Komórki macierzyste i reprogramowanie komórek somatycznych – wybrane zagadnienia
PDF (Język Polski)

Keywords

indukowane komórki pluripotentne
embrionalne komórki macierzyste
proces reprogramowania
medycyna regeneracyjna
czynniki reprogramujące

How to Cite

Wróblewska, J. P. (2018). Komórki macierzyste i reprogramowanie komórek somatycznych – wybrane zagadnienia. Letters in Oncology Science, 15(1), 35–42. https://doi.org/10.21641/los.15.1.62

Abstract

Historia badań nad komórkami macierzystymi (embryonic stem cells, ES) sięga początków XX wieku. Już wtedy obserwowano komórki, które w organizmie myszy tworzyły specyficzny, wysoce zróżnicowany guz nowotworowy - potworniak. Jednakże dopiero druga połowa XX wieku przyniosła znaczący postęp w badaniach, co zaowocowało uzyskaniem pierwszych linii komórek macierzystych w hodowli in vitro. Poznanie cech charakterystycznych i potencjału komórek ES wzbudziło ogromne nadzieje na wykorzystanie komórek macierzystych nie tylko w badaniach podstawowych, ale przede wszystkim w nowo rozwijającej się gałęzi medycyny – medycynie regeneracyjnej. Jednakże ze względu na etyczne kwestie związane ze sposobem pozyskiwania komórek ES, badania tego typu nie miały większych szans na powodzenie. Przełom nastąpił w 2006 roku, po opracowaniu metody uzyskiwania indukowalnych komórek pluripotentnych (induced pluripotent stem cells, iPSC) na drodze reprogramowania komórek somatycznych. Komórki iPS posiadają wszystkie zalety komórek ES, jednakże ich pozyskiwanie nie jest obarczone restrykcjami prawnymi i etycznym. Daje to nadzieję na szybki postęp badań z zakresu medycyny regeneracyjnej i terapii komórkowej, zwłaszcza w przypadku chorób dotychczas uznawanych za nieuleczalne.

https://doi.org/10.21641/los.15.1.62
PDF (Język Polski)

References

Jackson EB, Brues AM. Studies on a Transplantable Embryoma of the Mouse. Cancer Research. 1941;1:494-498.

Martin GR. Isolation of a pluripotent cell line from early mouse embryos cultured in medium conditioned by teratocarcinoma stem cells. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1981;78:7634-7638.

Evans MJ, Kaufman MH. Establishment in culture of pluripotential cells from mouse embryos. Nature. 1981;292:154-156.

Briggs R, King TJ. Transplantation of Living Nuclei From Blastula Cells into Enucleated Frogs' Eggs. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1952;38:455-463.

King TJ, Briggs R. Serial transplantation of embryonic nuclei. Cold Spring Harbor symposia on quantitative biology. 1956;21:271-290.

Di Berardino MA, Orr NH. Genomic potential of erythroid and leukocytic cells of Rana pipiens analyzed by nuclear transfer into diplotene and maturing oocytes. Differentiation; research in biological diversity. 1992;50:1-13.

DiBerardino MA, Hoffner NJ. Gene reactivation in erythrocytes: nuclear transplantation in oocytes and eggs of Rana. Science. 1983;219:862-864.

DiBerardino MA, Mizell M, Hoffner NJ et al. Frog larvae cloned from nuclei of pronephric adenocarcinoma. Differentiation; research in biological diversity. 1983;23:213-217.

Gurdon JB. Multiple genetically identical frogs. The Journal of heredity. 1962;53:5-9.

Gurdon JB. The developmental capacity of nuclei taken from intestinal epithelium cells of feeding tadpoles. Journal of embryology and experimental morphology. 1962;10:622-640.

Gurdon JB. Adult frogs derived from the nuclei of single somatic cells. Developmental biology. 1962;4:256-273.

Tarkowski AK. Nucleo-cytoplasmic interactions in oogenesis and early embryogenesis in the mouse. Progress in clinical and biological research. 1982;85 Pt A:407-416.

Tarkowski AK, Balakier H. Nucleo-cytoplasmic interactions in cell hybrids between mouse oocytes, blastomeres and somatic cells. Journal of embryology and experimental morphology. 1980;55:319-330.

Czolowska R, Waksmundzka M, Kubiak JZ et al. Chromosome condensation activity in ovulated metaphase II mouse oocytes assayed by fusion with interphase blastomeres. Journal of cell science. 1986;84:129-138.

Wilmut I, Schnieke AE, McWhir J et al. Viable offspring derived from fetal and adult mammalian cells. Nature. 1997;385:810-813.

Wakayama T, Perry AC, Zuccotti M et al. Full-term development of mice from enucleated oocytes injected with cumulus cell nuclei. Nature. 1998;394:369-374.

Takahashi K, Yamanaka S. Induction of Pluripotent Stem Cells from Mouse Embryonic and Adult Fibroblast Cultures by Defined Factors. Cell. 2006;126:663-676.

Takahashi K, Tanabe K, Ohnuki M et al. Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell. 2007;131:861-872.

Bayart E, Cohen-Haguenauer O. Technological overview of iPS induction from human adult somatic cells. Current gene therapy. 2013;13:73-92.

Kim JB, Greber B, Arauzo-Bravo MJ et al. Direct reprogramming of human neural stem cells by OCT4. Nature. 2009;461:649-643.

Ho PJ, Yen ML, Lin JD et al. Endogenous KLF4 expression in human fetal endothelial cells allows for reprogramming to pluripotency with just OCT3/4 and SOX2--brief report. Arteriosclerosis, thrombosis, and vascular biology. 2010;30:1905-1907.

Lai MI, Wendy-Yeo WY, Ramasamy R et al. Advancements in reprogramming strategies for the generation of induced pluripotent stem cells. Journal of assisted reproduction and genetics. 2011;28:291-301.

Huangfu D, Maehr R, Guo W et al. Induction of pluripotent stem cells by defined factors is greatly improved by small-molecule compounds. Nature biotechnology. 2008;26:795-797.

Menendez S, Camus S, Izpisua Belmonte JC. p53: guardian of reprogramming. Cell cycle. 2010;9:3887-3891.

Zhou W, Freed CR. Adenoviral Gene Delivery Can Reprogram Human Fibroblasts to Induced Pluripotent Stem Cells. STEM CELLS. 2009;27:2667-2674.

Nishimura K, Sano M, Ohtaka M et al. Development of defective and persistent Sendai virus vector: a unique gene delivery/expression system ideal for cell reprogramming. The Journal of biological chemistry. 2011;286:4760-4771.

Okita K, Hong H, Takahashi K et al. Generation of mouse-induced pluripotent stem cells with plasmid vectors. Nat Protocols. 2010;5:418-428.

Su R, Neises A, Zhang X-B. Generation of iPS Cells from Human Peripheral Blood Mononuclear Cells Using Episomal Vectors: Humana Press; 2014:1-13.

Sommer CA, Sommer AG, Longmire TA et al. Excision of Reprogramming Transgenes Improves the Differentiation Potential of iPS Cells Generated with a Single Excisable Vector. STEM CELLS. 2010;28:64-74.

Woltjen K, Michael IP, Mohseni P et al. piggyBac transposition reprograms fibroblasts to induced pluripotent stem cells. Nature. 2009;458:766-770.

Robinton DA, Daley GQ. The promise of induced pluripotent stem cells in research and therapy. Nature. 2012;481:295-305.

Lin S-L, Chang DC, Lin C-H et al. Regulation of somatic cell reprogramming through inducible mir-302 expression. Nucleic Acids Research. 2011;39:1054-1065.

Amit M, Carpenter MK, Inokuma MS et al. Clonally derived human embryonic stem cell lines maintain pluripotency and proliferative potential for prolonged periods of culture. Developmental biology. 2000;227:271-278.

Masip M, Veiga A, Izpisúa Belmonte JC et al. Reprogramming with defined factors: from induced pluripotency to induced transdifferentiation. Molecular Human Reproduction. 2010;16:856-868.

Wesselschmidt RL. The teratoma assay: an in vivo assessment of pluripotency. Methods in molecular biology. 2011;767:231-241.

Lund RJ, Narva E, Lahesmaa R. Genetic and epigenetic stability of human pluripotent stem cells. Nature reviews Genetics. 2012;13:732-744.

Cantz T, Martin U. Induced pluripotent stem cells: characteristics and perspectives. Adv Biochem Eng Biotechnol. 2010;123:107-126.

Chen C, Xiao SF. Induced pluripotent stem cells and neurodegenerative diseases. Neurosci Bull. 2011;27:107-114.

Lengerke C, Daley GQ. Disease models from pluripotent stem cells. Ann N Y Acad Sci. 2009;1176:191-196.

Zhang D, Jiang W, Liu M et al. Highly efficient differentiation of human ES cells and iPS cells into mature pancreatic insulin-producing cells. Cell Res. 2009;19:429-438.

Lim SY, Sivakumaran P, Crombie DE et al. Trichostatin A Enhances Differentiation of Human Induced Pluripotent Stem Cells to Cardiogenic Cells for Cardiac Tissue Engineering. Stem Cells Translational Medicine. 2013;2:715-725.

Hoxha E, Kishore R. Induced pluripotent cells in cardiovascular biology: epigenetics, promises, and challenges. Prog Mol Biol Transl Sci. 2012;111:27-49.

Matsui T, Akamatsu W, Nakamura M et al. Regeneration of the damaged central nervous system through reprogramming technology: Basic concepts and potential application for cell replacement therapy. Exp Neurol. 2012; pii: S0014-4886(12)00378-0.

Suchorska WM, Augustyniak E, Richter M et al. Comparison of Four Protocols to Generate Chondrocyte-Like Cells from Human Induced Pluripotent Stem Cells (hiPSCs). Stem Cell Rev and Rep. 2016:1-10.

Cherry ABC, Daley GQ. Reprogrammed Cells for Disease Modeling and Regenerative Medicine. Annual Review of Medicine. 2013;64:277-290.

Hanna J, Wernig M, Markoulaki S et al. Treatment of sickle cell anemia mouse model with iPS cells generated from autologous skin. Science. 2007;318:1920-1923.

Xu D, Alipio Z, Fink LM et al. Phenotypic correction of murine hemophilia A using an iPS cell-based therapy. Proc Natl Acad Sci U S A. 2009;106:808-813.

Wszyscy autorzy pracy muszą wyrazić pisemną zgodę na jej publikację. Oświadczenie pierwszego autora, że wszyscy współautorzy zapoznali się z praca i wyrazili zgodę na jej publikację jest również akceptowane. W momencie przyjęcia pracy do publikacji wszelkie prawa do jej wykorzystania przechodzą na właściciela czasopisma i jego praw autorskich. Praca nie może zostać opublikowana w żadnym innym wydawnictwie do czasu wykorzystania jej przez Redakcję Czasopisma. Po opublikowaniu praca pozostaje własnością Wielkopolskiego Centrum Onkologii, a jakiekolwiek jej wykorzystanie w całości lub w części, bez względu na nośnik i język, możliwe jest tylko po uzyskaniu pisemnej zgody Redakcji, która jest wyłącznym wydawcą i dystrybutorem czasopisma , z podaniem źródła.

Downloads

Download data is not yet available.