สเต็มเซลล์ คืออะไร (คุณสมบัติ และประเภท stem cell)

104

หลายปีมานี้ สเต็มเซลล์ (stem cell) เป็นหนึ่งในสิ่งที่เราได้ยินกันบ่อย ๆ และแน่นอนว่าแม้แต่คนที่ไม่ได้เรียนสายวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้อง ก็ย่อมรู้ว่ามันต้องเกี่ยวกับร่างกาย และสุขภาพอย่างแน่นอน และวันนี้ เราจะมาทำความรู้จักกันว่า แท้จริงแล้วสเต็มเซลล์ คืออะไร รวมถึงสมบัติ และประเภทของสเต็มเซลล์ด้วย

สเต็มเซลล์ คืออะไร

สเต็มเซลล์ คืออะไร

Stem cell (สเต็มเซลล์) มีอีกชื่อเรียกว่า เซลล์ต้นกำเนิด เป็นเซลล์ชนิดพิเศษ ที่สามารถ differentiated ไปเป็นเซลล์ต่าง ๆได้ ซึ่งสเต็มเซลล์นี้พบได้ในทุกช่วงวัยของร่างกาย

          สิ่งที่ทำให้ stem cell ต่างจากเซลล์ชนิดอื่น ประกอบด้วยคุณสมบัติ 3 ข้อ ดังนี้

  1. Stem cell เป็นเซลล์ที่ยังไม่มีหน้าที่เฉพาะ ซึ่งเรียกคุณสมบัตินี้ว่า undifferentiated cell เนื่องจากยังไม่ผ่านการ differentiation จึงยังไม่มีหน้าที่เฉพาะ
  2. Stem cell สามารถ differentiated เพื่อทำหน้าที่เฉพาะได้ โดยขึ้นอยู่กับว่าเป็นเซลล์ต้นกำเนิดของอวัยวะใด เช่น ถ้าเป็นเซลล์ต้นกำเนิดของไขกระดูก ก็จะสามารถ differentiated ไปเป็นเซลล์ที่อยู่ในระบบเลือดได้ ทั้งเซลล์เม็ดเลือดแดง เซลล์เม็ดเลือดขาว และเกล็ดเลือด

ทั้งนี้ งานวิจัยใหม่ ๆ เผยให้เห็นว่า บางครั้ง stem cell จะมีสมบัติเป็น Plasticity ซึ่งทำให้แม้ว่าจะกำเนิดที่อวัยวะหนึ่ง แต่สามารถ differentiate แล้วไปทำงานอย่างจำเพาะในอวัยวะ หรือเนื้อเยื่ออื่นได้

  1. Stem cell ต้องสามารถเกิด self-renewal ได้ คือนอกจากที่จะเกิด cell proliferation ซึ่งคือการแบ่งตัวเพิ่มจำนวนได้แล้ว เซลล์ที่แบ่งตัวได้ใหม่นั้นจะต้องยังคงลักษณะ และคุณสมบัติเดิมได้ทุกประการของเซลล์ต้นกำเนิดไว้ด้วย

ประเภทของสเต็มเซลล์

stem cell

สเต็มเซลล์ มีการจำแนกเป็นประเภทได้หลายแบบ ขึ้นอยู่กับเกณฑ์ที่ใช้จำแนก  โดยหลักแล้วจะจำแนกตามแหล่งที่มาของสเต็มเซลล์ และศักยภาพของสเต็มเซลล์

  1. ประเภทของสเต็มเซลล์ตามแหล่งที่มาของเซลล์ 3 ประเภท คือ

  • Embryonic stem cell

เป็นสเต็มเซลล์ที่เกิดขึ้นหลัง fertilization แล้ว embryo อยู่ในระยะ blastocyst

ซึ่งในระยะนี้ เซลล์ที่จะกลายเป็นสเต็มเซลล์ คือ inner cell mass เนื่องจากเป็นเซลล์ที่สามารถเกิด cell proliferation และเมื่อเกิดขึ้นในระยะนี้สเต็มเซลล์ที่ได้จะสามารถ differentiated ไปเป็นเซลล์ทุกชนิดของร่างกายได้ เรียกสมบัติของสเต็มเซลล์ประเภทนี้ว่า uncommitted

  • Adult stem cell

เป็นสเต็มเซลล์ในสิ่งมีชีวิตโตเต็มวัย พบได้ทั้งในอวัยวะ และเนื้อเยื่อต่าง ๆ ซึ่งถึงแม้จะอยู่ในสิ่งมีชีวิตที่โตเต็มวัยแล้ว แต่ยังมีสมบัติเป็น  undifferentiated cell และ self renewal ของสเต็มเซลล์อยู่ และถ้าอยู่ตามอวัยวะใด ก็จะสามารถ differentiated เป็นเซลล์ที่ทำงานในระบบอวัยวะนั้น เช่น สเต็มเซลล์ในสมอง ก็จะ differentiated เพื่อเป็นเซลล์ที่ทำงานในระบบประสาท

  • Fetal stem cells

เป็นสเต็มเซลล์ ที่เกิดในทารก ที่ยังอยู่ในครรภ์มารดา เช่น สเต็มเซลล์ของน้ำคร่ำ (Amnionic stem cell)  สมบัติของ Fetal stem cells จะอยู่ระหว่าง Embryonic stem cell  และ Adult stem cell เนื่องจากพบว่าเซลล์ของสเต็มเซลล์ในระยะนี้ยังสามารถ differentiated ไปเป็นเนื้อเยื่อทั้ง 3 ชนิด คือ Endoderm  Mesoderm และ Ectoderm ได้ ซึ่งเนื้อเยื่อทั้ง 3 ชนิดนี้จะเจริญไปเป็นอวัยวะต่าง ๆในร่างกาย

  1. ประเภทของสเต็มเซลล์จำแนกตามศักยภาพของเซลล์ต้นกำเนิด 3 ประเภท คือ

  • Totipotent stem cells

เป็นสเต็มเซลล์ที่เกิดขึ้นในระยะแรกสุดของสิ่งมีชีวิต มีความสามารถในการเจริญไปเป็น specialized cell ได้ทุกแบบ ทั้ง extra-embryonic tissue และ embryonic tissue พบได้หลังการ fertilization ได้ zygote ก่อนที่ตัวอ่อนจะเข้าสู่ระยะ blastocyst

  • Pluripotent stem cells

เป็นสเต็มเซลล์ที่สามารถเปลี่ยนไปเป็น embryonic tissue ซึ่งเป็นสมบัติของสเต็มเซลล์ที่เจริญมาจาก inner cell mass คือ Embryonic stem cell  และสเต็มเซลล์ของทารกที่อยู่ในครรภ์มารดา คือ Fetal stem cells

  • Multipotent stem cells

เป็นสเต็มเซลล์ที่สามารถเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์อย่างจำเพาะ ตามเนื้อเยื่อ และอวัยวะที่อยู่ เช่น hematopoietic stem cells ของระบบไหลเวียนเลือด ก็สามารถเจริญไปเป็นเซลล์เม็ดเลือดชนิดต่าง ๆได้

การเพาะเลี้ยงเต็มเซลล์

การเพาะเลี้ยง stem cell ในห้องปฏิบัติการ เป็นวิธีการที่สามารถเพิ่มจำนวนสเต็มเซลล์ตามชนิดที่ต้องการได้ซึ่งมีหลากหลายวิธี เช่น การทำ Immunosurgery เพื่อนำ Embryonic stem cell  ออกมาเลี้ยงที่ห้องปฏิบัติการ แต่เนื่องจากในระยะ blastocyst นั้น embryo อยู่ในรูปของเซลล์ 2 ประเภทคือ trophoblast และ inner cell mass ดังนั้นเทคนิค Immunosurgery มีไว้เพื่อทำลายเซลล์ trophoblast ที่ไม่ได้ใช้ ก่อนนำเฉพาะ inner cell mass ซึ่งทำให้ได้สเต็มเซลล์ที่มีประสิทธิภาพมาก

สเต็มเซลล์ คือ  เซลล์ต้นกำเนิดที่มีคุณสมบัติเป็น self-renewal  เป็น undifferentiated cell และสามารถdifferentiated เพื่อทำงานอย่างจำเพาะได้ โดยแบ่งออกเป็นหลายประเภทตามการจำแนก หากจำแนกจากแหล่งกำเนิด ก็จะจำแนกได้ 3 ประเภท คือ Embryonic stem cell

Adult stem cell และ Fetal stem cells ส่วนถ้าจำแนกด้วยศักยภาพของสเต็มเซลล์ก็จะสามารถจำแนกได้ 3 ประเภท คือ Totipotent stem cells Pluripotent stem cells และ Multipotent stem cells นอกจากนี้ยังมีการนำสเต็มเซลล์ออกมาเพาะเลี้ยงที่ห้องปฏิบัติการเพื่อนำไปใช้ประโยชน์ในทางการแพทย์ได้หลายวิธี เช่นการทำ Immunosurgery

แหล่งที่มาของข้อมูล

  1. ณยา วงษ์พูน .(2553). สเต็มเซลล์ ความก้าวหน้าทางแนวคิด และการประยุกต์ใช้ Stem cell: Advances in Concept and Applications. Thai Pharmaceutical and Health Science Journal.ปีที่ 5 ฉบับที่ 350-362
  2. ทัศนีย์ เพิ่มไทย.(2554). ความรู้เบื้องต้นของชีววิทยาเซลล์ต้นกำเนิด Overview of Stem Cell Biology. เวชบันทึกศิริราช. ปีที่ 4. ฉบับที่ 73 – 82
  3. https://www.stanfordchildrens.org/en/topic/default?id=what-are-stem-cells-160-38