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Stammzellen aus Quasi-geklontem menschlichem Embryo

Durch die Zugabe der Zellkerne von erwachsenen Hautzellen von Patienten mit Typ-1-Diabetes zu unbefruchteten menschlichen Eiern, ohne zuerst die Ei-DNA zu entfernen, wie es beim Klonen von Dolly der Schafe getan wurde, haben Wissenschaftler eines Stammzellenlabors in New York die Eier umprogrammiert Embryonalzustand und eine selbstreproduzierende Linie embryonaler Stammzellen aus dem quasi-geklonten Embryo. Der Embryo ist kein echter Klon des Spenderpatienten, da er drei Chromosomensätze hat: zwei vom Patienten und einen vom Ei selbst. Es ist jedoch ein Schritt in die richtige Richtung und die Errungenschaft scheint einige der Schwierigkeiten überwunden zu haben, die den Wissenschaftlern seit den Dolly-Tagen entgangen sind.
Sie können lesen, wie Forscher am New York Stem Cell Foundation Laboratory in der Online-Ausgabe vom 4. Oktober 2003 die Klontechnologie zur Neuprogrammierung von erwachsenen menschlichen Eizellen in einen embryonalen Zustand eingesetzt haben Natur.
Mithilfe von Stammzellen zur Regeneration von geschädigtem oder verlorenem Gewebe hoffen die Wissenschaftler eines Tages, sichere und wirksame Heilmittel und Behandlungen für schwächende Krankheiten wie Parkinson, Alzheimer, Diabetes und andere, die Millionen von Menschen auf der ganzen Welt betreffen, zu entwickeln.
Aber die Herstellung von Stammzellen auf kosteneffiziente und sichere Weise erwies sich als schwieriger als ursprünglich gedacht, da die Wissenschaftler 1996 erstmals Dolly die Schafe klonierten.
Stammzellen sind "Stammzellen", die unter den richtigen Bedingungen jede Art von Zelle im Körper werden können: sie sind "pluripotent". Die "besten" Stammzellen sind die embryonalen Stammzellen: Sie können praktisch zu jeder Art von Zelle werden und sind natürlich pluripotent. Es gibt jedoch ethische Probleme bei der Embryonenernte, und Sie brauchen eine Menge von ihnen.
Ein anderer Typ von Stammzellen ist die sogenannte induzierte pluripotente oder "iPS" -Stammzelle, die durch Einfügen einiger Gene in reife Zellen hergestellt wird, um sie in einen embryonalähnlichen Zustand umzuprogrammieren, wodurch die Notwendigkeit entfällt, ein ganzes Ei zu verwenden. Diese iPS-Zellen haben den Vorteil, dass sie die gleiche DNA wie der Spender haben, der das neue Gewebe benötigt. Seit sie 2006 auf den Plan kamen, haben wir entdeckt, dass sich iPS-Zellen auf subtile aber wichtige Weise von embryonalen Stammzellen unterscheiden Ein langer Weg von der Gewinnung sicherer und nützlicher Stammzellbehandlungen von dieser Methode.
Ein Weg, um die ethischen Probleme der Verwendung von Embryonen und der Probleme mit iPS zu überwinden, könnte sein, den Klonierungsweg zu gehen, der mit Dolly, den Schafen, begann. Es scheint einfach zu sein: nimm ein menschliches Ei, entferne die Ei-DNA und füge die DNA des Patienten ein, der das neue Gewebe benötigt, und warte, bis sich das Ei teilt. Allerdings ist diese Methode auch mit Problemen behaftet, für den Anfang braucht man eine Menge Eier (kein Problem, wenn man mit Schafen arbeitet), weil der Prozess sehr schäbig ist und viele Zellen einfach nicht über ein paar Divisionen hinweg kommen.
Im Jahr 2004 sagte eine Gruppe von Wissenschaftlern unter der Leitung von Woo Suk Hwang, damals Biologe an der Universität Seoul, dass sie einen lebensfähigen geklonten menschlichen Embryo hergestellt hätten, aber es stellte sich heraus, dass die Ergebnisse gefälscht waren und sie mehr als 2.000 unethisch gewonnene Eier verwendet hatten. Die Nachwirkungen dieser "Studie" haben ernsthafte Fragen über die rechtlichen und moralischen Auswirkungen der Verwendung von menschlichen Eiern für die Forschung aufgeworfen.
So beschlossen Studienleiter Dieter Egli, Forscher am New York Stem Cell Foundation Laboratory, und Kollegen, von vorne anzufangen. Sie führten eine Reihe von Experimenten mit 270 Eiern von 16 Spendern durch, um den Schritt im Klonierungsprozess, der die Probleme verursachte, zu lokalisieren. Sie stellten fest, dass dies der Schritt war, bei dem die Ei-DNA entfernt wurde: So versuchten sie zu klonen, ohne die Ei-DNA zu entfernen: eine Eizelle mit drei Chromosomensätzen, zwei vom Spenderpatienten und einen vom Ei, zu teilen.
Die Reprogrammierung funktionierte und der quasi-geklonte "Embryo" (mit drei Chromosomensätzen) erreichte das Blastozystenstadium, das etwa 70 bis 100 Zellen enthält, aus denen man Stammzellen herstellen kann.
Egli sagte gegenüber Nature News, er sei überrascht, "dass es tatsächlich funktioniert hat. Unser Ergebnis beweist wirklich, dass die technischen Hürden überwunden werden können."
Robert Lanza ist auf die Entwicklung von Therapien spezialisiert, bei denen die Stammzelltechnologie zum Einsatz kommt. Er ist Chief Scientific Officer bei Advanced Cell Technology, einem Unternehmen mit Sitz in Santa Monica, Kalifornien, und war nicht an der Studie beteiligt. Er sagte, die Arbeit, die Egli und seine Kollegen geleistet hätten, "zeige deutlich die enorme Kraft dieser Technologie", und dass "menschliche Eier tatsächlich die Magie haben, von der wir dachten, sie hätten sie!"
Aber er ist vorsichtig bei diesem speziellen Experiment und weist darauf hin, dass die Methode noch nicht ausprobiert wurde und auch keine "klinische Relevanz" hat, da die Stammzellen nicht mit dem Gewebe des Patienten kompatibel sind, da sie einen zusätzlichen Chromosomensatz haben.
Wenn jedoch mehr Neuigkeiten über die iPS-Zellen bekannt werden, könnten Wissenschaftler nach "natürlicheren" Methoden zur Neuprogrammierung von Zellen unter Verwendung von Klonen suchen.
In der Zwischenzeit versuchen Egli und seine Gruppe mehr über Ei-Chromosomen zu verstehen und welche Faktoren sie haben, die die Teilung der Zelle unterstützen und das Blastozysten-Stadium erreichen, die nicht in den Chromosomen von reifen Zellen sind.
Im Gespräch mit Nature News sagte Lanza, dass er denkt, dass es sein könnte, dass man, wenn man die Chromosomen aus dem Ei nimmt, auch den für die Zellteilung notwendigen Spindelapparat entfernt, was für andere Spezies nicht so entscheidend ist.
Egli sagte in einer Erklärung, dass:
"Wir hoffen, dass wir die verbleibenden Hürden überwinden und patientenspezifische Stammzellen zur Behandlung und Heilung von Menschen mit Diabetes und anderen Krankheiten einsetzen können."
Geschrieben von Catharine Paddock

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