Az őssejtek olyan sejtek, amelyek életük végéig megőrzik osztódási képességüket, és elméletileg bármilyen, de legalábbis számos sejttípus kialakulhat belőlük. Nézzük, milyen 4 féle őssejt típust különböztetünk meg!
A totipotens őssejt
Az ember fejlődése a petesejt megtermékenyítésével kezdődik, így alakul ki a zigóta. Az egész szervezet ebből az egy sejtből fejlődik ki, ezért ez egy totipotens sejt, vagyis minden sejttípus létrehozására képes. A megtermékenyítés után néhány órán belül a zigóta osztódni kezd, s előbb két, majd ezek osztódásával négy, utána pedig nyolc sejt alakul ki belőle. Ez fontos határvonal a további osztódások előtt, ugyanis eddig a pillanatig még minden sejt megőrzi a totipotens állapotot. Ez azt jelenti, hogy ha a nyolcsejtes embriót nyolc különálló sejtté hasítjuk, akkor nyolc, genetikailag teljesen azonos egyed kifejlődésére lenne lehetőség. Az egypetéjű ikrek esetében ez a folyamat történik meg természetes módon még a kétsejtes állapotban. A klónozási módszerek egyik alaptípusa is ezen az elven alapul. Az embriófelezési módszer lényege, hogy mesterségesen hoznak létre egypetéjű ikreket, például egy jó tulajdonságokkal rendelkező tenyészállat ivadékainak megsokszorozására.
A pluripotens őssejtek
Körülbelül négy nappal a megtermékenyítés után - és további sejtosztódásokat követően - a sejtek már láthatóan is differenciálódni kezdenek, miközben kialakítják a hólyagcsírát és az embriócsomót. A hólyagcsíra külső sejtjeiből alakul ki a méhlepény és a többi embrión kívüli szövet, amely a magzat méhen belüli fejlődéséhez szükséges. Az embriócsomóból pedig a magzat csíralemezei és szövetei alakulnak ki.
Így az embriócsomó sejtjei önmagukban már nem totipotensek, azaz természetes módon nem képesek a teljes emberi szervezet kialakítására, azaz nem képesek a méhlepény és a méhen belüli fejlődéshez szükséges egyéb embrión kívüli szövet létrehozására. Ezen kívül azonban minden más sejttípus kialakulhat belőlük. Az embriócsomó sejtjeit ezért pluripotens őssejteknek nevezzük.
A multipotens őssejtek
Az embriócsomó sejtjeinek további osztódása és differenciálódása során egy adott fejlődési irányban egyre inkább elkötelezett sejtvonalak alakulnak ki. Ezek a multipotens őssejtek. Lehetőségeik már viszonylag korlátozottak, általában egyetlen szövetféleség különféle sejtjeinek létrehozására képesek. Míg totipotens és pluripotens őssejtek csak embriókban találhatók, addig a multipotens őssejtek a felnőtt szervezet számos szövetében előfordulnak. A legismertebb példa a csontvelői vérképző (haematopoeticus) őssejtek, amelyekből mindenféle vérsejt-típus kifejlődhet. Mint a későbbiekben látjuk, nem csontvelői környezetben más sejteket is adhatnak, ami az utóbbi időszak egyik legérdekesebb felfedezésének számít.
Az őssejt-biológiai kutatásokban használt pluripotens őssejteket tehát embrionális, míg a kifejlett szervezetből kinyert multipotens őssejteket felnőtt őssejteknek is nevezhetjük.
Unipotens őssejtek
Az olyan őssejtet, melyek egy adott szövet része, és kizárólag egyetlen sejttípust képes előállítani, de képes a korlátlan megújulásra, unipotens őssejteknek nevezzük. Ez a korlátlan proliferáció az ,ami megkülönbözteti a nem őssejt típusú testi sejtektől (pl. izom-őssejtek).
A felnőtt szervezetben az őssejtek és a belőlük osztódással kialakuló előd- (progenitor) sejtek a test javító mechanizmusaként szolgálnak, a specializált sejteket felfrissítve. Ugyanakkor a folyamatosan megújuló szervek – mint a vér, bőr vagy az emésztőrendszer szöveteinek – normális megújulásában is közreműködnek.
Alkalmazásuk a gyógyászatban
Az őssejtek - sokrétű differenciálódási képességeiből eredően - a rákos megbetegedések kezelésétől kezdve a műtéti beavatkozásokat követő regeneráción át az égési sérülések orvoslásáig az egészségügy számos területén bevethetők. Mint tudjuk a felnőtt őssejtek képesek különböző szövettípussá átalakulni, majd a szövetekben ezek a felnőtt őssejtek egyesülnek a befogadó szövettel, és átveszik annak tulajdonságait, és ezáltal segítik a regenerációt. Dr. David A. Prentice, a Georgetowni Egyetemi Orvosi Központ vezető kutatója szerint bizonyos esetekben a felnőtt őssejtek nem közvetlenül járulnak hozzá a szövet regenerálódásához, hanem úgy tűnik, hogy stimulálják a szövet belsejében lévő sejtek javító funkcióit. Bármelyik esetet is nézzük, felnőtt őssejtek sikert aratnak a sérült szövet helyreállításában.
A szöveti őssejtek közül a vérképző sejteket lehet legkönnyebben felhasználni, kinyerésük is megoldott és jól tenyészthetők, alkalmazásuknak tehát számos előnye van. Évtizedek óta használják a szöveti őssejteket többek közt leukémiában szenvedő betegek gyógyítására.
A mai biotechnológia képes arra, hogy sejtkultúrában tenyésztett őssejteket különböző szövettípusoknak megfelelő specializált sejtekké differenciálja, de ezek széles körű alkalmazására még várni kell. Különösen az embrionális sejtvonalak, a terápiás klónozással nyert embrionális őssejtek és a még meglehetősen képlékeny köldökzsinór-vérből vagy csontvelőből származó felnőtt őssejtek felhasználása ígéretes.
A köldökzsinór-vér
Az őssejtek haszna és orvosi felhasználása igen nagymértékű rugalmasságukból ered. Minden olyan kórkép esetén, ahol sejtek, szövetek pusztulása okozza a tüneteket, az őssejtekből kiinduló szerv, szövet vagy sejtpótlás gyógyító hatású lehet. A köldökzsinór-vér steril körülmények között történő levételének technikai akadálya jelenleg sincs, ráadásul időben sem jelent többet 30 másodpercnél. Annak az esélye azonban, hogy valakinek tényleg szüksége lesz erre, tizedszázalékokban mérhető. Hazánkban 2001 óta száznál kevesebb esetben használtak fel köldökzsinórvért gyermekek vérképzőszervi rendellenességeinek kezelésére. Igazán indokolt tehát azokban az esetekben lehetne az eljárás, amikor megállapítható öröklött hajlam mutatható ki egy adott betegségre. Ekkor az évi 10-15 ezer forintos laboratóriumi tárolási díj elenyésző a várható haszonhoz képest.
Az őssejtek felhasználását a gyógyításban körülbelül 10-15 éves távlatban jósolják. Ezt a potenciális lehetőséget használják ki sokan oly módon, hogy a gyermekük születésekor levett köldökzsinór-vért lefagyasztják és laboratóriumi körülmények között tárolják. Ha a gyermeknek későbbiekben valamilyen szervre vagy sejtre lesz szüksége, saját őssejtjei használhatók fel a műtéthez. A saját szervezetből származó szövetek révén jelentősen csökkenthető a kilökődési reakció, vagyis ily módon a transzplantáció jóval biztonságosabbá válik. Mindez többek között a leukémia, a cukorbetegség, és a Parkinson-kór gyógyíthatóvá tételével kecsegtet.
