Embryonální vs. dospělé kmenové buňky

Embryonální versus dospělé kmenové buňky

Nejčastěji diskutovanými typy kmenových buněk jsou v současnosti ES buňky a adultní tkáňově specifické kmenové buňky (tj. buňky izolované z dospělých tkání). Obě tyto skupiny se liší v mnoha aspektech a jejich použití má své výhody i nevýhody. ES buňky při svém buněčném dělení velmi snadno dosáhnou Hayflickova limitu a i po jeho překročení zůstávají stabilní. Tyto pluripotentní buňky jsou schopny produkovat jakékoliv buněčné typy v lidském těle včetně gamet (pohlavních buněk) a jako takové mají v buněčné terapii potenciálně velmi široké spektrum využití. Při tvorbě buněčných agregátů ES buňky se spontánně diferencují a produkují embryoidní tělíska, která obsahují struktury (jako např. krevní ostrůvky) typické pro časné fáze vývoje.

Homologní rekombinace aplikovaná na ES buňky přinesla revoluci do studia funkce genů. Embryonální kmenové buňky tak představují nenahraditelný nástroj pro studium vývoje savců a molekulární regulace buněčných pochodů. Navíc ES buňky byly také použity pro testování léků a sledování toxicity. Naneštěstí má používání ES také řadu nevýhod. Zaprvé, izolace ES je spojena s etickými problémy, neboť k jejich získání je spojeno s usmrcením embrya. Zadruhé, přímé systémové podání primitivních ES buněk vede ke tvorbě nádorů, tzv. teratomů. A konečně, při buněčné transplantaci by mohlo docházet k rejekci ES buněk, neboť tyto buňky nejsou histokompatibilní s tkáněmi příjemce (jsou odvozeny z jiného organizmu).

Zejména z těchto důvodů se mnozí výzkumníci místo na ES zaměřují na tkáňově specifické kmenové buňky z dospělých tkání. Tyto buňky, pokud pocházejí přímo z pacientova těla, jsou plně histokompatibilní a budou tak akceptovány imunitním systémem pacienta. Nicméně ne ze všech tkání je v současné době možné tyto buňky snadno izolovat a jejich dlouhodobá kultivace může být problematická. Přesto však tyto buňky (zejména díky své multipotenci) představují ideální zdroj pro léčbu těch tkání, ze kterých byly izolovány.

Mezenchymové kmenové buňky

Mezenchym je primitivní embryonální tkání, ze které vznikají definitivní vaziva, chrupavky a kosti. Z tohoto důvodu kmenové buňky izolované z dospělých vazivových tkání se nazývají mezenchymové kmenové buňky. Tyto kmenové buňky se poměrně snadno izolují, neboť zdroj pro jejich izolaci je dobře dostupný, buňky v kultuře obvykle dobře proliferují, ale výsledná populace je značně heterogenní. Vykazují schopnost diferencovat se v buňky kostí (osteocyty), chrupavek (chondrocyty), tukové tkáně (adipocyty) i šlach. Zároveň se vyznačují pozoruhodnou plasticitou – jsou schopny produkovat takové rozmanité typy buněk, jako jsou buňky nervové, srdeční, jaterní, endotelové a další.

Jsou nejčastěji získávány z kostní dřeně (proto se také někdy označují jako stromální buňky kostní dřeně). Buňky s podobnými vlastnostmi pak byly izolovány ze zubní pulpy i z dalších tkání. V medicíně by mezenchymové kmenové buňky mohly být využity pro urychlení procesu hojení ran a poraněných tkání. Mohou zároveň interagovat s epitelovými buňkami, přičemž tato interakce je zásadní pro reparaci tkání i pro morfogenezi orgánů. Mezenchymové kmenové buňky jsou také schopny modulovat imunitní odpověď pro své imunosupresivní a protizánětlivé účinky. Dále by mohly být využity k úpravě mikroprostředí řady tkání včetně kostní dřeně a podpořit tak přijetí krvetvorných buněk. Všechny tyto vlastnosti spolu s enormní plasticitou tak z těchto buněk činí nejvhodnější kandidáty pro buněčnou terapii.