Obtaining stable embryonic stem cells (ESC) from animals and humans opens up a wide spectrum of opportunities for science and regenerative medicine. The basic procedures necessary to obtain ESC are universal for all mammalian species. The challenge is to maintain species specific conditions required to support pluripotency characteristic for the pre-implantation embryo. To date, true ESC lines (stable in culture, pluripotent with high differentiation potential) have been obtained only for a limited number of species such as, mice, human and rats. The main obstacles arise from species specific differences, and thus different environmental requirements. However, in all cases, it is essential to maintain the activity of pluripotency related signalling pathways (WNT, MAPK/ERK and JAK/STAT3). The classical system dedicated to obtain mouse and human ESCs dependant on LIF (mice) of FGF (human) is not optimal. Currently, ESC derivation systems are based on chemical inhibitors that have the ability to interact with the above-mentioned pathways. This manuscript introduces the key factors important for understanding the nature of various types of stem cells (not only those of embryonic origin), and explains why there is no one way to obtain pluripotency, and why the definition of a stem cell is not universal.
Uzyskanie stabilnych linii komórek macierzystych z zarodków (ESC) zwierząt i człowieka otwiera szereg możliwości dla nauki i medycyny regeneracyjnej. Podstawowe założenia niezbędne do ich uzyskania są uniwersalne dla wszystkich gatunków ssaków. Warunkiem niezbędnym jest utrzymanie stopnia pluripotencji właściwego dla przedimplantacyjnych zarodków. Do chwili obecnej, prawdziwe linie ESC (spełniające warunki pluripotencji, różnicowania i stabilności w hodowli) uzyskano dla niewielkiej grupy zwierząt w tym dla myszy, człowieka i szczura. Główny problem wynika z różnic międzygatunkowych, i co za tym idzie odmiennych wymagań środowiskowych. Jednak we wszystkich przypadkach wymagana jest regulacja aktywności ścieżek sygnalizacyjnych warunkujących pluripotencję i naturalne procesy różnicowania komórek, jak WNT, MAPK/ERK i JAK/STAT3. Klasyczny system uzyskiwania ESC oparty na aktywacji ścieżek sygnalizacyjnych przez LIF (dla myszy) lub FGF (dla człowieka) nie jest optymalny. Obecnie systemy opierają się na chemicznych inhibitorach, które posiadają zdolność interakcji z wyżej wymienionymi ścieżkami. Niniejsze opracowanie przybliża zagadnienia istotne dla zrozumienia natury różnych typów komórek macierzystych (nie tylko tych pochodzenia zarodkowego) oraz wyjaśnia dlaczego nie ma jednej drogi do pluripotencji, ani uniwersalnej definicji komórek macierzystych.