Diferenciace mezenchymálních kmenových buněk

Abstract

There are still many diseases which cannot be successfully cured today. For some of them, the answer might be a cell therapy in the form of stem cells applications. Mesenchymal stem cells (MSCs) are multipotent stem cells which can be most frequently isolated from bone marrow and fat tissues. They have several advantages compared to embryonal stem cells, such as a lower risk of tumorigenesis and fewer ethical issues with their acquisition. MSCs also offer the advantage of immunomodulation abilities and autologous transplantation options. MSCs primarily differentiate into mesodermal lines, i.e. into osteocytes, chondrocytes and adipocytes. However, their differentiation into certain cell types of ectoderm and endoderm origin can also be achieved. This bachelor thesis focuses on the characterisation of mesenchymal stem cells and their differentiation into specific cell types. It addresses the factors which induce and influence differentiation process. Identification of desirable combinations of differentiation agents and factors and establishing safe differentiation protocols is necessary for successful utilization of mesenchymal stem cells in applied medicine. Key words: mesenchymal stem cells (MSCs), differentiation, transcription factor, growth factor, multipotency

I dnes existuje řada chorob, které nejsme schopni úspěšně léčit. Pro část z nich se jeví jako perspektivní buněčná terapie prostřednictvím aplikace kmenových buněk. Mezenchymální kmenové buňky (MSCs) jsou multipotentní kmenové buňky, které můžeme izolovat nejčastěji z kostní dřeně a tukové tkáně. Jejich výhodou oproti embryonálním kmenovým buňkám je nižší riziko tumorogeneze a také menší etické problémy spjaté s jejich získáváním. Další výhodou MSCs jsou jejich imunomodulační schopnosti a možnost je transplatnovat autologně. Mezenchymální kmenové buňky diferencují primárně po mezodermální linii, tedy do osteocytů, chondrocytů a adipocytů. Je ale možné dosáhnout diferenciace MSCs i do některých buněčných typů původem z ektodermu a entodermu. Tato bakalářská práce je zaměřena na charakterizaci mezenchymálních kmenových buněk a dále na diferenciaci do konkrétních buněčných typů. Zaobírá se faktory, které diferenciaci indukují a ovlivňují. Nalezení vhodných kombinací diferenciačních činidel a faktorů, stejně jako vytvoření bezpečných diferenciačních protokolů, je potřebné pro úspěšné využití mezenchymálních kmenových buněk v aplikované medicíně. Klíčová slova: mezenchymální kmenové buňky (MSCs), diferenciace, transkripční faktor, růstový faktor, multipotence