Výzkum kmenových buněk je stále důležitější, protože tyto buňky mohou být použity k léčbě různých nemocí. Kmenové buňky jsou nespecifikované buňky těla, které mají schopnost vyvinout se ve specializované buňky pro specifické orgány nebo se vyvinou do tkání. Na rozdíl od specializovaných buněk mají kmenové buňky možnost replikace buněčný cyklus mnohokrát, na dlouhou dobu. Kmenové buňky jsou odvozeny z několika zdrojů v těle. Nacházejí se ve zralých tělesných tkáních, pupečníkové krvi, fetální tkáni, placentě a uvnitř embryí.
Kmenové buňky se vyvíjejí do tkání a orgánů v těle. V některých typech buněk, například kůže tkáň a mozek tkáně, mohou se také regenerovat, aby napomohly výměně poškozených buněk. Například mezenchymální kmenové buňky hrají zásadní roli při hojení a ochraně poškozené tkáně. Mesenchymální kmenové buňky jsou odvozeny od kostní dřeně a vznikají buňky, které se specializují pojivové tkáně, stejně jako buňky, které podporují tvorbu krev. Tyto kmenové buňky jsou spojeny s našimi
cévy a pohybovat se v akci, když se poškodí cévy. Funkce kmenových buněk je řízena dvěma důležitými cestami. Jedna cesta signalizuje opravu buněk, zatímco druhá inhibuje opravu buněk. Když se buňky opotřebují nebo poškozují, určité biochemické signály spouštějí dospělé kmenové buňky, aby začaly pracovat na opravě tkáně. Jak stárneme, kmenové buňky ve starší tkáni jsou inhibovány určitými chemickými signály z reakce, jak by normálně. Studie však ukázaly, že pokud jsou starší tkáně umístěny ve správném prostředí a vystaveny příslušným signálům, mohou se znovu opravit.Jak kmenové buňky vědí, jaký typ tkáně se má stát? Kmenové buňky mají schopnost diferencovat nebo transformovat do specializovaných buněk. Tato diferenciace je regulována interními a externími signály. Buňka geny ovládat interní signály odpovědné za diferenciaci. Externí signály, které řídí diferenciaci, zahrnují biochemické látky vylučované jinými buňky, přítomnost někoho molekuly v prostředí a kontakt s okolními buňkami. Mechanika kmenových buněk, síly, které buňky působí na látky, se kterými jsou v kontaktu, hrají klíčovou roli v diferenciaci kmenových buněk. Studie prokázaly, že dospělé lidské mezenchymální kmenové buňky se vyvíjejí kost buňky, když jsou kultivovány na pevnějším skafoldu kmenové buňky nebo matrici. Když jsou pěstovány na flexibilnější matrici, tyto buňky se vyvinou Tlustý buňky.
Ačkoli výzkum kmenových buněk prokázal při léčbě lidských chorob mnoho slibných výsledků, není sporný. Většina výzkumu kmenových buněk se soustředí na využití embryonálních kmenových buněk. Důvodem je, že lidská embrya jsou zničena v procesu získávání embryonálních kmenových buněk. Pokroky ve studiích kmenových buněk však přinesly metody pro indukci jiných typy kmenových buněk s ohledem na vlastnosti embryonálních kmenových buněk. Embryonální kmenové buňky jsou pluripotentní, což znamená, že se mohou vyvinout v téměř jakýkoli typ buňky. Vědci vyvinuli metody pro přeměnu dospělých kmenových buněk na indukované pluripotentní kmenové buňky (iPSC). Tyto geneticky upravené dospělé kmenové buňky jsou vyzvány, aby fungovaly jako embryonální kmenové buňky. Vědci neustále vyvíjejí nové metody generování kmenových buněk bez ničení lidských embryí. Příklady těchto metod zahrnují:
Výzkum kmenových buněk je nutný pro vývoj léčby kmenových buněk pro léčbu nemocí. Tento typ terapie zahrnuje podněcování kmenových buněk, aby se vyvinuly do specifických typů buněk k opravě nebo regeneraci tkáně. Terapie kmenovými buňkami by mohla být použita k léčbě jedinců s řadou stavů včetně roztroušené sklerózy, mícha zranění, nervový systém nemoci srdeční, plešatost, cukrovka a Parkinsonova nemoc. Terapie kmenovými buňkami může být dokonce potenciálním prostředkem, jak pomoci zachovat ohrožené druhy. A Monash University studium naznačuje, že vědci objevili způsob, jak pomoci ohroženému leopardovi produkci iPSC z buněk ušních tkání dospělých leopardů. Vědci doufají, že budou schopni přenést iPSC buňky do formování gamety pro budoucí reprodukci těchto zvířat klonování nebo jiné metody.