Beitrag der Biotechnologie zur Medizin

Beitrag der Biotechnologie zur Medizin

Die Biotechnologie hat sich in mehrfacher Hinsicht als Segen für die medizinische Wissenschaft erwiesen. Sei es bei der Verbesserung der Immunität gegen Krankheiten oder bei der Bereitstellung genetisch verbesserter Behandlungen von Krankheiten, ist die Biotechnologie zu einem untrennbaren Teil der medizinischen Welt geworden.

Tatsächlich hat die Entwicklung von Humaninsulin, dem ersten gentechnisch hergestellten Wirkstoff, den Beginn einer äußerst erfolgreichen Ära der genetischen Anwendungen in der Medizin markiert. Lassen Sie uns diese Anwendungen im Detail untersuchen.

Nachweis von genetischen Erkrankungen:

Die wirksame Behandlung einer Krankheit hängt von ihrer korrekten Diagnose ab. Die Schulmedizin bietet wenig Garantie für eine genaue Erkennung, und die Diagnose enthält immer ein Element der Wahrscheinlichkeit. Die neuen Techniken der Gentechnik ermöglichen jedoch eine genaue Diagnose, indem einzelne Gene in einer Kette von Tausenden von Genen durch "Gensonden" lokalisiert und analysiert werden. Dies sind die DNA-Segmente, die mit den DNA-Segmenten der einzelnen Gene übereinstimmen und damit binden. Ihre Bindung kann nur durch Markierung dieser DNA-Segmente nachgewiesen werden.

Solche Sonden werden verwendet, um DNA-Sequenzen zu erkennen, die mit genetischen Erkrankungen assoziiert sind. In kleinen Gewebeproben von Patienten oder sogar von Embryonen durch Amniozentese können nun Gene für eine Vielzahl genetischer Bedingungen nachgewiesen werden. Diese DNA-Sonden können auch zur Identifizierung von Krankheitsorganismen verwendet werden und werden in Tests verwendet, bei denen möglicherweise keine Antikörper verwendet werden können.

Monoklonale Antikörper und Diagnose:

Antikörper sind Proteine, die ein Körper erzeugt, um gegen eine Krankheit oder eine Infektion zu kämpfen. Diese Antikörper werden von weißen Blutkörperchen als Reaktion auf eine Erkrankung, die einen Organismus oder eine Infektion verursacht, produziert, die der Körper als fremd erkennt.

Antikörper binden sich an diese Fremdsubstanzen, wenn sie im Blut zirkulieren, und verhindern so, dass sie den Körper schädigen. Diese Antikörper binden an das spezifische Protein (Antigen), das ihre Produktion ausgelöst hat. Sie können aus dem Blut immunisierter Tiere gewonnen und schließlich zu Diagnose- und Forschungszwecken verwendet werden.

Es gibt zwei Arten von Antikörpern. Polyklonale Antikörper sind nicht spezifisch und können viele Proteine ​​gleichzeitig erkennen. Monoklonale Antikörper erkennen nur eine bestimmte Art von Protein. Antikörper, insbesondere die monoklonalen, werden heutzutage häufig für diagnostische Zwecke verwendet. Einige der Bereiche, in denen sie eine breitere Anwendung finden, umfassen Schwangerschaftstests, Krebsvorsorgeuntersuchungen und die Diagnose von viraler Gastroenteritis, Hepatitis B, Mukoviszidose und sexuell übertragbaren Krankheiten wie AIDS.

Therapeutische Medikamente:

Moderne Impfstoffe haben bereits dazu beigetragen, Krankheiten wie Pocken auszurotten und die Exposition gegenüber Polio, Typhus, Tetanus, Masern, Hepatitis, Rotavirus und anderen gefährlichen Infektionen zu reduzieren. Standardimmunisierungsmethoden sind jedoch schlecht, wenn sie gegen eine bestimmte Krankheit gerichtet sind. Genetisches Material, dh DNA und RNA, kann zur Entwicklung verbesserter Impfstoffe verwendet werden.

Die rekombinante DNA-Technologie erleichtert das Design und die Massenproduktion solcher Modelle sowie eine höhere Lagerstabilität. Da diese Impfstoffe so konstruiert werden können, dass sie Gene verschiedener Erregerstämme tragen, können sie gleichzeitig Immunität gegen mehrere andere Stämme auf einmal schaffen.

Die Idee, dass Gene für die Herstellung von Impfstoffen verwendet werden könnten, wurde in den 1950er und 1960er Jahren diskutiert. Erste Studien zeigten, dass genetisches Material, wenn es in die Zelle eines Tieres gelangt, zur Synthese der kodierten Proteine ​​und der gegen diese Proteine ​​gerichteten Antikörper führt.

Krankheitsverursachende Organismen tragen auf ihrer Oberfläche Antigene, die den Abwehrmechanismus des Körpers auslösen und so dazu beitragen, die Schädigung des Körpers zu kontrollieren. Im ganzen menschlichen Körper gefundene spezielle Zellen produzieren Antikörper und Antigene.

Diese Zellen erkennen die Form einer bestimmten Determinantengruppe des Antigens und produzieren spezifische Antikörper, um nicht nur die Vielzahl mikrobieller Invasionen zu bekämpfen, sondern auch eine unbegrenzte Anzahl synthetischer Chemikalien. Kurz gesagt, das Säugetiersystem kann nahezu jedes Fremdmolekül, das in das System gelangt, binden und deaktivieren.

Impfstoffe werden aus lebenden oder toten Mikroorganismen hergestellt, die zur Stimulierung ihrer Immunität in den menschlichen oder tierischen Körper eingebracht werden können. Sie können Infektionserreger nachahmen und dem Körper helfen, schützende Immunreaktionen zu entwickeln.

Im großen Maßstab waren Impfstoffe eine wichtige Kraft bei der Bekämpfung von Mikrobenerkrankungen in Gemeinden. Das Hauptziel der Impfstoffforschung ist die Identifizierung und Charakterisierung der einzelnen Antigene von Infektionserregern, die zur Entwicklung einer Immunreaktion beitragen können.

Der Impfstoff gegen Polio hat die Krankheit fast aus der Welt eliminiert. Die Impfstoffe gegen Typhus und Cholera sind jedoch immer noch nicht sehr wirksam und werden derzeit bearbeitet. Im Rahmen der Forschung werden Impfstoffe gegen Krankheiten wie Syphilis, Serumhepatitis, Malaria und viele andere entwickelt. Die Erforschung der Impfung gegen HIV wird jetzt weltweit durchgeführt. Impfstoffe gegen bakterielle und parasitäre Krankheiten haben ebenfalls große Fortschritte gemacht.

Biopharmazeutika:

Viele pharmazeutische Produkte sind Verbindungen, die entweder aus synthetischen chemischen Prozessen oder aus natürlichen Quellen wie Pflanzen und Mikroorganismen stammen oder Kombinationen von beiden. Solche Verbindungen werden verwendet, um wesentliche Körperfunktionen zu regulieren und krankheitsverursachende Organismen zu bekämpfen.

Nun werden Anstrengungen unternommen, die körpereigenen Regulationsmoleküle zu nutzen, die normalerweise in sehr geringen Konzentrationen vorkommen. Einige dieser Verbindungen wurden in begrenzter Menge aus Organen von Leichen oder Blutbanken gewonnen. Die Gentechnik wird jetzt als praktisches Mittel zur Erzeugung einiger dieser knappen Moleküle in größeren Mengen erkannt.

Dies beinhaltet das Einfügen des notwendigen aus dem Menschen stammenden Genkonstrukts in einen geeigneten Wirtsmikroorganismus, der ein therapeutisches Protein (Biopharmazeutikum) in Mengen produziert, die sich auf den Operationsumfang beziehen. Bei solchen Produkten besteht kein Risiko einer Kontamination durch Extraktion von Kadavern (wie die degenerative Gehirnerkrankung). Die Creulzfelt-Jakob-Krankheit wurde auch mit der Verabreichung von menschlichem Hormon aus früher Extraktion in Verbindung gebracht.

Die erfolgreiche Entwicklung von Biopharmazeutika erfordert:

1. Fortgeschrittene biochemische oder biomedizinische Forschung zur Identifizierung und Charakterisierung der natürlichen Verbindungen.

2. Qualifizierte Molekularbiologie und Klonierungstechnologie, um die relevanten Gensequenzen zu identifizieren und sie in einen Säugetier- oder mikrobiologischen Wirt einzuführen.

3. Bioprozess-Technologie zum Züchten der Organismen, um die ausgewählten Verbindungen zu isolieren, zu konzentrieren und zu reinigen.

4. Klinische und Marketingexpertise.

Lassen Sie uns nun einige der wichtigen Biopharmazeutika diskutieren, die bereits verwendet werden:

Insulin:

Millionen Menschen leiden an Diabetes aufgrund von Insulinmangel. Diese Patienten müssen auf die externe Insulinzufuhr angewiesen sein. Konventionell war das von Diabetikern verwendete Insulin aus Schweinen und Rindern extrahiert worden. Dies wurde aufgrund der nachteiligen Nebenwirkungen eingestellt. Wir verwenden jetzt rekombinantes Humaninsulin, das frei von jeglicher Kontamination ist und sich als äußerst wirksam gegen die Krankheit erwiesen hat.

Somatostatin:

Es ist äußerst schwierig, dieses Wachstumshormon von Tieren zu isolieren. Die Klonierung des menschlichen Gens für Somatostatin in ein Bakterium hat jedoch seine Produktion in großem Maßstab ermöglicht. Dies hat sich als ein Segen für die Behandlung von Hypophysen-Zwergwuchs erwiesen, der aufgrund des Mangels dieses Hormons auftritt.

Interferon's:

Interferone sind Glykoproteine ​​(Proteine ​​mit angebundenen Zuckermolekülen), von denen angenommen wird, dass sie bei der Bekämpfung vieler Arten von Virusinfektionen, einschließlich der Erkältung, eine Rolle spielen. Sie hemmen auch das Wachstum von Krebszellen und regen die natürliche Immunabwehr des Körpers gegen sie an.

Im Jahr 1957 erkannten zwei britische Forscher diese Interferone als im Körper produzierte Substanzen, die die Zellen gegen Virenbefall resistent machen könnten. Die Knappheit dieser Verbindungen hat jedoch die Bemühungen, das Ausmaß ihrer Wirksamkeit zu verstehen, ständig behindert. In letzter Zeit konnten wir mit modernen Techniken Interferon-Moleküle herstellen, die verschiedene Infektionen bekämpfen.

Lymphokine:

Hierbei handelt es sich um Proteine, die von Lymphozyten (einem Teil des körpereigenen Immunsystems) produziert werden und für Immunreaktionen wichtig sind. Sie haben die Fähigkeit, die Fähigkeit des Immunsystems zur Bekämpfung von Infektionen, Krankheiten und Krebs zu stärken und wiederherzustellen. Interlukin-2 ist das am häufigsten verwendete Lymphokin, das gentechnisch hergestellt wird.

Jede dieser Verbindungen hat Wissenschaftlern dabei geholfen, ein neues Niveau realistischer Arzneimittelverabreichung zu erreichen. Die rekombinante DNA-Technologie hat die Synthese großer Mengen dieser Produkte ermöglicht. Diese molekulare Pharmazie wird auch bei der Herstellung von Humanarzneimitteln bei transgenen Tieren recht erfolgreich.

Gentherapie:

Diese vielversprechende Technologie verwendet Gene als Arzneimittel zur Korrektur erblicher genetischer Erkrankungen. Mit der Gentherapie kann ein fehlerhaftes oder fehlendes Gen ersetzt werden, um die genetischen Ursachen einer Krankheit zu korrigieren. Dies geschieht durch Bestimmung der Funktion des normalen Gens in menschlichen Zellen, der Art des Proteins, das die Zelle anweisen soll, und dem Niveau, der Menge und dem Zeitpunkt der Proteinbildung. Dies kann weiter darauf hinweisen, ob das richtige Protein zur richtigen Zeit oder am richtigen Ort gebildet wird und wie den Auswirkungen eines Ausfalls begegnet werden kann.

Es gibt zwei Arten von Gentherapie: Keimzell-Gentherapie und Somatische Zell-Gentherapie. Bei der Keimzellentherapie richten sich die Veränderungen auf die individuelle genetische Ausstattung und können an die Nachkommen weitergegeben werden. Bei der Somatic Cell Gene Therapy werden dagegen funktionelle Gene in Körperzellen eingebracht, denen diese fehlen. Die Wirkungen der Therapie werden nicht an die nachfolgende Generation weitergegeben.

Der klassische Fall der frühesten zugelassenen Gentherapie war der eines vierjährigen Ashanti DeSilva, der mit einer seltenen genetischen Erkrankung namens Severe Combined Immune Deficiency (SCID) geboren wurde. Ashanti hatte ein schwaches Immunsystem, das sie für jeden vorbeiziehenden Keim anfällig machte. Mit dieser Krankheit geborene Kinder entwickeln in der Regel überwältigende Infektionen und überleben selten das Erwachsenenalter.

Auch Ashanti war gezwungen, ein Klosterleben zu führen, den Kontakt mit Menschen außerhalb ihrer Familie zu vermeiden, sich auf die sterile Umgebung ihres Hauses zu beschränken und gegen häufige Krankheiten mit massiven Mengen an Antibiotika zu kämpfen. Durch Gentherapie entfernten die Ärzte die weißen Blutkörperchen aus ihrem Körper und ließen sie im Labor wachsen.

Diese Zellen wurden dann wieder mit dem fehlenden Gen inseriert und die genetisch modifizierten Blutzellen wurden wieder in den Blutkreislauf des Patienten infundiert. Labortests haben gezeigt, dass die Therapie das Immunsystem von Ashanti erheblich gestärkt hat und sie jetzt ein normales Leben führt.

Die Haupttherapie der Gentherapie ist die Korrektur von Einzeldefekten wie Mukoviszidose und Hämophilie, für die noch keine wirksame Heilung verfügbar ist. Die wirksame Anwendung dieser Therapie erfordert jedoch ein tiefes Verständnis des Mechanismus, durch den das defekte (ungewöhnliche) Gen seine Wirkung auf das Individuum ausübt.

Eine andere interessante Anwendung der Gentherapie erscheint auf dem Gebiet der Augenerkrankungen wie der diabetischen Retinopathie. Erste Studien deuten darauf hin, dass die Gentherapie Diabetiker vor dem Verlust des Sehvermögens durch Überwachsen und Durchsickern von Blutgefäßen schützen könnte.

DNA-Fingerabdruck-Methode:

Die Entwicklung der DNA-Fingerprinting-Technik hat sich als äußerst wichtig für die Identifizierung von Straftätern und die Feststellung der Abstammung erwiesen. Das Grundprinzip dieser Technik beruht auf der Tatsache, dass keine zwei Individuen dieselbe genetische Zusammensetzung haben können.

Die DNA-Fragmente der betreffenden Person können unter Verwendung eines Restriktionsenzyms einer Gewebe- oder Blutprobe entnommen werden. Dieses Fragment kann dann untersucht werden, um die genaue genetische Zusammensetzung des Individuums festzustellen. Diese Technik bietet eine so hohe Polymorphie, dass die Möglichkeit, dass zwei Personen die gleichen DNA-Eigenschaften haben, sehr gering ist.

Pränatale Diagnose von Erbkrankheiten:

Die molekulare Genetik ist bei der vorgeburtlichen Diagnose erblicher Erkrankungen wie Hämoglobinopathien von Bedeutung. Zum Beispiel wurde 1978 die Technik zur Analyse der DNA zur Diagnose der Sichelzellenanämie aus den Fruchtwasserzellen entwickelt.

Geweberegeneration:

Hauttransplantation:

Die Haut ist wahrscheinlich eines der wenigen Organe, das künstlich aus Zellkulturen synthetisiert werden kann und für die Transplantation verwendet werden kann, wenn sie stark beschädigt ist. Hautzellen (Keratinozyten) machen neunzig Prozent der Epidermis der Haut aus. Die Proliferation dieser Zellen wird durch Fibroblasten in der Hautschicht der Haut erleichtert.

Fibroblasten eignen sich zur Kultivierung von Hautzellen. Diese Fibroblastenzellen, 3T3-Zellen genannt, werden zusammen mit den erforderlichen Chemikalien und Stammzellen verwendet. Allerdings vermehren sich nur etwa ein bis zehn Prozent der Epidermiszellen. Die Kultivierung auf frische Medien führt zu einem weiteren Wachstum dieser Zellen.

Die Hauttransplantation ermöglicht eine schnelle Erholung und Normalisierung geschädigter Haut. Regenerierte Keratinozyten wurden auch verwendet, um eine Reihe anderer Krankheiten zu heilen. Zum Beispiel können Hautnarben unter Verwendung von kultivierter Haut entfernt werden, und kultivierte orale Keratinozyten können verwendet werden, um das Epithel des Mundes zu regenerieren.

Kultivierte Harnröhrenkeratinozyten wurden verwendet, um angeborene Penisdefekte zu reparieren. Chronische Geschwüre wurden auch mit erfolgreichen kulmierten Transplantaten behandelt, und Allographen (Haut von einem anderen Individuum) konnten diese Geschwüre heilen.

Fruchtbarkeitskontrolle:

Indische Wissenschaftler haben erfolgreich Medikamente wie Centchroman gegen Antifertilität (Verhütungsmittel) entwickelt, die hervorragende Ergebnisse ohne Nebenwirkungen gezeigt haben. Immunologische Ansätze wurden auch zur Entwicklung von Impfstoffen gegen Fertilität verwendet.

Impfstoffe gegen die Geburt wurden nun mit dem Hormon HCG (Human Chorionic Gonadotrophin) entwickelt. Der Impfstoff löst Antikörper gegen Tetanus und Schwangerschaftshormon HCG aus. Dies hat die Auswirkungen von Tetanus, der in Indien aufgrund unhygienischer Bedingungen, insbesondere im ländlichen Sektor, eine Hauptursache für Todesfälle darstellt, erheblich reduziert.

Genetische Beratung:

Diese Anwendung ist aufgrund der zunehmenden Sensibilisierung von Menschen aufgetaucht, die möchten, dass ihre Kinder von angeborenen Krankheiten frei sind. Ein genetischer Berater informiert den Patienten über die Folgen eines bestimmten genetischen Defekts.

Durch verschiedene Tests von Fruchtwasser können diese angeborenen Erkrankungen untersucht und die erzielten Ergebnisse mit dem Patienten besprochen werden. Auf diese Weise können angehende Eltern frühzeitig über den Defekt des Fötus nachdenken.

Präimplantationsdiagnostik:

Vor der Implantation Die genetische Diagnose (PID) wurde eingeführt, als mit Hilfe der assistierten Fortpflanzungstechnologie (ART) die Nabelschnurstammzellen eines noch ungeborenen (nur Fötus) zur Heilung eines sechsjährigen Patienten mit Fanconi-Anämie verwendet wurden. Als der Fötus nur ein Ball aus Blastomerzellen war, trennten Forscher am Reproductive Genetic Institute des Illinois Masonic Medical Center einige dieser Zellen.

Diese Zellen wurden analysiert und nicht nur als frei von Fanconi-Anämie-Gen gefunden, sondern auch im Hinblick auf humane Leukozytenantigene (HLA). Die Forscher implantierten den Rest der Kugel aus Blastomerzellen wieder in die Gebärmutter der Mutter. Die Mutter brachte ein gesundes Kind zur Welt. Nach einem Monat wurden seine Nabelschnurstammzellen in seine Schwester infundiert.

Möglich wurde dieser Prozess durch einen inhärenten Entwicklungsprozess, der als "unbestimmte Spaltung" bezeichnet wird. Wie jedes andere Wirbeltier kann sich ein achtzelliger menschlicher Embryo (bekannt als Pro-Embryo) weiterentwickeln, selbst nachdem eine oder zwei Zellen entfernt wurden.

Bei der PID werden Embryonen, die für die In-vitro-Fertilisation erhalten wurden, zahlreichen Tests (Biopsien) unterzogen. Als nächstes wird die genetische Ausstattung gründlich untersucht und nur die Zellen, die frei von genetischen Erkrankungen sind, werden zurück an die Mutter übertragen. Diese Technik ist eine große Hilfe bei der Diagnose genetischer Störungen.

Pharmakogenomik:

Die Intervention molekularer Instrumente im pharmazeutischen Bereich hat zu einem neuen Bereich der Pharmacogenomics geführt. Pharmacogenomics vereint die pharmazeutischen Wissenschaften und die Genetik und kombiniert traditionelle pharmazeutische Wissenschaften einschließlich Biochemie, die molekulare Struktur des Gens sowie dessen Verhalten und Funktion auf Proteinebene.

Im Wesentlichen wird untersucht, wie die genetische Ausstattung eines Individuums die Reaktion des Körpers auf Medikamente beeinflusst. Dieses aufstrebende Feld ist vielversprechend für den Tag, an dem es möglich sein wird, Medikamente für jeden Patienten an seine genetische Architektur anzupassen.

Einige der Bereiche, in denen die Pharmakogenomik eine bedeutende Rolle spielen kann, sind:

Effektive Medikamente:

Mit molekularen Werkzeugen können Pharmafirmen Arzneimittel entwickeln, die auf Proteinen, Enzymen und RNA-Molekülen basieren, die mit Genen und Krankheiten in Verbindung stehen. Dies hilft bei der gezielten Entdeckung und Verabreichung von Medikamenten. Die Abgabe derartiger hochpräziser Arzneimittel führt nicht nur zu maximalen therapeutischen Anwendungen, sondern reduziert auch den Schaden benachbarter gesunder Zellen.

Wirksame Impfstoffe:

DNA- und RNA-basierte Impfstoffe weisen eine höhere Effizienz auf. Diese aktivieren nicht nur das Immunsystem des Einzelnen, sondern tragen auch dazu bei, das Infektionsrisiko zu vermeiden. Solche rekombinanten Impfstoffe sind kostengünstig, leicht zu lagern und können so konstruiert werden, dass sie natürliche Stämme eines Erregers in einem Schuss aufnehmen können.

Targeting Drug Discovery:

Mit Genom-Targets können neue Therapien entwickelt werden. Diese neuen Medikamente können an bestimmten genetischen Bevölkerungsgruppen getestet werden. Dies wird auch die Kosten und das potenzielle Risiko von klinischen Studien reduzieren, indem nur Patienten angesprochen werden, die auf ein Medikament ansprechen können.

Sicherere Drogen:

Anstatt die herkömmliche Methode des Abgleichens von Patienten mit der richtigen Art von Medikamenten anzuwenden, können Ärzte nun die genetische Zusammensetzung eines Patienten analysieren und eine geeignete mögliche medikamentöse Therapie verschreiben. Diese Medikamente der neuen Generation werden auch die Genesung beschleunigen.

Krankheit Screening:

Informationen über den genetischen Code eines Patienten, sein Verhalten, seinen Lebensstil und seine Umgebung können verwendet werden, um ihn frühzeitig über das Auftreten von Krankheiten zu warnen. Dies erleichtert eine sorgfältige Überwachung und Behandlung in einem geeigneten Stadium, um den Schaden zu minimieren.

Bestimmung der Arzneimitteldosierung:

Ärzte verschreiben in der Regel die Dosierung von Medikamenten je nach Gewicht und Alter der Patienten. Dies kann durch Dosierungen ersetzt werden, die auf der Genetik der Person beruhen, dh wie gut der Körper die Medizin verarbeitet und wie viel Zeit sie für den Stoffwechsel benötigt. Dies erhöht den therapeutischen Wert des Arzneimittels und trägt dazu bei, das Risiko einer Überdosierung zu verhindern.

Gen-Profiling:

Moderne biotechnologische Werkzeuge haben den medizinischen Bereich praktisch revolutioniert. Ein solches Werkzeug, der Microarray, hat sich als außerordentlich vorteilhaft erwiesen. Diese Technik ermöglicht es, die molekularen Unterschiede zwischen den verschiedenen exprimierten Genen zu bestimmen.

Das detaillierte molekulare Bild, das durch diese Technik erhalten wird, wird bei der Entwicklung molekularer Arzneimittel hilfreich sein, genau wie hochauflösende radiographische Bildgebungsverfahren die Behandlung von Krankheiten auf anatomischer Ebene unterstützt haben. Eine der jüngsten Studien, bei denen die Genexpression basierend auf DNA-Mikroarrays verwendet wurde, betraf die molekulare Klassifizierung von Krebs.

Es wurde berichtet, dass die Profilierung bei der Unterscheidung verschiedener pathologischer Stämme, wie akute myeloische Leukämie und akute lymphoblastische Leukämie, auf der Grundlage ihres unterschiedlichen Genexpressionsmusters half. DNA-Mikroarrays haben auch dazu beigetragen, andere neue Krankheiten aufzudecken.

Stammzellen und ihre Anwendungen:

Stammzellen sind die Zellen, die sich für unbestimmte Zeit in Kultur teilen können, um spezialisierte Zellen zu bilden. Wir alle wissen, dass die menschliche Entwicklung beginnt, wenn ein Sperma ein Ei befruchtet und eine einzelne Zelle (Embryo) erzeugt, die einen ganzen Organismus bilden kann.

Embryonale Stammzellen sind die Zellen, aus denen 210 verschiedene Gewebearten im menschlichen Körper entstehen können. Eine einzelne Stammzelle kann zwar zu mehr spezialisierten Zellen führen, sie kann jedoch nicht den gesamten Menschen bilden. Diese Zellen werden pluripotente Zellen genannt - da sie in der Lage sind, die meisten Gewebe eines Organismus zu bilden.

Da sich Stammzellen in verschiedene Arten von Geweben differenzieren können, könnten diese für die „Zelltherapie“ verwendet werden. Stammzellen können stimuliert werden, um sich zu einer spezialisierten Zelle zu entwickeln, und bieten somit die Möglichkeit einer erneuerbaren Quelle für den Ersatz erkrankter / beschädigter Zellen und Gewebe.

Es kann viele Krankheiten wie Parkinson- und Alzheimer-Erkrankungen, Schlaganfälle, Verbrennungen, Herzkrankheiten, Diabetes, Arthrose, rheumatoide Arthritis heilen. Malignome, angeborene Stoffwechselstörungen und vieles mehr. Zum Beispiel kann die Transplantation gesunder Herzmuskelzellen neue Hoffnung für Patienten schaffen, die an einer Herzerkrankung leiden, deren Herzen nicht mehr ausreichend pumpen können.

Stammzellstudien haben die Hoffnung geweckt, aus menschlichen Stammzellen Herzmuskelzellen zu entwickeln und diese in ausfallenden Herzmuskel zu transplantieren, um die Funktion des ausfallenden Herzens zu verstärken. Eine weitere wichtige Krankheit ist der Typ-I-Diabetes, bei dem die Insulinproduktion durch spezialisierte Pankreaszellen, sogenannte Inselzellen, unterbrochen wird.

Studien legen nahe, dass die Transplantation entweder des gesamten Pankreas oder der isolierten Insel die Notwendigkeit von Insulininjektionen ersetzen könnte. Aus Stammzellen gewonnene Inselzelllinien können für die Diabetesforschung und schließlich für die Transplantation verwendet werden. Die Stammzellbiologie hat ein großes Potenzial, um viele Leben zu retten.


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