Стовбурові клітини

Ембріональні стовбурові клітини людини під мікроскопом.

Стовбурові клітини - недиференційовані (незрілі) клітини, наявні у всіх багатоклітинних організмах. Стовбурові клітини здатні самооновлюваною, утворюючи нові стовбурові клітини, ділитися допомогою мітозу і диференціюватися в спеціалізовані клітини, тобто перетворюватися на клітини різних органів і тканин.

Розвиток багатоклітинних організмів починається з однієї стовбурної клітини - зиготи. В результаті численних циклів ділення та процесу диференціювання утворюються всі види клітин, характерні для даного біологічного виду. У людському організмі таких видів клітин більше 220. Стовбурові клітини зберігаються і функціонують і в дорослому організмі, завдяки їм може здійснюватися оновлення і відновлення тканин і органів. Тим не менш, в процесі старіння організму їх кількість зменшується.

У сучасній медицині стовбурові клітини людини трансплантують, тобто пересаджують в лікувальних цілях. Наприклад, трансплантація гемопоетичних стовбурових клітин проводиться для відновлення процесу гемопоезу (кровотворення) при лікуванні лейкозів і лімфом.


1. Історична довідка

  • 1908: термін "стовбурова клітина" (Stammzelle) був запропонований до широкого використання російським гістологом Олександром Максимовим (1874-1928). Він описав і довів методами свого часу гемопоетичні стовбурові клітини, саме для них був уведений термін.
  • 1960-і: Джозеф Альтман і Гопал Д. Дас ( Массачусетський технологічний інститут) представили науковий доказ нейрогенеза в дорослому організмі, постійної активності стовбурових клітин мозку. Їх висновки суперечили догмі Рамон-і-Кахаля про те, що нервові клітини не народжуються в дорослому організмі, і не отримали широкого розголосу.
  • 1963: Ернест Маккаллох і Джеймс Тілл продемонстрували присутність самооновлюваною клітин у кістковому мозку миші.
  • 1968: доведена можливість відновлення кровотворення у реципієнта після трансплантації кісткового мозку. Трансплантація кісткового мозку восьмирічному хлопчику призводить до зцілення від важкої форми імунодефіциту. Донором стала сестра з сумісним набором лейкоцитарних антигенів (HLA).
  • 1970: Фріденштейн Олександр Якович виділив з кісткового мозку морських свинок, успішно культивував і описав фібробластоподібних клітини, що отримали в подальшому назву Мультіпотентная мезенхімальні стромальні клітини.
  • 1978: в пуповинній крові виявлені гемопоетичні стовбурові клітини.
  • 1981: ембріональні клітини миші отримані з ембріобласта (внутрішньої клітинної маси бластоцисти) вченими Мартіном Евансом, Меттью Кауфманом і, незалежно від них, Гейл Р. Мартін. Введення в ужиток терміна "ембріональна стовбурова клітина" приписується Гейл Мартін.
  • 1988: Еліан Глюкман провела першу успішну трансплантацію ГСК пуповинної крові пацієнтові, хворому анемією Фанконі. Е. Глюкман довела, що застосування пуповинної крові ефективно і безпечно. З тих пір пуповинна кров широко застосовується в трансплантології.
  • 1992: нейтральні стовбурові клітини отримані in vitro. Розроблені протоколи їх культивування у вигляді нейросфер.
  • 1992: перша іменна колекція стовбурових клітин. Професор Девід Харріс заморозив стовбурові клітини пуповинної крові свого первістка. Сьогодні Девід Харріс - директор найбільшого в світі банку стовбурових клітин пуповинної крові.
  • 1987-1997: За 10 років в 45 медичних центрах світу проведено 143 трансплантації пуповинної крові.
  • 1997: у Росії проведено першу операцію онкологічному хворому з пересадки стовбурових клітин пуповинної крові.
  • 1998: Джеймс Томсон і його співробітники з Вісконсинського університету в Мадісоне вивели першу лінію людських ЕСК.
  • 1998: перша в світі трансплантація аутологічних стовбурових клітин пуповинної крові дівчинці з нейробластомой (пухлиною мозку). Загальне число проведених операцій з трансплантації пуповинної крові до цього року перевищує 600.
  • 1999: журнал Science визнав відкриття ембріональних стовбурових клітин третім за значимістю подією в біології після розшифровки подвійної спіралі ДНК і проекту "Геном людини".
  • 2000: вийшов ряд статей про пластичності стовбурових клітин зрілого організму, тобто їх здатності диференціюватися в клітинні компоненти різних тканин і органів.
  • 2003: журнал Національної Академії Наук США (PNAS USA) опублікував повідомлення про те, що через 15 років зберігання в рідкому азоті стовбурові клітини пуповинної крові повністю зберігають свої біологічні властивості. З цього моменту кріогенне зберігання стовбурових клітин стало розглядатися як "біологічна страховка". Світова колекція стовбурових клітин, що зберігаються в банках, досягла 72000 зразків. За даними на вересень 2003 р. в світі вироблено вже 2592 трансплантацій стовбурових клітин пуповинної крові, з них 1012 - дорослим пацієнтам.
  • За період з 1996 року по 2004 рік були виконані 392 трансплантації аутологічних (власних) стовбурових клітин.
  • 2005: вчені з Каліфорнійського університету в Ірвайн справили ін'єкцію нейральних стовбурових клітин людини щурам з травматичним пошкодженням спинного мозку, і змогли частково відновити здатність щурів пересуватися.
  • 2005: перелік захворювань, при лікуванні яких була успішно застосована трансплантація стовбурових клітин, досягає декількох десятків. Основна увага приділяється лікуванню злоякісних новоутворень, різних форм лейкозів та інших хвороб крові. З'являються повідомлення про успішну трансплантацію стовбурових клітин при захворюваннях серцево-судинної та нервової систем. У різних дослідницьких центрах проводяться дослідження по застосуванню стволових клітин при лікуванні інфаркту міокарда та серцевої недостатності. Розроблено міжнародні протоколи лікування розсіяного склерозу. Шукаються підходи до лікування інсульту, хвороб Паркінсона і Альцгеймера.
  • Серпень 2006: журнал Cell публікує дослідження Кадзутосі Такахасі і Сін'я Яманака, присвячене способу повернення диференційованих клітин в плюрипотентний стан. Починається ера індукованих плюрипотентних стовбурових клітин.
  • Січень 2007: дослідники з Університету Уейк Форест ( Північна Кароліна, США) під керівництвом доктора Ентоні Атала з Гарварду повідомили про відкриття нового виду стовбурових клітин, виявлених у амніотичної рідини (навколоплідних водах). Вони можуть стати потенційною заміною ЕСК в дослідженнях і терапії.
  • Червень 2007: три незалежні дослідницькі групи повідомили, що зрілі клітини шкіри мишей можуть бути репрограммировать в стан ЕСК. У тому ж місяці вчений Шухрат Міталіпов заявив про створення лінії стовбурових клітин примата шляхом терапевтичного клонування.
  • Листопад 2007: в журналі Cell опубліковано дослідження Катсутоші Такагаші і Шинья Яманака "Індукція плюрипотентних стовбурових клітин з фібробластів зрілої людини при певних факторах ", а в журналі Science вийшла стаття" Індуковані плюрипотентні стовбурові клітини, виведені з соматичних клітин людини "Джунінга Ю, у співавторстві з іншими вченими з дослідницької групи Джеймса Томсона. Було доведено, що можливо індукувати практично будь-яку зрілу клітину людини і надати їй властивості стовбурової, внаслідок чого необхідність руйнування ембріонів в лабораторії відпала, хоча належить визначити ризики канцерогенезу у зв'язку з геном Мус і ретровірусних переносом генів.
  • Січень 2008: Роберт Ланза і його колеги з Advanced Cell Technology і Каліфорнійського університету в Сан-Франциско вивели перших ЕСК людини без руйнування ембріона.
  • Січень 2008: за допомогою терапевтичного клонування культивовані клоновані бластоцисти людини.
  • Лютий 2008: плюрипотентні стовбурові клітини виведені з печінки і шлунка миші, ці індуковані клітини ближче до ембріональних, ніж індуковані стовбурові клітини, виведені раніше й вони не канцерогенні. Крім того, гени, необхідні для індукування плюрипотентних клітин немає необхідності поміщати в певну область, що сприяє розвитку невірусного технологій репрограммірованія клітин.
  • Березень 2008: вперше опубліковано дослідження лікарів з Інституту регенеративної медицини (Regenerative Sciences Institute), присвячене успішної регенерації хряща в колінному суглобі людини при використанні аутологічних зрілих МСК.
  • Жовтень 2008: Сабіна Конрад і її колеги з Тюбінгена ( Німеччина) вивели плюрипотентні стовбурові клітини з сперматогоніальних клітин зрілого яєчка людини шляхом культивування in vitro з додаванням ФІЛ (фактора інгібування (придушення) лейкемії).
  • 30 жовтня 2008: ембріоноподобние стовбурові клітини виведені з людського волоса.
  • 1 березня 2009: Андреаш Надь, Кейсуке Кадзия і їхні колеги відкрили спосіб виведення ембріоноподобних стовбурових клітин зі звичайних зрілих клітин з використанням інноваційної технології "обгортання" для доставки специфічних генів у клітини з метою репрограммірованія без ризиків, які виникають при використанні вірусів. Приміщення генів у клітину здійснюється за допомогою електропорації.
  • 28 травня 2009: Кім Гвансу і його колеги з Гарварду заявили про те, що їм вдалося розробити спосіб маніпулювання клітинами шкіри для виведення індукованих плюрипотентних стовбурових клітин з урахуванням індивідуальної специфіки пацієнта, стверджуючи, що це "остаточне вирішення проблеми стовбурових клітин".
  • 2011: ізраїльський вчений Інбар Фрідріх Бен-Нун очолив групу вчених, яка вивела перше стовбурові клітини вимираючих видів тварин. Це прорив, і завдяки йому можна врятувати види, яким загрожує зникнення.
  • 2012: Введення пацієнтам стовбурових клітин, взятих з їх власного кісткового мозку через три або сім днів після інфаркту міокарда, є хоча і безпечним, але неефективним методом лікування, такі результати клінічного дослідження, проведеного за підтримки Національного інституту здоров'я США. Однак дослідження, проведені німецькими фахівцями у відділенні кардіології в Гамбурзі, показали позитивні результати в лікуванні серцевої недостатності, але не інфаркту міокарда. [1]
  • 2012: Група японських дослідників на чолі з професором Мітінорі Сайто з Університету Кіото вперше в історії науки змогли виростити яйцеклітини зі стовбурових клітин, запліднити їх і добитися народження здорового потомства у лабораторних мишей. 5 жовтня в електронному випуску наукового журналу "Сайєнс" вони висловили припущення, що результати їх досліджень внесуть вклад у вирішення проблеми безпліддя. [2]
  • 23 січня 2013: та ж група Центру дослідження і застосування стовбурових клітин Університету Кіото виростила зі стовбурових клітин тканини нирок, наднирників і статеві клітини: були отримані п'ять типів клітин нирок, а також вирощений фрагмент ниркового канальця, який бере участь у фільтрації крові. [3] [ 4]

2. Властивості

Всі стовбурові клітини володіють двома невід'ємними властивостями:

  • Самооновлення, тобто здатність зберігати незмінний фенотип після ділення (без диференціювання).
  • Потентность (диференціюючий потенціал), або здатність давати потомство у вигляді спеціалізованих типів клітин.

3. Самовідновлення

Існують два механізми, що підтримують популяцію стовбурових клітин в організмі:

  1. Асиметричне поділ, при якому продукується одна і та ж пара клітин (одна стовбурова клітина і одна диференційована клітка).
  2. Стохастичне поділ: одна стовбурова клітина ділиться на дві більш спеціалізованих.

4. Диференціює потенціал

Диференціює потенціал, або потентность, стовбурових клітин - це здатність виробляти певну кількість різних типів клітин. Відповідно до потентность стовбурові клітини діляться на наступні групи:

  • Тотіпотентность (омніпотентние) стовбурові клітини можуть диференціюватися в клітини ембріональних і екстраембріональних тканин, організовані у вигляді тривимірних пов'язаних структур (тканин, органів, систем органів, організму). Такі клітини можуть дати початок повноцінному життєздатного організму. До них відноситься запліднена яйцеклітина, або зигота. Клітини, утворені при перших декількох циклах розподілу зиготи, також є тотіпотентность у більшості біологічних видів. Однак до них не належать, наприклад, круглі черв'яки, зигота яких втрачає тотіпотентность при першому розподілі. У деяких організмів диференційовані клітини також можуть набувати тотіпотентность. Так, зрізану частину рослини можна використовувати для вирощування нового організму саме завдяки цій властивості.
  • Плюрипотентні стовбурові клітини є нащадками тотіпотентних і можуть давати початок практично всіх тканин і органів, за винятком екстраембріональних тканин (наприклад, плаценти). З цих стовбурових клітин розвиваються три зародкових листка : ектодерма, мезодерма і ентодерма.
  • Мультіпотентная стовбурові клітини породжують клітини різних тканин, але різноманіття їх видів обмежено межами одного зародкового листка.

Ектодерма дає початок нервовій системі, органам почуттів, переднього і заднього відділам кишкової трубки, шкірного епітелію. З мезодерми формуються хрящової і кістковий скелет, кровоносні судини, нирки і м'язи. З ентодерми - в залежності від біологічного виду - утворюються різні органи, відповідальні за дихання і травлення. У людини це - слизова оболонка кишечника, а також печінка, підшлункова залоза і легкі.

  • Олігопотентние клітини можуть диференціюватися лише в деякі, близькі за властивостями, типи клітин. До них, наприклад, відносяться клітини лімфоїдного і мієлоїдного рядів, що беруть участь в процесі кровотворення.
  • Уніпотентние клітини (клітини-попередниці, бластні клітини) - незрілі клітини, які, строго кажучи, вже не є стовбуровими, так як можуть виробляти лише один тип клітин. Вони здатні до багаторазового самовідтворення, що робить їх довготривалим джерелом клітин одного конкретного типу і відрізняє від нестовбурних. Проте їх здатність до самовідтворення обмежена певною кількістю поділок, що також відрізняє їх від істинно стовбурових клітин. До клітинам-попередницям відносяться, наприклад, деякі з миосателлитоцитов, що беруть участь в утворенні скелетної і м'язової тканин.

5. Класифікація

Стовбурові клітини можна розділити на три основні групи в залежності від джерела їх отримання: ембріональні, фетальні і постнатальні (стовбурові клітини дорослого організму).

5.1. Ембріональні стовбурові клітини

Ембріональні стовбурові клітини (ЕСК) утворюють внутрішню клітинну масу (ВКМ), або ембріобласт, на ранній стадії розвитку ембріона. Вони є плюрипотентними. Важливий плюс ЕСК полягає в тому, що вони не експресують HLA (human leucocyte antigens), тобто не виробляють антигени тканинної сумісності. Кожна людина має унікальний набір цих антигенів, і їх розбіжність у донора і реципієнта є найважливішою причиною несумісності при трансплантації. Відповідно, шанс того, що донорські ембріональні клітини будуть відторгнуті організмом реципієнта дуже невисокий. При пересадці імунодефіцитним тваринам ембріональні стовбурові клітини здатні утворювати пухлини складного (многотканевого) будови - тератоми, деякі з них можуть стати злоякісними. Достовірних даних, про те як поводяться ці клітини в імунокомпетентних організмі, наприклад, в організмі людини, немає. Разом з тим, слід зазначити, що клінічні випробування із застосуванням диференційованих дериватів (похідних клітин) ЕСК вже розпочаті. Для отримання ЕСК в лабораторних умовах доводиться руйнувати бластоцисту, щоб виділити ВКМ, тобто руйнувати ембріон. Тому дослідники воліють працювати не з ембріонами безпосередньо, а з готовими, раніше виділеними лініями ЕСК.

Клінічні дослідження з використанням ЕСК піддаються особливій етичної експертизі. У багатьох країнах дослідження ЕСК обмежені законодавством.

Одним з головних недоліків ЕСК є неможливість використання аутогенного, тобто власного матеріалу, при трансплантації, оскільки виділення ЕСК з ембріона несумісне з його подальшим розвитком.


5.2. Фетальні стовбурові клітини

Фетальні стовбурові клітини отримують з плодового матеріалу після аборту (зазвичай термін гестації, тобто внутрішньоутробного розвитку плоду, складає 9-12 тижнів). Природно, вивчення і використання такого біоматеріалу також породжує етичні проблеми. У деяких країнах, наприклад, на Україні і в Великобританії, тривають роботи по їх вивченню та клінічного застосування. Наприклад, британська компанія ReNeuron досліджує можливості використання фетальних стовбурових клітин для терапії інсульту.


5.3. Постнатальні стовбурові клітини

Незважаючи на те, що стовбурові клітини зрілого організму володіють меншою потентность в порівнянні з ембріональними та фетальними стовбуровими клітинами, тобто можуть породжувати меншу кількість різних типів клітин, етичний аспект їх дослідження та застосування не викликає серйозної полеміки. Крім того, можливість використання аутогенного матеріалу забезпечує ефективність і безпеку лікування. Стовбурові клітини дорослого організму можна поділити на три основні групи: гемопоетичні (кровотворні), Мультіпотентная мезенхімальні (стромальні) і тканеспеціфічние клітини-попередниці. Іноді в окрему групу виділяють клітини пуповинної крові, оскільки вони є найменш диференційованими з усіх клітин зрілого організму, тобто володіють найбільшою потентность. Пуповинна кров в основному містить гемопоетичні стовбурові клітини, а також Мультіпотентная мезенхімальні, але в ній присутні і інші унікальні різновиди стовбурових клітин, при певних умовах здатні диференціюватися в клітини різних органів і тканин.


5.4. Гемопоетичні стовбурові клітини

Гемопоетичні стовбурові клітини (ГСК) - Мультіпотентная стовбурові клітини, що дають початок усім клітинам крові мієлоїдного ( моноцити, макрофаги, нейтрофіли, базофіли, еозинофіли, еритроцити, мегакаріоцити і тромбоцити, дендритні клітини) і лімфоїдного рядів ( Т-лімфоцити, В-лімфоцити і природні кілери). Визначення гемопоетичних клітин було грунтовно переглянуто протягом останніх 20 років. Гемопоетичних тканини містить клітини з довгостроковими і короткостроковими можливостями до регенерації, включаючи Мультіпотентная, олігопотентние і клітини-попередники. Мієлоїдна тканина містить одну ГСК на 10 000 клітин. ГСК є неоднорідною популяцією. Розрізняють три субпопуляції ГСК, відповідно до пропорційним відношенням лімфоїдного потомства до мієлоїдна (Л / M). У мієлоїдна орієнтованих ГСК низьке Л / М співвідношення (> 0, <3), у лимфоидно орієнтованих - високе (> 10). Третя група складається з "збалансованих" ГСК, для яких 3 ≤ Л / M ≤ 10. В даний час активно досліджуються властивості різних груп ГСК, проте проміжні результати показують, що тільки мієлоїдна орієнтовані і "збалансовані" ГСК здатні до тривалого самовідтворення. Крім того, експерименти з трансплантації показали, що кожна група ГСК переважно відтворює свій тип клітин крові, що дозволяє припустити наявність наследуемой епігенетичною програми для кожної субпопуляції.

Популяція ГСК формується під час ембріогенезу, тобто ембріонального розвитку. Доведено, що у ссавців першого ГСК виявляються в областях мезодерми, званих аорта, гонада і мезонефрос, до формування кісткового мозку популяція розширюється в фетальної печінки. Такі дослідження сприяють розумінню механізмів, відповідальних за генезис (формування) і розширення популяції ГСК, і, відповідно, відкриттю біологічних і хімічних агентів (діючих речовин), які в кінцевому рахунку можуть бути використані для культивації ГСК in vitro.

До початку використання пуповинної крові основним джерелом ГСК вважався кістковий мозок. Це джерело і сьогодні досить широко використовується в трансплантології. ГСК розташовуються в кістковому мозку у дорослих, включаючи стегнові кістки, ребра, мобілізації грудини і інші кістки. Клітини можуть бути отримані безпосередньо з стегна за допомогою голки і шприца, або з крові після попередньої обробки цитокінами, включаючи G-CSF (гранулоцитарний колонієстимулюючий фактор), сприяючий вивільненню клітин з кісткового мозку.

Другим, найбільш важливим і перспективним джерелом ГСК є пуповинна кров. Концентрація ГСК в пуповинній крові в десять разів вище, ніж у кістковому мозку. Крім того, у цього джерела є ряд переваг. Найважливіші з них:

  • Вік. Пуповинна кров збирається на самому ранньому етапі життя організму. ГСК пуповинної крові максимально активні, оскільки не піддавалися негативному впливу зовнішнього середовища ( інфекційні захворювання, нездорове харчування і т. д.). ГСК пуповинної крові здатні створити велику клітинну популяцію в короткий термін.
  • Сумісність. Використання аутологічного матеріалу, тобто власної пуповинної крові гарантує 100%-ву сумісність. Сумісність з братами і сестрами становить до 25%, як правило, можливо також використання пуповинної крові дитини для лікування інших близьких родичів. Для порівняння, ймовірність знаходження відповідного донора стовбурових клітин - від 1:1000 до 1:1000 000.

5.5. Мультіпотентная мезенхімальні стромальні клітини

Мультіпотентная мезенхімальні стромальні клітини (ММСК) - Мультіпотентная стовбурові клітини, здатні диференціюватися в остеобласти (клітини кісткової тканини), хондроцити (хрящові клітини) і адипоцити (жирові клітини).

Попередниками ММСК в ембріогенний період розвитку є мезенхімальні стовбурові клітини (МСК). Вони можуть бути виявлені в місцях розповсюдження мезенхіми, тобто зародкової сполучної тканини.

Основним джерелом ММСК є кістковий мозок. Крім того, вони виявлені в жирової тканини і ряді інших тканин з хорошим кровопостачанням. Існує ряд доказів того, що природна тканинна ніша ММСК розташована периваскулярно - навколо кровоносних судин. Крім того, ММСК були виявлені в пульпі молочних зубів, амніотичній (навколоплідної) рідини, пуповинної крові та вартоновом студне. Ці джерела досліджуються, але рідко застосовуються на практиці. Наприклад, виділення молодих ММСК з вартонова холодцю являє собою вкрай трудомісткий процес, оскільки клітини в ньому також розташовуються периваскулярній. У 2005-2006 роках фахівці з ММСК офіційно визначили ряд параметрів, яким повинні відповідати клітини, щоб віднести їх до популяції ММСК. Були опубліковані статті, в яких представлений імунофенотип ММСК і напрямки ортодоксальної диференціювання. До них відноситься диференціювання в клітини кісткової, жирової і хрящової тканин. Було проведено низку експериментів по дифференцировке ММСК в нейроноподобние клітини, але дослідники як і раніше сумніваються, що отримані нейрони є функціональними. Експерименти також проводяться в області диференціювання ММСК в міоцити - клітини м'язової тканини. Найважливішою і найбільш перспективною областю клінічного застосування ММСК є котрансплантація спільно з ГСК з метою поліпшення приживлення зразка кісткового мозку або стовбурових клітин пуповинної крові. Численні дослідження показали, що ММСК людини можуть уникати відторгнення при трансплантації, вступати у взаємодію з дендритними клітинами і Т-лімфоцитами і створювати імуносупресивну мікросередовище допомогою вироблення цитокінів. Було доведено, що імуномодулюючі функції ММСК людини підвищуються, коли їх пересаджують в запалену середу з підвищеним рівнем гамма-інтерферону. Інші дослідження суперечать цим висновкам, що обумовлено гетерогенної природою ізольованих МСК і значними відмінностями між ними, в залежності від способу культивування.

МСК можуть бути активовані в разі потреби. Однак ефективність їх використання відносно низька. Так, до прикладу, пошкодження м'язів навіть при трансплантації МСК заживає дуже повільно. В даний час проводяться дослідження по активації МСК. Раніше проведені дослідження по внутрішньовенної трансплантації МСК показали, що цей спосіб трансплантації часто призводить до кризу відторгнення і сепсису. Сьогодні визнано, що захворювання периферичних тканин, наприклад, запалення кишечника краще лікувати не трансплантацією, а методами, що підвищують локальну концентрацію МСК.


5.6. Тканеспеціфічние прогеніторних клітини

Тканеспеціфічние прогеніторних клітини (клітини-попередниці) - малодиференційовані клітини, які розташовуються в різних тканинах та органах і відповідають за оновлення їх клітинної популяції, тобто заміщають загиблі клітини. До них, наприклад, відносяться миосателлитоцитов (попередники м'язових волокон), клітини-попередниці лімфо- і мієлопоез. Ці клітини є оліго-і уніпотентнимі і їх головна відмінність від інших стовбурових клітин в тому, що клітини-попередниці можуть ділитися лише певну кількість разів, у той час як інші стовбурові клітини здатні до необмеженого самооновлення. Тому їх приналежність до істинно стовбуровим клітинам піддається сумніву. Окремо досліджуються нейтральні стовбурові клітини, які також належать до групи тканеспеціфічних. Вони диференціюються в процесі розвитку ембріона і в плодовий період, в результаті чого відбувається формування всіх нервових структур майбутнього дорослого організму, включаючи центральну і периферичну нервові системи. Ці клітини були виявлені і в ЦНС дорослого організму, зокрема, в субепендімальной зоні, в гіпокампі, нюховому мозку і т. д. Незважаючи на те, що більша частина загиблих нейронів не заміщується, процес нейрогенеза в дорослому ЦНС таки можливий за рахунок нейральних стовбурових клітин, тобто популяція нейронів може "відновлюватися", однак це відбувається в такому обсязі, що не позначається істотно на исходах патологічних процесів.


6. Характеристики ембріональних стовбурових клітин

  1. Плюріпотентность - здатність утворювати будь-який з приблизно 350 типів клітин дорослого організму (у ссавців) ;
  2. Хоумінг - здатність стовбурових клітин, при введенні їх в організм, знаходити зону пошкодження і фіксуватися там, виконуючи втрачену функцію;
  3. Тотіпотентность - здатність диференціюватися в цілісний організм (11 днів після запліднення);
  4. Фактори, які визначають унікальність стовбурових клітин, перебувають не в ядрі, а в цитоплазмі. Це надлишок мРНК усіх 3 тисяч генів [Джерело не вказано 665 днів] , Які відповідають за ранній розвиток зародка;
  5. Теломеразная активність. При кожній реплікації частина теломер втрачається (див. Межа Гейфліка). В стовбурових, статевих та пухлинних клітинах є теломеразная активність, кінці їх хромосом надбудовуються, тобто ці клітини здатні проходити потенційно нескінченну кількість клітинних поділів, вони безсмертні.

7. Стовбурові клітини і рак

У 2012 році для гліобластоми, папіломи і карциноми шкіри та аденоми кишечника було доведено існування обмеженого пулу особливих ракових стовбурових клітин, які є попередниками інших клітин, і саме вони відповідають за освіту і ріст пухлини [5].

8. Цікаві факти

  • Стовбурових клітин в нашому організмі дуже мало:
  • Стовбурові клітини рослин також називають камбіальними (від лат. cambium - Обмін, зміна).
  • Стовбурові клітини здатні до асиметричному розподілу, при якому одна з дочірніх клітин залишається стовбурової, а інша дає початок спеціалізованим клітинам того чи іншого типу [6].

9. Використання в медицині

9.1. У Росії

Розпорядженням Уряду РФ від 23 грудня 2009 р. № 2063-р Мінздравосцразвітія Росії, Мінпромторгу Росії і Міносвіти Росії доручено до кінця 2010 р. розробити та подати на розгляд до Державної думи РФ проект закону "Про застосування біомедичних технологій в медичній практиці", що регламентує медичне застосування стовбурових клітин, як однієї з біомедичних технологій. Оскільки законопроект викликав [7] обурення громадськості і вчених, він був відправлений на доопрацювання і на даний момент не прийнятий.

1 липня 2010 Федеральна служба по нагляду у сфері охорони здоров'я і соціального розвитку видала перший дозвіл на застосування нової медичної технології ФС № 2010/255 (лікування власними стовбуровими клітинами).

3 лютого 2011 Федеральна службою з нагляду у сфері охорони здоров'я і соціального розвитку видала дозвіл на застосування нової медичної технології ФС № 2011/002 (лікування донорськими стовбуровими клітинами наступних патологій: вікові зміни шкіри обличчя другого або третього ступеня, наявність ранового дефекту шкіри, трофічної виразки , лікування алопеції, атрофічні ураження шкіри, в тому числі атрофічні смуги (striae), опіки, діабетичної стопи)


9.2. На Україні

Сьогодні на Україні дозволено проведення клінічних випробувань (Наказ МОЗ України № 630 "Про проведення клінічних випробувань стовбурових клітин", 2007 р. [8] [9]) з лікування наступних патологій із застосуванням стовбурових клітин [Джерело не вказано 624 дні] : Панкреонекроз, цироз печінки [ немає в джерелі ], гепатити, опікова хвороба, цукровий діабет 2-го типу, розсіяний склероз, критична ішемія нижніх кінцівок.


Примітки

  1. Стовбурові клітини показали свою марність в боротьбі з інфарктами 14.11.2012 - www.gazeta.ru/science/2012/11/14_a_4851981.shtml
  2. Японські біологи вперше змогли виростити яйцеклітини зі стовбурових клітин і отримати з їх допомогою здорове потомство у мишей - www.itar-tass.com/c19/537759.html
  3. Агентство РІА Новини - ria.ru/science/20130123/919311712.html
  4. "Моніторинг та успішна індукція нефрогенной проміжної мезодерми зі стовбурових клітин людини" - www.cira.kyoto-u.ac.jp/e/research/finding/130123-123745.html. Публікація дослідної лабораторії на сайті Кіотського університету, 23 січня 2013. (Англ.)
  5. Доведено існування ракових стовбурових клітин - elementy.ru / news? newsid = 431919. Елементи.Ру. Читальний - www.webcitation.org/6CIC0EbnX з першоджерела 19 листопада 2012.
  6. Асиметричне поділ стовбурових клітин супроводжується сортуванням гістонів - elementy.ru/news/431927
  7. Підтримай 13 тез розуму до законів про біотехнології - ru-transhuman.livejournal.com/296223.html
  8. NAU-Online -> Про затвердження Порядку проведення клінічних випробувань тканинних і клітинних трансплантатів та експертизи матеріалів клінічних випробувань і внесення змін до ... - zakon.nau.ua / rus / doc /? uid = 2137.1282.0
  9. Пошук за реквізітамі :: Норматівні документи :: МОЗ України - www.moz.gov.ua/ua/portal/dn_20071010_630.html