27 июля 2016г.
Каждый человек с рождения обладает регенеративным потенциалом, который представлен стволовыми клетками. Изучение их свойств, мест локализации, способов получения и методов использования является в настоящее время объектом исследований биологов и медиков всего мира.
Целью нашей работы является выявление направлений исследований и учёных работающих в применении стволовых клеток в репаративной медицине.
Термин "стволовая клетка" впервые в литературе появился в 1868 году. В 1908 году Александром Александровичем Максимовым на съезде гематологов в Германии сделал предложение о существовании малодифференцированных клеток, дающих начало клеткам крови и соединительной ткани. В 60-ых годах прошлого столетия И.Чертковым и А. Фриденштейном были открыты мезенхимальные стволовые клетки, обладающие уникальными реперативными способностями. И только когда американские ученые в 1999 году открыли эмбриональные стволовые клетки с потрясающими потенциальными способностями, это стало отправной точкой к изучению стволовых клеток. И этот год признан журналом Science "годом стволовой клетки".
Проанализировав доступные определения стволовых клеток (далее СК), мы постарались синтезировать такое, которое бы отражало ее содержание наиболее точно. Итак, стволовая клетка - это клетка примитивная по строению, клоногенная, бессмертная, обладающая потентностью, а также, выполняющая функцию регенерации и занимающая специфическую нишу.
Мы систематизировали свойства и классификации стволовых клеток. Так, они: СК не имеют специализированных органелл, которые присущи соматическим клеткам; обладают потентностью - способностью давать начало дифференцировке различным типам клеток и тканей; митотически делясь, способны давать начало не только коммитированным клеткам, вставших на путь дифференцировке, но и себе подобным; способны к неограниченному количеству делений, что обуславливает их бессмертность, или иммортальность; Основная функция - это нахождение и регенерация органов и тканей путем хоуминга; каждая стволовая клетка имеет специфическое макро- и микроокружение, а также собственную иннервацию и трофику, что составляет стволовую нишу.
Стволовые клетки можно классифицировать по 3-м признакам: по происхождению, потентности и получению. По происхождению стволовые клетки подразделяются на основе локализации и активности в онтогенезе. Здесь можно выделить 3 типа стволовых клеток: 1) Пренатальные стволовые клетки - активные в период эмбриональной жизни. К ним относятся оплодотворенная яйцеклетка, клетки морулы, бластомеры бластоцисты, клетки зародышевых зачатков - СК поздних эмбрионов 2) Фетальные стволовые клетки - получаемые из абортивного материала, плаценты и пуповинной крови; 3) Постнатальные стволовые клетки, проявляющие свою активность в течение остального периода жизни - это фетальные (получаемые при рождении ребенка) и регионарные стволовые клетки (гемопоэтические, стромальные, мезенхимальные и тканеспецифические).
По потентности стволовые клетки делятся на основе того, какому количеству различных линий клеток они могут дать начало. Здесь выделяют тотипотентные, плюрипотентные, мультипотентные и унипотентные клетки
По получению стволовые клетки подразделяются на 2 большие группы - это клетки, получаемые из собственного организма - аутологические клетки (СК костного мозга, жировой и соединительной ткани), а также аллогенные клетки (полученные из донорского организма)
Проанализировав различные источники по теме получения стволовых клеток, мы выделили из них наиболее приемлемые как с практической, так и с этической стороны: пуповинная кровь, клетки красного костного мозга, периферическая кровь, жировая ткань, выращенная яйцеклетка in vitro.
В процессе выполнения последней задачи нами сутановлены наиболее интересные, современные достижения в исследовании стволовых клеток.
При анализе имеющейся доступной информации сделан вывод, что исследования их востребовано практически во всех направлениях репаративной медицины. Весомые научные исследования проводятся не только в США, Японии, но и также в странах Западной Европы - в Швейцарии, Англии, в странах ближнего Зарубежья, а также в России. И суть всех исследований одинакова - это сопоставление свойств стволовых клеток тем направлениям репаративной медицины, в которых их можно эффективно использовать.
За счет СК спинного мозга возможно восстановление сердечной ткани, репарация миокарда и коронарных сосудов. Это было подтверждено на опыте, проведенным, D.Ortic и соавторами.
Доктор Саймон Хоерстрап и его коллеги из университета Цюриха впервые вырастили человеческие сердечные клапаны, воспользовавшись стволовыми клетками, взятыми из околоплодной жидкости.
Дорис Тейлор и её коллеги из университета Миннесоты создали живое сердце крысы, используя необычную технику. Ученые взяли взрослое сердце крысы и поместили его в специальный раствор, который удалил из сердца все клетки мышечной сердечной ткани, оставив другие ткани нетронутыми. Этот очищенный каркас был засеян клетками сердечной мышцы, взятыми у новорождённой крысы, и помещён в среду, имитирующую условия в организме.
Итальянско-британская группа ученых из эдинбургского и миланского университетов на основе неспециализированных эмбриональных стволовых нервных клеток научилась создавать in vitro различные типы клеток нервной системы.
Ученые применили уже разработанные методы управления эмбриональными стволовыми клетками к полученным ими более специализированным нервным стволовым клеткам. Результаты, которые были достигнуты на клетках мышей, были воспроизведены и на человеческих стволовых клетках.
Виталий Цимбалюк рассмотрел возможности применения стволовых клеток в неврологии и нейрохирургии. Институт нейрохирургии им. акад. А.П. Ромоданова НАМН Украины по праву можно назвать отечественным пионером в области нейротрансплантации — трансплантации эмбриональных, фетальных либо зрелых клеток тканей разного типа в центральные и периферические отделы нервной системы с целью восстановления и улучшения функций, утраченных вследствие патологических процессов.
Региональные СК существуют в поджелудочной железе в панкреатических протоках и островках Лангерганса. В последних исследованиях указывается, что СК могут генерировать все типы островковых клеток. Это возможно откроет нам путь к лечению сахарного диабета.
Исследователи из института нейрохирургии Максина Дунитца в Сидарс- Синаи обнаружили возможность восстановления поджелудочной железы при помощи стволовых клеток костного мозга у подопытных лабораторных мышей при инсулин - зависимом диабете.
Известно, что СК могут регенерировать печень, при ее повреждении, а также они могут продуцировать различные клетки крови, что может быть полезно в лечении болезней крови.
Осенью 2006 года британские ученые из университета Ньюкасла объявили о том, что первыми в мире вырастили в лабораторных условиях искусственную печень из стволовых клеток, взятых из пуповинной крови.
Пересадка кроветворной ткани, самый широко используемый способ для борьбы с токсичностью химиотерапии. Применяют кроветворные клетки взятые у самого пациента или донора, которые вводят после разрушения (выделения) препаратов используемых в химиотерапии. Это дает возможность в короткий срок восстановить кроветворение.
Профессор Шимон Славин является пионером в разработке теоретической и практической базы лечения стволовыми клетками, уникального не только в Израиле, но и во всем мире. Целью этого новаторского метода лечения является реабилитация или регуляция иммунной системы пациента.
Так, при помощи методов, разработанных данным ученым, возможна эффективная терапия таких аутоиммунных заболеваний, как системная красная волчанка, парксинсонизм, склеродермия, болезнь Крона, витилиго, а также рак
Отсюда, применение стволовых клеток занимает одну из ведущих перспектив развития репаративной медицины в целом. Они успешно применяются в лечении заболеваний, которые не поддаются лечению традиционными и хирургическими способами. Исследования стволовых клеток востребовано практически во всех направлениях медицины. Они проводятся не только в США, Японии, но и также в странах Западной Европы и в России. Медики всех стран стремятся облегчить страдания и ускорить реабилитацию пациентов после перенесенных травм и операций.
Список литературы
1. Биотехнологии современности. Стволовые клетки [Электронный ресурс]. URL: http://www.rusdocs.com/vzroslye-stvolovye-kletki
2. Выращивание органов из стволовых клеток. [Электронный ресурс]. URL: http://log-in.ru/articles/vyrashivanie-organov-iz-stvolovykh-kletok/
3. Использование стволовых клеток: современные возможности [Электронный ресурс]. URL: http://pharmapractice.ru/37446
4. Лечение стволовыми клетками в Израиле [Электронный ресурс].URL: http://www.topichilov.com/lechenie-stvolovimi-kletkami-v-izraele
5. Репин В.С., Ржанинова А.А., Шаменков Д.А. "Эмбриональные стволовые клетки".
6. Стволовые клетки. Терминология и классификация [Электронный ресурс]: основы взаимодействия биологических тканей с искусственными материалами. Системные требования: PowerPoint. URL:
http://www.ispms.ru/files/Publications/sharkeev_2013/pdf/4_16.pdf
7. Стволовые клетки: понятие, история открытия, получение и медицинское значение [Электронный ресурс]. URL: http://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=564339#1
8. Стволовые клетки: использование и биоэтические проблемы [Электронныйресурс]. URL: http://www.pemptousia.ru/2013/06/27595/
