PRACE POGLĄDOWE. Stem Cells Sources and Plasticity. Komórki niezróżnicowane źródła i plastyczność

PRACE POGLĄDOWE Adv Clin Exp Med 2006, 15, 3, 497 503 ISSN 1230 025X Copyright by Silesian Piasts University of Medicine in Wrocław DOROTA M. OLSZEWSKA SŁONINA 1, JAN STYCZYŃSKI 2, TOMASZ A. DREWA 1, RAFAŁ CZAJKOWSKI 1 Stem Cells Sources and Plasticity Komórki niezróżnicowane źródła i plastyczność 1 Katedra Biologii Medycznej UMK w Toruniu, CM w Bydgoszczy 2 Katedra i Klinika Pediatrii, Hematologii i Onkologii UMK w Toruniu, CM w Bydgoszczy 3 Katedra i Klinika Dermatologii UMK w Toruniu, CM w Bydgoszczy Streszczenie Komórki pnia zostały zidentyfikowane na przełomie lat 40. i 50. XX w. podczas badania skutków, jakie wywiera promieniowanie jonizujące na zwierzęta. Komórki macierzyste są niezróżnicowane, charakteryzują się różną zdol nością do samoodtwarzalności, proliferacji i różnicowania. Zdając sobie sprawę z właściwości biologicznych ko mórek macierzystych, rozważa się możliwość stosowania terapii komórkowej, zwanej regeneracyjną. Stwierdzo no, że komórki macierzyste mogłyby być podstawą leczenia regeneracyjnego, które odegrałoby olbrzymią rolę w chorobie Parkinsona, cukrzycy, niektórych zaburzeniach neurologicznych z chorobami demielinizacyjnymi, ta kimi jak: stwardnienie rozsiane, choroba Alzheimera i leukodystrofie włącznie, oraz w regeneracji uszkodzonego mięśnia sercowego. Doświadczenia zdobyte w dziedzinie biologii komórek macierzystych zapowiadają również rozwój terapii białkowej i molekularnej wykorzystującej białka i małe cząstki w celu pobudzenia własnych ko mórek macierzystych do naprawy i odnowy (Adv Clin Exp Med 2006, 15, 3, 497 503). Słowa kluczowe: embrionalne komórki pnia, hodowla tkankowa, różnicowanie, medycyna regeneracyjna. Abstract Stem cells were identified in forties and fifties of XX century during the studies on influence of ionizing radiation on animals. They are characterized by self renewal potential, and ability to proliferate and differentiate. Due to bio logical properties of stem cells, the possibility of regenerative cell therapy is considered. Stem cells culture is a pro mising and pragmatic approach for repairing the damaged tissues and organs. The availability of human stem cells provide exciting possibilities for the treatment of many human diseases including Parkinson disease, diabetes mel litus, damaged heart muscle, neurological disorders involving demyelination such as multiple sclerosis, Alzhei mer s disease and leukodystrophies. Experience on biology of stem cells announce progress of the protein and mo lecular therapy which take advantage of proteins and small particles in the aim to induce host stem cells reparation and regeneration (Adv Clin Exp Med 2006, 15, 3, 497 503). Key words: embryonic stem cells, tissue culture, differentiation, regenerative medicine. Termin komórki totipotencjalne został pierw szy raz użyty w 1909 r. i odnosił się do zdolności regeneracji całego organizmu [1]. Udowodniono, że komórki raka embrionalnego (EC embryonic carcinoma) są multipotencjalne i mogą rozwijać się w różne tkanki oraz formować nowe linie ko mórkowe [2, 3]. Badania nad komórkami macie rzystymi nie są zagadnieniem nowym. Komórki pnia zostały zidentyfikowane w latach 40. i 50. XX w. podczas badania skutków, jakie wywiera promieniowanie jonizujące na zwierzęta. Od 1981 r. izoluje się je z embrionów myszy na bardzo wczes nym etapie rozwoju i utrzymuje w hodowli. W 1998 r. można już było wyizolować komórki macierzyste pnia (ES embryonic stem cells) z płodów ludzkich i prowadzić ich hodowlę w wa runkach laboratoryjnych. Embriony ludzkie, któ rych używano do wdrażania technik hodowli ko mórkowej, tworzono początkowo za pomocą za płodnienia in vitro w celu leczenia bezpłodności. Badania prowadzono na embrionach, których nie wykorzystano dla potrzeb zapłodnienia in vitro. Zdając sobie sprawę z właściwości biologicz nych komórek macierzystych, rozważa się możli

498 D. M. OLSZEWSKA SŁONINA et al. wość stosowania terapii komórkowej, zwanej re generacyjną. Stwierdzono, że komórki macierzy ste mogłyby być podstawą leczenia regeneracyjne go (np. za pomocą transplantacji nowych tkanek otrzymanych z hodowli komórek macierzystych) chorób powstałych w wyniku uszkodzenia funk cjonalnego narządu lub jego tkanki. Leczenie to mogłoby mieć znaczenie w chorobie Parkinsona, cukrzycy i niektórych zaburzeniach neurologicz nych. Próby terapii za pomocą komórek macierzy stych stosuje się także w regeneracji uszkodzone go mięśnia sercowego [4, 5]. Komórki macierzyste Komórki macierzyste (stem cells, komórki pnia) można podzielić na kilka typów w zależno ści od zastosowanych kryteriów. Ze względu na wszechstronność w wytwarzaniu różnorodnych komórek potomnych dzieli się je na totipotencjal ne, pluripotencjalne, multipotencjalne i unipoten cjalne. Ze względu na pochodzenie wyróżnia się komórki embrionalne, płodowe i dorosłe. Istotnym zagadnieniem jest stopień zróżnico wania komórek macierzystych. 30 godzin po za płodnieniu ludzkiej komórki jajowej następuje pierwszy podział zygoty. Po 40 50 godz. od chwi li zapłodnienia kończy się drugi podział bruzdko wania, a po 72 godz. ludzki zarodek składa się z 16 lub 32 komórek i tworzy tzw. morulę. Z mo ruli wykształca się blastula zawierająca trofoekto dermę (TE trophectoderm) i wewnętrzną masę komórek (ICM inner cell mass). Ze strefy ICM, której komórki są pluripotencjalne, powstają 3 list ki zarodkowe i komórki germinalne. Ludzkie ko mórki embrionalne pnia (ES) pochodzą z warstwy wewnętrznej komórek zarodków [6]. Rozwój za rodka ludzkiego jest kontrolowany przez geny re gulatorowe, które regulują transkrypcję innych ge nów, co powoduje zmiany fenotypu komórek pod czas różnicowania komórek pnia. Białko Oct4 (znane również jako Oct3) należy do rodziny czynników transkrypcyjnych POU (Pit Oct Unc). Czynniki te aktywują ekspresję genów doce lowych, przyłączając sekwencje oktamerowe AGTCAAAT. Oct4 istnieje prawie wyłącznie w komórkach embrionalnych pnia. Podczas roz woju zarodkowego Oct4 jest obecny w komórkach blastocysty, a w okresie dojrzałości w komórkach germinalnych. Obecność czynnika Oct4 w komór kach jest związana z zachowaniem pluripotencjal ności. Duża ekspresja Oct4 powoduje powstanie komórek mezodermy i endodermy, podczas gdy mała występuje w komórkach trofoektodermy. Komórki embrionlne pnia z normalną ekspresją Oct4 pozostają pluripotencjalne [7 14]. Komórki macierzyste są niezróżnicowane, charakteryzują się różną zdolnością do samood twarzalności, proliferacji i różnicowania [15]. Ko mórki pnia mają aktywność telomerazy odpowie dzialnej za zdolność do ciągłych podziałów. Pro cesy odnowy populacji komórek pnia i ich różnicowania nie są poznane. Ze względu na potencjał proliferacyjny i moż liwości różnicowania wyróżnia się 4 rodzaje ko mórek macierzystych. Pełnopotencjalne (totipotencjalne) komórki zarodkowe odpowiadają komórkom embrionu aż do stadium 4 8 komórek. Totipotencjalny charak ter komórek wiąże się z możliwością rozwoju każ dej z nich w cały organizm. Tych komórek nie na zywa się komórkami macierzystymi. W obecno ści czynnika LIF (leukemia inhibitory factor) komórki te dzielą się, dzięki czemu następuje od nowienie ich populacji. Jeżeli totipotencjalne ko mórki zarodkowe nie są eksponowane na LIF, ule gają różnicowaniu. W obecności czynników wzro stu różnicowanie przebiega w określonym kierunku, np. witamina A powoduje różnicowanie w kierunku komórek neuronalnych [16]. Wielopotencjalne (pluripotencjalne) komórki macierzyste (np. komórki zarodkowe) są zdolne do różnicowania się we wszystkie typy wyspecjalizo wanych komórek (np. nerki, wątroby, mózgu), ale nie w jeden cały organizm. Nie mogą utworzyć em brionu, ponieważ nie są w stanie wytworzyć łoży ska. Komórki pluripotencjalne obserwuje się w em brionach od czwartego dnia po zapłodnieniu, ale także u płodu i człowieka dorosłego [17]. Aktyw ność telomerazy może być obniżona w komórkach pluripotencjalnych, toteż w niektórych przypadkach komórki te tracą zdolność do samoodnowy własnej populacji [18]. Wewnętrzne różnice między komór kami pnia mogą być przyczyną różnych aktywności i kierunków różnicowania. Czynniki wzrostu, dzia łające w środowisku lokalnym, są głównym moto rem różnicowania. Somatyczne komórki multipotencjalne (adult stem cells) mają zdolność do różnicowania się w wiele typów komórek wyspecjalizowanych, lecz mniej różnorodnych jak w przypadku ko mórek pluripotencjalnych. Inaczej mówiąc, są to komórki ukierunkowane, zdolne do wytworzenia całej tkanki. Przykładem somatycznych komórek macierzystych są krwiotwórcze komórki macie rzyste, zdolne wytworzyć wszystkie komórki krwi. Ze względu na ich plastyczność komórki te mogą się nadal różnicować w inne tkanki [19]. Unipotencjalne komórki macierzyste ukierun kowane (do różnicowania) są komórkami progeni torowymi dla jednego typu komórek. Komórki te zwykle tworzą warstwę odnawialną dla danej tkanki. Zdolność do samoodtwarzania komórek

Komórki niezróżnicowane źródła i plastyczność 499 progenitorowych jest zmniejszona. Mają określo ną długość życia i powinny być odnawiane za po mocą komórek macierzystych o większym poten cjale proliferacyjnym. Komórki te są obecne za równo w tkankach płodu, jak i człowieka dorosłego. Plastyczność tych komórek jest nadal przedmiotem badań [20]. Źródła komórek macierzystych Komórki macierzyste, pochodzące od zwie rząt i ludzi, można otrzymać od osobników doro słych, płodów lub embrionów we wczesnym sta dium rozwoju (4 6 dni). W zależności od pocho dzenia mówi się o komórkach macierzystych dojrzałych, płodowych lub embrionalnych [21]. Dojrzałe komórki macierzyste Dojrzałe komórki macierzyste są komórkami pluripotencjalnymi, multipotencjalnymi lub uni potencjalnymi. Są zdolne do różnicowania się w wiele typów wyspecjalizowanych komórek, ale ich zdolność różnicowania jest mniejsza niż zdol ność embrionalnych i płodowych komórek macie rzystych. W przypadku transplantacji dojrzałych komórek macierzystych lub tkanek biorcy z nich otrzymanych nie istnieje ryzyko immunologiczne. Biorca jest zarazem dawcą. Ryzyko transformacji nowotworowej jest prawdopodobnie zmniejszone, ponieważ zdolność proliferacyjna dojrzałych ko mórek macierzystych jest mniejsza niż embrional nych [22]. W tkankach dojrzałych, w których odbywa się odnowa komórkowa, takich jak szpik kostny, na skórek i przewód pokarmowy, utrzymują się przy życiu dobrze scharakteryzowane dojrzałe komórki macierzyste zastępujące komórki utracone [23]. Inne narządy i tkanki, których komórki żyją dłużej (np. mózg, mięśnie, wątroba, trzustka) również za wierają komórki macierzyste przyczyniające się do naprawy uszkodzeń urazowych, infekcyjnych lub degeneracyjnych. Opisuje się już metody po zyskiwania komórek macierzystych od osobników dorosłych [24]. Pojawiają się też doniesienia o możliwości pobierania tego typu komórek post mortem [25, 26]. Dojrzałe komórki macierzyste są wykorzysty wane w ograniczonym stopniu, ponieważ trudno je zidentyfikować, pobrać, a hodowane wymagają dużego nakładu pracy ze względu na słabą zdol ność proliferacyjną [22]. Płodowe komórki macierzyste Hematopoetyczne komórki macierzyste mogą być izolowane z krwi zebranej podczas porodu z łożyska lub naczyń krwionośnych sznura pępo winowego [27, 28]. Z pępowiny uzyskuje się jedy nie niewielką ilość krwi, ale zawiera ona komórki macierzyste, zdolne do intensywnej proliferacji. Komórki te mają mniejsze właściwości immuno genne niż dojrzałe komórki macierzyste pocho dzące ze szpiku lub krwi. Komórki z krwi pępowi nowej można stymulować do proliferacji in vitro, aby zwiększyć liczbę dostępnych komórek macie rzystych [29]. Wiele starań czyni się także w kie runku utworzenia banków krwi pępowinowej oraz zorganizowania systemu nadzorującego rezultaty transplantacji dokonanych z użyciem płodowych komórek macierzystych [30]. Tkanka płodowa uzyskana po zabiegach prze rwania ciąży również może służyć do ekstrakcji multipotencjalnych komórek macierzystych. Ner wowe komórki macierzyste można wyizolować z płodowej tkanki mózgowej. Hodowla taka cha rakteryzuje się ograniczonym czasem życia [31]. Najbardziej są zaawansowane badania klinicz ne dotyczące choroby Parkinsona. Należy wyraź nie zaznaczyć, że badania te bazują na pozytyw nych wynikach doświadczeń wstępnie przeprowa dzanych na gryzoniach i naczelnych. Zagadnienia terapeutyczne dotyczące choroby Parkinsona pozo stają jeszcze w sferze doświadczalnej obserwacji w tej dziedzinie dokonuje się dopiero od dziesięciu lat. Możliwości wykorzystania płodowej tkanki nerwowej są dotychczas ograniczone. W celu wy tworzenia dostatecznej ilości tkanki nerwowej do leczenia jednego pacjenta z chorobą Parkinsona jest niezbędny materiał pobrany z pięciu lub sze ściu płodów [31]. W celu pozyskania wystarczają cej do transplantacji ilości tkanki nerwowej należy udoskonalić techniki izolacji komórek macierzy stych z płodowej tkanki nerwowej i techniki indu kujące ich proliferację w hodowli. Jeśli potwierdzi się możliwość zastosowania regeneracyjnej terapii komórkowej, należy postawić sobie pytanie o słu szność wykorzystywania dostępnych płodowych komórek macierzystych w celu leczenia choroby Parkinsona występującej w coraz starszej populacji. Należy rozróżnić ponadto płodowe komórki macierzyste od pierwotnych komórek zarodko wych (PGC primordial germ cells). PGC otrzy muje się z gonad płodu pobranych po przerwaniu ciąży [32]. To właśnie z tych komórek tworzą się komórki jajowe i plemniki. Pierwotne komórki za rodkowe umieszczone w hodowli w obecności niektórych czynników wzrostu tworzą kolonie ko mórek podobnych do embrionalnych komórek ma cierzystych (ES embrionic stem cells) pochodzą

500 D. M. OLSZEWSKA SŁONINA et al. cych z wewnętrznej masy embrionu, i tak jak one są zdolne do różnicowania w wiele typów wyspec jalizowanych komórek: są to komórki EG (em brionic germ cells, embrionalne komórki zarodko we). Linie komórek EG ustalono, używając ko mórek PGC zebranych z embrionów myszy, świni i ludzkich [33]. Embrionalne komórki macierzyste W stadium moruli komórki embrionalne są to tipotencjalne. Każda komórka totipotencjalna ma zdolność wytworzenia embrionu i doprowadzenia do rozwoju całego organizmu. Taka zupełnie nie zróżnicowana komórka może jeszcze zróżnicować się w jakikolwiek typ komórek tworzący płód, a także w komórki dodatkowe, niezbędne do jego rozwoju (np. łożysko i błony otaczające płód). Ta kie komórki nie są komórkami macierzystymi (tab. 1) [18, 34]. W stadium blastocysty, niektóre komórki uzy skują zdolności pluripotencjalne. Takie komórki nazywa się embrionalnymi komórkami macierzy stymi (ES) [22]. Mogą różnicować się we wszyst kie typy komórek zróżnicowanych. W tym sta dium około trzydziestu komórek grupuje się w mały zlepek (inner cell mass) i sukcesywnie rozwija się w około 100 zróżnicowanych linii ko mórkowych, które tworzą tkanki i narządy (np. serce, płuca, skórę, wątrobę, mózg). Komórki ES mogą być wykorzystywane w olbrzymim stopniu, ponieważ stosunkowo dobrze proliferują w warun kach in vitro. W przypadku transplantacji komórek ES przeszczep allogeniczny może być odrzucony [35]. W przypadku przeszczepiania komórek ES istnieje ryzyko transformacji nowotworowej, którego wielkości dotychczas nie oszacowano, po nieważ komórki ES, podobnie do komórek nowo tworowych, namnażają się stosunkowo łatwo i są markerami niektórych nowotworów. Obecność komórek macierzystych jest niekorzystnym czyn nikiem prognostycznym w niektórych nowotwo rach [36]. Plastyczność tkankowych komórek macierzystych Embrionalne komórki macierzyste (ES) w ho dowli in vitro są komórkami mającymi możliwości różnicowania się w kierunku wszystkich tkanek [21, 37]. Zdolności komórek macierzystych znaj dujących się w obrębie dojrzałych tkanek (powsta łych z komórek embrionalnych) do różnicowania się w inne tkanki są ograniczone w porównaniu z macierzystymi komórkami zarodkowymi [25]. Odkryto również, że komórki macierzyste mo gą różnicować się zarówno w komórki charakte rystyczne dla tkanki, w obrębie której się znajdu ją, jak i w inne rodzaje komórek. Właściwość tę nazywa się plastycznością komórek macierzys Tabela 1. Różnice między macierzystymi komórkami embrionalnymi i somatycznymi [18, 34, 42] Table 1. Differences between embryonic and somatic stem cells [18, 34, 42] Zalety (Advantages) Embrionalne komórki macierzyste (Embrionic stern cells) teoretycznie mogą utworzyć każdy rodzaj tkanki, niektóre tkanki łatwe do wygenerowania (np. komórki mięśnia sercowego), mogą się namnażać bez końca, podatne na genetyczne manipulacje Somatyczne komórki macierzyste (Somatic stern cells) autologiczne, wiele rodzajów i źródeł, niektóre rodzaje mają bardzo duży potencjał do samoodnawiania, brak ryzyka nowotworzenia, różnicowanie prawdopodobne, podatne na transfer genetyczny, potencjalnie atrakcyjne metody pozyskania i przeszczepiania, brak problemów etycznych Wady (Disadvantages) tylko allogeniczne (aktualnie), ryzyko powstania potworniaków, konieczność określenia warunków różnicowania, niektóre tkanki trudne do wygenerowania (krew), problemy etyczne większość ma ograniczoną zdolność do samoodnawiania, różnicowanie poza linią komórkową, użycie komórek autologicznych nieskuteczne i kosztowne

Komórki niezróżnicowane źródła i plastyczność 501 tych. Komórki macierzyste tkanki kostnej mogą dać początek tkance łącznej, tłuszczowej, mięśnia sercowego, a nawet neuronom [37, 38]. Podobnie komórki, dające początek liniom krwinkowym, mogą się różnicować w komórki wątroby, płuc, przewodu pokarmowego i skóry [22, 39]. Wykryto wiele charakterystycznych dla narzą du komórek macierzystych [35]. Dotychczas obo wiązywał pogląd, że tkanka powstaje i regeneruje się z charakterystycznych dla niej komórek pnia [22]. Badania dowodzą, że komórki macierzyste neuronalne i hematopoetyczne mogą przekształcać się w komórki innych tkanek. Populacja komórek macierzystych neurohematopoetycznych została opisana w mózgu człowieka oraz myszy [39, 40]. Plastyczność komórek macierzystych, regenerują cych daną tkankę, może wynikać z obecności ko mórek pluripotencjalnych w obrębie populacji ko mórek macierzystych, z obecności różnych rodza jów komórek macierzystych lub też z efektu transdyferencjacji. Transdyferencjacja polega na przeprogramowaniu komórek macierzystych tak, aby były zdolne różnicować się w kierunku innej linii komórkowej. Czwartym, choć mało prawdo podobnym wytłumaczeniem, może być fuzja ko mórki dawcy i komórki macierzystej in vitro [18]. Opierając się na badaniach przeprowadzonych na myszach, sugerujących, że komórki macierzyste mogą być obecne w krążeniu systemowym i są an gażowane do regeneracji różnych tkanek w odle głych umiejscowieniach, rozpoczęto poszukiwania nietypowych lokalizacji komórek macierzystych dawcy; u pacjentów, którym wykonano transplan tacje allogeniczne. U kobiet chorych na białaczkę, otrzymujących szpik kostny od dawcy płci mę skiej, stwierdzono obecność chromosomu Y w he patocytach, co oznacza, że komórki hematopoe tyczne były pozawątrobowym źródłem komórek wątrobowych. Stwierdzono również transdyferen cjację krążących komórek hematopoetycznych do hepatocytów u mężczyzn biorców wątroby prze szczepionej od kobiety [35]. Nie tylko komórki macierzyste pobrane ze szpiku kostnego, ale rów nież komórki macierzyste, mobilizowane do krąże nia w wyniku podania czynnika wzrostu hemato poezy G CSF, mają zdolność regeneracji różnych narządów i były znajdowane zarówno w skórze, jak i w wątrobie u biorców komórek krwiotwór czych otrzymywanych z krwi obwodowej [41]. Podobnie, niespodziewany chimeryzm dawcy biorcy obserwowano w sercu przeszczepionym mężczyźnie od kobiety. Badania pośmiertne wyka zały, że w części miocytów i kapilar były obecne chromosomy Y. Pozostaje sprawą otwartą, czy ko mórki te pochodziły z komórek macierzystych po zostałości serca biorcy, czy reprezentowały komór ki macierzyste pochodzące ze szpiku kostnego, które zagnieździły się w przeszczepionym sercu i przeróżnicowały się w przeszczepionym narzą dzie. Implikacje, wynikające z plastyczności soma tycznych tkankowych komórek macierzystych, zostały już sprawdzone w praktyce klinicznej [42]. Przeszczepiono komórki macierzyste szpiku kost nego od rodzeństwa u dzieci z wrodzoną łamliwo ścią kości (osteogenesis imperfecta) [43, 44]. Po prawa wskaźników klinicznych sugeruje, że me zenchymalne komórki macierzyste pochodzące ze szpiku kostnego mają potencjał do naprawy tkan ki kostnej i chrzęstnej [45]. Korzyści uzyskano u pacjentów z chorobą niedokrwienną serca i cho robą niedokrwienną kończyn. W wyniku leczenia przeszczepem z autologicznych komórek szpiku kostnego, podanych miejscowo do naczyń wień cowych lub bezpośrednio do uszkodzonego mięś nia, uzyskano poprawę czynności mięśnia serco wego. Neoangiogeneza sugeruje możliwości ko mórek szpiku kostnego do dostarczania miocytów i progenitorów komórek endotelium (śródbłonka) i prawdopodobnie również odpowiednich czynni ków wzrostu [46]. Ostatecznym celem medycyny regeneracyj nej jest ukierunkowanie wielopotencjalnych ko mórek macierzystych, mających duży potencjał proliferacyjny, za pomocą programów swoistego różnicowania w organizmie w celach terapeu tycznych dla poszczególnych tkanek [47, 48]. Otrzymanie swoistej linii komórkowej z ko mórek macierzystych w celu wykorzystania jej do naprawy uszkodzonej tkanki jest pracochłon ne. Wymaga przede wszystkim umiejętnego po brania komórek macierzystych oraz uzyskania czystych hodowli jednego typu komórek. Wyse lekcjonowane przez sortowanie linie komórek należy poddać działaniu odpowiednich czynni ków wzrostowych, aby wyindukować różnicowa nie komórek. Czynności fizjologiczne otrzyma nej w ten sposób tkanki powinny być przetesto wane in vitro, a wydajność i bezpieczeństwo przeszczepu sprawdzone na modelu zwierzęcym. Ostatnim etapem badań jest ocena stopnia inte gracji otrzymanej tkanki z tkanką biorcy prze szczepu i wykazanie braku nowotworzenia [32]. Doświadczenia zdobyte w dziedzinie biologii komórek macierzystych zapowiadają również roz wój terapii białkowej i molekularnej wykorzy stującej białka i małe cząstki w celu pobudzenia własnych komórek macierzystych do naprawy i regeneracji [47].

502 D. M. OLSZEWSKA SŁONINA et al. Piśmiennictwo [1] Mish FC: Webster s Ninth New Collegiate Dictionary. Merriam Webster. Springfield 1986, 1246. [2] Mintz B, Illmensee K: Normal genetically mosaic mice produced from malignant teratocarcinoma cells. Proc Natl Acad Sci U S A 1975, 72, 3585 3589. [3] Illmensee K, Mintz B: Totipotency and normal differentiation of single teratocarcinoma cells cloned by injection into blastocysts. Proc Natl Acad Sci U S A 1976, 73, 549 553. [4] Laflamme MA, Gold J, Xu C, Hassanipour M, Rosler E, Police S, Muskheli V, Murry CE: Formation of hu man myocardium in the rat heart from human embryonic stem cells. Am J Pathol 2005, 167, 663 671. [5] Menasche P: The potential of embryonic stem cells to treat heart disease. Curr Opin Mol Ther 2005, 7, 293 299. [6] Thomson A, Itskovitz Eldor J, Shapiro SS, Waknitz MA, Swiergiel JJ, Marshall VS, Jones JM: Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts. Science 1998, 282, 1145 1147. [7] Scholer H: Octamania: the POU factors in murine development. Trends Genet 1991, 7, 323 329. [8] Scholer H, Ruppert S, Suzuki N, Chowdhury K, Gruss P: New type of POU domain in germ line specific pro tein Oct4. Nature 1990, 344, 435 439. [9] Pesce M, Scholer H: Oct4: gatekeeper in the beginnings of mammalian development. Stem Cells 2001, 19, 271 278. [10] Scholer H, Dressler G, Balling R, Rohdewohld H, Gruss P: Oct4: a germline specific transcription factor mapping to the mouse t complex. EMBO J 1990, 9, 2185 2195. [11] Pesce M, Scholer H: Oct4: control of totipotency and germline determination. Mol Rep Dev 2000, 55, 452 457. [12] Nichols J, Zevnik B, Anastassiadis K, Niwa H, Klewe Nebenius D, Chambers I, Scholer H, Smith A: For mation of pluripotent stem cells in the mammalian embryo depends on the POU transcription factor Oct4. Cell 1998, 95, 379 391. [13] Pan GJ, Chang ZY, Scholer HR, Pei D: Stem cell pluripotency and transcription factor Oct4. Cell Res 2002, 12(5 6), 321 329. [14] Niwa H, Miyazaki J, Smith A: Quantitative expression of Oct 3/4 defines differentiation, dedifferentiation or self renewal of ES cells. Nat Genet 2000, 24, 372 376. [15] Anderson DJ: Stem cells and pattern formation in the nervous system: the possible versus the actual. Neuron 2001, 30(1), 19 35. [16] Svendsen CN, Rosser AE: Neurones from stem cells? Trends Neurosci 1995, 18(11), 465 467. [17] Shamblott MJ, Axelman J, Wang S, Bugg EM, Littlefield JW, Donovan PJ, Blumenthal PD, Huggins GR, Gearhart JD: Derivation of pluripotent stem cells from cultured human primordial germ cells. Proc Natl Acad Sci U S A 1998, 95(23), 13726 13731. [18] Verfaillie CM, Pera MF, Lansdorp PM: Stem cells: hype and reality. Hematology (Am Soc Hematol Educ Pro gram) 2002, 369 391. [19] Korohoda W: Inżynieria komórkowa i tkankowa na początku XXI wieku nowe nadzieje i nowe zagrożenia. Pra ce Komisji Zagrożeń Cywilizacyjnych PAU, 2002, 5, 109 123. [20] Kucia M, Majka M, Ratajczak MZ: Plastyczność nieembrionalnych komórek macierzystych: fakt czy artefakt? Post Biol Kom 2003, 30, supl. 21, 3 16. [21] Alison MR, Poulsom R, Forbes S, Wright NA: An introduction to stem cells. J Pathol 2002, 197, 4, 419 423. [22] Pojda Z: Kliniczne zastosowania komórek macierzystych stan obecny i perspektywy: nowotwory. J. Oncol 2002, 52, 145 150. [23] Moore KA, Ema H, Lemischka IR: In vitro maintenance of highly purified, transplantable hematopoietic stem cells. Blood 1997, 89, 12, 4337 4347. [24] Nunes MC, Roy NS, Keyoung HM, Goodman RR, McKhann G 2nd, Jiang L, Kang J, Nedergaard M, Gold man SA: Identification and isolation of multipotential neural progenitor cells from the subcortical white matter of the adult human brain. Nat Med 2003, 9, 4, 439 447. [25] Schwartz PH, Bryant PJ, Fuja TJ, Su H, O Dowd DK, Klassen H: Isolation and characterization of neural pro genitor cells from post mortem human cortex. J Neurosci Res 2003, 74, 6, 838 851. [26] Xu Y, Kimura K, Matsumoto N, Ide C: Isolation of neural stem cells from the forebrain of deceased early post natal and adult rats with protracted post mortem intervals. J Neurosci Res 2003, 74, 4, 533 540. [27] Buzanska L, Machaj EK, Zablocka B, Pojda Z, Domanska Janik K: Human cord blood derived cells attain neuronal and glial features in vitro. J Cell Sci 2002, 115 (Pt 10), 2131 2138. [28] Toma JG, Akhavan M, Fernandes KJ, Barnabe Heider F, Sadikot A, Kaplan DR, Miller FD: Isolation of multipotent adult stem cells from the dermis of mammalian skin. Nat Cell Biol 2001, 3, 9, 778 784. [29] Pojda Z, Machaj EK, Gajkowska A, Ołdak T, Jastrzewska M: Badanie potencjalnej przydatności klinicznej komórek macierzystych uzyskiwanych z krwi pępowinowej. Post Biol Kom 2003, 30, supl. 21, 127 138. [30] Wiktor Jędrzejczak W, Urbanowska E, Rokicka M, Król M, Król M, Torosjan T, Tomaszewska A, Palu szewska M, Gronkowska A: Wstępna ocena możliwości wykorzystania krwiotwórczych komórek macierzystych pozyskanych z różnych dawców krwi pępowinowej do jednoczesnego przeszczepiania u biorców dorosłych. Post Biol Kom 2003, 30, supl. 21, 139 147. [31] Li X, Xu J, Bai Y, Wang X, Dai X, Liu Y, Zhang J, Zou J, Shen L, Li L: Isolation and characterization of neu ral stem cells from human fetal striatum. Biochem Biophys Res Commun 2005, 326, 425 434. [32] Liu S, Qu Y, Stewart TJ, Howard MJ, Chakrabortty S, Holekamp TF, McDonald JW: Embryonic stem cells differentiate into oligodendrocytes and myelinate in culture and after spinal cord transplantation. Proc Natl Acad Sci U S A 2000, 97, 11, 6126 6131.

Komórki niezróżnicowane źródła i plastyczność 503 [33] Weissman IL, Anderson DJ, Gage F: Stem and progenitor cells: origins, phenotypes, lineage commitments, and transdifferentiations. Annu Rev Cell Dev Biol 2001, 17, 387 403. [34] Verfaillie CM: Adult stem cells: assessing the case for pluripotency. Trends Cell Biol 2002, 12, 11, 502 508. [35] Korbling M, Anderlini P: Peripheral blood stem cell versus bone marrow allotransplantation: does the source of hematopoietic stem cells matter? Blood 2001, 98, 10, 2900 2908. [36] Park IJ, Kim HC, Yu CS, Yoo JH, Kim JC: Cutoff Values of Preoperative s CEA Levels for Predicting Survi vals after Curative Resection of Colorectal Cancer. J Korean Med Sci 2005, 20, 4, 624 627. [37] Poulsom R, Alison MR, Forbes SJ, Wright NA: Adult stem cell plasticity. J Pathol. 2002, 197, 4, 441 456. [38] Abkowitz JL: Can human hematopoietic stem cells become skin, gut, or liver cells? N Engl J Med 2002, 346, 10, 770 772. [39] Shih C, DiGiusto D, Mamelak A, LeBon T, Forman SJ: Hematopoietic potential of neural stem cells: plastici ty versus heterogeneity. Leuk Lymphoma 2002, 12, 43, 2263 2268. [40] Shih CC, DiGiusto D, Mamelak A, Lebon T, Forman SJ: Hematopoietic potential of neural stem cells: plasti city versus heterogeneity. Leuk Lymphoma. 2002, 43, 12, 2263 2268. [41] Guo X, Du J, Zheng Q, Yang S, Liu Y, Duan D, Yi C: Expression of transforming growth factor beta 1 in me senchymal stem cells: potential utility in molecular tissue engineering for osteochondral repair. J Tongji Med Univ 2002, 22, 2, 112 115. [42] Daley GQ, Goodell MA, Snyder EY: Realistic prospects for stem cell therapeutics. Hematology (Am Soc He matol Educ Program) 2003, 398 418. [43] Horwitz EM, Prockop DJ, Gordon PL, Koo WW, Fitzpatrick LA, Neel MD, McCarville ME, Orchard PJ, Pyeritz RE, Brenner MK: Clinical responses to bone marrow transplantation in children with severe osteogene sis imperfecta. Blood 2001, 97, 5, 1227 1231. [44] Horwitz EM, Prockop DJ, Fitzpatrick LA, Koo WW, Gordon PL, Neel M, Sussman M, Orchard P, Marx JC, Pyeritz RE, Brenner MK: Transplantability and therapeutic effects of bone marrow derived mesenchymal cells in children with osteogenesis imperfecta. Nat Med 1999, 5, 3, 309 313. [45] Anselme K, Broux O, Noel B, Bouxin B, Bascoulergue G, Dudermel AF, Bianchi F, Jeanfils J, Hardouin P: In vitro control of human bone marrow stromal cells for bone tissue engineering. Tissue Eng 2002, 8, 6, 941 953. [46] Perry TE, Roth SJ: Cardiovascular tissue engineering: constructing living tissue cardiac valves and blood ves sels using bone marrow, umbilical cord blood, and peripheral blood cells. J Cardiovasc Nurs 2003, 18, 1, 30 37. [47] Pan XH, Han YB, Guo KY: Pluripotential of human adult stem cells and its application in reparative and recon structive surgery. Zhongguo Xiu Fu Chong Jian Wai Ke Za Zhi 2002, 16, 5, 329 332. [48] Prelle K, Zink N, Wolf E: Pluripotent stem cells model of embryonic development, tool for gene targeting, and basis of cell therapy. Anat Histol Embryol 2002, 31, 3, 169 186 Adres do korespondencji: Dorota M. Olszewska Słonina Katedra i Zakład Biologii Medycznej UMK w Toruniu, CM w Bydgoszczy ul. Karłowicza 24 85 092 Bydgoszcz Tel. +48 052 585 37 37 E mail: dorolsze@poczta.onet.pl Conflict of interest: None declared. Praca wpłynęła do Redakcji: 21.07.2005 r. Po recenzji: 30.08.2005 r. Zaakceptowano do druku: 15.09.2005 r. Received: 21.07.2005 Revised: 30.08.2005 Accepted: 15.09.2005