El próximo gran avance en la atención sanitaria mundial: la tecnología de células madre
Hoy en día, investigadores de todo el mundo están discutiendo cómo utilizar la terapia con células madre para superar los problemas que aquejan a la comunidad médica, como las lesiones de la médula espinal, la enfermedad de Parkinson, la degeneración macular, la diabetes, el cáncer, la uremia y los problemas de sangre. enfermedades del sistema, etc. Las enormes perspectivas de aplicación de la investigación con células madre han sido respaldadas por países de todo el mundo, y muchos países han desarrollado vigorosamente la tecnología de células madre para ocupar las alturas dominantes en este campo.
La medicina regenerativa se ha convertido en el foco de atención de las comunidades biológicas y médicas internacionales. A medida que la competencia en este campo se vuelve cada vez más feroz, el mercado mundial de células madre se está expandiendo gradualmente y la tecnología de células madre se ha convertido gradualmente en un símbolo importante para medir el nivel de desarrollo de la medicina de la vida.
Aplicaciones clínicas actuales
En 2011, la Academia de Ciencias de China lanzó el proyecto estratégico líder en ciencia y tecnología "Investigación sobre células madre y medicina regenerativa". El proyecto de células madre parte de los principales avances teóricos, tecnologías centrales clave y aplicaciones clínicas de las células madre, enfocándose en cuestiones científicas importantes y tecnologías clave como la regulación de las células madre, los mecanismos centrales de la terapia con células madre y los sistemas de aplicación de células madre, y verticalmente. conecta la investigación teórica básica sobre células madre con aplicaciones de traducción clínica. Desempeña un papel líder y ejemplar en la investigación y el desarrollo de células madre y medicina regenerativa. Hasta ahora se han logrado muchos resultados graduales, como la reparación de algunos daños en órganos, daños en la médula ósea, reparación del tejido nervioso y el tratamiento de algunos cánceres, incluso en "enfermedades difíciles" como el SIDA, la fibrosis pulmonar y las enfermedades hepáticas graves. enfermedad También se ha producido un gran avance en el tratamiento.
Actualmente, existen cinco aplicaciones de la tecnología celular en la medicina clínica: terapia de reemplazo celular, reconstrucción de sistemas, ingeniería de tejidos, terapia génica y cosmética antienvejecimiento.
Terapia de reemplazo celular
En los últimos años, la aplicación de la terapia de reemplazo celular basada en células madre en el tratamiento de enfermedades ha logrado ciertos avances. En la investigación clínica y científica, los científicos han utilizado con éxito células madre como células madre embrionarias, células madre mesenquimales y células madre neurales para reparar la insuficiencia ovárica prematura, la enfermedad de Parkinson y la diabetes. En la actualidad, se han logrado grandes avances en este campo.
Reconstrucción del sistema
Las células madre hematopoyéticas y las células madre mesenquimales se pueden utilizar para reconstruir el sistema hematopoyético y el sistema inmunológico del cuerpo, y pueden causar leucemia, anemia aplásica y otras enfermedades de la sangre y el sistema inmunológico. Enfermedades carenciales tratamientos convencionales.
Ingeniería de tejidos
La ingeniería de tejidos es la creación (construcción) de un trozo de tejido fuera del cuerpo mediante métodos artificiales. Posteriormente, su alcance se amplió a la construcción de órganos fuera del cuerpo mediante. métodos artificiales. La investigación en ingeniería de tejidos incluye principalmente cuatro aspectos: células germinales, materiales biológicos, métodos y tecnologías para la construcción de tejidos y órganos, y aplicaciones clínicas de la ingeniería de tejidos. Actualmente, existen tres métodos clínicos habituales de reparación de tejidos: el trasplante de tejido autólogo, el trasplante de tejido alogénico o la aplicación de sustitutos artificiales. Las células madre adultas recolectadas se cultivan artificialmente fuera del cuerpo para formar algunos tejidos y órganos, y luego se infunden nuevamente en el cuerpo para reemplazar los tejidos y órganos enfermos del cuerpo humano. Los tejidos y órganos cultivados también se pueden utilizar como modelos de enfermedades y de pruebas de fármacos.
Terapia génica
La terapia génica se refiere a la introducción de genes normales exógenos en células diana para corregir o compensar enfermedades causadas por defectos y genes anormales para lograr fines terapéuticos. También incluye aplicaciones tecnológicas como la modificación genética. Como célula diana ideal para la terapia génica, las células madre se aíslan primero del paciente, se modifican genéticamente in vitro y se introducen genes normales en las células madre, luego las células madre transformadas se infunden en el paciente para expresar de manera estable los genes normales; el organismo y desempeñan un papel preventivo y de tratamiento de enfermedades.
Belleza y antienvejecimiento
Las "células madre adultas" son las encargadas de la función de reponer las células de los tejidos. A medida que las células envejecen y mueren, las propias células madre se diferencian y se renuevan para reponerlas.
Sin embargo, la cantidad de células madre disminuye gradualmente con la edad. La falta y el envejecimiento de las células madre son causas importantes del envejecimiento de los tejidos, órganos e incluso de todo el cuerpo. Las células madre tienen la capacidad de diferenciarse y repararse en múltiples direcciones. Pueden renovar y reemplazar constantemente las células envejecidas del cuerpo y también pueden promover la proliferación continua de células, reponiendo así constantemente el cuerpo con células sanas y frescas, haciendo que el cuerpo irradie. juventud desde adentro hacia afuera.
Problemas en la tecnología de células madre
Aunque la tecnología de células madre ha logrado grandes avances, todavía enfrenta muchos problemas que afectan la aplicación de la tecnología de células madre.
01 Cultivo de células madre
Las condiciones del cultivo de células madre son la base de la tecnología de células madre. El cultivo convencional de células madre requiere condiciones ambientales extremadamente duras. Aunque algunos investigadores han informado sobre métodos para cultivar células iPS de manera simple y eficiente sin células de trofoblasto ni suero animal, al mismo tiempo que se reduce el riesgo de infección durante el trasplante, los científicos aún enfrentan un gran problema.
02 Cuestiones morales
Desde el nacimiento de la oveja clonada Dolly en 1996, la investigación con células madre embrionarias ha sido controvertida en términos de ética, religión, moralidad, derecho y otros aspectos. lo que ha obstaculizado gravemente los avances en la tecnología de células madre en el tratamiento de enfermedades humanas. Las células IPS pueden inducir células somáticas maduras a convertirse en células madre con potencial de diferenciación, lo que hace que la tecnología de células madre ya no esté sujeta a los problemas éticos que enfrentan las células es.
03 Factores reguladores y mecanismos de diferenciación inducida
Los factores reguladores y mecanismos reguladores de la inducción de células madre aún no están claros. Para inducir un determinado tipo de tejido u órgano es necesario comprender el mecanismo y el ciclo de acción de diversas citocinas, de lo contrario se pueden obtener órganos o tejidos con funciones imperfectas. Además, no hay suficiente evidencia de investigación sobre el mecanismo y la dirección de diferenciación de las células madre en la reparación de lesiones, el problema de los falsos positivos en la terapia con células madre de regeneración miocárdica y la controversia causada por la contribución de las células madre miocárdicas positivas para c-kit a la regeneración miocárdica. regeneración en la recuperación de la función cardíaca, que ha recibido amplia atención.
04 Detección direccional
Todavía existen muchas incertidumbres sobre cómo inducir a las células madre a diferenciarse en células específicas de tejido in vitro o in vivo o convertir células somáticas en otros tipos de células a través de la célula mesodérmica. Estado, especialmente para tejidos y órganos con linajes celulares complejos como riñones y corazón. La terapia con células madre es difícil para garantizar que las células progenitoras cardíacas se diferencien en miocitos ventriculares funcionales y que las células diferenciadas puedan transportarse e integrarse en el miocardio ventricular del paciente, lo que dificulta dirigir la formación de tejidos u órganos.
05 Inducción de tumores
Científicos extranjeros han descubierto que el trasplante de células mixtas indiferenciadas puede causar tumores al inducir células nerviosas, y algunas de las células inducidas mostrarán tumorigenicidad durante el proceso de trasplante. . Los inductores utilizados actualmente incluyen Oct4, Sox2, Klf4 y c-Myc, pero también hay algunos inductores, como c-Myc, que pueden inducir la diferenciación de células madre pero aumentan significativamente la frecuencia de aparición de tumores y pueden ser tumorigénicos para las células madre humanas. .
Inducción del envejecimiento de órganos y tejidos
Aunque los tejidos u órganos inducidos por las células madre son nuevos en estructura morfológica, están sincronizados con el envejecimiento del material genético en sus núcleos. Células del paciente No se garantiza que los órganos o tejidos inducidos funcionen normalmente.
07 Rechazo inmunológico
El cuello de botella de la terapia con células madre es el rechazo inmunológico después del trasplante. Se considera que la generación de células iPS resuelve el problema del rechazo inmunológico de las células ES, pero también hay informes de que las células iPS inducen reacciones autoinmunes. Aunque los inmunosupresores se pueden utilizar para suprimir el rechazo después de un trasplante de células u órganos, el uso prolongado de inmunosupresores tiene una toxicidad significativa y otros efectos secundarios.
Con la profundización de la ciencia de las células madre, el rápido desarrollo de la tecnología de las células madre y la mejora de las leyes y regulaciones reguladoras de las células madre, la aplicación de la tecnología de las células madre en muchos campos, como el trasplante de células madre, nuevas Los fármacos celulares, la reparación de tejidos con células madre y de órganos serán cada vez más amplios, sus indicaciones aumentarán año tras año y se convertirán en una nueva e importante fuerza para resolver muchas necesidades clínicas insatisfechas, aportando nuevas esperanzas al tratamiento de muchas enfermedades que estaban indefensos en el pasado.