Odpovědět:
Porozumění vývoji / regeneraci, generování orgánů (oids), vytváření modelů nemocí, tkáňové inženýrství.
Vysvětlení:
Podle definice je buňka „pluripotentní“ buňka, která se může diferencovat na jakýkoli typ buněk. To zahrnuje buňky ektodermu, mesodermu a endodermu. Embryonální kmenové buňky (ESC) jsou pravděpodobně jediné skutečně pluripotentní buňky, které přirozeně existují. Je však možné vytvořit pluripotentní kmenové buňky technikou známou jako indukovaná pluripotence (iPSC) nadměrnou expresí určitých genů, které jsou charakteristické pro pluripotentní buňky. Objev této techniky získal Nobelovu cenu za medicínu v roce 2012.
I když je to mimo rozsah této otázky, je zajímavé poznamenat, že vzhledem k tomu, že téměř každá buňka může být přeprogramována do pluripotentního stavu, zpochybnila se myšlenka, že diferenciace je jednosměrný proces.
Co se týče aplikací, je možné rozlišit pluripotentní kmenové buňky k požadovanému typu buněk s použitím časových a prostorových podnětů, které mohou být chemické (růstové faktory, cytokiny, jiné molekuly) nebo fyzikální (mechanické namáhání).
Z tohoto důvodu je možné rekapitulovat vývojové a regenerační procesy in vitro. Například je možné sledovat, jaké změny musí kmenová buňka podstoupit, aby se stala jaterní buňkou, nebo studovat, jak se játra regenerují, když je indukována cirhóza.
Řízená diferenciace kmenových buněk může být také použita k vytvoření „mini orgánů“ v laboratoři, které mohou být použity jako modely pro testování léků a pochopení onemocnění.
Tkáně vytvořené tímto způsobem mohou být také použity pro transplantaci. To již bylo úspěšně provedeno, aby se lidským pacientům podal nový močový měchýř a vyléčila makulární degenerace související s věkem. Studie probíhají s cílem vytvořit tkáňové inženýrství slinivky břišní, chrupavky, kosti, rohovky, jater, ledvin, atd., Ale je třeba provést mnoho průzkumů dříve, než budou moci být bezpečně a předvídatelně použity pro transplantaci u lidí.
Indukované pluripotentní kmenové buňky jsou zvláštní, protože mohou sloužit jako vynikající modely onemocnění a vyhnout se etickým omezením získávání kmenových buněk z potratených plodů. Například, pokud si vezmete kožní fibroblast z diabetické osoby a vytvoříte z něj pankreatické buňky, bude to sloužit jako model diabetické slinivky břišní.
Uvědomuji si, že tato odpověď je hrubá. Jak čas dovolí, budu na tom pracovat dál, aby bylo stručné a srozumitelnější.