inte alla stamceller är kontroversiella
nya upptäckter, särskilt under det 21: a århundradet, har öppnat möjligheter för spännande sjukdom genombrott. Denna vetenskapliga framsteg har inte kommit utan kontroverser, särskilt inom området stamcellsforskning. För de allra flesta sjukdomar och störningar som involverar skadade kroppsvävnader och åldrande verkar användningen av stamceller erbjuda hopp lika imponerande som ungdomens mystiska Fontän. Kontroverser uppstår, dock, eftersom stamceller är svåra att få tag på och skörda vissa typer av stamceller innebär etiska frågor.
biologer världen över tittar närmare på dessa ”master” – celler som både kan förnyas på obestämd tid och differentieras till alla typer av specialiserade celler, såsom blod, ben, muskel, nerv, organ, hud och mer. Dessa unika egenskaper placerar dem från andra ”set” celler. Andra celler – när deras natur bestäms under embryonal utveckling-kan bara dela och reproducera efter sin egen sort. Denna oförmåga att förändras är bra, för det betyder att din kropp inte kommer att förvandlas på dig, och att din hud förblir på utsidan av din kropp och ditt hjärta förblir ett hjärta. Det finns dock tydliga fördelar som stamceller kan erbjuda vid behandling av sjukdomar.
forskare tror att stamceller är ”källceller” från vilka alla andra celler är avkommor. När de väl bildats behåller våra kroppar ett begränsat antal stamcellsreserver i olika organ, som aktiveras efter behov för att reparera och ersätta skadade eller sjuka vävnader. Eftersom dessa wonder celler bryter, accelererar åldrandet. Stamceller som lagras i vuxen ålder är inte lika formbara som embryonala stamceller men de är fortfarande anmärkningsvärda.
vid normal mänsklig utveckling förloras cellerna i de flesta specialiserade vävnader kontinuerligt och ersätts sedan av nya celler i samma form. Denna omsättning av celler är enorm, så att antalet celler i kroppen som bildas och dör under en mänsklig livslängd är mer än 100 gånger det antal som finns i kroppen vid varje given punkt. Din kropp består av cirka 10 biljoner celler som reproducerar på två sätt:
- meios: bildandet av spermier och ägg, som vi inte kommer att diskutera i den här artikeln, och
- mitos: tillväxten och uppdelningen av celler
under normal mitos replikerar DNA i differentierade (icke-stamceller) celler i ”föräldercellen” och delar sig sedan i två, vilket skapar två genetiskt identiska ”dotterceller”. Beroende på celltyp kan denna delningscykel variera från timmar till år. Till exempel kan bakterieceller dela sig så ofta som var 30: e minut, hudceller delar sig ungefär var 12: e timme, medan leverceller delar sig ungefär var 2: e år.
Stem (icke-differentierade) celler verkar annorlunda under mitos. Stamceller har två egenskaper på division som skiljer dem från andra celler: de förnyar sig själva och kan skilja sig från specifika mogna celler. Det betyder att de är celler med ren potential. När en stamcell delar sig fortsätter den att förnya sig eftersom en av dottercellerna förblir som en stamcell medan den andra fortsätter att bli en differentierad cell, såsom en ben-eller hudcell. Eftersom en cell i delningsprocessen förblir odefinierad förblir tillförseln av stamceller konstant.
för att belysa kontroversen om att använda stamceller för att behandla sjukdomar är det viktigt att diskutera de olika typerna. Vissa kan vara mer etiskt acceptabla för användning än andra och att veta dessa skillnader hjälper dig att avgöra om du stöder deras användning eller inte.
de flesta flexibla stamceller
embryonala stamceller, härledda från tidiga embryon, (från befruktning till 8 veckors graviditet) har obegränsad potential att differentiera sig till någon av de över 200 celltyperna i kroppen. Dessa är de mest flexibla av alla stamceller eftersom de inte utlöser avstötning när de transplanteras till en annan person, men är kontroversiella eftersom de är produkter av valfria aborter, ofta till följd av oönskade multipla uppfattningar som uppstår under fertilitetsbehandlingar. Medan debatten rasar om vad som utgör ”mänskligt liv”, finns det också oro för att embryon kommer att bli en vara och rädsla för vart detta kan leda. Men inte all forskning använder denna typ av stamceller.
något flexibla stamceller
i mänsklig utveckling, en gång förbi embryonstadiet, tappar stamceller en del av sin potential att differentiera. Även i vuxen ålder lagras några av reservstamcellerna i levern och benmärgen. De verkar ha ett begränsat intervall men kan fortfarande skilja sig åt i ett antal celltyper. Eftersom dessa celler är flexibla, men inte lika flexibla som de embryonala stamcellerna, pågår forskning för att driva dessa celler förbi deras uppenbara begränsade tröskel. Dessa celler tenderar att vara flexibla endast inom vissa gränser, till exempel kan de som finns i levern differentieras till blod-och leverceller men inte hud-eller benceller. Alla vuxna stamceller är extremt sällsynta och deras identifiering och isolering utgör stora forskningsutmaningar.
den rikaste källan till vuxna stamceller är benmärg. Tyvärr innebär skörd av benmärg kirurgiskt att man sätter in en nål i bäckenet – ett smärtsamt förfarande – och vanligtvis behöver givaren fyra till sex veckor för att helt regenerera märgvävnad. Blodbanan innehåller också vuxna stamceller, kallade perifera blodstamceller, men deras koncentration är signifikant lägre än i benmärg, vilket gör att de skördas en långsam process. De senaste framstegen har dock gjort förfarandet mer effektivt och det blir allt vanligare. Medicinska forskare extraherar också” vuxna ” stamceller från navelsträngsblod som samlats in vid födseln (med moderns tidigare tillstånd) men vanligtvis är antalet celler som erhållits från denna process för få för att behandla en vuxen patient på ett adekvat sätt.
stamceller som härrör från vuxen benmärg, blodflödet eller navelsträngsblod kan också utgöra ett antal problem hos den person som får de transplanterade cellerna, såsom sjukdom och genetisk mutationsöverföring. Stamceller härledda från benmärg, vuxenblod och navelsträngsblod kan ha terapeutisk potential endast när de ges till individen från vilken de härleddes, kallad ”autolog” transplantation; eller från en immunologiskt matchad givare, kallad ”allogen” transplantation.
minst flexibla stamceller
Slutligen har vissa stamceller mycket begränsad potential eftersom de bara kan generera specialiserade celltyper inom en viss vävnad. Dessa är användbara för kroppens reparationsprocess men har lite intresse för utforskning i sjukdomsforskning.
de mest uppenbara möjligheterna för biomedicinsk forskning och klinisk medicin ligger inom området regenerativ medicin. Forskning sker för en mängd olika medicinska tillstånd inklusive åldersrelaterad slöseri med muskelvävnad, Parkinsons sjukdom, diabetes, AIDS, vissa typer av senil demens och Crohns sjukdom. En förmåga att skapa stamceller som är engagerade i specifika vävnadslinjer bör möjliggöra reversering av dessa annars progressiva degenerativa sjukdomar.
beroende på sjukdom och typ av forskning experimenterar forskare med olika typer av stamceller. När det gäller Crohns sjukdom tittar forskare på den minst kontroversiella typen; transplantera stamceller från patientens eget blod (autologt) för att justera immunsystemet. Medan initiala småskaliga studier visar remission är möjlig, tror skeptiker inte att denna metod kommer att lyckas på lång sikt eftersom Crohns verkar vara en systemisk sjukdom. Det kan vara så att transplantation av stamceller från en matchad givare (allogen) som inte har Crohns kan vara det bästa tillvägagångssättet forskare kommer att titta på. Innan utbredd användning av stamceller för behandling av Crohns sjukdom, måste forskare också ta itu med behandlingsbiverkningar.
den lovande potentialen för stamcellsterapi har gett upphov till initialt uppmuntrande kliniska resultat. Medan läkare i Nordamerika och Västeuropa fortsätter att studera stamcellsterapi, noggrant utvärdera dess potentiella fördelar, nödvändighet utlöste tillämpningen av denna vetenskap i klinisk praxis i Ukraina nästan tjugo år sedan. Nästan en miljon människor i Kiev-området ensam upplevde negativa hälsoeffekter när radioaktivt damm bosatte sig över Ukraina efter kärnreaktorexplosionen i Tjernobyl i April 1986. Inför behandling av patienter som lider av tillstånd som sträcker sig från diabetes till blod anemi och cancer, den ukrainska regeringen började finansiera ny forskning för att reparera vävnad och blodkroppar som skulle ge resultat snabbt. Läkare vände sig till vuxen stamcellsterapi, och de hävdar att de framgångsrikt har behandlat patienter där sedan Tjernobylkatastrofen. Forskare i andra länder är skeptiska till denna framgång eftersom det inte finns några publicerade slumpmässiga kliniska prövningar – guldstandarden för medicinsk forskning – om de positiva eller negativa effekterna av stamcellsterapi. Många länder har förbjudit vissa former av stamcellsforskning, medan forskare i andra länder strävar efter att bli ledare inom detta kontroversiella utforskningsområde. Nyligen har denna entusiasm lett till en oroande avslöjande av Dr Woo Suk Hwang, Korea, som meddelade att han hade förfalskat resultat från sitt laboratorium som visade under 2004 och 2005 betydande framsteg när det gäller kloning av mänskliga embryonala stamceller. Trots hans erkännande tror de flesta forskare att stamceller så småningom kommer att ge revolutionerande medicinska behandlingar.
onekligen öppnar potentialen för att använda stamceller som sjukdomsterapi ett stort, helt nytt område för biomedicinsk forskning. Även om det är uppenbart att möjligheterna finns i överflöd för att utveckla nya och dramatiska terapeutiska tillämpningar, står många hinder i vägen för framsteg. Etisk debatt måste fortsätta och forskare måste lösa den grundläggande vetenskapen om att tillämpa stamceller för att behandla sjukdomar för att utforma och genomföra effektiva stamcellsterapier. Endast med etiskt och vetenskapligt stöd kommer potentialen att använda stamcellsforskning för att behandla sjukdomar att utvecklas till verklighet.