Kmenová buňka

Kmenová buňka
	Schéma diferenciace kmenových buněk

Rozbalit box

Obsah boxu

Kmenová buňka je nediferencovaná živočišná buňka, která má schopnost dělit se (proliferovat) a přeměnit se na jiný buněčný typ (diferencovat). Tato unikátní vlastnost umožňuje organismu vytvářet nové buňky a opravovat tak poškozené nebo opotřebované části tkání a orgánů. Kmenové buňky se dokáží dělit tak, že vytvářejí více kmenových buněk a jsou objeveny u mnohobuněčných organismů. V lidském těle se nacházejí prakticky ve všech orgánech, ale jsou vzácné, představují maximálně jedno procento všech buněk.

🔬 Typy kmenových buněk

Kmenové buňky se dělí na základě jejich diferenciačního potenciálu (schopnosti přeměnit se na různé typy buněk) a původu.

Totipotentní kmenové buňky – Tyto buňky mají nejširší diferenciační potenciál. Mohou se přeměnit v jakýkoliv typ buněk jedince, včetně extraembryonálních tkání, jako je placenta a pupečník, a zároveň vytvářet další totipotentní buňky. Příkladem jsou buňky zygoty a prvních stádií embrya.
Pluripotentní kmenové buňky – Mohou dát vzniknout všem buňkám budoucího jedince (všechny tři zárodečné listy – ektoderm, endoderm a mezoderm), tedy do jakékoliv buňky lidského těla. Nejsou však schopny vytvořit celý nový organismus, protože nedokáží vytvořit trofoblast (tkáň nutnou pro vznik placenty). Příklady zahrnují embryonální kmenové buňky (ES buňky) získané z blastocysty.
Multipotentní kmenové buňky – Tyto buňky se mohou diferencovat pouze do příbuzných buněk danému typu tkáně, tedy omezeného repertoáru buněčných typů. Příkladem jsou hematopoetické kmenové buňky (HSC), které dávají vzniknout všem typům krevních buněk, nebo mezenchymální kmenové buňky (MSC), které se mohou diferencovat na kostní, chrupavkové a tukové buňky.
Unipotentní kmenové buňky (Progenitorové buňky) – Jsou schopné produkovat již pouze jediný typ buněk, ale zachovávají si schopnost sebeobnovy. Příkladem jsou svalové kmenové buňky (satelitní buňky), které se diferencují pouze na svalové buňky.
Indukované pluripotentní kmenové buňky (iPSC) – Jsou to pluripotentní buňky uměle vytvořené z dospělých (somatických) buněk, například kožních fibroblastů, pomocí genetického přeprogramování. Tento objev, za který získal Shinya Yamanaka v roce 2012 Nobelovu cenu, umožňuje obejít etická dilemata spojená s použitím embryonálních kmenových buněk. iPSC se svými vlastnostmi nejvíce blíží embryonálním kmenovým buňkám a mají široký diferenciační potenciál.

🧬 Vlastnosti kmenových buněk

Kmenové buňky se vyznačují dvěma klíčovými vlastnostmi:

Schopnost sebeobnovy (self-renewal): Kmenové buňky se dokáží dělit a vytvářet identické dceřiné kmenové buňky po neomezenou dobu.
Schopnost diferenciace (potence): Mají potenciál vyvinout se v mnoho různých typů specializovaných buněk v těle, jako jsou svalové buňky, červené krvinky nebo mozkové buňky.

Mikroprostředí, kde se kmenové buňky nacházejí a které s nimi interaguje, se označuje jako „nika kmenových buněk“. Tato nika hraje klíčovou roli v regulaci osudu kmenových buněk, ovlivňuje jejich dělení a diferenciaci.

🏥 Léčebné využití kmenových buněk

Terapie kmenovými buňkami je moderní léčebná metoda, která využívá schopnosti těchto speciálních buněk regenerovat poškozené tkáně v těle. Mezi hlavní oblasti využití patří:

Transplantace krvetvorných kmenových buněk (HSCT): Jedná se o dosud jediný prokazatelný a standardně používaný úspěch terapie kmenovými buňkami. Krvetvorné kmenové buňky z kostní dřeně, periferní krve nebo pupečníkové krve se používají při léčbě leukémie, selhání kostní dřeně, některých vrozených krevních onemocnění a těžkých poruch imunity.
Regenerativní medicína a tkáňové inženýrství: Kmenové buňky mají potenciál nahradit poškozené nebo nemocné tkáně a orgány. V současnosti se kmenové buňky laboratorně kultivují a diferencují v různé typy tkání, jako je nervová tkáň nebo svalová tkáň.
Léčba neurodegenerativních onemocnění: Probíhá výzkum využití kmenových buněk pro obnovu nervové tkáně u onemocnění jako amyotrofická laterální skleróza (ALS) nebo Parkinsonova nemoc.
Oční lékařství: Od roku 2003 se kmenové buňky užívají pro léčbu slepoty. V roce 2025 probíhají klinické studie léčby sítnice kmenovými buňkami. V roce 2025 byl zaznamenán průlom v léčbě poškození rohovky transplantací vlastních kmenových buněk pacienta.
Léčba onemocnění jater: V červenci 2025 vědci vyvinuli metodu potahování jaterních progenitorových buněk přírodními cukry, což zvyšuje jejich schopnost přilnout k jaterní tkáni a podporuje regeneraci jater bez genetické modifikace.
Regenerace zubní tkáně: V srpnu 2025 se vědcům z Masarykovy univerzity podařilo „naprogramovat“ kmenové buňky k tvorbě zubní tkáně zásahem do jejich genomu, což otevírá cestu k regeneraci zubů.
Léčba HIV: Kmenové buňky sehrály roli při vyléčení sedmi pacientů s HIV, kteří podstoupili transplantaci kmenových buněk k léčbě leukémie. V prosinci 2025 byl potvrzen sedmý takový případ, kdy léčba úspěšně proběhla i bez použití geneticky odolných kmenových buněk.
Anti-aging terapie: V roce 2025 se intenzivně zkoumá využití kmenových buněk pro zpomalení stárnutí a zlepšení celkového zdraví, jelikož proces stárnutí je spojen s poklesem počtu kmenových buněk v těle.

🧪 Výzkum a etické otázky

Výzkum kmenových buněk je dynamickým oborem, který přináší nové terapeutické možnosti, ale zároveň vyvolává řadu etických a právních otázek.

Etické dilema embryonálních kmenových buněk: Tradičním etickým problémem je morální status embrya. Diskuse se vedou o tom, zda je morálně přípustné zničit zárodek života za účelem získání embryonálních kmenových buněk. Použití indukovaných pluripotentních kmenových buněk (iPSC) pomáhá tato dilemata obcházet, neboť jsou získávány z dospělých somatických buněk.
Regulace a legislativa: Legislativní úprava výzkumu kmenových buněk se liší v rámci různých zemí a dokonce i v rámci Evropské unie, což komplikuje mezinárodní spolupráci a srovnávací studie. V České republice je výzkum na lidských embryonálních kmenových buňkách regulován zákonem č. 227/2006 Sb. a podléhá povolení a registraci MŠMT.
Klinické studie a komerční nabídky: Mnoho terapií kmenovými buňkami je stále ve fázi klinických studií a některé komerční nabídky vyvolávají obavy kvůli nedostatečné vědecké podloženosti. Je důležité rozlišovat mezi ověřenými a experimentálními metodami. V prosinci 2025 se objevují inovativní přístupy, jako je lék TY1, který aktivuje vnitřní opravné dráhy těla pomocí zacílené RNA, čímž nabízí alternativu k přímé aplikaci kmenových buněk.
Výzkum růstu vlasů: V roce 2025 výzkum kmenových buněk aplikovaný na vypadávání vlasů dosahuje rozhodujícího bodu, s klinickými studiemi ukazujícími zlepšení hustoty vlasů po mikrotransplantaci kmenových buněk.

💡 Pro laiky

Představte si lidské tělo jako velký Lego dům. Každá kostka je jedna specializovaná buňka – jedna je cihla ve stěně, druhá je okno, třetí je dveře. Kmenové buňky jsou jako univerzální, zatím neposkládané Lego kostky. Jsou to takové "prázdné" kostky, které se umí samy množit (udělat si kopie) a hlavně – umí se proměnit v jakoukoliv jinou kostku, kterou zrovna potřebujete!

Když se ve vašem Lego domě něco rozbije – třeba se poškodí okno nebo kus stěny – tělo si vezme tyto univerzální kmenové kostky a řekne jim: "Hele, teď potřebujeme nové okno!" A kmenová buňka se promění v buňku okna a opraví poškození. S věkem nebo při nemoci těchto univerzálních kostek ubývá, nebo už tak dobře nefungují. Vědci se proto snaží zjistit, jak tyto kostky lépe využít, jak je "naprogramovat", aby opravovaly konkrétní poškození, nebo jak je dokonce vytvořit uměle v laboratoři. To je to, o čem je celý výzkum a léčba kmenovými buňkami – najít způsob, jak našemu tělu pomoci opravit se, když už to samo nezvládá.