תאי גזע: סוגים, יישומים והיכן הם נמצאים - נוירופסיכולוגיה - 2025

תאי גזע הם סוג של תאים שנמצאים באופן טבעי בכל היצורים החיים התאים. הם מאופיינים בתכונה של הבחנה בכל סוג של תא ומתחלקים לייצור יותר תאי גזע.

סוג זה של תא חשוב מאוד מלפני הלידה, מכיוון שכמה ימים לאחר הצטרפותו לשני הגמטים מתחילים להתחלק ולהתרבות ביצירת תאי גזע שיתמחו ויעוררו את האיברים והרקמות השונים בגוף העובר.

איור תאי גזע

חשיבותם של תאי גזע נעוצה בפוטנציאל המדהים שלהם להתפתח ולעצב כמעט כל סוג של תא. ניתן להשתמש ביכולת זו לתיקון ולחדש תאים פגומים או הרוסים.

נכון לעכשיו, היישום הקליני של תאי גזע נחקר במספר מחלות כמו פרקינסון, אלצהיימר או מצבים מולדים מסוימים. יתר על כן, ישנם כבר מוצרים מבוססי תאי גזע שהחלו להשתמש בינלאומיים ברפואה האורתופדית.

האם יש תאי גזע אצל מבוגרים או רק אצל ילדים?

תאי גזע עדיין קיימים אצל אנשים בוגרים, אם כי בכמות פחותה ופחות פוטנציאליים מאשר בשלב העוברי.

תאי גזע אלה קיימים במבנים מסוימים כמו מח העצם, השרירים והמוח; בזכותם ניתן להחליף תאים פגומים ואיברים יכולים להמשיך לתפקד כרגיל.

אילו הבדלים יש להם עם סוגים אחרים של תאים?

באופן כללי ניתן לומר שלתאי גזע יש שלוש תכונות עיקריות המבדילות אותם מתאים אחרים:

• הם יכולים להתרבות לפרקי זמן ארוכים.
• הם לא מתמחים.
• הם יכולים להתמחות בכל סוג של תא.

תכונות אלה הופכות אותם לטובים לטיפול במחלות מסוימות הנגרמות כתוצאה מבלאי או התנוונות של תאים מסוימים כמו מחלות עצביות.

התכונות המדהימות הללו של תאי גזע נחקרו לראשונה רק לפני 35 שנה, בשנת 1981, אז גילה קבוצת חוקרים כי ניתן היה לחלץ תאי גזע מעובר עכבר.

רק בשנת 1998 ניתן היה לחלץ מחקרים עם עכברים לבני אדם, כאשר תאי הגזע הראשונים חולצו מעוברים אנושיים ותרבבו במבחנה כדי לחקור את תפקידם ותכונותיהם. תאי גזע אלה נקראים תאי גזע עובריים.

בשנת 2006 התרחשה אבן דרך נוספת בתולדות המחקר של תאי גזע, קבוצת חוקרים גילו כיצד ניתן לתכנת גנטיות מסוימות לתאים בוגרים כדי להביא לתאי גזע שיכולים להתמחות בסוגים מסוימים של תאים. סוג זה של תא גזע נקרא תא גזע מושרש (iPS).

אף על פי שיש התקדמות רבה במחקר תאי גזע במהלך 35 השנים הללו, עדיין נדרשים מחקרים נוספים בכדי להבין אותם טוב יותר ולהיות מסוגלים להשתמש בהם ביצירת טיפולים חדשים ובמחקר התפתחות נורמטיבית אנושית.

סוגי תאי גזע

ניתן לסווג את תאי הגזע באופן רחב בהתאם לרמת ההתבגרות שלהם לתאי גזע עובריים, עוברים, מבוגרים ותאי גזע מושרשים.

כמו כן, לא לכל תאי הגזע יש את אותו פוטנציאל להתמיין לסוג כלשהו של תא. תלוי בסוג התאים בהם ניתן להבדיל בין תאי גזע, הם יכולים להיות:

טוטוטוטנטי (או כל יכול)

מורולה, תא טוטוטיפנטי. מקור: Pidalka44 הם יכולים להתמיין לכל סוג של תא. תאים אלה ניתן למצוא רק במורולה (מערכת התאים המופיעה לאחר איחוד שני הגמטות), ובאופן תיאורטי, בעוברים, אם כי טרם הושג שתאי גזע עובריים מתפתחים ויוצרים את כל הסוגים של תאים.

פלוריפוטנט

מושבה של תאי גזע עובריים אנושיים. מקור: רשות הרבים

הם השלב הבא לתאי גזע מסוג טוטוטיפוטנט ויכולים להתמיין כמעט לכל סוג של תא. תרביות תאים עובריים ותאי גזע המושרים הם פלוריפוטנטיים.

רב-משתתפים

מיקרוגרף קונפוקלי של תאי מבשר עצביים חיוביים GFP (ירוק) בנורת הריח החולדה. מקור: אולג Tsupykov הם יכולים להתמיין למגוון רחב של תאים, אך רק אלה השייכים לקבוצה של תאים קשורים. לדוגמא, תאים רב-פוטנציאליים בלב יכולים רק להתמיין לרקמות המרכיבות את הלב. ניתן לאסוף תאים אלה מעוברים.

אוליגוטוטי

תאי דנדריטים לא-מיאלואידים (אוליגופוטנטיים) לא בשלים מקור: יוסף נוימולר, סילביה אמנואלה נויולר-גובר, יוהנס הובר, אדולף אלינגר ותומאס וגנר. הם יכולים להתבדל לכמה סוגים של תאים, למשל ליצירת אותה רקמה. תאי גזע בוגרים הם אוליגוטוטנטים.

חד-פעמי

המטוציטים מסוג הפטולסטים עובריים (תאי גזע חד-פוטנציאליים). מקור: המחלקה להיסטולוגיה, המכללה הרפואית באוניברסיטת Jagiellonian הם יכולים רק להתמיין לסוג תא אחד. תאי גזע אלה נבדלים מתאי בוגרים רגילים בכך שהם שומרים על תכונת הרבייה שלהם לאורך זמן רב (לפני שהם מבדילים). סוג זה של תאי גזע ניתן למצוא למשל בשרירים מסוימים.

תא גזע עוברי

תאי גזע עובריים של עכבר. מקור: הקרן הלאומית למדע

תאי גזע עובריים מופקים מעוברים. רובם מגיעים מגמטות שהופרו במבחנה ולא מנשים הרות באופן טבעי. להלכה, הם טוטוטוטנטים, כלומר הם יכולים להוליד כל סוג של תאים, אם כי כרגע ניתן לטפח רק כמה סוגים של תאים במעבדה.

לאחר חילוץ תאי הגזע, מבוצעת תרבית בה מכניסים את התאים והחומר התזונתי (מדיום התרבות) לכלי מעבדה. בתרבות התאים צומחים ומתחילים להתחלק ויוצרים שכבה דקה המשתרעת על כל שטח הצלחת.

תאי גזע עובריים

תא גזע עוברי. מקור: Teixeira, J., Rueda, BR, ו- Pru, JK, תאי גזע הרחם (30 בספטמבר 2008), StemBook, ed. קהילת חקר תאי הגזע, StemBook, doi / 10.3824 / stembook.1.16.1, http://www.stembook.org.

תאי גזע עובריים מתקבלים מעוברים (מהשבוע העשרה להיריון). ניתן למצוא תאים אלה ברוב רקמות העובר.

תאי גזע אלה הם רב-פוטנציאליים, כלומר הם יכולים להתמיין לסוגים מסוימים של תאים הקשורים, למשל, בכמה רקמות דומות ליצירת אותו איבר.

תאי גזע בוגרים

מיקרוגרף של תא גזע בוגר המציג תכונות אולטרה-תשתיתיות. מקור: רוברט מ. האנט, ייחוס של Creative Commons

ברקמות מבוגרים מסוימות, כמו עור, שרירים, מעיים ומח העצם, ישנם תאי גזע בוגרים שיכולים להתפשט ולהבדיל לתאים של אותה רקמה כדי להחליף תאים מתים או פגומים, כך שהם אוליגופנטים. תאי גזע בוגרים יכולים להימצא גם בדם טבורי.

לדוגמה, במח העצם ישנם תאי גזע בדם שמתבגרים לתאי דם בוגרים (תאי דם אדומים, תאי דם לבנים או טסיות דם).

מחקר עם סוגים אלה של תאים מתקדם היטב, וכעת מבוצעים השתלות של תאי גזע בוגרים ממח העצם או מדם הטבורי לטיפול במחלות דם כמו תסמונות מיאלודיפלסטיות ומיאלופרוליפרטיביות.

הפוטנציאל הטיפולי של תאי גזע בוגרים אחרים כמו תאים מזנכימליים, המייצרים תאים מעצם, סחוס ושומן, נבדקים בימים אלה לטיפול במחלות כמו דלקת פרקים.

תאי גזע מושרשים

תאי גזע מושרשים. מקור: מעבדת גפשטיין

תאי גזע מושרשים (iPS) הם כבר תאים בוגרים מתמחים (למשל מהעור) שתוכנתו מחדש גנטית במבחנה כדי שיהיו להם תכונות של תאי גזע עובריים.

כדי לתכנת מחדש תאים בוגרים, הם נלקחים מהמבוגרים ומעובדים על צלחת, שם מוחדרים נגיפים הנוצרים במעבדה עם גנים ספציפיים כדי להשתלב בתאים ולשנות את המידע הגנטי שלהם.

למרות שתאי iPS ותאים עובריים חולקים מאפיינים רבים, הם אינם זהים לחלוטין, ההבדלים הללו נחקרים כעת, כמו גם נהלים חדשים ליצירת iPS.

למרות שיש צורך במחקר רב יותר, תאי iPS כבר משמשים לבדיקת השפעתן של תרופות מסוימות שנמצאות בניסויים קליניים וצפויים להועיל להשתלה בעתיד הקרוב.

השתלות IPS תאים אינן מבוצעות כיום מכיוון שמחקרים על בעלי חיים הביאו לתצורות סרטניות, אולי בגלל הטכניקה המשמשת לתכנות מחדש של התאים.

תרביות תאי גזע

בבלסטוציסט, באופן פנימי יש תאי גזע. מקור: Gnzlndrs

תרביות תאי גזע אינן יעילות במאה אחוז, יש זמנים שבהם התאים אינם צומחים או מתחלקים. אך כאשר התרבות הייתה יעילה, נלקחות קבוצות של תאי גזע ונוצרות אוכלוסיות חדשות שימשיכו להתחלק ולהתחיל להתמיין. ניתן להקפיא תאי גזע ולאחסן אותם בכל נקודה בתהליך.

במהלך הטיפוח, תאי גזע יכולים להתאגד באופן ספונטני ולהתמחות בכל סוג של רקמות (שרירים, עצבים …). שהם מסוגלים להתמחות זה סימן לכך שהתאים נשמרים במצב טוב, אך באופן אידיאלי, תהליך ההתמחות נשלט על ידי החוקרים ליצירת אוכלוסיות תאים ספציפיות.

כדי לשלוט על הבידול של תאי גזע עובריים, החוקרים מווסתים את ההרכב הכימי של מדיום התרבות, הריבוע או התאים עצמם על ידי הכנסת גנים ספציפיים לתוכו.

באמצעות מחקרים מרובים, נוצרו פרוטוקולים המראים אילו פרמטרים חייבים לשנות וכיצד לעשות זאת כדי ליצור תרבויות תאים ספציפיות.

כרגע השתלות תאי גזע עובריים לא מבוצעות בבני אדם מכיוון שבמחקרים מסוימים עם בעלי חיים נצפתה כי הם יכולים להוביל להתפתחות סרטן. עדיין המחקר נמשך והם מבטיחים הבטחה רבה לטיפולים עתידיים.

טיפולי תאי גזע

נכון לעכשיו, השימוש הקליני הנחקר והמתורגל ביותר בתאי גזע הוא השתלת תאי גזע בדם (המטופואיטיים) ממח העצם או מחבל הטבור. הם משמשים לטיפול בבעיות בדם ומערכת החיסון, כמו גם לחידוש תאים פגומים לאחר טיפול כימותרפי או הקרנות.

מדי שנה מטופלים יותר מ -26,000 אנשים באירופה עם השתלת תאי גזע המט-מדיה. המחלות בהן ניתן לטפל כרגע בהשתלה הן:

לוקמיה ולימפומות

• לוקמיה מיאלוגנית חריפה.
• לוקמיה לימפובלסטית חריפה.
• לוקמיה מיאלוגנית כרונית.
• לוקמיה לימפובלסטית כרונית.
• לוקמיה מיאלומונוציטית לנוער.
• לימפומה של הודג'קין.
• לימפומה שאינה הודג'קין.

מחלות הקשורות למח העצם

• אנמיה אפלסטית קשה.
• אנמיה של פנקוני.
• המוגלובינוריה פרוקסיסמלית לילית.
• אפלסיה של תאי דם אדומים טהורים.
• טרומבוציטופניה מולדת / amegakaryocytosis.
• תסמונת מיאלופרוליפרטיבית ומיילודיספלסטית.
• מיאלומה נפוצה.

מחלות מערכת חיסונית תורשתיות

• ליקוי חיסוני משולב.
• תסמונת ויסקוט-אלדריץ '.

המוגלובינופתיות (מחלות של כדוריות הדם האדומות)

• תלסמיה בטא מז'ור.
• מחלת תאי מגל

מחלות מטבוליות תורשתיות

• מחלת קראבה.
• תסמונת הורלר.
• אדרנולוקודיסטרופיה.
• לוקודיסטרופיה מטכרומטית.

אפליקציות אחרות

יישום נוסף של השתלות תאי גזע הם שתלי עור. יישום זה הוא אולי העתיק ביותר מאז שימש אותו מאז לפני שהבין באמת כיצד תאי גזע עבדו.

השתלות עור נעשות בדרך כלל רק במקרים קיצוניים שבהם לאדם יש אזורים גדולים בעור שנפגעו, למשל מכוויה קשה.

השתלת העור הראשונה בוצעה בשנת 1970 ומאז שופצה הטכניקה, למרות שעדיין יש עוד דרך ארוכה, שכן נכון לעכשיו העור המושתל אינו מסוגל לפתח זקיקי שיער או בלוטות זיעה.

הולוקלר

היישום האחרון של תאי גזע שאושר באירופה היה Holoclar, טיפול לתיקון הנזק שייתכן כי נגרם הקרנית, בין אם מדובר בפצעים או בכוויות.

ההליך מורכב מחילוץ של חלק קטן מתאי הגפיים במצב טוב, האחראי לתיקון הקרנית, וטיפוחם במעבדה עד ליצירת שכבה קרנית דקה שניתן להשתיל לעין המטופל.

התחדשות רקמות

יישומים אפשריים אחרים של תאי גזע נחקרים במחקרים קליניים. היישומים העיקריים שנמצאו במחקר הם התחדשות רקמות ואיברים, טיפול בפציעות, טיפול במחלות לב וכלי דם וטיפול במחלות מוח.

השימוש בתאי גזע לצורך התחדשות רקמות ואיברים הוא אולי היישום הנחקר ביותר שלו. אם נוצרים איברים או רקמות מתאי גזע, ניתן יהיה להשתיל אותם לאנשים הזקוקים להם, למעשה, הכליה הראשונה עם תאי גזע כבר נוצרה והתוצאות מבטיחות.

מחלות לב וכלי דם

תוצאות המחקר על השימוש בתאי גזע לטיפול במחלות לב וכלי דם הן גם מעודדות.

בשנת 2013 יצרה קבוצת חוקרים מבית החולים הכללי במסצ'וסטס (ארצות הברית) כלי דם מחלקים מתאי גזע אנושיים שהושתלו בעכברים ועבדו כראוי. נכון לעכשיו המחקר נמשך והם מנסים ליישם אותו בבטחה על בני אדם.

מחלות מוח

השימוש בתאי גזע לטיפול במחלות מוח כמו פרקינסון או אלצהיימר נחקר תוך שימוש בתאי גזע עובריים לצורך פוטנציאל ההבחנה שלהם. התוצאות נראות מבטיחות, אם כי המחקרים עדיין נמצאים בשלב מאוד מוקדם.

המחקר של תאי גזע לא מתבצע רק לטיפול במחלות, הם נחקרים גם כדי להבין את ההתפתחות התקינה של תאים בריאים וכדי להבין טוב יותר כמה תהליכים כמו חלוקת תאים והבחנה.

הפניות

1. דה לוקה, מ '(1 בספטמבר 2015). באילו מחלות ומצבים ניתן לטפל בתאי גזע? הושג מ- EuroStemCell.
2. האגודה הבינלאומית לחקר תאי גזע, ISSCR. (sf). סוגי תאי גזע. הוחזר ב- 20 ביוני 2016 מתוך מבט מקרוב על תאי גזע.
3. משרד המדע, הטכנולוגיה והחדשנות היצרנית של הרפובליקה הארגנטינאית. (sf). הוחזר ב- 20 ביוני 2016, מאינקוקאי.
4. המכונים הלאומיים לבריאות. (5 במרץ, 2015). מידע על תאי גזע. הושג ממכוני הבריאות הלאומיים.
5. Schler, HR (2007). פוטנציאל תאי הגזע: מלאי. ב- N. Knoepffler, D. Schipanski ו- SL Sorgner, Humanbiotechnology as The Challenge Social (עמ '28). הוצאת אשגייט.
6. על תאי גזע. (sf). טיפולי תאי גזע. הוחזר ב- 20 ביוני 2016 מ- sobrecélulasmadre.com.
7. תנאי שימוש מדיניות פרטיות EEO / מעסיק תקין. (sf). מחלות הניתנות לטיפול באמצעות השתלות. הוחזר ב- 20 ביוני 2016 מ- Be the match.