เซลล์ต้นกําเนิดเป็นเซลล์ที่ไม่มีการแยกที่มีความสามารถในการเปลี่ยนเป็นเซลล์ชนิดอื่นในร่างกาย ภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสมเซลล์ต้นกําเนิดสามารถต่ออายุตัวเองและก่อให้เกิดเซลล์ลูกสาวที่ไม่มีการแบ่งแยกหรือเปลี่ยนแปลงในเซลล์เนื้อเยื่อเฉพาะเช่นเซลล์เม็ดเลือดเซลล์กระดูกเซลล์หัวใจเซลล์ผิวหนังเซลล์สมองเซลล์ปอด ตราบใดที่เซลล์ต้นกําเนิดในไขกระดูกยังคงเป็นเซลล์ต้นกําเนิดที่ไม่มีการแยกตัวมันเป็นอมตะ เมื่อเซลล์ต้นกําเนิดถึงเนื้อเยื่อและเริ่มกระบวนการแพร่กระจายและความแตกต่างมันจะสูญเสีย telomerase และไม่เป็นอมตะอีกต่อไป ดังนั้นไขกระดูกจึงอยู่ในร่างกายอ่างเก็บน้ําของเซลล์หลักที่รับผิดชอบในการซ่อมแซมและต่ออายุอวัยวะและเนื้อเยื่อของร่างกาย
การวิจัยสเต็มเซลล์อาจเป็นหนึ่งในสาขาการวิจัยที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในการแพทย์โดยมีการศึกษาหลายหมื่นรายการดําเนินการทุกปีทั่วโลก ในที่สุดจุดมุ่งหมายของการศึกษาเหล่านี้ทั้งหมดคือการหาวิธีการรักษาหรือบรรเทาโรคมนุษย์เสื่อม
การใช้ในปัจจุบันหรือรูปแบบการวิจัย:
- การพัฒนายา: การทดสอบยาใหม่จะต้องทํากับสัตว์เลี้ยงก่อนแล้วจึงปรับให้เข้ากับมนุษย์ บ่อยครั้งที่ความปลอดภัยและประสิทธิภาพในสัตว์เลี้ยงไม่เหมือนกันในมนุษย์ การใช้เซลล์ต้นกําเนิดโดยเฉพาะตัวอ่อน Stem Sells (ESC) และ / หรือเซลล์ต้นกําเนิด Pluripotent (iPSC) เป็นไปได้ที่จะพัฒนาเซลล์เนื้อเยื่อของมนุษย์โดยเสนอความเป็นไปได้ในการทดสอบยาใหม่บนเนื้อเยื่อของมนุษย์ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายและเวลามหาศาล
- การปลูกถ่ายเนื้อเยื่อ: เนื่องจากเซลล์ต้นกําเนิดมีความสามารถในการเป็นเซลล์ของร่างกายแทบทุกชนิดความเป็นไปได้ที่มีอยู่ว่าวันหนึ่งวิทยาศาสตร์จะสามารถปลูกฝังอวัยวะที่สามารถปลูกถ่ายเป็นมนุษย์ได้ นี่คือสาขาที่เกิดขึ้นใหม่เรียกว่าวิศวกรรมเนื้อเยื่อ นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนานั่งร้านที่มีเมล็ดสเต็มเซลล์เพื่อสร้างเนื้อเยื่อใหม่เช่นกระดูกอ่อนทางเดินหายใจกระเพาะปัสสาวะและแม้แต่ไตตับอ่อนและหัวใจ แม้ว่าจะยังไม่พร้อมสําหรับการใช้งานทางคลินิก, นี้เป็นสาขาที่มีแนวโน้มมากของการวิจัย.
- การก่อตัวของโรค: ความสามารถในการพัฒนาเซลล์มนุษย์และเนื้อเยื่อของมนุษย์ยังให้ความสามารถในการศึกษาในหลอดทดลองการก่อตัวของโรค
ปฐมกาลของเซลล์ต้นกําเนิด
แม้ว่าภาพจะมีความซับซ้อนมากขึ้นอย่างรวดเร็ว แต่ก็มีสเต็มเซลล์ 3 ประเภท:
เซลล์ต้นกําเนิดตัวอ่อน (ESC): พบได้ในตัวอ่อนอายุ 8-10 วัน ESC สามารถทวีคูณได้ไม่รู้จบและกลายเป็นเซลล์ประเภทใดก็ได้ในร่างกาย ในขณะที่ ESC ถือเป็นเซลล์ต้นกําเนิดที่หลากหลายและมีศักยภาพมากที่สุด แต่ก็มีความเสี่ยงสูงในการพัฒนาเนื้องอกดังนั้นจึงไม่ได้ใช้ทางคลินิก การใช้งานหลักของพวกเขาคือการพัฒนายา
สเต็มเซลล์ผู้ใหญ่ (ASC): มีอยู่ในร่างกายหลังคลอด ในขณะที่อาศัยอยู่ในไขกระดูกเป็นหลักพวกเขายังมีอยู่ในเนื้อเยื่อเกือบทุกชนิดของร่างกายในรูปแบบของต้นกําเนิดและเซลล์ต้นกําเนิดที่มุ่งมั่นในเนื้อเยื่อ ในขณะที่มีศักยภาพในการแพร่กระจายที่ จํากัด มากขึ้น ASC สามารถเปลี่ยนเป็นเซลล์ของเนื้อเยื่อเกือบทุกชนิดของร่างกาย เมื่อพิจารณาถึงความปลอดภัยในระดับสูงเมื่อเทียบกับ ESC พวกเขาเป็นเซลล์ต้นกําเนิดหลักที่ใช้ทางคลินิก ปัจจุบัน ASC ใช้สําหรับการรักษาทางคลินิกส่วนใหญ่มาจากเลือดเนื้อเยื่อไขมันไขกระดูกและเยื่อกระดาษทันตกรรม
เซลล์ต้นกําเนิด Pluripotent เหนี่ยวนํา (iPSC): ดีเอ็นเอของเซลล์ใด ๆ ของร่างกายเหมือนกับดีเอ็นเอที่พบใน ESC ที่มีอยู่ไม่กี่วันหลังจากการปฏิสนนุษยวิทยา ยีนที่เข้ารหัสสําหรับ “ลําต้น” ก็กลายเป็นเงียบเป็นผู้ใหญ่ของแต่ละบุคคล iPSC ผลิตโดยใช้เซลล์ที่มีร่างกายและเปิดใช้งานยีนที่เข้ารหัสสําหรับ “stemness” หันหลังให้กับนาฬิกาและเปลี่ยนเซลล์นี้เป็นเซลล์ต้นกําเนิดเหมือนตัวอ่อน การใช้หลักของ iPSC คือการพัฒนายาและวิศวกรรมเนื้อเยื่อ
เซลล์ต้นกําเนิดปริกําเนิด: เซลล์ต้นกําเนิดมีอยู่ในน้ําคร่ําและเลือดสายสะดือ เซลล์เหล่านี้ได้รับการพิจารณาทางเทคนิค ASC เครือข่ายการรวบรวมและการเก็บรักษาที่กว้างได้รับการพัฒนาและเซลล์ต้นกําเนิดเหล่านี้ถูกนํามาใช้อย่างกว้างขวางสําหรับการรักษาต่างๆ
ปัญหาเกี่ยวกับเซลล์ต้นกําเนิดของตัวอ่อน
มีสองประเด็นที่เป็นอุปสรรคและส่วนใหญ่ป้องกันการใช้ ESC สําหรับการวิจัยและการรักษา ปัญหาแรกคือคําถามทางจริยธรรมของการทําลายตัวอ่อนของมนุษย์ทางเทคนิคเพื่อการวิจัยหรือการรักษา คริสเตียนเชื่อว่าการหมกมุนเกิดขึ้นในช่วงเวลาแห่งความคิดดังนั้นตามที่สมเด็จพระสันตะปาปาจอห์นปอลที่ 2 กล่าวไว้ว่า “สังคมที่เสรีและมีคุณธรรมต้องปฏิเสธการปฏิบัติที่ลดค่าและละเมิดชีวิตมนุษย์ในทุกขั้นตอนตั้งแต่ความคิดไปจนถึงความตายตามธรรมชาติ” ESC ที่ใช้สําหรับการวิจัยมาจากการปฏิสนธิในหลอดทดลองและแม้ว่าพวกเขาจะถูกกําหนดให้ถูกทําลายอยู่แล้วมุมมองทางจริยธรรมนี้ส่วนใหญ่ได้ป้องกันการใช้ ESC ในการวิจัยและการบําบัด
ปัญหาที่สองคือความจริงที่ว่า ESC มีความน่าจะเป็นที่สําคัญในการสร้างเนื้องอก ซึ่งแตกต่างจาก ASC ที่จะแยกความแตกต่างเป็นเซลล์ของเนื้อเยื่อที่พวกเขาพบว่าตัวเอง ESC สามารถแยกความแตกต่างเป็นเซลล์ประเภทต่างๆได้ตลอดเวลาและบ่อยครั้งจะนําไปสู่การก่อตัวของ teratomas
การบําบัดด้วยเซลล์ต้นกําเนิด – ช่วยชีวิต
การรักษาด้วยเซลล์ต้นกําเนิดหมายถึงการใช้เซลล์ต้นกําเนิดหรืออนุพันธ์ของพวกเขาสําหรับการฟื้นฟูเนื้อเยื่อที่เป็นโรคหรือเสียหาย ในขณะที่วิศวกรรมเนื้อเยื่อถือสัญญามากมายสําหรับกรณีของความล้มเหลวของอวัยวะซึ่งทางออกเดียวคือการปลูกถ่ายอวัยวะปัจจุบันการใช้เซลล์ต้นกําเนิดที่พบมากที่สุดคือการฉีด ASC ที่แยกออกจากเนื้อเยื่อไขมันของตัวเองหรือจากสายสะดือ สิบห้าปีที่ผ่านมาเทคนิคได้รับการพัฒนาและใช้ในการคูณ ASC ในหลอดทดลองส่งเสริมความแตกต่างของพวกเขาเป็นเซลล์ชนิดเฉพาะและฉีดเข้าไปในเนื้อเยื่อเฉพาะเช่นหัวใจ ตอนนี้ได้รับการยอมรับมากขึ้นว่าเซลล์ต้นกําเนิดจะ 1)คูณในร่างกายเช่นเดียวกับในหลอดทดลอง, ดังนั้นไม่จําเป็นต้องขยายพวกเขาในหลอดทดลอง, 2) แยกความแตกต่างเป็นประเภทเซลล์ของเนื้อเยื่อที่พวกเขาพบว่าตัวเองดังนั้นไม่จําเป็นต้องส่งเสริมให้เป็นเซลล์ชนิดใดประเภทหนึ่งที่เฉพาะเจาะจงและ 3) หาทางไปยังเนื้อเยื่อที่เสียหายเพื่อให้สามารถฉีดในกระแสเลือดได้
การระดมเซลล์ต้นกําเนิดภายนอก (ESCM) เป็นอีกวิธีหนึ่งที่แปลกใหม่และมีแนวโน้มในการเจาะเข้าไปในศักยภาพของ ASC ในสาระสําคัญผลลัพธ์ของการฉีดเซลล์ต้นกําเนิดคือการเพิ่มขึ้นของจํานวนเซลล์ต้นกําเนิดหมุนเวียน ESCM ประกอบด้วยการกระตุ้นการระดมเซลล์ต้นกําเนิดจากไขกระดูกซึ่งเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติซึ่งจะช่วยเพิ่มจํานวนเซลล์ต้นกําเนิดหมุนเวียนโดยการปล่อยเซลล์ต้นกําเนิดของตัวเอง ประโยชน์ที่สําคัญในกรณีที่มีการรายงานโรคหัวใจ, พาร์กินสัน, โรคเบาหวาน, การบาดเจ็บที่ไขสันหลัง, โรคหลอดเลือดสมอง, และโรคความเสื่อมอื่น ๆ ได้รับรายงาน.
เซลล์ต้นกําเนิดเฉพาะเนื้อเยื่อยังสามารถใช้สําหรับการรักษาปัญหาเฉพาะเช่นการเผาไหม้กระจกตา ด้วยการใช้เซลล์ต้นกําเนิดกระจกตาที่เหลืออยู่บนขอบของกระจกตาแม้หลังจากการเผาไหม้อย่างรุนแรงก็เป็นไปได้ที่จะสร้างกระจกตาอย่างสมบูรณ์และให้ภาพกลับแก่บุคคลที่ตาบอดทางเทคนิคมานานหลายปี
iPSC ถูกนํามาใช้มากขึ้นสําหรับการพัฒนายาโดยใช้เซลล์มนุษย์และเนื้อเยื่อที่พัฒนาขึ้นในห้องปฏิบัติการช่วยประหยัดเวลาอันมีค่าในการพัฒนาการเยียวยาช่วยชีวิตที่อาจเกิดขึ้น
หนึ่งในสาขาที่มีการใช้งานมากที่สุดในวิศวกรรมเนื้อเยื่อคือการพัฒนาผิวใหม่สําหรับการรักษาแผลไฟไหม้อย่างรุนแรง มันเป็นไปได้ที่จะสร้างชั้นบาง ๆ ของผิวของตัวเองบนนั่งร้านซึ่งสามารถรวมเข้ากับพื้นที่ที่เสียหายเร่งการปิดแผลและลดการก่อตัวของแผลเป็น
ในขณะที่การวิจัยจํานวนมากยังคงต้องทําและหลายคนอาจพิจารณาการใช้ ASC เป็นยาแห่งอนาคตการเจาะเข้าไปใน ASC ที่มีศักยภาพในการฟื้นฟูเป็นยาในปัจจุบัน