A titokzatos őssejt
Az őssejtek és tulajdonságaik
|
Az őssejt első
„felfedezésétől” kezdve hatalmas léptekkel halad előre a genetika is.
Az „ős” kifejezés két
irányba mutat: az eredet, a gyökerek és a leszármazottak az utódok irányába is.
Ez nagyon jól kifejezi ezen sejtek természetét is. Két fő tulajdonságuk a
következő:
|
Az embrionális őssejtek
Őssejtek a 6-7 napos embrióban
Az emberi szaporodással kapcsolatban említettük a blastocyta (hólyagcsíra) kialakulását és fejlődését. A blastocyta egy egésze pici embrió, mely ugyanakkor a bioetikai viták kereszttüzében áll.
Miért olyan fontos ez a parányi élőlény?
Azért, mert elsősorban „embrionális őssejteket tartalmaz”. Igaz nem túl sokat, de ez a néhány, kb. 10 sejt egészen kivételes lehetőségeket hordoznak magukban. Ezeket az őssejteket kivehetjük az embrióból, és mesterségesen, in vitro tenyészthetjük őket tovább. Az őssejtek tulajdonságainak köszönhetően ezek a sejtek tulajdonképpen a végtelenségig szaporíthatók, vagy pedig számos, az emberi szervezetben megtalálható bármilyen sejtet nyerhetünk belőlük.
Nehézséget két dolog okozhat:
Miért olyan fontos ez a parányi élőlény?
Azért, mert elsősorban „embrionális őssejteket tartalmaz”. Igaz nem túl sokat, de ez a néhány, kb. 10 sejt egészen kivételes lehetőségeket hordoznak magukban. Ezeket az őssejteket kivehetjük az embrióból, és mesterségesen, in vitro tenyészthetjük őket tovább. Az őssejtek tulajdonságainak köszönhetően ezek a sejtek tulajdonképpen a végtelenségig szaporíthatók, vagy pedig számos, az emberi szervezetben megtalálható bármilyen sejtet nyerhetünk belőlük.
Nehézséget két dolog okozhat:
- az őssejtek minden lehetséges módon történő (kontrollálatlan és anarchikus) differenciálódásának megakadályozása,
- de meghatározott, általunk választott differenciálódása is gondot okozhat.
A fejlődő magzatban található őssejtek
Az utóbbi kutatások során fedezték fel, hogy a magzat fejlődésének minden stádiumában, a különböző szervekben találhatók őssejt-fészkek. Ezeknek az őssejteknek is meg van a maguk sokszorozódási képességük, de differenciálódásuk kevésbé jelentős, mint a blastocytából nyert embrionális őssejtek. Ilyen őssejtek például a központi idegrendszerből (az agyból), a vérből vagy a hasnyálmirigyből nyert őssejtek. Ezek a sejtek képesek minden olyan differenciált sejtet létrehozni, viszont ez a képességük „csak” azon szerv sejtjeit képesek reprodukálni, melyből ők maguk is származnak, vagyis más szervek sejtjeinek előállítására nem képesek.
Például az agyból nyert őssejtek az idegsejtek minden – vagyis ami az emberi agyban megtalálható - fajtáját képesek létrehozni, de nem képesek vér- vagy hasnyálmirigysejtekké alakulni vagyis differenciálódni. Ezek a sejtek azonban – terápiás vagy kutatási célból – in vitro tenyésztésre alkalmasak.
Jelenlegi ismereteink szerint ezeknek a magzati őssejteknek a manipulációja, vagyis a rajtuk végzett beavatkozások még meglehetősen nehéznek bizonyulnak, sőt, egyes szervek őssejtjeivel kapcsolatban egyenesen lehetetlenek.
Annyit még meg kell jegyeznünk, hogy ezeket a sejteket abortált magzatokból lehet elkülöníteni (vagyis élő magzatból, úgy hogy a magzat sértetlen maradjon, nem).
Például az agyból nyert őssejtek az idegsejtek minden – vagyis ami az emberi agyban megtalálható - fajtáját képesek létrehozni, de nem képesek vér- vagy hasnyálmirigysejtekké alakulni vagyis differenciálódni. Ezek a sejtek azonban – terápiás vagy kutatási célból – in vitro tenyésztésre alkalmasak.
Jelenlegi ismereteink szerint ezeknek a magzati őssejteknek a manipulációja, vagyis a rajtuk végzett beavatkozások még meglehetősen nehéznek bizonyulnak, sőt, egyes szervek őssejtjeivel kapcsolatban egyenesen lehetetlenek.
Annyit még meg kell jegyeznünk, hogy ezeket a sejteket abortált magzatokból lehet elkülöníteni (vagyis élő magzatból, úgy hogy a magzat sértetlen maradjon, nem).
A köldökzsinórból nyert őssejtek
A magzat fejlődése során az anya és a magzat között egyfajta keringési rendszer jön létre, mely a köldökzsinóron keresztül valósul meg. A két keringés azonban nem azonos; a magzatnak ugyanis önálló – de az anyáétól nem teljesen független – vérkeringése van.
A köldökzsinórban keringenek a vörösvértestek, a globulinok és más, különböző vérsejtek, valamint az őssejtek. Ezeket az őssejteket a gyermek világrajövetelekor, a köldökzsinór elvágása során lehet kinyerni, és át lehet őket ültetni más, súlyos vérképzőszervi betegségben szenvedő gyermek szervezetébe, de le is lehet őket fagyasztani.
A köldökzsinórban keringenek a vörösvértestek, a globulinok és más, különböző vérsejtek, valamint az őssejtek. Ezeket az őssejteket a gyermek világrajövetelekor, a köldökzsinór elvágása során lehet kinyerni, és át lehet őket ültetni más, súlyos vérképzőszervi betegségben szenvedő gyermek szervezetébe, de le is lehet őket fagyasztani.
A felnőtt ember szervezetében található őssejtek
Tudni kell, hogy a felnőtt ember bizonyos szervei is tartalmaznak még őssejteket. Főleg olyan szervekről van szó, melyek képesek a megújulásra, regenerálódásra. Ezek közül a legismertebb talán maga a vérszövet, melyet a különböző vérsejtek és a csontvelőből származó sejtek alkotnak. A vérsejt-utánpótlást a csontvelőben elraktározott őssejtek biztosítják. A csontvelősejtek azonban maguk is kiemelhetők a csontvelőből, és alkalmasak arra, hogy más, a leukémia bizonyos fajtáiban szenvedő betegekbe ültessék át őket.
A felnőtt emberben nagy számban megtalálhatók még őssejtek a bőrben, az emésztőcsatornában. Ezek a sejtek felelősek ezeknek a szerveknek a folyamatos regenerációjáért. Ritkábban ugyan, de őssejtek találhatók még az agyban, a májban, az izomban, a magzatvízben, a tej- és a bölcsességfogak lágyrészeiben, vagyis a fogbélben (pulpa) és a szőrtüszőkben is. Ezeket az őssejteket, mivel felnőtt ember szervezetéből nyerjük őket, felnőtt őssejteknek nevezzük. A felnőtt őssejtek azonban jóval kevesebb lehetőséggel bírnak, mint az embrionális és a magzati őssejtek. Általában csak annak a szervnek a sejtjeit képesek létrehozni (differenciálódni), amelyből ők maguk is származnak. A vérszövet sejtjeiből származó őssejtek tehát a vérszövet sejtjeit képesek létrehozni. Az agyból származó őssejtek az idegrendszer sejtjeit képesek reprodukálni.
A kutatások többek között arra is irányulnak, hogy az őssejteket képessé tegyék más szervek sejtjeinek reprodukálására is, vagyis hogy az adott őssejt egy más, nem az „anya-szerv” sejtjeivé alakuljon, differenciálódjon. Ezt nevezzük „transz-differenciációnak”.
A felnőtt emberben nagy számban megtalálhatók még őssejtek a bőrben, az emésztőcsatornában. Ezek a sejtek felelősek ezeknek a szerveknek a folyamatos regenerációjáért. Ritkábban ugyan, de őssejtek találhatók még az agyban, a májban, az izomban, a magzatvízben, a tej- és a bölcsességfogak lágyrészeiben, vagyis a fogbélben (pulpa) és a szőrtüszőkben is. Ezeket az őssejteket, mivel felnőtt ember szervezetéből nyerjük őket, felnőtt őssejteknek nevezzük. A felnőtt őssejtek azonban jóval kevesebb lehetőséggel bírnak, mint az embrionális és a magzati őssejtek. Általában csak annak a szervnek a sejtjeit képesek létrehozni (differenciálódni), amelyből ők maguk is származnak. A vérszövet sejtjeiből származó őssejtek tehát a vérszövet sejtjeit képesek létrehozni. Az agyból származó őssejtek az idegrendszer sejtjeit képesek reprodukálni.
A kutatások többek között arra is irányulnak, hogy az őssejteket képessé tegyék más szervek sejtjeinek reprodukálására is, vagyis hogy az adott őssejt egy más, nem az „anya-szerv” sejtjeivé alakuljon, differenciálódjon. Ezt nevezzük „transz-differenciációnak”.
Az ún. iPS sejtek (még szerkesztés alatt)
Amint talán azt már sejtjük, az embrionális és magzati őssejtek elérése – mivel az emberi embrió elpusztításával jár - komoly etikai kérdéseket von maga után.
A közelmúltban végzett kutatások két egymástól független úton és helyen hasonló eredményre jutottak: A japáni Kyoto Egyetemen Dr. Yamanaka, illetve az Egyesült Államokbeli Wisconsin Egyetemen Dr. Thomason olyan őssejteket hoztak létre, melyek erősen hasonlítanak az embrionális őssejtekre. Ezt egy olyan genetikai átalakítás tette lehetővé, mely nem igényli az embriók elpusztítását.
Ezeket az új sejteket iPS –sejteknek nevezzük (Induced Pluripotent Stem Cells). A bőr (vagy bármely más szervből, genetikai átalakítás révén) nyert sejtekről van szó. Ezt a beavatkozást újraprogramozásnak (reprogrammatio) nevezik. A folyamat lényege, hogy egyfajta de-differenciáció megy végbe, vagyis az adott sejtek mintegy elveszítik azokat a sajátos tulajdonságokat, melyek annak a szövetnek a sejtjeire jellemzők, amelyből származnak. Ezt a „tulajdonság-vesztést” viszont egy differenciáció követi, melynek révén a sejt egy másik sejttípus tulajdonságait kezdi felvenni.
Az iPS-sejtek "létrehozása" és alkalmazása természetesen szintén komoly etikai kéréseket vetnek fel.
Érdekesség: 2011-ben egy francia kutatócsoportnak sikerült iPS-sejteket nyerni 100-as éveiben járó idős emberek bőrszöveteiből. Ezek a sejtek lehetővé teszik az öregedés folyamatának tanulmányozását.
A közelmúltban végzett kutatások két egymástól független úton és helyen hasonló eredményre jutottak: A japáni Kyoto Egyetemen Dr. Yamanaka, illetve az Egyesült Államokbeli Wisconsin Egyetemen Dr. Thomason olyan őssejteket hoztak létre, melyek erősen hasonlítanak az embrionális őssejtekre. Ezt egy olyan genetikai átalakítás tette lehetővé, mely nem igényli az embriók elpusztítását.
Ezeket az új sejteket iPS –sejteknek nevezzük (Induced Pluripotent Stem Cells). A bőr (vagy bármely más szervből, genetikai átalakítás révén) nyert sejtekről van szó. Ezt a beavatkozást újraprogramozásnak (reprogrammatio) nevezik. A folyamat lényege, hogy egyfajta de-differenciáció megy végbe, vagyis az adott sejtek mintegy elveszítik azokat a sajátos tulajdonságokat, melyek annak a szövetnek a sejtjeire jellemzők, amelyből származnak. Ezt a „tulajdonság-vesztést” viszont egy differenciáció követi, melynek révén a sejt egy másik sejttípus tulajdonságait kezdi felvenni.
Az iPS-sejtek "létrehozása" és alkalmazása természetesen szintén komoly etikai kéréseket vetnek fel.
Érdekesség: 2011-ben egy francia kutatócsoportnak sikerült iPS-sejteket nyerni 100-as éveiben járó idős emberek bőrszöveteiből. Ezek a sejtek lehetővé teszik az öregedés folyamatának tanulmányozását.