Komórki macierzyste, inaczej komórki pnia (ang. stem cells) –komórki, które mają jednocześnie dwie zdolności:

• potencjalnie nieograniczonej liczby podziałów (samoodnawiania swojej puli – proliferacji)
• różnicowania się do innych typów komórek

Dwie kolonie ludzkich embrionalnych komórek macierzystych widziane w mikroskopie z kontrastem fazowym Ze względu na zdolność do różnicowania komórki macierzyste dzieli się na:

• totipotentne– takie, które mogą ulec zróżnicowaniu do każdego typu komórek, w tym komórek tworzących łożysko
• pluripotentne– takie, które mogą dać początek każdemu typowi komórek dorosłego organizmu z wyjątkiem komórek łożyska
• multipotentne– takie, które mogą dać początek kilku różnym typom komórek, z reguły o podobnych właściwościach i pochodzeniu embrionalnym
• unipotentne, inaczej komórki prekursorowe, mogą różnicować tylko do jednego typu komórek.

Ze względu na ich pochodzenie komórki macierzyste dzieli się na:

• embrionalne komórki macierzyste– wyprowadzone z komórek embrionalnych. Mogą być totipotentne (gdy pochodzą z kilkukomórkowego embrionu) lub pluripotentne (gdy pochodzą z węzła zarodkowegoblastocysty)
• somatyczne (dorosłe) komórki macierzyste- znajdowane w tkankach dorosłych organizmów; komórki te są multipotentne (jak np. komórki hematopoetyczne) lub unipotentne (np. mięśniowe komórki satelitarne)

Komórki macierzyste hodowane w kulturach in vitro mają zastosowanie w produkcji organizmów transgenicznych. Z ludzkimi komórkami macierzystymi wiąże się duże nadzieje na postęp medyczny w postaci terapii komórkowej i medycyny regeneracyjnej. Embrionalne komórki macierzyste, mogące potencjalnie zróżnicować się w każdy rodzaj komórek, teoretycznie mogłyby zastąpić dowolną tkankę, która u pacjenta uległa uszkodzeniu. Niemniej jednak do praktycznego zastosowania embrionalnych komórek macierzystych jest jeszcze bardzo daleko. Embrionalne komórki macierzyste wprowadzone do dorosłego organizmu, zamiast integrować się, tworzą potworniaki. Nie dysponujemy jeszcze protokołami pozwalającymi na ich wydajne różnicowanie do specyficznych tkanek lub narządówin vitro. Dorosłe komórki macierzyste, chociaż posiadają ograniczoną zdolność różnicowania w różne tkanki wykazują cechy dające im przewagę nad komórkami embrionalnymi w zastosowaniu w terapii. Po pierwsze nie tworzą potworniaków, a po drugie mogą być pobrane z własnego organizmu pacjenta, dzięki czemu nie istnieje ryzyko ich odrzucenia (co mogłoby mieć miejsce po podaniu embrionalnych komórek macierzystych). Dodatkowo, pozyskanie dorosłych komórek macierzystych nie wiąże się ze zniszczeniem embrionu, nie wywołuje zatem protestów o naturze etycznej. Dorosłych komórek macierzystych niejednokrotnie użyto już do skutecznej terapii wielu różnych chorób, a związane z nimi badania kliniczne sięgają już III fazy eksperymentów klinicznych.

W sierpniu 2006r. w piśmie Nature ukazała się praca donosząca o wyhodowaniu 2 linii komórek macierzystych z embrionu, bez jego zniszczenia. Technika polega na pobraniu, na bardzo wczesnym rozwoju embrionu, jednej komórki i następowym jej namnożeniu poza organizmem. Procedura ta przypomina techniki wykorzystywane w trakcie zapłodnienia in vitro, kiedy również pobiera się pojedyncze komórki do badań genetycznych, wykonywanych przed implantacja zarodka.

W tym samym czasie udało się odróżnicować mysie komórki somatyczne do komórek wykazujących cechy komórek embrionalnych w hodowli in vitro, oraz tworzących potworniaki in vivo, jednak niezdolnych do podjęcia embriogenezy. Efekt ten osiągnięto przez transfer genów embrionalnych czynników transkrypcyjnych do komórek somatycznych.

W czerwcu 2007 poprzez transfer genu kodującego inny czynnik transkrypcyjny komórek embrionalnych (o nazwie Nanog) udało się odróżnicować fibroblasty do komórek pluripotentnych, które nie tylko posiadały cechy embrionalnych komórek macierzystych w hodowli in vitro, ale były w stanie podjąć embriogenezę po wprowadzeniu ich do rozwijającego się zarodka. Wyniki te zostały niezależnie opublikowane przez trzy zespoły badawcze, dwie publikacje ukazały się w Nature.

Dane z www.wikipedia.org