Stamcelle

En selvfornyende celle som deler seg og gir en celle med identisk utviklingspotensial og en avledet celle med mer begrenset utviklingspotensial. En stamcelle har delingspotensial og kan gi opphav til en ny stamcelle og en avledet celle som differensieres til andre typer celler. Stamcellene hos planter kalles initialceller.

Differensiering og spesialisering av avledete celler til forskjellige typer celler og cellevev styres via et regulert genprogram. Flere typer celler spesialiseres og termineres og man trodde at disse ikke reprogrammeres til ny celledeling. Dyr har lukket vekst og  planter har åpen vekst.

Stamceller hos dyr

En befruktet eggcelle som har fusjonert med en spermcelle og dannet en zygote deler seg noen få ganger og danner et første kuleformet stadium morula hvor alle cellene er totipotente stamceller. Totipotent vil si at de har et genprogram som gjør dem istand til å gjendanne hele organismen. Det dannes et hulrom mellom det ytre og indre cellelaget som fylles med væske fra egglederen. Ved gjentatte celledelinger dannes et blastulastadium, en blastula med et ytre cellelag, trofoblasten, som danner placenta og fester den til livmorveggen og et indre lag, kimlag, som danner ektoderm, mesoderm og endoderm hos triploblastiske dyr. Stamcellene i blastula kalles embryonale stamceller. Blastula inneholder pluripotente stamceller som kan gi opphav til alle kimlagenes  avledete  celler. men de pluripotente stamcellene er ikke totipotente. Ektoderm danner hudoverflater og nervesystem, endoderm danner det indre laget i fordøyelseskanalen, og mesoderm lager muskler, skjelett og indre organer for sirkulasjon, ekskresjon og reproduksjon. Organene er plassert i et kroppshulrom (coelom).  Celler som bare kan gi opphav til bare noen typer, men ikke hele organismen kalles unipotente stamceller.

Adulte stamceller hos voksne har mistet noen av egenskapene som finnes hos embryonale stamceller. Hematopoietiske stamceller i beinmargen er multipotente stamceller som kan lage forskjellige typer blodceller og beinvevceller..

Den amerikanske cellebiogen James Thomson klarte i 1998 å dyrke en cellelinje fra embryonale stamceller fra menneske, og i 2007 induserte pluripotente stamceller.

Embryonale stamceller fra mennesker trenger et cellelag med næringsceller og kan dyrkes på et substrat med embryonale fibroblaster fra mus som næringsceller. Næringsmediet må inneholde alle vekstkomponentene en celle trenger for å vokse og i tillegg spesielle vekstfaktorer.

Japaneren Shinya Yamanaka viste at det var mulig å omprogrammere differensierte celler tilbake til stamceller  fikk sammen med John B Gurdon nobelprisen i fysiologi eller medisin i 2012 «for oppdagelsen at modne celler kan bli reprogrammert til å bli pluripotente». Noen homeodomene transkripsjonsfaktorer som Oct-4 (oktamerbindende transkripsjonsfaktor) deltar når stamceller fornyer seg, sammen med transkripsjonsfaktoren Sox-2 (sexbestemmende region Y) boks 2) og det RNA-bindende proteinet Lin-28.

Figur. En stamcelle kan regenerere seg selv og gi en avledet celle som kan differensieres og spesialisers til forskjellig celletyper.

Thomson, JA et al.: Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts. Science 282 (5391) (1998)1145-1147. DOI: 10.1126/science.282.5391.1145.

Takahashi, K &Yamanaka S: Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell 126 (2006) 663-676.

Yu J et al.: Induced pluripotent stem cell lines derived from human somatic cells.

 Science. 318 (5858) (2007) 1917–1920. doi:10.1126/science.1151526

Tilbake til hovedside

Publisert 5. jan. 2021 15:52 - Sist endret 6. jan. 2021 16:47