The Uses of Stem Cells in Toxicology Studies

Year 2018, Volume: 7 Issue:1, 90 - 104, 28.02.2018

Can Özgür Yalçın Sezen Yılmaz

https://doi.org/10.18036/aubtdc.334686

Abstract

Stem cells are
currently being used in drug/toxicity screenings, investigation of disease
pathways and mechanistic studies such as developmental toxicity. Human-induced
pluripotent stem cells (iPSC) can be obtained by manipulation of pluripotency
genes from differentiated, mature and specialized cells, and thus the toxicity
caused by environmental exposure can be determined, as well as reflecting the
genetic structure of the individual. Pathways underlying disease and toxicity
conditions can be illuminated by identifying genomic, proteomic, transcriptomic
and metabolomic patterns of human embryonic stem cells (hESC) and iPSC extensively.
Although technological challenges and ethical restrictions prevent common use,
the use of human stem cell-based systems in drug discovery and toxicity studies
allows reducing cost and experimental animal use, making safer personalized
medicine and more accurate risk assessments for environmental toxicants. In
this review, the use of stem cells in toxicology studies has been mentioned.

Keywords

Embryonic stem cells, induced pluripotent stem cells, stem cell, toxicity tests

Kök Hücrelerin Toksikoloji Çalışmalarında Kullanımı

Abstract

Kök
hücreler, ilaç/toksisite taramalarında, hastalık yolaklarının araştırılması ve
gelişimsel toksisite gibi mekanistik çalışmalarda halihazırda kullanılmaktadır.
İnsan-indüklenmiş pluripotent kök hücreleri (iPSC) farklılaşmış, olgun ve
özelleşmiş hücrelerden pluripotensi genlerinin manüplasyonu ile elde
edilebilmekte ve bu sayede kişinin genetik yapısını yansıtabildiği gibi
çevresel maruziyetin neden olduğu toksisite durumları da belirlenebilmektedir. İnsan
embriyonik kök hücreleri (hESC) ve iPSC’lerin genomik, proteomik,
transkripteomik ve metabolomik kalıpları kapsamlı olarak çıkartılarak; hastalık
ve toksisite durumlarının altında yatan yolakların aydınlatılması sağlanabilir.
Her ne kadar teknolojik zorluklar ve etik engeller yaygın kullanımlarının önüne
geçse de ilaç keşiflerinde ve toksisite çalışmalarında insan kök hücreleri
temelli sistemlerin kullanımı, daha güvenli kişiselleştirilmiş ilaçların üretilmesine
ve çevresel toksikanlar için daha doğru risk değerlendirmelerinin yapılmasına,
maliyet ve deney hayvanı kullanımının azaltılmasına olanak sağlayabilmektedir.
Bu derlemede kök hücrelerin toksikoloji çalışmalarındaki kullanımlarından
bahsedilmiştir.

 

Keywords

embriyonik kök hücreler, indüklenmiş pluripotent kök hücreler, kök hücre, toksisite testleri

References

• 1. Doç. Dr. Sevtap AYDIN - Hacettepe Üniversitesi Eczacılık Fakültesi F. Toksikoloji AD, [e-mail]
• 2. Doç. Dr. Sinem ILGIN - Anadolu Üniversitesi Eczacılık Fakültesi F. Toksikoloji AD, [e-mail]
• 3. Yard. Doç. Filiz BAKAR - Ankara Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Biyokimya AD, [e-mail]