Badania nad komórkami macierzystymi stają się coraz ważniejsze, ponieważ komórki te można wykorzystywać do leczenia różnych chorób. Komórki macierzyste są niespecjalistycznymi komórkami ciała, które mają zdolność rozwijania się w wyspecjalizowane komórki specyficzne narządy lub rozwinąć się w tkanki. W przeciwieństwie do wyspecjalizowanych komórek, komórki macierzyste mają zdolność do replikacji cykl komórkowy wiele razy, przez długi czas. Komórki macierzyste pochodzą z kilku źródeł w ciele. Znajdują się w dojrzałych tkankach ciała, krwi pępowinowej, tkance płodu, łożysku i zarodkach.
Komórki macierzyste przekształcają się w tkanki i narządy w ciele. W niektórych typach komórek, takich jak skóra tkanka i mózg tkanki, mogą również regenerować się, aby pomóc w wymianie uszkodzonych komórek. Na przykład mezenchymalne komórki macierzyste odgrywają istotną rolę w gojeniu i ochronie uszkodzonej tkanki. Komórki macierzyste mezenchymalne pochodzą od szpik kostny i tworzą komórki, które tworzą wyspecjalizowane
tkanki łączne, a także komórki, które wspierają tworzenie krew. Te komórki macierzyste są związane z naszymi naczynia krwionośne i ruszają do akcji, gdy uszkodzą się naczynia. Funkcja komórek macierzystych jest kontrolowana przez dwa ważne szlaki. Jeden szlak sygnalizuje naprawę komórki, podczas gdy drugi hamuje naprawę komórki. Kiedy komórki ulegną zużyciu lub zniszczeniu, niektóre sygnały biochemiczne powodują, że dorosłe komórki macierzyste zaczynają działać w celu naprawy tkanki. W miarę starzenia się komórki macierzyste w starszej tkance są hamowane przez pewne sygnały chemiczne reagujące w normalny sposób. Badania wykazały jednak, że po umieszczeniu w odpowiednim środowisku i wystawieniu na odpowiednie sygnały starsza tkanka może się ponownie naprawić.Skąd komórki macierzyste wiedzą, jaki rodzaj tkanki się stanie? Komórki macierzyste mają zdolność różnicowania lub przekształcania się w wyspecjalizowane komórki. To zróżnicowanie jest regulowane przez sygnały wewnętrzne i zewnętrzne. Komórka geny kontrolować wewnętrzne sygnały odpowiedzialne za różnicowanie. Sygnały zewnętrzne kontrolujące różnicowanie obejmują substancje biochemiczne wydzielane przez inne komórki, obecność molekuły w środowisku i kontakt z pobliskimi komórkami. Mechanika komórek macierzystych, siły wywierane przez komórki na substancje, z którymi mają kontakt, odgrywają kluczową rolę w różnicowaniu komórek macierzystych. Badania wykazały, że dorosłe ludzkie mezenchymalne komórki macierzyste rozwijają się kość komórki hodowane na sztywniejszym rusztowaniu lub matrycy komórek macierzystych. Gdy są hodowane na bardziej elastycznej matrycy, komórki te rozwijają się tłuszcz komórki.
Chociaż badania nad komórkami macierzystymi wykazały wiele nadziei w leczeniu chorób u ludzi, nie jest to bez kontrowersji. Wiele kontrowersji dotyczących badań nad komórkami macierzystymi dotyczy wykorzystania embrionalnych komórek macierzystych. Dzieje się tak, ponieważ embriony ludzkie są niszczone w procesie pozyskiwania zarodkowych komórek macierzystych. Postępy w badaniach nad komórkami macierzystymi zaowocowały jednak metodami indukowania innych typy komórek macierzystych w przyjmowanie cech embrionalnych komórek macierzystych. Embrionalne komórki macierzyste są pluripotencjalne, co oznacza, że mogą rozwinąć się w prawie każdy rodzaj komórek. Naukowcy opracowali metody przekształcania dorosłych komórek macierzystych w indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste (iPSC). Te genetycznie zmienione dorosłe komórki macierzyste są zachęcane do działania jako embrionalne komórki macierzyste. Naukowcy stale opracowują nowe metody generowania komórek macierzystych bez niszczenia ludzkich embrionów. Przykłady tych metod obejmują:
Konieczne są badania nad komórkami macierzystymi w celu opracowania terapii chorób komórek macierzystych. Ten rodzaj terapii obejmuje zachęcanie komórek macierzystych do przekształcenia się w określone typy komórek w celu naprawy lub regeneracji tkanek. Terapie komórkami macierzystymi mogą być stosowane w leczeniu osób z wieloma schorzeniami, w tym stwardnieniem rozsianym, rdzeń kręgowy urazy, system nerwowy choroby, choroby serca łysina, cukrzyca i choroba Parkinsona. Terapia komórkami macierzystymi może nawet potencjalnie pomóc w zachowaniu zagrożone gatunki. ZA Studium uniwersytetu Monash wskazuje, że naukowcy odkryli sposób, aby pomóc zagrożonemu lampartowi śnieżnemu, wytwarzając iPSC z komórek tkanek ucha dorosłych lampartów śnieżnych. Naukowcy mają nadzieję, że uda się namówić komórki iPSC do formowania się gamety do przyszłego rozmnażania tych zwierząt poprzez klonowanie lub inne metody.