ergeben werden.
Unbestreitbar eröffnet das Potenzial für die Verwendung von Stammzellen als Krankheitstherapie ein riesiges, völlig neues Gebiet der biomedizinischen Forschung. Während es klar ist, dass es viele Möglichkeiten gibt, neue und dramatische therapeutische Anwendungen zu entwickeln, stehen dem Fortschritt zahlreiche Hindernisse im Wege. Die ethische Debatte muss fortgesetzt werden, und Wissenschaftler müssen die Grundlagenforschung der Anwendung von Stammzellen zur Behandlung von Krankheiten lösen, um wirksame Stammzelltherapien zu entwickeln und umzusetzen. Nur mit ethischer und wissenschaftlicher Unterstützung wird das Potenzial der Stammzellforschung zur Behandlung von Krankheiten Wirklichkeit.