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Rivista del prolungamento della vita

LE Magazine marzo 2002

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Ricerca adulta della cellula staminale

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Fino ad un paio di anni fa, è stato creduto che potreste fare soltanto i globuli dalle cellule staminali del midollo osseo, pelle dalle cellule staminali della pelle ecc. Oggi è riconosciuto che le cellule staminali adulte possono essere derivate dalle fonti multiple quale il sistema nervoso centrale, il cuore, il muscolo scheletrico, il pancreas, anche da grasso. Inoltre, gli scienziati hanno potuti isolare più facilmente e coltivare le cellule staminali adulte di precedentemente hanno ritenuto possibile.

Un'altra discussione usata contro la ricerca terapeutica della clonazione è che è inutile. Secondo questa vista, la promessa delle cellule staminali per medicina può essere raggiunta meglio via la ricerca adulta della cellula staminale, mentre la compatibilità dei tessuti clonati può essere raggiunta attraverso altri mezzi. Un'organizzazione chiamata “NON ARRECA DANNI: La coalizione degli Americani per l'etica di ricerca„ prende questa posizione e pubblica i rapporti sulla ricerca adulta della cellula staminale per sostenerla.

Gli avanzamenti recenti nella ricerca adulta della cellula staminale effettivamente sono stati impressionanti. Fino ad un paio di anni fa, il dogma prevalente era che le cellule staminali adulte potrebbero essere usate soltanto per sviluppare lo stesso tipo di tessuto che le cellule staminali sono state prese da. Quindi, è stato creduto che potreste fare soltanto i globuli dalle cellule staminali del midollo osseo, pelle dalle cellule staminali della pelle ecc. Inoltre è stato creduto che le cellule staminali adulte potrebbero essere derivate soltanto da un numero molto limitato di fonti e che le cellule staminali adulte sono difficili da isolare e svilupparsi nella cultura del tessuto.

Oggi è riconosciuto che le cellule staminali adulte possono essere derivate dalle fonti multiple quale il sistema nervoso centrale, il cuore, il muscolo scheletrico, il pancreas, anche da grasso. Inoltre, gli scienziati hanno potuti isolare più facilmente e coltivare le cellule staminali adulte di precedentemente hanno ritenuto possibile. Infatti, il Dott. Fred Gage ed i colleghi al laboratorio dell'istituto di Salk della genetica a La Jolla, la California hanno potuti derivare e coltivare le cellule staminali adulte dalle varie regioni di cervelli post mortem umani presi dai pazienti morti.[2]

Avanzamenti recenti nella ricerca adulta della cellula staminale:

Gli studi recenti hanno dimostrato che le cellule staminali del midollo osseo possono essere trasformate in altri tipi di tessuti che i globuli e che hanno il potenziale per il trattamento di varie circostanze.

In uno studio, ricercatori all'istituto universitario di Baylor delle cellule staminali purificate trapiantate medicina del midollo osseo dai topi erogatori adulti nel midollo osseo dei topi letale irradiati. Le cellule trapiantate hanno rigenerato il sistema ematopoietico nei destinatari e poi hanno migrato nei myofibers cardiaci, dove hanno contribuito a rigenerare il cuore, che stava soffrendo dal danno ischemico causato tramite l'occlusione e la riperfusione dell'arteria coronaria.[3] In un altro studio all'istituto universitario medico di New York, gli scienziati hanno iniettato le cellule del midollo osseo dai topi erogatori nella parete di contratto dei cuori dei topi riceventi, che erano stati danneggiati da ischemia. Dopo i nove giorni, hanno trovato il tessuto formato di recente del cuore in 68% degli infarti.[4]

In Francia, medici hanno impiantato le cellule staminali del muscolo scheletrico nuovamente dentro un paziente da cui sono stati presi dopo che ha sofferto un attacco di cuore. Hanno trovato il miglioramento incoraggiante dello stato del paziente dopo seguito di otto mesi.[5] I test clinici sono in corso Europa ed in Stati Uniti determinare il valore di questo nuovo tipo di terapia per la malattia cardiaca.

All'università di Humboldt in Germania, gli scienziati hanno trovato che le cellule trapiantate del midollo osseo in topi potrebbero generare i neuroni a sviluppo completo e funzionali di Purkinje nel cervello.[6] Le cellule di Purkinje sono grandi neuroni che secernono il neurotrasmettitore GABA nel cervelletto, in un'area del cervello in questione nel movimento e nella coordinazione.

Gli scienziati ad Yale University School di medicina hanno derivato parecchi tipi di cellule somatiche del topo da una singola cellula staminale trapiantata del midollo osseo. Fra i tipi generati erano le cellule del tratto, del polmone e della pelle di GI. È stato speculato che le cellule derivate possono “essere convocate„ ai siti della lesione dai fattori secernuti da questi siti.[7]

Adulto contro le cellule staminali embrionali

Gli avanzamenti recenti nella ricerca della cellula staminale sono molto emozionanti. Ulteriore ricerca nel campo ha potuto condurre agli importante passi in avanti nella medicina. Ma ci sono vantaggi ancora fondamentali che le cellule staminali embrionali hanno sopra le cellule adulte che sono state riconosciute dalla maggior parte dei scienziati principali nella biologia e nella medicina. Fra i sostenitori della ricerca embrionale della cellula staminale (e della clonazione come metodo di generazione del ESCs) sono gli istituti della sanità nazionali (NIH), l'Accademia nazionale delle scienze (NAS), la federazione delle società americane per biologia sperimentale (FASEB) e molti premi Nobel.

Le cellule staminali embrionali umane sono uniche nella storia di ricerca medica. Sono totipotent (o pluripotent), che i mezzi essi stanno vicino alla base dell'albero inerente allo sviluppo e possono ramificarsi fuori per formare qualunque tipo di cellula stato necessario nella medicina. Al contrario, le cellule staminali adulte sono soltanto multipotent. Stanno ulteriori fuori sui rami dell'albero, che permette loro soltanto di formare un numero limitato dei tipi delle cellule.

Il premio Nobel David Baltimore lo ha sommato su come segue:

“È stato suggerito che i tessuti adulti potrebbero fornire una fonte alternativa di cellule staminali. Ciò è semplicemente falsa. I tessuti adulti sono non noti avere cellule con il potenziale di stare bene a tutte le parti del corpo. In adulti, determinati tessuti (per esempio pelle, sangue e cervello) li contengono i tipi specializzati di cellule staminali, ma non sono le cellule staminali generiche con le stesse proprietà di quelli derivati dagli embrioni.„

Un altro vantaggio delle cellule staminali embrionali è che possono essere modificati più facilmente delle cellule adulte. Un tipo di modifica è “individuazione dei geni,„ in grado di permettere a queste cellule “guarisce„ le mutazioni in geni che causano le malattie e contribuiscono ad invecchiare. Altre applicazioni potenziali di terapia genica gambo-cellula-mediata hanno potuto essere di fornire la resistenza al chemo ed alla radioterapia, di migliorare la risposta immunitaria ai tumori ed indurre la tolleranza al trapianto dei tessuti e degli organi da altre specie.[8]

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Un terzo vantaggio delle cellule staminali embrionali è che si moltiplicano molto più facilmente nella cultura del tessuto che le cellule adulte. Il Dott. Ronald McKay dell'istituto nazionale dei disturbi neurologici precisa che, a causa del potere proliferativo delle cellule embrionali, probabilmente saranno usati per produrre tantissime cellule per uso nella medicina clinica. Il Dott. John Gearhart del centro medico di Johns Hopkins aggiunge che la capacità delle cellule embrionali di dividersi in laboratorio rende loro uno strumento vitale per l'apprendimento come le cellule si differenziano, [9] che sono una delle domande principali nella biologia. La visione di differenziazione cellulare potrebbe fornirci gli indizi circa perché ci sviluppiamo vecchi e come possiamo invertire il processo.

Le cellule staminali embrionali derivate dagli embrioni clonati forniscono un altro vantaggio importante sopra le cellule adulte. Le cellule, i tessuti e gli organi generati dalle cellule staminali clonate saranno immunologicamente quasi identici alle cellule del donatore da cui l'embrione è stato creato. Ciò dovrebbe permettere a medici di trapiantarli nei donatori senza problemi di rifiuto.

Gli odierni trapianti richiedono solitamente l'amministrazione per tutta la vita delle droghe tossiche e costose quale la ciclosporina di fermare il destinatario dal rifiuto il tessuto o dell'organo che è trapiantato. Sebbene possa diventare possibile coltivare i tessuti dalle cellule staminali adulte derivate dai pazienti specifici, che potrebbero poi essere trapiantati in questi pazienti senza rifiuto, questo non è probabile lavorare come pure con le cellule staminali embrionali clonate. Le società quale BioTransplant a Boston stanno lavorando ai metodi di inganno del sistema immunitario nell'accettazione dei trapianti “stranieri„, ma il successo in questa area può essere anni di distanza. Inoltre, facendo uso di tali trucchi può mai non essere come efficace come tessuti trapiantare sviluppati dalle cellule staminali embrionali clonate.

Avanzamenti del rivoluzionario nella medicina

La ricerca con le cellule staminali embrionali è circa una decade dietro la ricerca adulta della cellula staminale. L'isolamento delle cellule staminali embrionali in primo luogo è stato riferito dal Dott. James A. Thomson ed i colleghi all'università di Wisconsin nel 1998,[10] e gli scienziati alla tecnologia avanzata delle cellule ora stanno cominciando soltanto a chiudersi dentro sull'isolamento delle cellule staminali dagli embrioni umani clonati. Tuttavia, ci già sono stati le innovazioni importanti nella ricerca embrionale della cellula staminale, che promettono gli avanzamenti rivoluzionari nella medicina.

Le cellule staminali embrionali del topo sono state incitate a svilupparsi nelle cellule ematopoietiche, cellule del cuore, insulina-secernendo le cellule pancreatiche e le cellule neurali del progenitore, che hanno aiutato nello sviluppo e nel recupero del cervello dopo la lesione del midollo spinale. Recentemente, gli scienziati all'università di Hadassah a Gerusalemme hanno sviluppato i progenitori neurali dalle cellule staminali embrionali umane, che poi sono state incitate a svilupparsi (in vitro) nei neuroni, nei astrocytes e nei oligodendrocytes maturi. Quando queste cellule sono state trapiantate nei cervelli dei topi neonati hanno migrato nelle varie regioni del cervello in risposta alle indicazioni inerenti allo sviluppo normali.[11]

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Quando Thomson, ed altri all'università di Wisconsin ha trapiantato i precursori neurali dalle cellule staminali embrionali umane nei cervelli di 22 topi neonati, hanno trovato più successivamente, un--quattr'alle settimane, che i nuovi neuroni maturi e le cellule glial erano stati compresi nelle varie regioni del cervello in 19 dei topi. Le nuove cellule umane erano morfologicamente indistinguibili dalle cellule dei destinatari. Hanno potuto essere individuati soltanto con l'uso degli indicatori umano-specifici.[12]

Gli scienziati all'università ebraica a Gerusalemme hanno trovato che quell'acido retinoico (un analogo della vitamina A) ed il beta fattore di crescita del nervo entrambi ha indotto la crescita dei neuroni in vitro dalle cellule staminali embrionali. Inoltre hanno indicato che l'acido retinoico ha promosso la crescita dei neuroni maturi con i ricevitori per i neurotrasmettitori dopamina e serotonina. I risultati di questo studio indicano i nuovi metodi per la produzione di tantissimi neuroni nella cultura per la sostituzione possibile dei neuroni persi dal trauma o dalla degenerazione al sistema nervoso centrale in esseri umani.[13]

Questi avanzamenti rappresentano la prima onda di una rivoluzione nella medicina. Lo sviluppo delle cellule, dei tessuti compatibili e degli organi sviluppati in laboratorio finalmente ci permetterà di sostituire quasi ogni cellula malata, danneggiato o di invecchiamento nei nostri corpi con le giovani, cellule sane. Le sole cellule che non saranno sostituibili sono le cellule cerebrali che determinano la nostra identità, che dovrà essere ringiovanita piuttosto di quanto sostituita. Un metodo possibile di ringiovanimento per le cellule cerebrali chiave, o per l'organismo complessivamente, sarà l'uso delle cellule staminali affinchè le terapie sollevi o abbassare l'espressione dei geni in questione nell'invecchiamento e nella malattia degenerante.

Infatti, i nuovi studi suggeriscono che le cellule staminali embrionali clonate, che sono cellule estremamente giovani, possano anche essere più giovani della loro età cronologica. Dopo la clonazione del carrello, le pecore, è stato riferito che il carrello potrebbe ereditare i telomeri accorciati del suo donatore nucleare (una pecora di sei anni), suggerenti che potrebbe essere biologicamente più vecchia di lei dovrebbe essere.[14] (telomeri sono segmenti del DNA all'estremità dei cromosomi che diventano più brevi quando disaccordo delle cellule). Gli studi più recenti, tuttavia, sono giunto alla conclusione opposta circa gli animali clonati.

Uno studio ha indicato che le lunghezze del telomero in 10 cloni creati da una mucca da latte femminile invecchiata e di 13 anni erano simili a quelle trovate nell'animale erogatore.[15] Gli altri simili risultati prodotti studio in bestiame clonato,[16] mentre due altri studiano, nel bestiame[17] ed in topi,[18] trovati che le lunghezze del telomero erano più lunghe nei cloni che negli animali erogatori.

Alcuni ricercatori hanno avvertito che gli animali clonati tendono ad essere anormali ma, poichè clonare la ricerca continua, i risultati stanno migliorando. Gli scienziati alla tecnologia avanzata delle cellule recentemente hanno riferito, per esempio, che 24 di 30 mucche clonate era vivo e sano, anni del one-tofour dopo che sono stati clonati.[19] Inoltre è stato suggerito che l'alta capacità proliferativa delle cellule staminali embrionali potrebbe creare le cellule anormali che potrebbero diventare cancerogene. Tuttavia, in due degli studi in cui le cellule di es sono state trasformate nei neuroni,[11,12] questo non si è presentato.

Ricerca delle cellule embrionali circa da esplodere

La ricerca embrionale della cellula staminale è sull'orlo di un'esplosione, che è probabile condurre agli avanzamenti senza precedenti nella medicina. Sebbene la ricerca con le cellule adulte mostri la promessa, la ricerca delle cellule embrionali potrebbe essere Rosetta Stone di medicina del XXI secolo. Imparando come queste cellule della fase iniziale sono trasformate in pelle, in cuore, nel cervello ed in altri organi, ci muoveremo più vicino ad imparare perché ci sviluppiamo vecchi e moriamo mentre, allo stesso tempo, sviluppando le terapie per invertire il processo.

La clonazione è il migliore modo di creare le cellule staminali embrionali per gli scopi medici. Permette il trapianto dei tessuti creati da queste cellule senza rifiuto e lo rende inutile usare le cellule di es da tutte le fonti all'infuori del paziente che ha bisogno del trattamento. Se la fattura che proibisce la clonazione terapeutica passa il senato, come ha fatto la Camera, sarà un crimine delle proporzioni senza precedenti.

All'estremità di questo articolo, presentiamo le informazioni su come influenzare i membri del senato per votare contro la fattura per proibire clonare (S.790) e per comprendere una lettera del campione per illustrare come quello potrebbe essere fatto.

I senatori To Oppose Bill To Ban Human Cloning di stimolo


Riferimenti

1. Cibelli JB, Kiessling aa, Cunniff K, et al. trasferimento nucleare del somatocita in esseri umani: sviluppo embrionale pronuclear ed iniziale. E-Biomed: Il giornale di medicina rigeneratrice, 2:25 - 31 (2001).

2. Palmer TD, Schwartz pH, Taupin P, et al. cellule del progenitore da cervello umano dopo la morte. Natura, 411:42-43 3 maggio (2001).

3. KA di Jackson, Majka MP, Wang H, et al. rigenerazione del muscolo cardiaco ischemico ed endotelio vascolare dalle cellule staminali adulte. Giornale di ricerca clinica, 107:11: 1395-1402, giugno (del 2001).

4. Orlic D, Kajstura J, Chimenti S, et al. cellule del midollo osseo rigenera il miocardio colpito da infarto. Natura, 410:701-705, il 5 aprile (2001).

5. RM di EL Oakley, et al. trapianto del miocita per la riparazione cardiaca: alcune buone cellule possono riparare un cuore rotto. Annali di ambulatorio toracico, 71:1724-1733 (2001).

6. Priller J, persone DA, Klett FF, et al. Neogenesis dei neuroni cerebellari del purkinje dalle cellule gene-contrassegnate del midollo osseo in vivo. Giornale di biologia cellulare, 155:5: 733-738, il 26 novembre (2001).

7. Krause DS, ND di Thelse, collettore MI, et al. multiorgano, innesto di multi-stirpe da un singolo osso midollo-ha derivato la cellula staminale. Cellula, 105:369-377, il 4 maggio (2001).

8. CA di Stanworth SJ e di Newland, cellule staminali: progredisca in ricerca e bordo verso la regolazione clinica. Medicina clinica, 1:5: 378-382, settembre/ottobre (del 2001).

9. Vogel G, possono le cellule staminali adulte bastare? Scienza, 292:1820-1822, l'8 giugno (2001).

10. Thomson JA, et al. linee cellulari embrionali del gambo è derivato dalle blastocisti umane. Scienza 282:1145-1147 (1998).

11. Reubinoff È, Itsykson P, Turetsky T, et al. progenitori neurali dalle cellule staminali embrionali umane. Nat Biotechol, 19:12: 1134-1140, dicembre (del 2001).

12. Sc di Zhang, Wernig m., identificazione di Duncan, et al. differenziazione in vitro dei precursori neurali transplantable dalle cellule staminali embrionali umane. Nat Biotechol, 19:12: 1129-1133, dicembre (del 2001).

13. Schuldiner m., Eiges R, l'Eden A, et al. differenziazione di un neurone indotta delle cellule staminali embrionali umane. Brain Research, 913:2: 201-205, il 21 settembre (2001).

14. Shiels P, AJ gentile, Campbell KHS, et al. analisi delle lunghezze del telomero in pecore clonate. Natura, 399:316-317 (1999).

15. DH di Betts, JUNIOR di Bordignon V, della collina, et al. riprogrammare dell'attività del telomerase e ricostruzione della lunghezza del telomero in bestiame clonato. Proc. Nazionale. Acad Sci U.S.A., 98:1077-1082 (2001).

16. Il tian X, Xu J e Yang X, lunghezze normali del telomero hanno trovato nel bestiame clonato. La genetica della natura, 26:272-273 (2000).

17. Lanza RP, Cibelli JB, Blackwell C, et al. estensione della lunghezza della durata e del telomero delle cellule in animali clonati dalle cellule somatiche senescenti. Scienza, 288:665-669 (2000).

18. Wakayama T, Shinkai Y, Tamashiro KLK, et al. clonazione dei topi a sei generazioni. Natura, 407:318-319 (2000).

19. Lanza RP, Cebelli JB, Faber D, et al. il bestiame clonato può essere sano e normale. Scienza, 294(5548): 1893-1894, il 30 novembre (2001).

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