Métodos para obter células pluripotent

O biólogo doutor Doping diz do crescimento pluripotent células, a reprogramação genética e "coquetel mágico Yamanaka".The pluripotent células diferencia-se do multipotente? Quais são as células-tronco pluripotent estão na medicina clínica? O que é um "coquetel mágico Yamanaka"?

O desenvolvimento intensivo de ciências biológicas conduziu nos últimos anos a novas tecnologias de ser a base da medicina do XXI século. Principalmente estes incluem gene e tecnologias de célula, que são quase inseparáveis agora. A introdução de genes que trabalham na célula faz que ele modifique a sua função, por exemplo estimular o sistema imune. Baseado neste princípio, as vacinas de cancro desenvolvem-se hoje. Com a ajuda de genes pode modificar o fado de células e transferi-lo para um estado embrionário, quando se torna a propriedade de pluripotency é a capacidade de criar mais uma vez um organismo inteiro. Esta tecnologia simples permite obter para cada células-tronco individuais. Contudo, não sempre podemos duplicar exatamente células-tronco especializadas de condições que existem no corpo, junto com uma influência significante na genética da função final das células começa a exercer epigenetics. Resulta que muito mais permanece inexplorado, mas não mexe no uso cuidadoso de gene e terapia de célula em uma pesquisa clínica de uma variedade suficientemente grande de doenças.

O corpo humano, o corpo inteiro compõe-se de um grande número de células - 1014 células, um montante decente, meio quatrilhão. E toda esta variedade e o número de células derivaram de uma célula única, que ocorre depois da fertilização. É esta célula começou a dividir-se, dando a origem a vários tecidos - e temos muita variedade de tecidos, mais de 200 tipos - e que o montante colossal de 1014 células. As células multiplicaram-se, ficando cada vez mais diversas. É claro que nesta célula teve de pôr-se todo o potencial deste desenvolvimento que, primeiramente, pode muitas vezes para compartilhar, dobrar - não tanto de fato, se contar, vem 55-60. De outro lado, esta divisão passante, para dar vário tecido aos nossos olhos, cabelo, pele, sangue e assim por diante.

Estes potência que foi grande. Se falarmos a língua da ciência, a palavra "grande" em latim pode ser um "multi" e "pluri", por exemplo, e a caixa superior pelo jogo pode ser - multipotente, pluripotent. Estas caixas superiores pelo jogo, multi e pluri embora pareçam a significação semelhante mas linguisticamente diferente. Multi - está pela maior parte no número e pluri - muito para várias formas. A potência e as células que existem originalmente na formação do corpo, cientistas receberam o nome de pluripotent, do qual há uma grande variedade de tecidos. Além disso, para construir o tecido, que deve quantificar o nosso organismo que tem uma grande mão, grande pé, e assim por diante, as células já ficaram multipotentes, isto é, a um grande número de células.

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Como as células iPS são tudo. De fato, são células muito interessantes. Se aprendermos a dirigir este pluripotency, faça todos eles, somos para cada pessoa será capaz de criar o tecido adicional, que tem - deixe-nos pele, sangue aquela necessidade.
A natureza pluripotent das células existe no momento do desenvolvimento do indivíduo, mas há um período muito curto do tempo. Em seres humanos, estas células existem em blastocyst chamado da etapa de desenvolvimento embrionário, e há doze horas. Então começam a especializar-se - antes que não sejam pluripotent, e logo perdem pluripotency ficou multipotente, e o desenvolvimento do organismo ocorre.

Considerou-se que estas células podem estar nesta etapa, na etapa blastocyst, retirar-se (o primeiro foi um rato, naturalmente, não uma pessoa), instale em um prato de cultura e continue levantando-os. Crescerão do lado de fora do corpo, e pode aprender a guardá-los em tal estado que conservam todas das suas propriedades. O que realmente "conserva as suas propriedades?" Isto significa que se porasti na chapa durante algum tempo, até algo para fazer com eles como possível, qualquer manipulação genética, e logo entrar atrás na cavidade do blastocyst, do qual se tomaram, e a fábrica blastocyst feminina - embrião desenvolve-se, continuar o processo inteiro - então nascerá um rato normal.

Depois que trabalhamos com células pluripotent na cultura, no entanto conservaram as propriedades de pluripotency - dão os tecidos de corpo e órgãos.

De outro lado, podemos trabalhar com eles no laboratório. E, além disso, podemos executar várias modificações genéticas. Para executar modificações genéticas e receber o Prêmio de Nobel em 2007 concedeu-se com base no rato pluripotent células-tronco depois deste animal. O bretão e dois americanos concederam-se o Prêmio de Nobel por células-tronco pluripotent, e pelo fato que transportaram com eles certa manipulação.

Este rato. Também é possível obter células pluripotent ao homem. Para fazer isto, naturalmente, não tem de fazer nada especial. Todos provavelmente familiares com a tecnologia que se usou durante mais de 30 anos na medicina clínica - estão na fertilização vitro, "teste crianças de tubo". Em consequência da aplicação de embriões produzidos desta tecnologia na etapa blastocyst, de que ou dois vão plantar a mulheres e crianças adquirem o resto ou vão à loja, se aceitar pagar pelo seu armazenamento, ou, em geral, se puser em liberdade.
Do lançado ou aqueles que não são convenientes para a implantação na qualidade, também, podem adquirir células-tronco humanas pluripotent, oferta, de fato, estes embriões destinados ao lixo, segunda vida. Mas uma segunda vida do lado de fora do corpo, nas mãos de cientistas, e para ser capaz de usá-los com objetivos clínicos.

Porque são tão valiosos a cientistas e medicina clínica? Não só por causa deles pode adquirir um rato inteiro com alguns genes distantes. O primeiro rato as células-tronco embrionárias obtiveram-se em 1981, e células-tronco embrionárias humanas obteve-se em 1998, e durante aquele tempo as pessoas aprenderam a produzir células-tronco pluripotent de uma enorme variedade de células especializadas de tecidos do lado de fora do corpo. Não no rato e no laboratório. O que significa? Isto significa que podemos usar estas células a, por exemplo, cultivado no sangue de laboratório, fígado, pele, olhos, um grande número verdadeiro de tecidos e especializações de célula, que podem entrar práticas.


Naturalmente, sempre há um problema de que enfrentamos na transplantação: podemos cultivá-los, e se serão compatíveis com o corpo, de que precisam? De fato, tal problema consiste em porque aquelas linhas de células-tronco pluripotent, que recebemos em consequência da sua remoção do blastocyst, naturalmente, têm de combinar-se ao recipiente. Leva tempo, mas é verdadeiro.

Como considerado por cientistas japoneses, cientistas britânicos - os números ligeiramente diferentes de populações diferentes, portanto me concentro naquela nota - população Immunofenotipichesky japonesa são regularmente homogêneos, isto é a compatibilidade de tecido na população japonesa será mais alta. Portanto é necessário só 50 linhas de células-tronco pluripotent preparadas para a população japonesa, para que sejam compatíveis com 70% da população japonesa. Em geral, um número muito pequeno contável. Mas ainda há dificuldades. O progresso da humanidade move-se. Porque destroem um embrião? Não vamos destruir - isto é o primeiro. O segundo - naturalmente, quero fazer a células-tronco pluripotent, pelas quais podemos adquirir o tecido direito, fomos os mais compatíveis com a pessoa.

Como fazê-lo? A este fim, as duas tecnologias desenvolveram-se, pelo qual em 2012 se concedeu o Prêmio de Nobel. A primeira tecnologia - é a transferência de um núcleo da célula somático em um enucleated oocyte - um nome longo, mas não tema ele, todos os jornalistas, todas as pessoas sabe o termo "clonagem".
E o segundo - um cientista japonês recebeu a sua parte do Prêmio de Nobel porque usa genes só quatro genes, aprendidos para adquirir células-tronco pluripotent de qualquer célula viva adulta de organismos. Isto é a descoberta mais maravilhosa porque, comparado com a clonagem, é tecnologicamente muito mais fácil. Nenhuma necessidade da transferência do núcleo, o ovo não é necessário - novamente, há alguns problemas éticos em caso da clonagem.

O uso de genes ou reprogramação genética, para a qual o cientista japonês Shinya Yamanaka recebeu a sua parte do Prêmio de Nobel, naturalmente, como uma espécie de magia. Por isso estes quatro genes chamaram-se "coquetel mágico Yamanaka".
Estes quatro genes podem introduzir-se em qualquer célula no organismo adulto. Por exemplo, tome as células de pele no laboratório para introduzir estes genes neles, e - lo e observar! - Daqui a pouco, um mês e meio, transformam-se em células que serão exatamente o mesmo com células que isolamos de blastocysts, isto é desde o princípio pluripotent células-tronco, das quais falamos, que também se chamam o tronco embrionário. Estas células chamam-se células-tronco pluripotent induzidas. Isto é, foram uma vez que somático (soma - um corpo do nosso corpo), mas pela introdução de fatores genéticos à reprogramação ocorreu, a modificação de programa: adulto voltaram ao estado embrionário e adquiriram a propriedade de pluripotency. Ao mesmo tempo, se tomamos células-tronco pluripotent induzidas do rato, que se faz da pele usando um gene, podemos entrar atrás na cavidade do blastocyst, o blastocyst implantou o rato, fábrica, e dos filhotes de cachorro nascem.

Isto é, se tomarmos uma parte da pele de rabo de rato, acrescente quatro genes que introduzimos em um blastocyst, para plantar o rato, o rato nascerá do rabo do rato.

Isto é bastante uma descoberta notável. É notável não só quanto a obtenção dos ratos, também é importante com objetivos médicos. Isto significa que hoje podemos para todo o mundo para conseguir que células-tronco pluripotent destas células-tronco pluripotent façam para aquele tecido de pessoal de pessoa ou preparações de célula, por exemplo, os usem com objetivos da medicina regenerativa ou estudem certas doenças, que hoje não podem estudar-se, como doenças de neurodegenerative. Não podemos chegar pessoas que sofrem de neurônios. Contudo, podemos tomar uma parte de couro, reprogramado a um estado de pluripotent, para receber nestes neurônios e os neurônios jogam a doença phenotype, que flui no indivíduo. Mas não podemos conseguir neurônios. Isto é, temos uma "segunda pessoa" no laboratório do estudo, usando a tecnologia e reprogramando pluripotent células-tronco.