Az orvosi biotechnolgiai mesterkpzs megfeleltetse az Eurpai Uni
Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen Azonosító szám: TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011
Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen Azonosító szám: TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011 Dr. Balogh Péter és Dr. Engelmann Péter Transzdifferenciáció és regeneratív medicina – 1. előadás ŐSSEJTEK ÉS TRANSZDIFFERENCIÁCI Ó BEVEZETÉS, KONCEPCI Ó
TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011 Alapfogalmak Őssejtek: olyan differenciálatlan/nyugvó sejtek, melyek osztódhatnak és mindhárom csíralemezhez tartozó érett sejtté fejlődhetnek. Pluripotencia: különböző biológiai jellegzetességeket mutató sejtekké való differenciálódás képessége. Ön-megújítás: azon osztódási folyamat, mely során az őssejt megőrzi pluripotenciáját. Elköteleződés: a differenciálódási spektrum/irány korlátozására való képesség Differenciálódás: a specializált sejtekre jellemző tulajdonságok fokozatos megszerzése
TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011 Őssejt-kutatás – rövid történet • 1900 -as évek eleje: minden vérsejt ugyanazon éretlen sejtekből jön létre • 1950 -70 -as évek: Teratomák kiterjedt vizsgálata egerekben és emberekben • 1963: Till és Mc. Culloch: a hemopoetikus őssejt-gyakoriság megállapítására alkalmas módszer kifejlesztése (CFU-S) • 1980 -90 -es évek: Blasztociszta belső sejtjeinek felhasználásával transzgenikus állatok előállítása • 1998: Humán embrionális őssejt-izolálás, és az ezek felhasználásával történő politikai-etikai vita kezdete • 2006: i. PS eljárás kidolgozása (Yamanaka)
TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011 Kóros többirányú differenciálódás : teratoma/teratocarcinoma • Csírasejtes eredet – here vagy petefészek • Kevert sejt-összetétel – differenciálódott elemeket (porc, hám) tartalmazó rosszindulatú sejtek • Lehetséges humán felhasználás in vitro kutatásokban
TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011 A plaszticitás kérdése Plaszticitás: párhuzamos differenciálódási programok egyidejű megléte • Irányultság: reverzibilis/irreverzibilis (váltható), pl. Pax 5 gátlása felfüggeszti a B-sejt identitást; neuronális → hemopoetikus transzdifferenciáció/váltás • Homeosztázis: különböző irányok közötti választás bizonyos korlátok között, külső hatásokra adott válaszként (fertőzések során átmenetileg megváltozott összetételű vérképzés ).
TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011 A regeneratív gyógyászat koncepciója Betegség modell Beteg Bőr biopszia Sejt terápia Kóros sejttípus Bőr fibroblasztok In vitro differenciáció Sejtmag újraprogramozása Pluripotens sejtek
TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011 A sejtes reprogramozás elmélete és céljai • Személyre szóló sejt-pótláson alapuló terápia • A hiányzó vagy beteg (genetikai, degeneratív, traumás stb. okok miatt) sejtek vagy szövetek kijavítása kontrollált differenciálódás során
TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011 A sejtes reprogramozás akadályai Őssejt-függő: • Ritka sejttípus • Nehéz izolálási eljárások • Bizonytalan differenciálódási jellemzők (sejtvonal/normál/kóros) Recipiens-függő: • Korábbi orvosi kezelések hatásai • A szövet-beültetés és őssejt-elhelyezkedés bizonytalanságai • Donor sejtekkel/molekulákkal szembeni immunológiai reaktivitás
TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011 A szövet-regeneráció evolúciója • Korai soksejtű élőlények uniform sejtösszetétellel – minden sejt egyedileg regenerálódik. • A proliferáció/regeneráció egy alcsoportra korlátozódik • Ősi testi őssejtek (helyhez kötött) • Vándorló őssejtek
TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011 A szöveti regeneráció evolúciója Ősi testi őssejt Testi őssejt (testen belül vándorló)
TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011 Az őssejtek típusai • Eredet alapján: – embrionális (újszülött) – születés utáni, felnőtt • Normál megújulási kinetikájuk és jellegzetességeik alapján: – folyamatos, vándorló (hemopoetikus őssejt) – lassú, helyhez kötött (máj, izom, stb. ) • Differenciálódási spektrumuk alapján: – totipotens – pluripotens – oligopotens
TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011 Újraprogramozási eljárások Előnyök Sejtmag átvitel Fibroblaszt Sejtmag eltávolítás Petesejt vagy zigóta nt. ES sejt Hátrányok • Technikailag nehéz • Az embrionális őssejthez hasonlít • Petesejtet vagy zigótát igényel Sejt-fúzió • Technikailag egyszerű ES cell Fibroblaszt Tetraploid ES sejt Közvetlen újraprogramozás Fibroblaszt i. PS sejt • A fúzió alacsony hatékonyságú • Tetraploid sejtek • Onkogén • Technikailag retrovírusok és egyszerű transzgének alkalmazása • Autológ rendszer
TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011 Kísérletes eljárások újraprogramozásra • Sejtmag-átvitel: testi sejt magjának átvitele sejtmagtól megfosztott petesejtbe ill. zigótába • Sejt-fúzió: ES és testi sejt közötti fúzió (vírusok, kémiai ágensek felhasználásával ill. elektromos árammal végzett). • Sejt-kiültetés: megfelelő in vitro körülmények között való tenyésztés • Közvetlen újraprogramozás: i. PS
Az őssejt-kutatás és regeneratív orvoslás biztonsági összetevői TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011 • Humán ES sejt-kultúra – egér fibroblasztokból származó xenogén összetevők • Humán virális és egyéb patogének átvitele • Hiba az újraprogramozásban • Szérum-eredetű faktorok
TÁMOP-4. 1. 2 -08/1/A-2009 -0011 Összefoglalás • Az őssejt-kutatás viszonylag új, mely a jelentős kutatási előrelépést mutat, ami felfokozott érdeklődést (tudományos és közérdeklődés) kelt világszerte. • Különböző sejtek és eljárások alkalmazása – nem varázserejű és csodatévő ezek egyike sem. • Megoldandó feladatok: sejt-izolálás, fenntartás, újraprogramozás, melyekkel megelőzhető a patológiás differenciálódás és az alloreaktivitás.
- Slides: 16