As células-tronco podem se renovar continuamente e se transformar em um ou muitos tipos específicos de células. Com a capacidade de transformar todos os tipos de células do corpo adulto, as células-tronco prometem se tornar um armazém interminável para substituir tecidos e órgãos humanos.
Para entender por que as células-tronco podem ser tão "mudanciais ", é preciso ver as diferenças entre as células. Existem várias células no corpo humano, como células nervosas no cérebro, células hepáticas no fígado, células miocárdicas no coração, glóbulos brancos no sangue, etc. Eles não só têm funções diferentes, mas também têm formas diferentes. Se você "perfurar " dentro da célula e" dar uma olhada ", você verá que dentro de diferentes células, os tipos de proteínas são diferentes. Como todas as atividades da vida são especificamente "realizadas" por proteínas, o tipo de proteína dentro de cada célula determina não apenas a estrutura da célula, mas também sua função.
Se as proteínas são comparadas a um telegrama, o DNA é o código secreto que determina o conteúdo do telegrama. Uma vez que diferentes proteínas são sintetizadas em diferentes células, seu DNA também é diferente? A resposta pode surpreender você: todos os tipos de células têm a mesma composição de DNA, o que significa que cada célula carrega um conjunto completo de códigos secretos (código genético). Uma vez que cada tipo de célula possui o código genético para todos os tipos de proteínas, por que existem tantas células com diferentes tipos de proteínas?
O segredo é que nenhuma célula pode usar todas as senhas, mas você usa uma parte da senha e eu uso a outra. Devido às diferentes senhas usadas, as proteínas sintetizadas são diferentes e, naturalmente, as células que contêm essas proteínas também são diferentes. Então, teoricamente, se você pudesse combinar as senhas usadas pelas duas células, uma célula poderia se transformar em outra. Em comparação com essas células, as células-tronco são um tipo de célula que está em um estado de "alerta ". Eles podem ser alterados para um tipo especificado de célula, conforme necessário. A diferenciação de células do mesmo tipo em mais de dois tipos de células é chamada de diferenciação, como o óvulo fertilizado em hepatócitos, cardiomiócitos, etc. é diferenciação.
Uma metáfora visual pode ser usada para ilustrar a relação entre eles: as células são como restaurantes, as proteínas nas células são como pratos feitos em restaurantes, e o DNA é a receita. Cada célula de cada criatura tem receitas para fazer todos os pratos, eles são feitos apenas em pequenas porções de pratos, e a maioria dos pratos ainda está a ser desenvolvida. As células-tronco podem ser usadas para fazer novos pratos a qualquer momento.
No corpo humano, as células-tronco só podem substituir as células danificadas ou mortas em circunstâncias normais, em muitas condições de doença, elas "enfraquecem " e não podem desempenhar plenamente sua função de reparação. Além disso, o corpo humano tem regras rígidas sobre a divisão de trabalho das células, cada célula só pode fazer o trabalho que lhe foi atribuído, não é permitido "interferir" para fazer o trabalho de outras células. O ouvido humano, por exemplo, tem apenas milhares de células auditivas. Quando algumas delas são danificadas, embora existam dezenas de milhares de outras células ao redor, elas não podem assumir o trabalho das células auditivas e a audição da pessoa pode diminuir. A tecnologia de células-tronco é quebrar as restrições que não podem ser substituídas entre as células, tornando as células-tronco "atletas todo-poderosos" que podem substituir qualquer tipo de células danificadas ou mortas.
Uma maneira de fazer isso é extrair células-tronco prontas, proliferá - las em condições de cultura artificial e, em seguida, "induzi-las " em células que precisamos usando várias condições de cultura. As células-tronco humanas agora podem ser obtidas a partir de embriões precoces, líquido amniótico, sangue do cordão umbilical, medula óssea, timo, pele, intestino delgado, cérebro, olhos, pâncreas, fígado, gordura, músculos e assim por diante. No entanto, a quantidade de células-tronco prontas é limitada, e a extração de células-tronco é difícil.
Para superar essas dificuldades, os cientistas estão explorando um caminho alternativo para "fazer " células-tronco a partir de células que já se diferenciaram. Em 2005, Nobuyama Yamanaka, do Instituto de Medicina Regenerativa da Universidade de Kyoto, no Japão, usou retrovírus para transportar quatro genes para células da pele de camundongos, que se transformaram em células-tronco pluripotentes depois de receberem genes estranhos. Em 2007, os pesquisadores do laboratório de Shushiya Yamanaka e James Thomson da Universidade de Wisconsin, nos Estados Unidos, transformaram células da pele humana em células-tronco usando métodos transgênicos. Juntamente com Gordon, Yamanaka recebeu o Prêmio Nobel de Medicina Fisiológica em 2012.