Őssejtek dr. Nagy Nándor Semmelweis Egyetem 1.

Az előadások a következő témára: "Őssejtek dr. Nagy Nándor Semmelweis Egyetem 1."— Előadás másolata:

1 Őssejtek dr. Nagy Nándor Semmelweis Egyetem 1

2 MIK AZ ŐSSEJTEK? Olyan sejtek, amelyek más sejtek létrehozására képesek és korlátlan osztódó képességgel rendelkeznek = ez az önmegújulás sejtpótlás, regeráció Eredetük szerint lehetnek: embryonális vagy felnőtt őssejtek A bennük rejlő fejlődési potenciál alapján: toti-, pluri-, multi-, unipotens őssejtek Az őssejtek kiválaszthatók, életképesen megőrizhetők és a későbbiekben bármikor felhasználhatók esetleges betegségek kezelése céljából Vannak tumor őssejtek is 2

3

4

5 Kolónia formáló egységek
Besugárzott egér lépe Kolónia formáló egységek Till és McCullogh 1960

6 A csontvelői őssejtek plaszticitása
vérképző őssejtek - csontvelőben találhatóak, felszíni markereik alapján megtalálhatóak és izolálhatóak multipotens vérképző őssejtek és mesenchymális őssejtek Máj Májelégtelenség, cirrózis Stroke Agy Harántcsíkolt izom Csontvelő Leukaemia, lymphoma... Sikertörténet! Csont Izomdisztrófia Vér- sejtek Csontvelői stroma sejtek Érfal Epithelsejtek A csontvelői őssejtek plaszticitása Zsírsejt Szívizom Idegsejt Szívinfarktus Neurodege- neratív betegségek Gliasejtek 6

7

8

9 Conrad Hal Waddington (November 8, 1905 – September 26, 1975)
„Nem a gének formálják igazán a fejlődési folyamatokat, hanem a környezet formálja a géneket.”

10 Totipotens őssejtek

11 Leroy Stevens Pluripotens őssejtek lehetséges forrásai (kezdeti próbálkozások): Teratómák (1:35.000), embryonális karcinómák.

12

13

14

15 Totipotens őssejtek Pluripotens (embrionális) őssejtek

16 Mario Capecchi, Oliver Smithies és Martin Evans
2007. orvosi-élettani Nobel-díj A kutatók az egér genetikai állományának embrionális őssejteken végzett módosításával olyan állatmodelleket hoztak létre, amelyek segítségével számos emberi életfolyamat és betegség vált hatékonyabban tanulmányozhatóvá.

17 Pluripotens embrionális eredetű őssejtvonalak létrehozása
-Korai embryóból nyerhetők -mesterségesen tenyészedényben fenntarthatók -lefagyasztható hosszú évekre. Alkalmas különböző szövetek létrehozására. ICM csomó ICM Letapadt ICM csomó ICM trofektoderma tápláló sejt réteg (egér fibroblaszt) tripszin mLIF, DMEM, 20%FCS blastociszta ES sejt kolónia 17

18 az őssejteket tenyészetben lehet tartani, szaporítani és genetikailag módosítani
18

19 (Endothelin Receptor B)
Ednrb-/- (Endothelin Receptor B)

20 BMP7 mutáns egér devbio8e-fig jpg

21

22

23 Az őssejtkutatás távlatai
Őssejtek alkalmazása a klinikumban - sejttranszplantáció Az egyedfejlődés és a génszabályozás kutatása Gyógyszerkutatás és toxicitási vizsgálatok Tenyésztett pluripotens őssejtek (embrionális vagy szöveti) Az őssejtkutatás távlatai Sejtek/szövetek terápiás céllal Csontvelő Idegsejtek Szívizom Pancreas sejtek 23

24 A felnőtt (szöveti) őssejtek eredete
szöveti (szomatikus) őssejt – a már kialakult, érett szövetben található, önmegújításra és az adott szövet sejtjeinek képzésére (differenciálódás) is alkalmas sejt (multipotens) Idegszövet - NSC ectoderma Bőr - bőr SC Csontvelő és vér - HSC és MSC mesoderma Izom és csont - szöveti SC Tüdő, máj, hasnyálmirigy - SC endoderma Nyelőcső, gyomor, vékonybél - ESC Pluripotens őssejt Primordialis csírasejtek 24

25 Roth A: Plastic repair of conjunctival defects with fetal membrane
Roth A: Plastic repair of conjunctival defects with fetal membrane. Arch Ophthalmol 1940,23:522-

26 Bélidegrendszer fejlődését érintő zavarok:
-Intestinalis neuron dysplasia; hypoganglionosis, hyperganglionosis Hirschsprung betegség (megacolon congenitum aganglionare) -előfordulási arány: 1:5000 -fejlődési rendellenesség; a vastagbél legalsó szakaszán hiányoznak idegelemek. -az érintett bélszakasz motilitása megváltozik, folyamatos simaizom spasmus és részleges vagy teljes obstructio lép fel, a tágult bélszakasz területén pang a béltartalom. Hirschsprung

27 (Endothelin Receptor B)
Ednrb-/- (Endothelin Receptor B)

28 Őssejtek izolálása terápiás célokra: lehetőségek
Köldökzsinór vér: hemopoietikus és mesenchymális őssejteket tartalmaz

29 Milyen betegségeket lehet kezelni?
Egy sejttípus/sejtvonal funkcionális kieséséből adódó betegségek: - csontvelő átültetés– évtizedes gyakorlat -Parkinson-kór – dopamin előállításáért felelős sejtek, lehetséges embrionális és szöveti őssejtből is IDDM – inzulin dependens diabétesz – hasnyálmirigy vagy máj eredetű sejtek in vitro inzulintermelő sejtekké differenciálódnak --Az epidermisz őssejteket bőrsérülések javítására használják (átmeneti plasztik takaró véd, amíg az őssejteket kitenyésztik) - izomdisztrófiák, szívinfarktus (kardiomiociták) 29

30 klónozás Dolly, 1997 devbio8e-fig jpg Ian Wilmut

31 problémák Bonyolult kivitelezés Alacsony hatékonyság Nagy újszülöttek
Légzési problémák Placenta problémák Magzati rendellenességek: máj megnagyobbodás -epidermiszben vérzések , egyéb elváltozások Kutatási célokra Genetikailag megegyező egyedek kísérleti célokra A maganyag újraprogramozásának alapkutatása Labor- és haszonállatok genetikai módosítása Transzgénikus állatok előállítása és elszaporítása

32 indukált

33 Myc disrupts chormatin OCT4 and Sox2 restore the pluripotency
ES cell transcription factor network and implications for reprogramming Yamanaka method: Myc disrupts chormatin OCT4 and Sox2 restore the pluripotency Klf4 cofactor and apoptosis inhibitor Zwaka, T.P. Nature. 2010;467:280 Hochedlinger, K. et al. Development 2009;136:

34

35

36

37