Это интересно
- ОКД
- ЗКС
- ИПО
- КНПВ
- Мондиоринг
- Большой ринг
- Французский ринг
- Аджилити
- Фризби
Опрос
Полезные ссылки
РКФ
Все о дрессировке собак
Стрижка собак в Коломне
Поиск по сайту
Статья ученых ТПУ о магнитных стволовых клетках в числе самых читаемых публикаций журнала Advanced Healthcare Materials. Стволовые клетки статьи в научных журналах
ПЕРСПЕКТИВЫ ИЗУЧЕНИЯ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК | sibac.info
Одним из актуальных вопросов современной медицины является изучение роли стволовых клеток для организма. В настоящее время появились доказательства того, что регенерация тканей в течение всей жизнедеятельности живых организмов происходит благодаря стволовым клеткам.
Большая часть клеток нашего организма специализирована. То есть клетки соответствуют и определяют специфические функции органов и тканей и определяются этими функциями. Всего в организме человека насчитывается двести типов специализированных клеток. На самых ранних этапах развития эмбриона клетки не специализированы. Такие клетки называются стволовыми, так как распологаются в основании воображаемого ствола генеалогического древа клеток, которое венчает крона из различных специализированных клеток [4].
Различные исследования в сфере стволовых клеток крови стали развиваться в начале 50-х годов. Изучались кинетики клеточных популяций в быстро регенерирующихся тканях, например, эпителий кишечника, эпидермис, кровь. В них наблюдается быстрая смена дифференцированных клеток.
В процессе гемопоэза каждый час у человека сменяется один миллиард эритроцитов и сто миллионов лейкоцитов. Такое число специализированных клеток, может быть обеспечено только за счет пролиферации некоторого количества самоподдерживающихся клеток, которые рассматриваются как стволовые.
Основополагающие элементы концепции стволовых клеток были разработаны при изучении системы гемопоэза и в дальнейшем распространены на другие быстро обновляющиеся ткани, в частности эпидермис. В последнее время стало известно о том, что стволовые клетки присутствуют и в центральной нервной системе, где ранее их существование не предполагалось.
Стволовые клетки обладают способностью к размножению и дифференцировке в различные специализированные клетки под влиянием эпигенетических факторов. Они является универсальным источником для регенеративных и репаративных процессов организма, так как им принадлежит роль замены погибшей клетки. А.Л. Кухарчук, В.В. Радченко, В.М. Сирман в своей книге «Стволовые клетки: эксперимент, теория, клиника» пишут, что в организме со временем происходят нарушения, которые он самостоятельно не может исправить, так как количество стволовых клеток в органах и тканях ограничено и детерминировано генетически. Стволовые клетки мигрируют в область повреждения тканевых зон организма, встраиваются в них и дифференцируются в различные специализированные клетки. Это открывает перспективу излечения тяжелых заболеваний, таких как онкологические заболевания, болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, заболевания иммунной системы, крови и других. Помимо этого, благодаря стволовым клеткам будет возможно увеличение продолжительности жизни [6].
Основными свойствами эмбриональных стволовых клеток являются: их плюрипотентность (способность к дифференцировке в разные виды соматических клеток, в условиях in vitro и in vivo, неограниченный пролиферативный потенциал с сохранением фенотипа [3]. Эмбриональные стволовые клетки дифференцируются в в производные трех зародышевых листков - эктодерму, мезодерму и энтодерму.
Для изучения процессов дифференцировки эмбриональных стволовых клеток и воздействия клеточного окружения на этот процесс in vivo применяют пересадку стволовых клеток в разные органы взрослых животных (печень, мозг, сердце и другие) и последующего мониторинга за судьбой этих клеток.
Для дифференцировки стволовых клеток по определенному направлению используют разнообразные химические соединения. Например ретиноевую кислоту. Если использовать различные концентрации ретиноевой кислоты, то будем наблюдать дифференцировку эмбриональных стволовых клеток либо в миогенном, либо в нейрональном направлении [1].
Гемопоэтические стволовые клетки костного мозга, дифференцированные в миоциты и сосудистые структуры могут быть использованы для лечения инфарктов и других заболеваний сердечно-сосудистой системы, как показывают нам опыты на животных. Следует заметить, что положительный исход наблюдался только при трансплантации стволовых клеток сублетально облученным животным, или тем животным, у которых иммунная система подверглась изменениям [2].
При дифференцировки стволовых клеток наблюдается экспрессия антигенов МНС (Major Histocompatibility Complex — это главный комплекс гистосовместимости). Он был выявлен, благодаря способности вызывать при пересадке ткани сильнейшую реакцию отторжения трансплантата в пределах одного вида животных. Комплекс таких генов присутствует у позвоночных животных и является уникальным для каждого [5]. В результате несовпадения по антигенам МНС наблюдается несовместимость клеток донора с клетками реципиента. Таким образом, нужно преодолеть барьер гистонесовместимости при трансплантации аллогенных клеток [8].
На протяжении всей жизни клетки организма подвержены изменениям, обусловленными различными факторами, выраженными в их антигенной структуре. Следует сказать, что при некоторых условиях гены не экспрессируются. При изменении условий может произойти активация «молчавших» генов и наоборот, репрессии активных. Это может повлечь серьезные перестройки организма. Особенно, если это касается изменений в молекулах главного комплекса гистосовместимости, т.к. это ведет к несовместимости тканей реципиента с трансплантируемым материалом [7]. Если применить воздействие на эффекторные клетки иммунной системы, то можно обеспечить иммунологическую толерантность. Например, в медицинском центре университета Стэнфорд пациент, после операции сразу получает сеансы лучевой терапии и дозу иммунодепрессантов. В это же время в костный мозг вводятся гемопоэтические стволовые клетки донора. Эти клетки вступают в контакт с клетками кроветворной и иммунной системы реципиента. В последствии, создается химерный костный мозг и у реципиента развивается иммунологическая толерантность к трансплантируемому материалу донора.
Н. И. Мезен, З. Б. Квачева, Л. М. Сычик в методическом учебном пособии пишут, что под воздействием селективных индукторов стволовые клетки могут дифференцироваться в клетки остеобласты, эндотелия, адипоциты, хондроциты, скелетные миобласты и другие типы клеток [4]. Существуют много различных способов, позволяющих применять клеточную терапию без риска иммунной несовместимости. В настоящее время главная задача ученых всего мира найти способ индукции иммунологической толерантности, который обеспечит стопроцентную совместимость трансплантируемого материала и не нанесет ущерб здоровью реципиента, произведя положительный лечебный эффект. Для этого нужно подробно изучить механизмы иммунного ответа организма в различных состояниях.
Таким образом, получение эмбриональных стволовых клеток и методы манипулирования с ними, являются важными достижениями науки на рубеже третьего тысячелетия.
Стволовые клетки несут огромные возможности: от восстановления поврежденных органов и тканей до лечения серьезных заболеваний.
Результаты последних исследований раскрывают новые возможности в сфере клеточной терапии. Репрограммирование соматических клеток человека в плюрипотентные стволовые клетки, а в дальнейшем их дифференцировки в клетки различных типов и последующей трансплантацией поможет пациентам, страдающим неизлечимыми заболеваниями.
Современная медицина, безусловно, должна опираться на фундаментальных достижениях клеточной биологии.
Список литературы:
- Вершигора А.Е. Основы иммунологии. – 1980. – 503 с.
- Дыбан А.П., Дыбан П.А. Стволовые клетки в экспериментальной и клинической медицине // Мед.акад.журн. – 2002. – Т.2, № 3. – С.3–25.
- Кухарчук А.Л., Радченко В.В., Сирман В.М. Стволовые клетки: эксперимент, теория, клиника. – 2004. – 504 с.
- Мезен Н. И., Квачева З. Б., Сычик Л. М. Стволовые клетки: учеб. - метод. пособие /– 2-е изд., доп. – Минск: БГМУ, 2014. – 62 с.
- Ройт А. Основы иммунологии. – 1991. – 327 с.
- Ройт А., Бростофф Дж., Мейл Д. // Иммунология. – 2000. – 582 с.
- Сингер М., Берг П. Гены и геномы. – 1998. – Т.1. – С.115–130.
- Сухих Г.Т. Бюл. экспер. биол. мед. – 2001. – Т.126. – Прил. 1. – С.3–13
sibac.info
СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ ПРО ЗАПАС | Наука и жизнь
Кровь, оставшаяся внутри пуповины, содержит ценнейшие стволовые клетки, которые можно использовать для лечения многих заболеваний.
Перед закладкой на хранение кровь освобождают от балластных фракций - эритроцитов и зрелых лейкоцитов, чтобы получить максимально обогащенный концентрат стволовых клеток.
Пробирки с подготовленными образцами пуповинной крови погружают в жидкий азот.
‹
›
Со стволовыми клетками - родоначальницами всех клеток организма - связаны многие надежды медицины. Эти клетки, не имеющие выраженной специализации, способны многократно делиться и созревать, превращаясь в компоненты крови и клеточные элементы самых разных тканей - от мышечной и хрящевой до жировой и нейрональной.
В организме взрослого человека стволовых клеток немного и с возрастом становится еще меньше. Больше всего их в костном мозге, и именно с трансплантации костного мозга начинается история успешного применения стволовых клеток в медицине.
Впервые пересадку костного мозга пациенту с лейкемией провел американский врач Дон Томас в 1969 году, за что в 1990-м был удостоен Нобелевской премии. Фактически при такой процедуре происходит замена всех элементов кроветворной системы: собственные кроветворные клетки больного уничтожаются химическими или радиационными средствами, а гемопоэтические (кроветворные) стволовые клетки, содержащиеся в пересаженном костном мозге, дают начало новым здоровым элементам крови. С тех пор этот метод лечения лейкозов получил широкое распространение.
Технология трансплантации хорошо отработана. Сегодня главная задача - найти донора, чьи клетки будут совместимы с организмом пациента. В США и других развитых странах существует целая армия доноров - 6-7 миллионов здоровых людей, которые прошли специальное обследование и согласились в случае необходимости отдать часть своего костного мозга тому, кто будет в этом нуждаться. Но даже при наличии такого огромного числа потенциальных доноров подобрать совместимый костный мозг непросто, и значительная часть больных лейкозом умирает, так и не дождавшись трансплантации.
Вполне правомерный вопрос: есть ли альтернатива пересадке костного мозга? Стволовые клетки, пригодные для клинического использования, можно получать, например, из жира, удаляемого при липосакции, или из крови пациента, а также из крови, остающейся после родов внутри пуповины и плаценты. Именно пуповинную кровь специалисты считают наиболее удобным, безопасным, можно даже сказать, универсальным источником стволовых клеток.
В Институте экспериментальной кардиологии Российского кардиологического научно-производственного комплекса исследование клеток пуповинной крови проводится уже несколько лет. Директор института, член-корреспондент РАН Владимир Николаевич Смирнов убежден, что пуповинная кровь - материал уникальный и очень перспективный для клеточной терапии.
Концентрация стволовых клеток в пуповинной крови несколько ниже, чем в костном мозге, но зато это клетки новорожденного - молодые, не исчерпавшие своего потенциала. А потому они быстрее приживаются, более активно начинают восстанавливать систему кроветворения. У них очень высокая способность к размножению и дифференцировке (превращению в клетки других видов), причем разнонаправ ленной. Среди стволовых клеток пуповинной крови много так называемых наивных Т-лимфоцитов, то есть "необученных", проще говоря, еще не знающих, против чего им бороться. Такие клетки при введении в организм не должны вызывать отторжения. Поэтому трансплантацию пуповинной крови можно проводить и при частичной тканевой несовместимости.
Использование стволовых клеток пуповинной крови не вызывает никаких этических возражений, но это не единственное их преимущество перед эмбриональными клетками. Дело в том, что пуповинные клетки - отнюдь не "младенцы". "Эмбриональные и взрослые клетки отличаются набором рецепторов на внешней мембране, то есть "говорят" на разных языках, - поясняет В. Н. Смирнов. - Эмбриональ ные клетки, образно говоря, первоклашки, а пуповинные - уже взрослые, студенты. И задачи у них разные: взрослые клетки обеспечивают функционирование системы, а эмбриональные эту систему создают. Можно провести такое сравнение: клетки эмбриональные - те, кто строит дом, взрослые - те, кто его эксплуатирует". Неспособность эмбриональных клеток понимать сигналы взрослого окружения может привести к тому, что их развитие пойдет по неправильному пути и образуется опухоль. С клетками пуповинной крови этот риск гораздо меньше.
Стволовые клетки условно разделяют на гемопоэтические и мезенхимальные - те, что дают начало соединительной ткани, сосудам, гладким мышцам. Основную массу стволовых клеток пуповинной крови составляют гемопоэтические клетки. Но есть там и клетки - предшественники эндотелия, способные формировать стенки сосудов и капилляров.
Недавно в исследованиях, которые провел доктор биологических наук Юрий Аскольдович Романов, установлено, что в стенке пуповины, в так называемом Вартоновом геле, тоже имеются стволовые клетки. И что особенно интересно - эти клетки обладают спонтанной способностью превращаться в нейроны. Некоторое количество клеток с нейрональной ориентацией есть и в самой пуповинной крови.
"Давайте немного пофантазируем, - предлагает В. Н. Смирнов. - Если смешать клетки-предшественницы кровеносных сосудов и клетки, которые почти готовы стать нейронами, то получится очень подходящая смесь для лечения инсультов. Ведь при инсультах, во-первых, нужно восстановить кровоток вокруг места повреждения - гематомы, а во-вторых, воссоздать нейроны, чтобы поддержать функции мозга. В модельных экспериментах на животных показано, что процесс восстановления идет, даже если вводить просто пуповинную кровь, а не смесь стволовых клеток".
Способность стволовых клеток пуповинной крови превращаться в нейроны подтверждает успешный клинический эксперимент южнокорейских ученых, сообщение о котором появилось в конце ноября 2004 года. Тридцатисемилетняя женщина, которая из-за травмы позвоночника в течение 19 лет была прикована к инвалидному креслу, вновь обрела возможность ходить. Восстановить поврежденный участок спинного мозга пациентки удалось благодаря пересадке стволовых клеток, выделенных из пуповинной крови.
Мезенхимальные клетки обладают крайне важным свойством - они подавляют реакцию иммунной системы на свое присутствие. Если в культуре смешать мезенхимальные клетки и Т-лимфоциты, то последние потеряют часть рецепторов иммунной системы и перестанут отвечать на присутствие "чужака". Поэтому есть шанс использовать для лечения не только собственные стволовые клетки, но и чужие (аллогенные), не добиваясь полной совместимости. "Такой подход наиболее перспективен для лечения органов, которые отделены от организма внутренним барьером, - считает Владимир Николаевич Смирнов. - Это, прежде всего, мозг, защищенный гематоэнцефалическим барьером, а также суставные хрящи. Суставная сумка достаточно хорошо изолирована от окружающих тканей, а значит, иммунная система там не всевластна. И это позволяет надеяться, что для восстановления хряща могут подойти чужие мезенхимальные стволовые клетки. Не исключено, что это можно будет делать достаточно просто - путем инъекций в суставную сумку. А если удастся наладить технологию выращивания таких клеток в культуре, то из образца, взятого от одного донора, можно будет производить материал для лечения десятков пациентов. Как только появляется возможность вводить чужие клетки, не требующие специального подбора, получается препарат - как лекарство в аптеке".
Сейчас стволовые клетки пуповинной крови применяют для лечения более чем сорока заболеваний. Это не только лейкозы, но и некоторые болезни обмена, в том числе те, которые считаются несовместимыми с жизнью и приводят к смерти ребенка в раннем возрасте.
Процедура получения стволовых клеток пуповинной крови достаточно проста и безопасна для матери и ребенка. Во время родов пуповину пережимают специальными зажимами, и оставшаяся внутри кровь (ее объем составляет примерно 60-80 мл) стекает в шприц. Эту кровь в стерильных контейнерах доставляют в специализированную лабораторию, где образец подготавливают к замораживанию. В процессе подготовки из крови удаляют балластные элементы - эритроциты, зрелые лейкоциты, избыток плазмы. Параллельно проводят биохимические исследования, определяют характеристики, от которых зависит совместимость клеток при трансплантации. Кроме того, проверяют, не заражена ли кровь бактериями или вирусами. До окончания такого обследования замороженные образцы держат на "карантине", отдельно от остальных. Современные криогенные технологии позволяют сохранять клетки при низкой температуре практически неограниченное время. Уже доказано, что более 95% клеток остаются жизнеспособными после 15 лет хранения в жидком азоте при температуре -196оС.
Первый банк для хранения пуповинной крови был организован в Нью-Йорке десять с небольшим лет назад. Сейчас в мире насчитывается около сотни банков (только в США их более 30), в которых хранится более 400 тысяч образцов. Значительная часть этих банков именные, принимающие на хранение пуповинную кровь конкретного ребенка. Такой "банковский вклад" можно считать персональной биологической страховкой на случай, если самому ребенку либо его ближайшим родственникам: брату, сестре, родителям - понадобятся стволовые клетки для пересадки. Услуга эта платная, и именной образец пуповинной крови - собственность родителей малыша.
В дополнение к именным банкам в США и других странах организуются банки-регистры клеток пуповинной крови, которые пополняются за счет безвозмездного донорства. Национальные банки-регистры необходимы, прежде всего, для того, чтобы найти замену донорам костного мозга. При наличии примерно полумиллиона безымянных образцов, полностью обследованных, проверенных, оттипированных, можно будет помогать практически любому пациенту, уже не забирая костный мозг у доноров, а извлекая соответствующий образец из хранилища, что неизмеримо проще. В США ежегодно происходит примерно 4 миллиона родов, что дает возможность собрать полмиллиона образцов в обозримый период. Для этих целей из американского бюджета выделяется по 1000 долларов на каждый образец. И теперь задача американских врачей - убеждать родителей, которые не хотят сдавать именной образец для своего ребенка, разрешить использовать пуповинную кровь безымянно, с тем чтобы она помогла кому-то другому.
В России первый банк, принимающий на хранение именные образцы пуповинной крови, появился в 2002 году на базе Научного центра акушерства, гинекологии и перинатологии Российской академии медицинских наук. Сейчас организовано еще несколько таких банков.
"Нашей стране необходима государственная программа по созданию национального регистра стволовых клеток, аналогичная той, что проводится в США, - считает Владимир Николаевич Смирнов. - Для того чтобы банк - не именной, а безымянный - имел практическое значение, нужно по крайней мере 30 тысяч образцов. Тогда вероятность нахождения подходящих по всем параметрам стволовых клеток будет достаточно высокой, чтобы реально помогать значительному числу больных. Учитывая, что только в Москве происходит от 80 до 110 тысяч родов в год, за несколько лет вполне можно собрать необходимое количество образцов пуповинной крови. Если мы этого не сделаем, нам придется покупать такую кровь за рубежом и платить по 20-25 тысяч долларов за порцию - почти столько же, сколько за костный мозг, взятый у донора. Среднему гражданину России это не по карману".
На сегодняшний день в мировой клинической практике насчитывается уже более трех тысяч случаев трансплантации пуповинных стволовых клеток вместо клеток костного мозга. До последнего времени пуповинную кровь использовали главным образом для лечения детей. Для пересадки взрослому человеку такого количества стволовых клеток, которое содержится в порции крови, извлекаемой из одной пуповины, не всегда достаточно. Но оказалось, что, если подобрать два или даже три близких по типу образца, их можно смешать и ввести взрослому человеку. Это сразу расширяет поле применения стволовых клеток пуповинной крови.
Один из вдохновителей и горячих сторонников идеи создания банков пуповинной крови в России - член-корреспондент РАМН Валерий Григорьевич Савченко. В Гематологическом научном центре Российской академии медицинских наук, где он руководит отделением трансплантации костного мозга, пересадкой стволовых клеток занимаются более 20 лет.
"В России практически нет доноров костного мозга, - говорит он. - Поэтому сейчас, когда появилась технологическая возможность использовать клетки пуповинной крови для лечения не только детей, но и взрослых, надо это делать. Больные лейкозом - заложники биологии; часть популяции неизбежно подвержена подобным заболеваниям, и на месте этих людей может оказаться любой из нас. Современная медицина дает пациентам шанс выжить, и нельзя их лишать этого шанса. Пуповинная кровь - реальная альтернатива костному мозгу, поэтому нужно создавать и всячески поддерживать банки для ее хранения. Как только будет накоплено большое количество образцов, произойдет качественный скачок".
Вероятность того, что замороженные клетки понадобятся тому самому ребенку, из пуповины которого они получены, довольно низка. А вот для безымянных образцов она, напротив, высока, особенно, если считать не только лейкозы, которые лечат при помощи стволовых клеток уже сейчас, но и прибавить возможность потенциального применения - в кардиологии и онкологии. Пока что накопленная статистика по банкам стволовых клеток показывает, что в среднем востребованным оказывается каждый тысячный образец.
Применение стволовых клеток возможно на основе только хорошо отработанных технологий, эффективность которых доказана и подтверждена лицензией. "Лечение стволовыми клетками не такой простой вопрос, как кажется, - поясняет Валерий Григорьевич Савченко. - Например, при лечении лейкозов, прежде чем ввести донорские стволовые клетки, нужно освободить для них место, то есть уничтожить прежнее клеточное население - и больные клетки, и здоровые. И только потом, в "пустые квартиры", можно заселять новых "законопослушных" жильцов. Кроме того, пересаженным клеткам надо создать подходящие условия для роста, близкие к естественным. В противном случае либо начнется реакция отторжения, либо клетки станут размножаться неконтролируемо, формируя опухоль. К стволовым клеткам надо относиться, как к инструменту, с помощью которого можно создать "биологические костыли" и тем самым продлить жизнь больному. Например, очень перспективный метод лечения инсультов с помощью пуповинной крови, который пока опробован только на крысах, - это тоже не более чем попытка создать временный биологический протез, что-то вроде проволочного "жучка", которым заменяют перегоревшие пробки. Нейроны, образовавшиеся из донорских стволовых клеток, не сделают человека умнее, но свою электрическую функцию они выполнят. А это позволит пациенту начать двигаться, избежать потери мышечной массы и пролежней. Ведь при инсульте значительная часть пациентов умирает именно от последствий гиподинамии".
"Широко рекламируемые методики омоложения с помощью стволовых клеток к медицине никакого отношения не имеют, - подчеркивает Валерий Григорьевич. - Это миф, основанный на невежестве. Увлечение им пройдет, как прошло увлечение Чумаком и Кашпировским. К сожалению, мифы отвлекают общество от насущных проблем медицины. Есть реальные технологии (и трансплантация клеток пуповинной крови - одна из них), которые нужно развивать и тиражировать в регионах. Более того, технологии лечения серьезных заболеваний, например онкологических, следует рассматривать как национальное достояние. Вложение денег в медицину дает большую выгоду, но не в сиюминутном масштабе, а в долговременной перспективе".
Опубликовано в "Науке и жизни"
Белоконева О. Праматерь всех клеток. - 2001, № 10.
Гриневич В. Нервные клетки восстанавливаются. - 2004, № 4.
Смирнов В. Восстановительная терапия будущего. - 2001, № 8.
www.nkj.ru
МЕЗЕНХИМАЛЬНЫЕ СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ, ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В МЕДИЦИНЕ
Каждый организм состоит из огромного количества клеток. Сложно поверить, что все мы произошли только от одной оплодотворенной яйцеклетки. Она дала начало всему что у нас есть. Подобно ей, стволовая клетка дает начало множеству клеток нашего организма. Впервые она была описана А. Максимовым в 1909 году и с тех пор мы научились ей пользоваться для спасения жизни больных. Эта уникальная клетка практически универсальна. Благодаря этому свойства существует возможность применять ее для лечения многих заболеваний. В данной статье, будут рассмотрены основные виды стволовых клеток и их использования в медицине. Так же, уделено внимание проблемам, связанным с их использованием.
Итак, что представляет собой стволовая клетка?
Это мультипотентная клетка, образованная в результате деления зиготы. Сначала, все клетки одинаковы, и нет возможности точно сказать, какой ряд получится из данной клетки. Так же все клетки имеют возможность, закрепленную в ДНК, на реализацию любого потенциала. Например, каждая стволовая клетка имеет ген, ответственный за выработку инсулина, однако только взрослые клетки поджелудочной железы способны его синтезировать.
Стволовые клетки условно разделяют на гемопоэтические или кроветворные (СКК) и мезенхимальные, которые дают начало соединительной ткани, эндотелию и гладким мышцам. Разделение условно, так как клетки не дифференцированы, и одна и та же, при определенных условиях, может стать той или иной необходимой для организма.
И те, и другие клетки впервые обнаруживаются у зародыша, и поэтому называются эмбриональными. Их количество довольно велико у младенцев и детей, и неуклонно снижается с возрастом, чем и объясняется замедление восстановления у пожилых людей. Этим и пользуются ученые, выделяя стволовые клетки и пуповинной крови.
И все же, в чем заключается особенность гемопоэтических клеток и где это применяют?
В первую очередь, кроветворной клеткой называют ту клетку, которая дает начало всем клеткам крови. Со временем она дифференцируется и образует определённые гистогенетические ряды для лейкоцитов, эритроцитов и тромбоцитов. Все эти, казалось бы, разные клетки произошли от одной единственной. Гемопоэтическая клетка является наименее незрелой. Процесс ее созревания и кроветворения начинается непосредственно в красном костном мозге под действием определённых его компонентов таких как макрофаги, ретикулоциты, цитокины и факторы роста.
Так как же их получают и применяют?
Стволовые гемопоэтические клетки, как и мезенхимальные применяют для трансплантологии, получая их из костного мозга и пуповинной крови. Важная особенность стволовых клеток заключается в том, что при введении в кровь внутривенно они сами находят то место, где было угнетено кроветворение и оседают там. Размножаясь, они восстанавливают необходимые клетки и их функции. Это особенно удобно, когда невозможно выявить точный очаг поражения или их несколько. Несомненно, этот факт является неоспоримым преимуществом использования стволовых клеток.
Гемопоэтическими клетками лечат лейкозы - острые или хронические заболевания кроветворения. [3]
В России уже были проведены успешные операции по трансплантологии стволовых кроветворных клеток для лечения сахарного диабета первого типа, цирроза печени, ДЦП и других.
Таким образом, кроветворные стволовые клетки имеют широкий диапазон применения. Лечение ими может спасти многие жизни. Однако цена за это слишком высока. Даже простой забор стволовых клеток будет стоить более ста тысяч рублей. Определенно, это не каждому по карману, следовательно, не имеет большой популярности и массового использования.
Чем мезенхимальные стволовая клетка отличается от гемопоэтической?
По своей природе мезенхимальные стволовые клетки (МСК) и кроветворные имеют общего предка. Однако в процессе дифференцировки они пошли по разным путям гистогенеза. Таким образом, МСК дает начало собственно соединительной ткани, клеткам, выстилающим сосуды и другим производным мезенхимы.
Соответственно получение ее будет такое же, но применение будет отличаться. Мезенхимальные стволовые клетки так же используют для лечения многих заболеваний весьма успешно. Например, их применяют для лечения болезней сердца, например, ишемий и инфарктов миокарда. Так как костная ткань тоже является производной мезенхимальной стволовой клетки, то их можно применять для лечения болезней остеогенеза и восстановления повреждений костей. [4]
Благодаря своей способности подавлять клеточный иммунитет, МСК используют для лечения аутоиммунных заболеваний, таких как системная красная волчанка, артриты, ревматизм и другие. [1]
Наиболее широко мезенхимальные стволовые клетки нашли свое применение в лечении ожогов и дефектов кожи.
В исследовании, проведенном на доклиническом этапе применения МСК была проведена оценка скорости заживления ран, в зависимости от типа МСК. Так, было выявлено что при применении аллогенных фибробластоподобных мезенхимальных клеток скорость была наивысшая. Это объясняется тем, что фазы регенераторного процесса сокращались, благодаря уменьшению сроков клеточной инфильтрации, повышению темпов образования новых сосудов и грануляционной ткани. Все это подтверждают описанные выше свойства стволовых и мезенхимальных клеток в частности. [2]
Итак, использование мезенхимальных стволовых клеток так же имеет многие преимущества. Широкая распространенность дефектов тканей, производных мезенхимы дает возможность максимально использовать потенциал МСК. Однако снова возникает проблема с ценой, что ограничивает круг лиц, способных получить этот вид лечения.
Начало формы
Несмотря на перечисленные достоинства и перспективы применения стволовых клеток могут возникнуть определенные проблемы и трудности их применения.
Во-первых, всем известно, даже переливание одногруппной крови может привести к летальным последствиям. Неужели при введении в организм абсолютно отличных по антигенной структуре клеток нет никаких последствий? Дело в том, что стволовые клетки, в частности мезенхимальные обладают способностью подавлять иммунную систему человека. Так же, они специфически воздействуют на Т-лимфоциты, главные агенты клеточного иммунитета, лишая их рецепторов к ним. Это позволяет применять стволовые клетки не только аутогенные, но и аллогенные. Однако такое возможно только с клетками, полученными из пуповинной крови, при этом пересадка зрелого костного мозга может вызвать серьезные проблемы при отсутствии гистологической совместимости. Чтобы избежать этого, в настоящее время существует идея со сбором пуповинной крови для конкретного человека сразу после рождения и помещения ее в банк, которая потом и будет использоваться для его лечения. Следовательно, отпадет необходимость в доноре и подборе подходящих вариантов по совместимости. [1]
Во-вторых, в основном эти клетки получают из пуповинной крови, возможно ли через них перенести инфекции от ребенка донора, и не принесет ли это ему вред? Следует знать, что при данном виде получения крови инфицирование не происходит, а, следовательно, это безопасно. Так же, для ребенка это тоже не несет никакого вреда, поскольку пуповинную кровь получают из пупочной вены, которая зарастает вскоре после родов. Кровь собирается иглой и вместе с вышедшей плацентой отправляется в банк столовых клеток для заморозки и дальнейшего хранения.
В-третьих, важно знать, что чем менее дифференцированы клетки, тем больше их способность к самоподдержанию, а, следовательно, их легче сохранить. Это влияет на срок хранения клеток в банке. Так же, с возрастом клетки утрачиваю способность к неограниченному делению, что следует учитывать при введении клеток в организм. [5]
Пожалуй, самая важная проблема связана с этическими вопросами применения стволовых клеток, выращенных в эмбрионе. С одной стороны, эти эмбрионы получают по методике Я. Вилсмута, когда ядро клетки человека переносится в лишенную ядра яйцеклетку, которая в дальнейшем образует зиготу и бластоцисту с большим количеством мультипотентных стволовых клеток. Данная методика лишена этических ограничений, так как фактически искусственно оплодотворенная яйцеклетка никогда не сможет стать человеческим организмом. С другой стороны, есть потенциальная возможность использовать ее для клонирования человека, что запрещено законодательством всех стран мира. Несомненно, что стволовые клетки, полученные другим путем, имеют право обходить этические ограничения в том случае, если от их использования зависит жизнь человека.
В добавление ко всему, хотелось бы еще раз обратить внимание на то, что ни поиск совместимости, ни срок хранения не является главной проблемой, ограничивающей использование стволовых клеток. Как уже упоминалось ранее, все зависит от огромной стоимости данных процедур.
К комплексу самой процедуры обаятельно входит тестирование на антигенную гистосовместимость и оценка иммунного статуса донора, что так же приносит дополнительные неудобства.
Так же, для проведения процедуры интрадермальной фибробластной культуры при лечении ран и рубцов необходима дополнительное обследование и получение врачом дополнительной квалификации.
Таким образом, в данной статье была рассмотрена проблема использования стволовых клеток. Мы убедились, что показания для их использования очень широки и положительные эффекты от лечения перевешивают возможные летальные последствия. Так же, с технологическими сложностями вероятно ученые справятся в ближайшем будущем.
Список литературы:
- Айзенштадт А. А., Смолянинов А. Б., Багаева В. В., Супильникова О. В., Смирнова С. А., Самойлович М. П., Климович В. Б. Исследование иммуномодулирующих свойств мезенхимальных стволовых клеток человека in vitro//Здоровье – основа человеческого потенциала: проблемы и пути их решения. Т.8 №2. 2013 – 659 с.
- Бельская Л. Н., Семенова В. М., Лисяный Н. И., Стайно Л. П., Егорова Д. М. Пролиферативный и дифференцировочный потенциал мезенхимальных стволовых клеток из жировой ткани в условиях культивирования// Український нейрохірургічний журнал №3. 2014. – 24 с.
- Гаряев П.П. Стволовые клетки и их применение//Медицина. №11. 2009. – 5 с.
- Калинина Н. И., Сысоева В. Ю. Рубина К. А. Мезенхимальные стволовые клетки в процессах роста и репарации тканей. Статья. // Acta Naturae Т.3 №4. 2011. – 32 с.
- Петрова Д. Ю., Подгайский В. Н., Недзьведь М. К., Анищенко С. Л., Мечковский С. Ю., Зафранская Возможность восстановления поврежденных периферических нервов при трансплантации мезенхимальных стволовых клеток//Международные обзоры: клиническая практика и здоровье. М.№ 5. 2014.- 21 с.
sibac.info
Статья ученых ТПУ о магнитных стволовых клетках в числе самых читаемых публикаций журнала Advanced Healthcare Materials
Научная статья, опубликованная учеными Томского политехнического университета совместно с российскими и зарубежными соавторами, вошла в топ-5 самых читаемых публикаций журнала Advanced Healthcare Materials (IF 5, 76). Об этом сообщает Advanced Science News — ведущий интернет-портал международного научного издательства Wiley.
Над разработкой магнитоуправляемых стволовых клеток политехники работают совместно с коллегами из Санкт-Петербургского государственного медицинского университета им. И.П. Павлова и Лондонского университета королевы Марии (Queen Mary University of London).
Опубликованная научным коллективом статья о магнитных стволовых клетках для генной инженерии стала самой читаемой и скачиваемой среди аудитории научного журнала Advanced Healthcare Materials в январе этого года.
Напомним, ученые лаборатории новых лекарственных форм Томского политехнического университета получили магнитные стволовые клетки с низкой токсичностью и достаточно стабильные для применения в генной инженерии. Разрабатываемые научным коллективом технологии позволят управлять мезенхимальными стволовыми клетками внутри организма пациента, что позволит более эффективно лечить онкологические заболевания.
В опубликованной статье учеными впервые показана возможность стволовых клеток захватывать магнитные микрокапсулы для управления функциональными свойствами клеток и создания магнитоуправляемых клеточных культур.
Принцип новой технологии заключается в том, что в мезенхимальные стволовые клетки организма пациента, размер которых составляет примерно 10 микрон, внедряются магнитоуправляемые микрокапсулы с загруженным в них лекарственным веществом. С помощью магнита стволовая клетка направляется в раковую опухоль; микроконтейнер, находящийся внутри нее, разрушается и высвобождает лекарственный препарат. Таким образом, лекарство попадает точно в цель, поражая раковые клетки организма и не причиняя при этом вреда здоровым.
Отметим, научным коллективом лаборатории новых лекарственных форм Центра RASA на базе ТПУ в этом году опубликовано 10 научных статей в высокорейтинговых журналах с высоким импакт-фактором. Публикации посвящены технологиям создания эффективных способов доставки различных лекарственных соединений с использованием метода инкапсулирования.
Справка:
Advanced Science News — ведущий интернет-портал международного научного издательства Wiley. Он освещает новейшие разработки в широком спектре научных дисциплин, включая здравоохранение, материаловедение, устойчивость, нанотехнологии, энергетику и электронику. Содержание Advanced Science News составляется по рекомендации редакторов и экспертов высокорейтинговых научных журналов.
Международная ассоциация русскоговорящих ученых (Russian-speaking AcademicScience Association — RASA) — это неправительственная некоммерческая организация, основанная в 2008 году. Работает в Азии, Европе и США. Основная цель — сохранение, укрепление и развитие единого интеллектуального и культурного пространства русскоговорящего научного сообщества.
www.sib-science.info
Статья томских ученых о магнитных стволовых клетках в топе-5 самых читаемых публикаций журнала Advanced Healthcare Materials
Ученые лаборатории новых лекарственных форм Томского политехнического университета получили магнитные стволовые клетки с низкой токсичностью и достаточно стабильные для применения в генной инженерии.
Ученые лаборатории новых лекарственных форм Томского политехнического университета получили магнитные стволовые клетки с низкой токсичностью и достаточно стабильные для применения в генной инженерии. Разрабатываемые научным коллективом технологии позволят управлять мезенхимальными стволовыми клетками внутри организма пациента, что позволит более эффективно лечить онкологические заболевания.
Принцип новой технологии заключается в том, что в мезенхимальные стволовые клетки организма пациента, размер которых составляет примерно 10 микрон, внедряются магнитоуправляемые микрокапсулы с загруженным в них лекарственным веществом. С помощью магнита стволовая клетка направляется в раковую опухоль; микроконтейнер, находящийся внутри нее, разрушается и высвобождает лекарственный препарат. Таким образом, лекарство попадает точно в цель, поражая раковые клетки организма и не причиняя при этом вреда здоровым.
Над разработкой магнитоуправляемых стволовых клеток ученые Томского политехнического университета работают совместно с коллегами из Санкт-Петербургского государственного медицинского университета им. И.П. Павлова и Лондонского университета королевы Марии (Queen Mary University of London). Опубликованная научным коллективом статья о магнитных стволовых клетках для генной инженерии стала самой читаемой и скачиваемой среди аудитории научного журнала Advanced Healthcare Materials в январе 2017 года. В опубликованной статье учеными впервые показана возможность стволовых клеток захватывать магнитные микрокапсулы для управления функциональными свойствами клеток и создания магнитоуправляемых клеточных культур.
scientificrussia.ru
Стволовые клетки: как отличить науку от мифотворчества? (2)
Начало статьи: Стволовые клетки: как отличить науку от мифотворчества? (1)О.Мынбаев, Gazeta.kz
В прошлом веке идея широкого применения стволовых клеток в практическом плане имела ограничения, связанные с отсутствием безопасного и легкодоступного источника получения материала. Поэтому шли его поиски. Так, методика культивирования мышиных эмбриональных клеток из внутренней массы бластоцисты была разработана М.Эвансом, М.Кауфманом и Дж.Мартином в начале 80-х годов прошлого столетия.
Дальнейшие работы по изучению мышиных эмбриональных, человеческих и мышиных карциноматозных эмбриональных клеток способствовали развитию технологии получения, размножения и сохранения стволовых клеток во многих лабораториях.
К концу XX столетия между многими ведущими лабораториями шла ожесточенная схватка в борьбе за первенство в получении эмбриональных стволовых клеток из человеческого материала.
Поэтому статья Томпсона с соавторами, опубликованная в 1998 году в журнале «Science», явилась одним из пусковых механизмов научного бума в области изучения стволовых клеток. В этой работе они показали возможность получения человеческих эмбриональных стволовых клеток из оплодотворенных яйцеклеток.
На сегодня во многих лабораториях мира получены многочисленные линии человеческих эмбриональных стволовых клеток. Идут научные поиски, направленные на разработку методов использования человеческих эмбриональных стволовых клеток при различных заболеваниях, но до сегодняшнего дня эти клетки в клинике еще не были использованы.
В настоящее время существуют препараты, способствующие выбросу стволовых клеток из костного мозга в периферическую кровь. Поэтому в клинических условиях наиболее часто используемыми стволовыми клетками являются клетки, получаемые из костного мозга с помощью этих препаратов – колониестимулирующих гранулоцитарных факторов роста.
В дальнейшем в лабораторных условиях эти клетки доводят до кондиции, определяют безопасность по всем параметрам и применяют при многих заболеваниях.
Применение аутологичных стволовых клеток, полученных из костного мозга, считается эффективным при определенных ситуациях (рис.1).
На рисунке – схема этапов применения стволовых клеток из собственного костного мозга больному с раком нижней челюсти. Отчет о данной работе опубликован в авторитетном научном журнале «Ланцет» в 2004 году. У этого больного удалена часть нижней челюсти по поводу рака и металлическая шина поддерживала мягкие ткани нижней челюсти и ротовой полости. В течение 9 лет больной жил с этой шиной и питался через зонд. Когда был разработан способ выращивания костной ткани из стволовых клеток, врачи предложили метод лечения.
Из костного мозга (1) была извлечена достаточная порция стволовых клеток (2), и эти клетки подсажены на специально разработанную конструкцию (3) из титанового каркаса и костной муки. Затем всю конструкцию пересадили больному (4) в область грудной клетки. В течение семи недель сформировалась костная ткань, напоминающая по форме удаленный ранее участок нижней челюсти (5). Хирурги убрали металлическую шину (6) и имплантировали костную ткань (7). Впоследствии этот пациент мог самостоятельно есть. Рентгенологическое изображение больного до (6) и после (7) имплантации костной ткани нижней челюсти.
По такому же принципу в настоящее время применяют различные аутологичные (собственные) клетки для замещения поврежденных органов, например хондроцитов для замещения хрящевой ткани при нарушении подвижности суставов (рис.2).
рис.2. Автор Меруерт Мынбаева. Восстановление поврежденной поверхности суставов с помощью хондроцитов, полученных из собственного хряща: а – нормальный сустав, б – развитие патологии сустава (артроза), которая вызывает боль и нарушает подвижность сустава; в – взятие хрящевой ткани с помощью артроскопии; г – культивирование и размножение хондроцитов из хрящевой ткани; д – удаление патологически измененного участка ткани на поверхности сустава; е – формированием «лунки»; ж – трансплантация хондроцитов; з – хондроциты прорастают и создают гладкую поверхность в суставе и наступает выздоровление больного.
Идут интенсивные научные поиски возможных путей применения и эмбриональных стволовых клеток, но в данное время все еще отсутствуют данные о применении этих клеток у людей.
Основными знаменательными событиями по части стволовых клеток в научном мире за исключением вышеупомянутых, можно считать следующие публикации и сообщения ученых.
Так в 1978 году гематопоэтические стволовые клетки были обнаружены в пуповинной крови новорожденных. Стволовые клетки из нервных клеток были культивированы в 1992 году под названием нейросфер.
В 1997 году выяснено происхождение лейкемии из гематопоэтических стволовых клетках, что свидетельствовало о наличии клеток, похожих на стволовые клетки в раковых опухолях. Высокая пластичность (мультипотентность) стволовых клеток были одновременно показаны в 2000 году несколькими группами ученых.
Ученые из компании Advanced Cell Technology, Inc. (ACT) в 2001 году сообщили о том, что они клонировали человеческие эмбрионы до 4- и 6-клеточной стадии для получения эмбриональных стволовых клеток.
В 2003 году доктор Songtao Shi из (NIH) Национального института здоровья (США) обнаружил новый источник стволовых клеток в молочных зубах у детей. Британские ученые из Кингстонского университета в 2005 году заявили о том, что они обнаружили новые формы стволовых клеток, как бы двуликие клетки, похожие на эмбриональные стволовые клетки, но полученные из пуповинной крови.
В 2006 году разработана искусственная печень с использованием пуповинных стволовых клеток. В 2007 году стволовые клетки получены из амниотической жидкости. Считается, что этот метод облегчает пути получения эмбриональных стволовых клеток и применение клеточной технологии в практической медицине.
Одной из интригующих новостей последних лет явилось получение индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, которых обозначают как «iPS cells» или «iPSCs». Редактор новостей журнала «Nature Reports Stem Cells» Monya Baker в прошлом году сделала сообщение о том, что двум группам ученых удалось трансформировать клетки кожи человека в клетки, практически не отличающихся от эмбриональных стволовых клеток.
При этом они для трансформации этих клеток использовали всего три гена! Этого было достаточным для того, чтобы повернуть жизнь этих соматических клеток (кожи) вспять! Обратно до их эмбриональной стадии.
Дальнейшее развитие этой технологии может привести к тому, что все необходимые для обновления организма ткани и органы будут изготовлены из клеток самих больных. Данное открытие дает с одной стороны преимущества в лечении больных путем использования собственных стволовых клеток, с другой – новые возможности в изучении молекулярных механизмов развития заболеваний.
Традиционное мнение о том, что эмбриональные клетки могут дать клетки для любых тканей и органов, а возможность дифференцирования взрослых стволовых клеток ограничена, и они могут дать только определенные типы клеток, – сейчас находится под сомнением. Таким образом, обнаруженная ранее особенность взрослых стволовых клеток – их пластичность или изменчивость при определенных ситуациях, нашла подтверждение в открытиях последних лет о том, что можно репрограммировать соматические клетки, в частности, фибробластов кожи. Более того, последнее открытие дает гораздо более интересные идеи для исследователей – если можно репрограммировать клетку, то возможно в будущем по такому же сценарию удастся обновить отдельный орган или даже целый организм!
Что перевесит: деньги, слава или мораль?
Медико-биологическая наука становится одной из самых скандальных отраслей знаний. Огромные инвестиции от государственных и частных организации, а также возможности «сорвать куш» привлекают внимание не только истинных ученых, жаждущих познать неизведанное, но и аферистов, и шарлатанов.
С одной стороны, несмотря на отсутствие научных доказательств, с целью зарабатывания денег проводится применение клеточного материала различного происхождения под названием «стволовые клетки».
С другой стороны некоторые ученые подтасовывая результаты, принимали желаемое за действительность. Так, например научный круг Сеульского национального университета сотрясают скандал за скандалом, связанные со стволовыми клетками и клонированием.
Первый скандал получил название «Хван-гейт». В 2004 году Хван Ву Сок опубликовал статью в журнале Science, где утверждал, что достиг прорыва в применении новой технологии выращивания стволовых клеток своих пациентов, о выведении 11 колоний на основе стволовых клеток разных доноров и обладающих генотипом, идентичным донорскому.
Недавно комиссия главного южнокорейского вуза – Сеульского национального университета обнародовала окончательные результаты расследования скандала вокруг профессора Хван Ву Сока. Комиссия подтвердила факт фальсификации ученым данных о первом в мире клонировании эмбриональных стволовых клеток человека, произведших фурор в 2004 году. Гордость и позор корейской нации в одном лице, теперь уже бывший профессор Хван Ву Сок, потерявший все (репутацию, звания и т.д.), со слезами на глазах просил прощения у своих соотечественников.
Теперь Хван-гейт получил продолжение с другим корейским профессором Ли Бен Чуном, заявившим о… клонировании волка.
27 марта 2006 года группа ученых этого университета во главе со своим профессором кафедры ветеринарии Ли Бен Чуном выступила с заявлением о первом в мире клонировании волка и опубликовали результаты в журнале «Cloning and Stem Cells».
Чтобы проверить, действительно ли волчицы являются клонами, комитет Сеульского национального университета протестировал в независимых лабораториях образцы, представленные командой Ли Бьюнг Чуна и доказал, что результаты сфальсифицированы. Хотя разбирательство с профессором Ли Бьюнг Чуном все еще продолжается, сеульская пресса уже написала, что эти ученые нанесли огромный урон всей корейской нации...
В настоящее время издатели отзывают опубликованные научные работы, когда они находят признаки фальсификации, плагиата и других недобросовестных ошибок, недопустимых для научных трудов. Отозваны и работы этих ученых, опубликованные в престижных научных журналах. Сейчас труды таких ученых являются наглядным пособием для молодых ученых – того, что их ждет при несерьезном подходе к научным исследованиям!
P.S.
По приезде в Казахстан я очень тесно и долго общался с одним профессором, который утверждал, что уже выращивает стволовые клетки. Надеюсь, теперь нет необходимости далее комментировать ошибочный инцидент.
А что касается научных открытий в области изучения стволовых клеток в Казахстане, к сожалению, наши ученые не публикуются в авторитетных научных журналах, и поэтому открытия, даже, если они и произошли – остаются неизвестными.
У нас под стволовыми подразумевают клетки, выделенные из ткани плода или абортивного материала. При этом выделяют, например, гепатоциты из печени, хондроциты из хрящевой ткани, миоциты из мышечной ткани и так далее. В дальнейшем лечение выполняется с помощью этих клеток.
Однако клетки, участвующие в процессе развития тканей и органов, уже не являются стволовыми. Они, по сути, дифференцированы в соответствии со своим местонахождением. Да, среди них встречаются и существуют стволовые клетки, но они немногочисленны.
Поэтому когда речь идет о «фетальных стволовых клетках», то сначала из фетальных тканей необходимо выделить стволовые. На рисунке представлена классификация стволовых клеток в зависимости от источников их получения в соответствии со стадией эмбрионального и постэмбрионального развития: эмбрион, плод, новорожденный и взрослый индивид (рис.3).
На постсоветском пространстве пока никто еще не выделил стволовые клетки из фетальных тканей. По крайней мере, я не нашел опубликованных работ по этой теме.
В принципе, и сам термин «фетальные стволовые клетки» пока еще гипотетический, поскольку эти клетки никто не представил научному миру. Вот поэтому речь идет о применении фетальных тканей или клеток, а не «фетальных стволовых клеток».
Исходя из этого, данную тематику надо отнести к другой категории, не имеющей отношения к науке, а с научным открытиями в этой области, сделанными казахстанскими учеными я не знаком, поскольку значимые открытия публикуются в авторитетных рецензируемых журналах. И я был только рад, если бы такие открытия имели место у нас в Казахстане.
Чтобы применять чужеродный белок, тем более живую клетку, и чтобы она работала, необходимо сначала полностью выключить иммунную систему реципиента или необходима полная иммунологическая совместимость. Иначе тут же иммунокомпетентные клетки больного т.е. реципиента, съедят чужие клетки, какими бы они ни были (стволовыми или фетальными).
В любом случае иммунная система реагирует на введенный чужеродный биологически активный материал, и возможно, больной почувствует какой-то эффект.
Вообще-то, есть так называемый «плацебо-эффект», когда больным дают пустышку вместе лекарства. Этот термин впервые был использован в 1955 году американским врачом Генри Бичером.
Так, при плацебо-контролируемых испытаниях от 5 до 30% больных чувствует эффект, равный выздоровлению. А еще до 5% больных ощущают дискомфорт в виде побочных эффектов «лечения».
Китайский нейрохирург Хонгъюн Хуанг стал известным благодаря применению фетальных клеток для лечения больных с повреждениями позвоночника, и болезнью Шарко (боковой амиотрофический склероз). Он вводил фетальные клетки в головной мозг больных, просверлив отверстия в черепе.
В качестве доказательств эффективности своего метода доктор Хуанг демонстрировал несколько видеороликов больных до и после трансплантации им фетальных клеток. Цена такого лечения составляет около 20000 долларов США. Когда доктора Хуанга пригласили в Бостон, он ничего вразумительного не смог показать ученым из Гарварда, следовательно, ученые сочли, что имел место плацебо-эффект.
Так что и чудодейственный эффект от введения фетальных материалов может быть связан с плацебо. Авторитет специалиста, внушающий доверие, помноженный с помощью СМИ на славу о чудесах стволовых клеток, делают свое дело, однако эффект кратковременный.
В западноевропейских странах и в США научные исследования по поводу применения клеток или материалов из фетальных тканей не проводятся. Поскольку идут ожесточенные дебаты по поводу использования оплодотворенной яйцеклетки для получения эмбриональных стволовых клеток из материалов экстракорпорального оплодотворения, не может быть и речи о применении фетального материала для каких-либо целей. На западе применение клеток, полученных из фетальных тканей, считается недопустимым и аморальным.
Поэтому нашим ученым и врачам советую опасаться представителей лженауки и мифологов, заполонивших наше научное пространство.
В заключение хочу отметить, что стволовые клетки имеют огромный потенциал для лечения многих заболевании, но мы пока все еще ищем оптимальные возможности для правильного их применения.
Любые чужеродные материалы создают проблемы, связанные с иммунологической совместимостью трансплантата с организмом больного, поэтому особое внимание уделяется получению собственных стволовых клеток для каждого индивида.
По моему мнению, теперь внимание ученых будет приковано к новому направлению науки – репрограммированию соматических клеток или к индуцированным плюрипотентным стволовым клеткам.
Есть и еще один немаловажный нюанс: дальнейшие исследования в этом направлении могут пролить свет на некоторые секреты вечно интригующего человечества вопроса – подбирается ли ключик к замочку, называемому «омоложением»?
Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru08.02.2008
www.vechnayamolodost.ru
Стволовые клетки — WiKi
Стволовые клетки можно разделить на три основные группы в зависимости от источника их получения: эмбриональные, фетальные и постнатальные (стволовые клетки взрослого организма).
Эмбриональные стволовые клетки
Эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) образуют внутреннюю клеточную массу (ВКМ), или эмбриобласт, на ранней стадии развития эмбриона. Они являются плюрипотентными. Важный плюс ЭСК состоит в том, что они не экспрессируют HLA (human leucocyte antigens), то есть не вырабатывают антигены тканевой совместимости. Каждый человек обладает уникальным набором этих антигенов, и их несовпадение у донора и реципиента является важнейшей причиной несовместимости при трансплантации. Соответственно, шанс того, что донорские эмбриональные клетки будут отторгнуты организмом реципиента очень невысок. При пересадке иммунодефицитным животным эмбриональные стволовые клетки способны образовывать опухоли сложного (многотканевого) строения — тератомы, некоторые из них могут стать злокачественными. Достоверных данных, о том как ведут себя эти клетки в иммунокомпетентном организме, например, в организме человека, нет. Вместе с тем, следует отметить, что клинические испытания с применением дифференцированных дериватов (производных клеток) ЭСК уже начаты.
Одним из главных недостатков ЭСК является невозможность использования аутогенного, то есть собственного материала, при трансплантации, поскольку выделение ЭСК из эмбриона несовместимо с его дальнейшим развитием.
Фетальные стволовые клетки
Фетальные стволовые клетки получают из плодного материала после аборта (обычно срок гестации, то есть внутриутробного развития плода, составляет 9—12 недель)[27]. Фетальные стволовые клетки являются смесью мультипотентных и унипотентных стволовых клеток[28][29]. Естественно, изучение и использование такого биоматериала также порождает этические проблемы. Проблемой является и нелегальный рынок препаратов фетальных стволовых клеток в России[30]. Британская компания ReNeuron исследует возможности использования фетальных стволовых клеток для терапии инсульта. Эти клетки уже начали дифференцировку, и, следовательно, каждая из них, во-первых, может пройти только ограниченное число делений, и, во-вторых, дать начало не любым, а достаточно определённым видам специализированных клеток. Так, из клеток фетальной печени могут развиться специализированные клетки печени и кроветворные клетки. Из фетальной нервной ткани, соответственно, развиваются более специализированные нервные клетки.
Постнатальные стволовые клетки
Несмотря на то, что стволовые клетки зрелого организма обладают меньшей потентностью в сравнении с эмбриональными и фетальными стволовыми клетками, то есть могут порождать меньшее количество различных типов клеток, этический аспект их исследования и применения не вызывает серьёзной полемики. Кроме того, возможность использования аутогенного материала обеспечивает эффективность и безопасность лечения. Стволовые клетки взрослого организма можно подразделить на три основных группы: гемопоэтические (кроветворные), мультипотентные мезенхимальные (стромальные) и тканеспецифичные прогениторные клетки.
Иногда в отдельную группу выделяют клетки пуповинной крови, поскольку они являются наименее дифференцированными из всех клеток зрелого организма[источник не указан 1665 дней], то есть обладают наибольшей потентностью. Пуповинная кровь в основном содержит гемопоэтические стволовые клетки, а также мультипотентные мезенхимальные, но в ней присутствуют малые количества других разновидностей стволовых клеток, при определённых условиях способные дифференцироваться в клетки различных органов и тканей.
Гемопоэтические стволовые клетки
Гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) — мультипотентные стволовые клетки, дающие начало всем клеткам крови миелоидного (моноциты, макрофаги, нейтрофилы, базофилы, эозинофилы, эритроциты, мегакариоциты и тромбоциты, дендритные клетки) и лимфоидного рядов (Т-лимфоциты, В-лимфоциты и естественные киллеры). Определение гемопоэтических клеток было основательно пересмотрено в течение последних 20 лет. Гемопоэтическая ткань содержит клетки с долгосрочными и краткосрочными возможностями к регенерации, включая мультипотентные, олигопотентные и клетки-предшественники. Миелоидная ткань содержит одну ГСК на 10 000 клеток. ГСК являются неоднородной популяцией. Различают три субпопуляции ГСК, в соответствии с пропорциональным отношением лимфоидного потомства к миелоидному (Л/M). У миелоидно ориентированных ГСК низкое Л/М соотношение (>0, <3), у лимфоидно ориентированных — высокое (>10). Третья группа состоит из «сбалансированных» ГСК, для которых 3 ≤ Л/M ≤ 10. В настоящее время активно исследуются свойства различных групп ГСК, однако промежуточные результаты показывают, что только миелоидно ориентированные и «сбалансированные» ГСК способны к продолжительному самовоспроизведению. Кроме того, эксперименты по трансплантации показали, что каждая группа ГСК преимущественно воссоздаёт свой тип клеток крови, что позволяет предположить наличие наследуемой эпигенетической программы для каждой субпопуляции.
Популяция ГСК формируется во время эмбриогенеза, то есть эмбрионального развития. Доказано, что у млекопитающих первые ГСК обнаруживаются в областях мезодермы, называемых аорта, гонада и мезонефрос, до формирования костного мозга популяция расширяется в фетальной печени. Такие исследования способствуют пониманию механизмов, ответственных за генезис (формирование) и расширение популяции ГСК, и, соответственно, открытию биологических и химических агентов (действующих веществ), которые в конечном счёте могут быть использованы для культивации ГСК in vitro.
Основным источником ГСК является костный мозг. Этот источник и сегодня наиболее широко используется в трансплантологии (см. Трансплантация гемопоэтических стволовых клеток). ГСК располагаются в костном мозге у взрослых, включая тазовые кости, рёбра, грудину и другие кости. Клетки могут быть получены непосредственно из тазовых костей при помощи иглы и шприца или из крови, после предварительной обработки цитокинами, включая G-CSF (гранулоцитарный колониестимулирующий фактор), способствующий выходу стволовых клеток из костного мозга.
Мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки
Мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки (ММСК) — мультипотентные стволовые клетки, способные дифференцироваться в остеобласты (клетки костной ткани), хондроциты (хрящевые клетки) и адипоциты (жировые клетки).
Предшественниками ММСК в эмбриогенный период развития являются мезенхимальные стволовые клетки (МСК). Они могут быть обнаружены в местах распространения мезенхимы, то есть зародышевой соединительной ткани.
Основным источником ММСК является костный мозг. Кроме того, они обнаружены в жировой ткани и ряде других тканей с хорошим кровоснабжением. Существует ряд доказательств того, что естественная тканевая ниша ММСК расположена периваскулярно — вокруг кровеносных сосудов. Кроме того, ММСК были обнаружены в пульпе молочных зубов, амниотической (околоплодной) жидкости, пуповинной крови и вартоновом студне. Эти источники исследуются, но редко применяются на практике. Например, выделение молодых ММСК из вартонова студня представляет собой крайне трудоёмкий процесс, поскольку клетки в нём также располагаются периваскулярно. В 2005—2006 годах специалисты по ММСК официально определили ряд параметров, которым должны соответствовать клетки, чтобы отнести их к популяции ММСК. Были опубликованы статьи, в которых представлен иммунофенотип ММСК и направления ортодоксальной дифференцировки. К ним относится дифференцировка в клетки костной, жировой и хрящевой тканей. Был проведён ряд экспериментов по дифференцировке ММСК в нейроноподобные клетки, но исследователи по-прежнему сомневаются, что полученные нейроны являются функциональными. Эксперименты также проводятся в области дифференцировки ММСК в миоциты — клетки мышечной ткани. Важнейшей и наиболее перспективной областью клинического применения ММСК является которансплантация совместно с ГСК в целях улучшения приживления образца костного мозга или стволовых клеток пуповинной крови. Многочисленные исследования показали, что ММСК человека могут избегать отторжения при трансплантации, вступать во взаимодействие с дендритными клетками и Т-лимфоцитами и создавать иммуносупрессивную микросреду посредством выработки цитокинов. Было доказано, что иммуномодулирующие функции ММСК человека повышаются, когда их пересаживают в воспалённую среду с повышенным уровнем гамма-интерферона. Другие исследования противоречат этим выводам, что обусловлено гетерогенной природой изолированных МСК и значительными различиями между ними, в зависимости от способа культивирования.
МСК могут быть активированы в случае необходимости. Однако эффективность их использования относительно низка. Так, к примеру, повреждение мышц даже при трансплантации МСК заживает очень медленно. В настоящее время проводятся исследования по активации МСК. Ранее проведённые исследования по внутривенной трансплантации МСК показали, что этот способ трансплантации часто приводит к кризу отторжения и сепсису. Сегодня признано, что заболевания периферических тканей, например, воспаление кишечника лучше лечить не трансплантацией, а методами, повышающими локальную концентрацию МСК.
Однако, исследования эффективности применения МСК для реэпителизации поврежденных кожных покровов, например, при синдроме диабетической стопы, показали свою результативность в клинических исследованиях[31].
Тканеспецифичные прогениторные клетки
Тканеспецифичные прогениторные клетки (клетки-предшественницы) — малодифференцированные клетки, которые располагаются в различных тканях и органах и отвечают за обновление их клеточной популяции, то есть замещают погибшие клетки. К ним, например, относятся миосателлитоциты (предшественники мышечных волокон), клетки-предшественницы лимфо- и миелопоэза. Эти клетки являются олиго- и унипотентными и их главное отличие от других стволовых клеток в том, что клетки-предшественницы могут делиться лишь определённое количество раз, в то время как другие стволовые клетки способны к неограниченному самообновлению. Поэтому их принадлежность к истинно стволовым клеткам подвергается сомнению. Отдельно исследуются нейральные стволовые клетки, которые также относятся к группе тканеспецифичных. Они дифференцируются в процессе развития эмбриона и в плодный период, в результате чего происходит формирование всех нервных структур будущего взрослого организма, включая центральную и периферическую нервные системы. Эти клетки были обнаружены и в ЦНС взрослого организма, в частности, в субэпендимальной зоне, в гиппокампе, обонятельном мозге и т. д. Несмотря на то, что большая часть погибших нейронов не замещается, процесс нейрогенеза во взрослой ЦНС всё-таки возможен за счёт нейральных стволовых клеток, то есть популяция нейронов может «восстанавливаться», однако это происходит в таком объёме, что не сказывается существенно на исходах патологических процессов.
В 2012 году для глиобластомы, папилломы и карциномы кожи и аденомы кишечника было доказано существование ограниченного пула особых раковых стволовых клеток (англ.)русск., которые являются предшественниками других клеток, и именно они отвечают за образование и рост опухоли[32].
Сейчас в СМИ активно идут дебаты, привели ли инъекции эмбриональных стволовых клеток к заболеванию раком и последующей преждевременной смерти многих известных людей, в основном артистов — Александра Абдулова, Веры Глаголевой, Ильи Олейникова, Любови Полищук, Дмитрия Хворостовского, Жанны Фриске, Михаила Задорнова, Валентины Толауновой, Клары Лучко, Анны Самохиной, Олега Янковского и других[1] Анализы знаменитых пациентов показывали, что в организме актеров происходит обновление, ускорение жизнедеятельности. Однако вскорости появилась страшная статистика: те, кто применял инъекции стволовых клеток, сначала реально молодели, а потом очень быстро «сгорали» от рака, в основном глоибластомы (рака мозга), заболеванием во многом загадочным, которое характеризуется множественной генетической поломкой в клетках глии мозга, что приводит к быстрому экспансивному росту злокачественной опухоли.
После инъекций стволовых клеток, начинается активное деление не только здоровых, но и патологичных клеток организма, включая злокачественные, которых тем больше, чем старше организм. Временный импульс молодости проходит и возвращается упадок, а потом проявляются разные последствия. Так, если введенные клетки приживаются, то вследствие противоречия с клетками организма и иммунной системой они сами часто перерождаются в раковые. В любом случае это стрессовое воздействие на иммунитет, на фоне которого способна реализоваться патология.
В России
Распоряжением Правительства РФ от 23 декабря 2009 г. № 2063-р (п.6) Минздравосцразвития России, Минпромторгу России и Минобрнауки России было поручено до конца 2010 г. разработать и представить на рассмотрение в Государственную думу РФ проект закона «О применении биомедицинских технологий в медицинской практике», регламентирующего медицинское применение стволовых клеток[40][41], как одной из биомедицинских технологий. Поскольку законопроект вызвал[42] возмущение общественности и ученых, он был отправлен на доработку и на тот момент не принят.
1 июля 2010 года Федеральная служба по надзору в сфере здравоохранения и социального развития выдала первое[уточнить] разрешение на применение новой медицинской технологии ФС № 2010/255 (лечение собственными стволовыми клетками).[43]
3 февраля 2011 года Федеральная служба по надзору в сфере здравоохранения и социального развития выдала разрешение на применение новой медицинской технологии ФС № 2011/002 (лечение донорскими стволовыми клетками следующих патологий: возрастные изменения кожи лица второй или третьей степени, наличие раневого дефекта кожи, трофической язвы, лечение аллопеции, атрофическое поражение кожи, в том числе атрофические полосы (striae), ожоги, диабетической стопы)
В 2015 Госдума приняла в первом чтении проект закона «О биомедицинских клеточных продуктах», регламентирующего разработку, испытания, регистрацию, производство, хранение и продажу стволовых и других клеточных продуктов[44]. В 2016 году данный закон, легализующий использование клеточных технологий, включая применение стволовых клеток[45], был окончательно принят Госдумой, одобрен Советом Федерации и вступил в силу с января 2017 года[46][47].
На Украине
С апреля 2013 года Минздрав Украины разрешил проведение клинических испытаний (Приказ МЗ Украины № 630 «О проведении клинических испытаний стволовых клеток», 2007 г.[48]) по лечению следующих патологий с применением стволовых клеток: панкреонекроз, ожоговая болезнь, хроническая ишемия нижних конечностей.[49]
ru-wiki.org
