KLONOVÁNÍ , KMENOVÉ BU Ň KY , BUNĚČNÁ TERAPIE Augustin Svoboda Biologick ý ústav LF MU Brno

1. KLONOVÁNÍ, KMENOVÉBUŇKY, BUNĚČNÁ TERAPIEAugustin SvobodaBiologický ústav LF MU Brno

2. Klonovánízpůsob nepohlavního rozmnožováníKlon- potomstvo jedné buňky -potomstvo jednoho organiz-mu vzniklé nepohlavní cestou

4. Schema vývoje zygoty

7. Hodnocení experimentů s klonováním:- studium obecných vlastností interakce genomů v průběhu ontogeneze- zajištění viability geneticky manipulovaných zvířat- pokusy s reprodukčním klonováním lidí – etické a legislativní zábrany - terapeutické klonování - produkce embryonálních kmenových buněk k terapeutickým účelům

8. Kmenové buňky a jejich izolace

11. Vlastnosti kmenových buněk:schopnost neomezeného dělení bez diferenciace (specializace)schopnost dát vzniknou paletě diferencovaných buněk –svalových, nervových, krevních, kožních apod.

12. Klasifikace lidských kmenových buněk:1. Lidské embryonální buňkyz embryoblastu2. Lidské embryonální zárodečné buňkyz lidských plodů ve stáří 5-10 týdnů3. Lidské somatické kmenové buňkydospělé tkáně a orgány, fetální orgány a tkáně, krev z pupeční šňůry4. Kmenové buňky vzniklé reprogramo- váním somatických buněk – zapnutím asi 80 genů vznikne ze somatické buňky b. kmenová

13. Vývojové možnosti :oplozené vajíčko - totipotentníembryonální KB - pluripotentnídospělé KB - multipotentní

14. Naprogramování vývoje KB:určitá tkáň nebo orgánDiferenciační faktory-signální molekuly, kontakt buněkProces diferenciace KB:– zapnutí nové sady genů

15. Technika manipulace s EKB izolace kmenových buněk- ablace embryoblastu z blastocysty- růst na feeder vrstvěudržování stabilních linií kmenových buněkdiferenciace

16. Plasticita lidských somatických kmenových buněk:kmenová  prekurzorová  diferencovaná buňka buňka buňkamozková  krevní, kostní dřeň  neurony, myocyty, jaterní buňkykmenová transdiferenciace  diferencovaná buňka buňka kmenová dediferenciace diferencovaná buňka buňka

17. Potenciální využití výzkumu lidských kmenových buněktransplantace krevních KB u leukemií a vrozených imunodeficiencítransplantace kostní dřeně (v Evropě 18000 transplantací ročně)regenerativní medicína (buněčná terapie)diabetes, Parkinsonova ch., infarkt myokardu, mozková mrtvice, poranění páteřetransplantace diferencovaných a nediferencovaných buněk(homing), stimulace vlastních kmenových buněklinie KB pro toxikologii a výzkum nových léčivužití KB pro genovou terapiiporozumění principům buněčné diferenciacestudium ontogeneze člověka

18. Technika terapeutického klonování: enukleace lidského oocytu  mikroinjekce jádra ze somatické buňky  kultivace umělé zygoty do stadiablastocysty  odběr shluku buněk embryoblastu.  kultivace kmenových buněk a indukce jejich diferenciace požadovanýmsměrem.

19. Vývoj umělé zygoty po přenosu jádra somatické buňky

20. Vědecké a technické překážky pro klinické využití poznatků o kmenových buňkách:- nejsou známy do detailů procesy diferenciace, dediferenciace a transdiferenciace- buňky neudrží diferencovaný stav- přímá transplantace kmenových buněk může vést k nádorové transformaci- není známa viabilita a délka života transplantovaných kmenových buněk- nedá se vyloučit imunologická neslučivost

21. Buněčná terapieVývojové možnosti multipotentních dospělých KB: transplantace kostní dřeně -(DKB: buňky nesoucí antigenCD34)neurální kmenové buňky:neurony, buňky gliové, buňkyhladkého svalstva

22. Úprava genomu KB:genová terapiePříklady:ADAadenosin deaminasecystická fibrózam.Duchenne

24. Schéma vývoje jedince:vajíčko  spermiezygotablastocysta  EKBektoderm, entoderm, mesodermspecializované buňky – tkáněorgány DKB, organismus