Les cellules souches peuvent se renouveler et se transformer en un ou plusieurs types de cellules spécifiques. Du fait de leur capacité à modifier tous les types de cellules dans le corps adulte, les cellules souches sont prometteuses pour devenir un entrepôt sans fin pour remplacer les tissus et les organes humains.
Pour comprendre pourquoi les cellules souches peuvent être aussi « invariables », il faut examiner les différences entre les cellules. Il y a une grande variété de cellules dans le corps humain, telles que les cellules nerveuses dans le cerveau, les hépatocytes dans le foie, les cellules myocardiques dans le cœur, les globules blancs dans le sang, etc. Ils ont non seulement des fonctions différentes, mais aussi des formes différentes. Si vous « percez » à l'intérieur de la cellule pour « jeter un coup d'œil », vous découvrirez que dans différentes cellules, les types de protéines sont différents. Comme toutes les activités de la vie sont spécifiquement « effectuées » par les protéines, le type de protéine dans chaque cellule détermine non seulement la structure de cette cellule, mais aussi sa fonction.
Si vous comparez les protéines à un télégramme, alors l'ADN est le code chiffré qui détermine le contenu du télégramme. Puisque les protéines synthétisées dans différentes cellules sont différentes, leur ADN est-il également différent ? La réponse pourrait vous surprendre : l'ADN est identique dans tous les différents types de cellules, ce qui signifie que chaque cellule porte un ensemble complet de « codes génétiques ». Puisque chaque type de cellule a le code génétique pour tous les types de protéines, pourquoi y a-t - il tant de cellules avec des espèces de protéines différentes ?
Le secret est qu 'aucune cellule ne peut utiliser tous les mots de passe, mais vous utilisez cette partie du mot de passe et j'utilise l'autre partie. En raison des différents codes utilisés, les protéines synthétisées ne sont pas les mêmes, et les cellules contenant ces protéines ne sont certainement pas les mêmes. Donc, en théorie, si vous pouvez aligner les codes utilisés par deux cellules, une cellule peut se transformer en une autre. Contrairement à ces cellules, les cellules souches sont un type de cellule qui est en « veille ». Ils peuvent être modifiés en un type spécifié de cellule selon les besoins. La différenciation de la même cellule en deux types de cellules est appelée différenciation, par exemple, l'ovule fécondé en hépatocytes, cardiomyocytes, etc. est différenciation.
Les cellules sont comme un restaurant, les protéines dans les cellules sont comme des plats préparés dans un restaurant, et l'ADN est une recette. Chaque cellule de chaque créature contient des recettes pour tous les plats, ils ne sont que préparés en petites portions de plats, et la plupart des plats restent à développer. Les cellules souches peuvent être fabriquées à tout moment en fonction des besoins.
Dans le corps humain, les cellules souches ne peuvent remplacer les cellules endommagées ou mortes que dans des circonstances normales, et dans de nombreuses conditions de maladie, elles « se rétrécissent » et ne peuvent pas jouer pleinement leur fonction de réparation. En outre, le corps humain a des règles strictes sur la division du travail des cellules, chaque type de cellule ne peut faire que le travail qui lui est assigné, ne pas être autorisé à « s'immiscer » pour faire le travail des autres cellules. Par exemple, il n'y a que quelques milliers de cellules auditives dans l'oreille. Lorsque certaines d'entre elles sont endommagées, bien qu ' il y ait des dizaines de milliers d'autres cellules autour, elles ne peuvent pas prendre la relève du travail des cellules auditives et l'audition humaine diminue. La technologie des cellules souches consiste à briser les limites intercellulaires qui ne peuvent pas être remplacées, de sorte que les cellules souches deviennent des « athlètes tout-en - un » qui peuvent remplacer n'importe quelle sorte de cellule endommagée ou morte.
Une façon de le faire est d'extraire des cellules souches prêtes à l'emploi, de les multiplier dans des conditions de culture artificielles, puis de les « induire » dans les cellules dont nous avons besoin dans différentes conditions de culture. Les cellules souches humaines sont maintenant disponibles à partir d'embryons précoces, de liquide amniotique, de sang de cordon, de moelle osseuse, de thymus, de peau, d'intestin grêle, de cerveau, d'œils, de pancréas, de foie, de graisse, de muscles et d'autres endroits. Cependant, le nombre de cellules souches prêtes à l'emploi est limité, et l'isolement et l'extraction sont également plus difficiles.
Afin de surmonter ces difficultés, les scientifiques ont trouvé une autre voie, en « fabriquant » des cellules souches à partir de cellules déjà différenciées. En 2005, Nobuya Yamanaka de l'Institut de médecine régénérative de l'Université de Kyoto au Japon a transféré quatre gènes dans les cellules de la peau de la souris à l'aide de rétrovirus, qui sont devenues des cellules souches pluripotentes après avoir reçu des gènes étrangers. En 2007, les chercheurs du laboratoire de Shinya Yamanaka et de James Thomson de l'Université du Wisconsin ont utilisé des méthodes génétiquement modifiées pour transformer les cellules de la peau humaine en cellules souches. Shimiya Yamanaka a également remporté le prix Nobel de médecine de physiologie en 2012 avec Geden.