Пользовательский поиск

Лечение стволовыми клетками человека

Стволовые клетки (СК) – это класс недифференцированных клеток, способных дифференцироваться в специализированные виды клеток. Как правило, стволовые клетки поступают из двух основных источников:

Продолжение ниже

Челюстно-лицевая хирургия

... пластическая хирургия области головы и шеи) Челюстно-лицевое возрождение (исправление области лица с помощью передовых технологий лечения стволовыми клетками) Популярность оральной и челюстно-лицевой хирургии, как сферы карьерного роста, для людей, первая специальность которых – медицина ...

Читать дальше...

всё на эту тему


  1. Эмбрионы, формируемые во время стадии бластоцисты эмбриологического развития (эмбриональные стволовые клетки) и
  2. Взрослая ткань (взрослые стволовые клетки).

Оба вида в целом характеризуются своей силой или потенциалом дифференцироваться в различные виды клеток (например, кожа, мышцы, кости и т.д.).

Взрослые стволовые клетки

Взрослые или соматические стволовые клетки существуют по всему телу после эмбрионального развития и обнаруживаются в различных видах тканей. Эти стволовые клетки можно найти в таких тканях, как мозг, костный мозг, кровь, кровеносные сосуды, скелетные мышцы, кожа и печень. Они остаются в покое и в неделящемся состоянии годами, пока их не активирует болезнь или повреждение ткани.

Взрослые стволовые клетки могут делиться или самообновляться неопределенным образом, что дает им возможность генерировать виды клеток из исходного органа или даже регенерировать целый исходный орган. В целом принято считать, что взрослые стволовые клетки ограничены в своей способности к дифференциации на основе ткани происхождения, но имеются некоторые доказательства, предполагающие, что они могут дифференцироваться, чтобы стать клетками других видов.

Эмбриональные стволовые клетки

Эмбриональные стволовые клетки производятся из четырех- или пятидневного человеческого эмбриона, находящегося в стадии бластоциты развития. Обычно это дополнительные эмбрионы, которые создаются в клиниках, занимающихся ЭКО (экстракорпоральным оплодотворением), где несколько яйцеклеток оплодотворяется в пробирке, но только одна пересаживается женщине.

Половое размножение начинается, когда мужской сперматозоид оплодотворяет женскую яйцеклетку для формирования одиночной клетки, называемой зигота. Одиночная клетка зигота затем начинает делиться, образуя 2, 4, 8, 16 клеток и т.д. Через четыре-шесть дней до внедрения в матку эта масса клеток называется бластоцистой. Бластоциста состоит из внутренней клеточной массы (эмбриопласт) и наружной клеточной массы (трофобласт). Наружная клеточная масса становится частью плаценты, а внутренняя клеточная масса является группой клеток, которые дифференцируются для того, чтобы стать всеми структурами взрослого организма. Эта последняя масса является источником эмбриональных стволовых клеток, тотипотентных клеток (клеток с полным потенциалом к развитию в любую клетку организма).

В нормальной беременности стадия бластоцисты продолжается до внедрения эмбриона в матку, в этот момент эмбрион называется плодом. Это обычно происходит в конце 10-й недели беременности после формирования всех важных органов тела.

Однако при извлечении эмбриональных стволовых клеток стадия бластоцисты подает сигнал, когда изолировать клетки, помещая «внутреннюю клеточную массу» бластоцисты в чашку для культивирования с обогащенной питательной средой. Так как им не хватает необходимой стимуляции к дифференциации, они начинают делиться и воспроизводиться, поддерживая свою способность становиться клеткой любого вида в человеческом организме. В итоге эти недифференцированные клетки можно стимулировать для формирования специализированных клеток.

Культуры стволовых клеток

Стволовые клетки извлекаются из взрослой ткани или из делящейся зиготы в чашку для культивирования. После извлечения ученые помещают стволовые клетки в контролируемую среду, которая запрещает их дальнейшую специализацию или дифференциацию, но обычно позволяет им делиться и воспроизводиться. Процесс выращивания большого числа эмбриональных стволовых клеток стал легче, чем выращивание большого числа взрослых клеток, но прогресс совершается для клеток обоих видов.

Колонии

Когда стволовой клетке позволяется делиться и воспроизводиться в контролируемой культуре, скопление здоровых, делящихся и недифференцированных клеток называется колонией стволовых клеток. Эти колонии СК впоследствии управляются и делятся между исследователями. Под контролем стволовые клетки можно стимулироваться для специализации в направлении, определяемом исследователем. Этот процесс известен, как направленное дифференцирование. Эмбриональные стволовые клетки способны дифференцироваться в большее число видов клеток, чем взрослые.

Потенциал

Стволовые клетки делятся на категории по своему потенциалу дифференциации в клетки другого вида. Эмбриональные СК являются самыми мощными, так как они должны становиться любым видом клетки в организме. Полная классификация стволовых клеток включает:

  • Тотипотентные – способность дифференцироваться в клетки всех возможных видов. Пример – зигота, формируемая при оплодотворении яйцеклетки и первые несколько клеток, являющиеся результатом деления зиготы.
  • Плюрипотентные – способность дифференцироваться в клетки почти всех видов. Примеры включают кроветворные эмбриональные стволовые клетки и клетки, произведенные из зародышевых листков мезодерма, эндодерма и эктодерма, которые формируются на начальных стадиях дифференциации эмбриональной клетки.
  • Мультипотентные – способность дифференцироваться в тесно связанные семейства клеток. Примеры включают кроветворные (взрослые) стволовые клетки, которые могут становиться красными и белыми кровяными тельцами или тромбоцитами.
  • Олигопотентные – способность дифференцироваться в несколько клеток. Примеры включают (взрослые) стволовые клетки лимфы или костного мозга.
  • Унипотентные – способность производить только клетки собственного вида, но и наличие свойства самообновления, требуемого для определения в качестве стволовой клетки. Примеры включают (взрослые) мышечные стволовые клетки.

Эмбриональные стволовые клетки считаются плюрипотентными, а не тотипотентными, потому что они не способны становиться частью мембран за пределами эмбриона или плаценты.

Идентификация стволовых клеток

Хотя между учеными не существует полного согласия о том, как определять стволовые клетки, большая часть испытаний основана на том, чтобы убедиться, что клетки недифференцированы и способны к самообновлению. Для проверки этих свойств стволовых клеток часто проводятся испытания в лаборатории.

Одним из способов определения стволовых клеток в лаборатории и стандартной процедурой для тестирования костного мозга или кроветворных стволовых клеток (КСК) является трансплантация одной клетки для сохранения индивидуума без КСК. Если клетка производит новые кровяные и иммунные клетки, она демонстрирует свою мощность.

Также может быть использована оценка клоногенности (лабораторная процедура) в пробирке, чтобы протестировать способность отдельных клеток к дифференциации и самообновлению. Исследователи могут также исследовать клетки под микроскопом, чтобы увидеть, здоровы и дифференцированы ли они или они могут изучить хромосомы.

Чтобы протестировать, плюрипотентны ли человеческие эмбриональные стволовые клетки, ученые позволяют клетке дифференцироваться самопроизвольно в клеточную культуру, манипулируя клетками так, чтобы они дифференцировались для формирования определенных видов клеток, или вводят клетки мыши с подавленным иммунитетом, чтобы проверить формирование тератомы (доброкачественная опухоль, содержащая смесь дифференцированных клеток).

Исследования со стволовыми клетками

Ученые и исследователи заинтересованы в стволовых клетках по ряду причин. Хотя СК не служат одной функции, многие из них способны служить любой функции после наставления на специализацию. Например, каждая клетка в теле получена из первых нескольких стволовых клеток, сформировавшихся на ранних стадиях эмбриологического развития. Поэтому СК, извлеченные из эмбрионов, можно вынудить стать клеткой любого желаемого вида. Это свойство делает стволовые клетки достаточно мощными для регенерации поврежденной ткани при правильных условиях.

Регенерация органов и тканей

Регенерация тканей является, вероятно, самой важной возможной сферой применения исследования стволовых клеток. В настоящий момент органы должны быть донорскими и трансплантироваться, но спрос на органы намного превышает поставку. СК могли бы потенциально использоваться для выращивания определенного типа тканей или органов, если направить их дифференциацию в определенном направлении. Стволовые клетки, которые лежат сразу же под кожей, например, использовались для конструирования новой кожной ткани, которую можно пересадить жертвам с ожогами.

Лечение болезней мозга

К тому же клетки и ткани на замену могут быть использованы для лечения таких болезней мозга, как болезнь Паркинсона и Альцгеймера, пополняя поврежденную ткань, возвращая специализированные клетки мозга, которые удерживают ненужные мышцы от движения. Эмбриональные стволовые клетки недавно были направлены для дифференциации в эти виды клеток, таким образом, это многообещающие виды лечения.

Лечение дефицита клеток

Здоровые клетки сердца, развиваемые в лаборатории, могут быть трансплантированы пациентам с сердечными заболеваниями, репопулируя сердце здоровой тканью. Аналогичным образом люди с диабетом I типа могут получить панкреатические клетки для замещения производящих инсулин клеток, которые были потеряны или разрушены собственной иммунной системой пациента. Единственным современным видом лечения является панкреатическая трансплантация, но она маловероятна в связи с дефицитом доступных трансплантатов поджелудочной железы.

Стволовые клетки для лечения болезней крови

Взрослые кроветворные стволовые клетки, обнаруженные в крови и костном мозгу, использовались годами для лечения таких болезней, как лейкемия, анемия ненормальных эритроцитов и другие виды иммунодефицита. Эти клетки способны к производству всех видов клеток крови, такие как красные кровяные тельца, переносящие кислород белым кровяным тельцам, которые борются с болезнью. Сложности возникают при извлечении этих стволовых клеток посредством использования инвазивных трансплантатов костного мозга. Однако кроветворные стволовые клетки также обнаруживаются в пуповине и плаценте. Это привело некоторых ученых к созданию банка пуповинной крови, чтобы можно было легко получить эти мощные клетки и уменьшить шансы отторжения лечения организмом.

Общие научные открытия

Исследования стволовых клеток также полезны для изучения развития человека. Недифференцированная СК в итоге частично дифференцируется потому, что определенный ген включен или выключен. Исследователи стволовых клеток могут помочь прояснить роль, которую гены играют в определении того, какие генетические особенности или мутации мы получим. Рак и другие врожденные дефекты также находятся под влиянием аномального деления клеток и дифференциации. Могут быть разработаны новые методы лечения болезней, если мы будем лучше понимать, как эти вещества атакуют человеческий организм.

Другой причиной того, почему проводятся исследования стволовых клеток, является разработка новых лекарств. Ученые могли бы оценить эффект лекарства на здоровую нормальную ткань посредством тестирования препарата на ткани, выращенной из стволовых клеток, вместо тестирования препарата на волонтерах.

Противоречия вокруг стволовых клеток

Споры вокруг исследований СК в первую очередь связаны с методами исследований эмбриональных клеток. Только в 1998 г. исследователи из Висконсинского университета в Мадисоне извлекли первые человеческие эмбриональные стволовые клетки, которые смогли выжить в лабораторных условиях. Эти исследования критиковались в основном за то, что требовалось разрушение человеческой бластоциты. То есть оплодотворенной яйцеклетке не давали шанса развиться в полноценного человека.

Когда начинается жизнь?

Ядро этих споров аналогично дебатам об абортах, например, вопрос: «Когда начинается жизнь?». Многие утверждают, что жизнь начинается в момент оплодотворения яйцеклетки. Часто приводятся доводы о том, что эмбрион заслуживает того же статуса, что любой взрослый человек. Поэтому его уничтожение (удаление бластоциты для извлечения стволовых клеток) сродни убийству. Другие в противоположность этому определили различные моменты во внутриутробном развитии, которые отмечают начало жизни – после развития определенных органов или после определенного периода времени.

Химеры

Люди также не согласны с созданием химер. Химера – это организм, имеющий человеческие и животные клетки или ткани. Часто в исследованиях стволовых клеток человеческие клетки вводят в животных (мышей или крыс) и разрешают им развиваться. Это дает исследователям возможность увидеть, что происходит, когда имплантируются СК. Однако многие люди против создания организма, являющегося «частично человеком».

Правовые споры вокруг стволовых клеток

Споры по поводу СК поднялись до высочайшего уровня судов в различных странах. Производство колоний эмбриональных стволовых клеток незаконно в Австрии, Дании, Франции, Германии и Ирландии, но разрешено в Финляндии, Греции, Нидерландах, Швеции и в Соединенном Королевстве. В США незаконно создавать или работать с колониями ЭСК. Однако в США ведутся дискуссии в отношении финансирования и, фактически, незаконно использовать федеральные фонды в исследованиях колоний стволовых клеток, которые были созданы после августа 2011 г.




© Авторы и рецензенты: редакционный коллектив оздоровительного портала "На здоровье!". Все права защищены.


 
Текст сообщения*
Защита от автоматических сообщений
Загрузить изображение
 

nazdor.ru
На здоровье!
Беременность | Лечение | Энциклопедия | Статьи | Врачи и клиники | Сообщество


О проектеКарта сайта β На здоровье! © 2008—2015
nazdor.ru, nazdor.com
Контакты Наш устав

Рекомендации и мнения, опубликованные на сайте, являются справочными или популярными и предоставляются широкому кругу читателей для обсуждения. Указанная информация не заменяет квалифицированную медицинскую помощь, основанную на истории болезни и результатах диагностики. Обязательно проконсультируйтесь с врачом.

Размещенные на сайте информационные материалы, включая статьи, могут содержать информацию, предназначенную для пользователей старше 18 лет согласно Федеральному закону №436-ФЗ от 29.12.2010 года "О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию".