Linee di cellule staminali embrionali (linee di cellule ES) sono culture di cellule derivate dal tessuto epiblast della massa cellulare interna (ICM) di una blastocisti o embrioni prima fase di morula. La blastocisti è una fase iniziale dell'embrione-di circa 4-5 giorni negli esseri umani e composto di 50-150 cellule. Cellule staminali embrionali sono pluripotenti e danno luogo durante lo sviluppo a tutti i derivati dei tre foglietti embrionali primari: ectoderma, endoderma e mesoderma. In altre parole, possono svilupparsi in ognuno degli oltre 200 tipi di cellule del corpo adulto quando somministrata la stimolazione necessaria e sufficiente per un tipo specifico di cellule. Non contribuiscono al membrane extra-embrionali o la placenta.
Quasi tutte le ricerche fino ad oggi ha avuto luogo utilizzando il mouse cellule staminali embrionali (MES) o cellule staminali embrionali umane (HES). Entrambi hanno le caratteristiche essenziali delle cellule staminali, ma hanno bisogno di ambienti molto diversi al fine di mantenere uno stato indifferenziato. Topo le cellule ES sono coltivate su uno strato di gelatina e richiedono la presenza di fattore inibente la leucemia (LIF). Cellule staminali embrionali umane sono coltivate su uno strato alimentatore fibroblasti embrionali di topo (MEF) e richiedono la presenza del fattore di crescita dei fibroblasti (bFGF o FGF-2). Senza condizioni di coltura ottimali o manipolazione genetica, cellule staminali embrionali si differenziano rapidamente.
Tecniche per la generazione di colture di cellule staminali embrionali. (© 2001 Terese Winslow, Caitlin Duckwall)
Una cellula staminali embrionali umane è anche definita dalla presenza di numerosi fattori di trascrizione e proteine della superficie cellulare. I fattori di trascrizione Oct-4, Nanog, Sox2 e formano la rete principale di regolamentazione per garantire la soppressione dei geni che portano alla differenziazione e il mantenimento della pluripotenza. Gli antigeni di superficie cellulare più comunemente utilizzato per identificare le cellule hES sono i glicolipidi SSEA3 e SSEA4 e gli antigeni cheratan solfato Tra-1-60 e Tra-1-81. La definizione molecolare di una cellula staminale contiene molte proteine più e continua ad essere un argomento di ricerca.
Dopo quasi dieci anni di ricerca, non ci sono trattamenti approvati utilizzando cellule staminali embrionali. Il primo trial umano è stato approvato dalla Food & Drug Administration statunitense nel gennaio 2009. Cellule staminali, le cellule pluripotenti essere, richiedono segnali specifici per la differenziazione corretta - se iniettato direttamente in un altro corpo, le cellule ES differenziarsi in molti tipi differenti di cellule, causando un teratoma. Differenziazione delle cellule ES in cellule utilizzabili, evitando il rigetto del trapianto sono solo alcuni degli ostacoli che i ricercatori sulle cellule staminali embrionali ancora affrontare. Molte nazioni hanno attualmente una moratoria sulla ricerca sia ES cellulare o la produzione di nuove linee di cellule ES. A causa della loro capacità combinata di espansione illimitata e di pluripotenza, le cellule staminali embrionali rimangono una fonte teoricamente il potenziale per la medicina rigenerativa e la sostituzione del tessuto dopo l'infortunio o la malattia.
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