СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ
Оглавление:
ПОМИМО СПЕЦИАЛЬНЫХ ПРОГРАММ ПО ЛЕЧЕНИЮ НЕКОТОРЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ В НЕВРОЛОГИИ, ОНКОЛОГИИ, ГЕРОНТОЛОГИИ, ЭНДОКРИНОЛОГИИ, МЫ ПРЕДЛАГАЕМ ВОСПОЛЬЗОВАТЬСЯ КЛЕТОЧНЫМИ ТЕХНОЛОГИЯМИ ДЛЯ: быстрого восстановления после перенесенной травмы в пожилом возрасте, последствий инсульта и инфаркта, общей ревитализации (омоложения) организма. Для этого успешно применяются мезенхимальные аутологичные (ваши собственные) стволовые клетки, которые можно получить различными способами (безопасно, безболезненно из перефирической крови, мышечной, жировой ткани, костного мозга). Процедура занимает от 4 дней до 19-60, в зависимости от метода и необходимости клонирования исходного материала для последующего введения и хранения. Полученные клеточные культуры в дальнейшем хранятся пожизненно в криобанке и используются по мере необходимости. Рекомендуем провести процедуру, если не терапии, то забора и хранения ваших собственных стволовых клеток на экстренные ситуации всем, у кого нет противопоказаний.
Каждый день в нас погибают или ломаются миллионы клеток. На смену им приходят новые, специализирующиеся из особых стволовых клеток, которые, как неприкосновенный запас, хранятся во всех органах и системах человека с первых часов и дней жизни эмбриона. Стволовые клетки - ключевое звено в борьбе с болезнями и старостью.
Особые надежды связаны с эмбриональными стволовыми клетками (ЭСК). Это клетки самого раннего этапа развития эмбриона. В сотнях лабораторий мира ученые сейчас бьются над задачей получения устойчивых линий ЭСК из лабораторных эмбрионов. Они получены в обход природному зачатию и беременности - как чисто лабораторный продукт, своего рода копия начального этапа жизни. На этом этапе стволовые клетки обладают свойством тотипотентности, то есть, способны превратиться в любые другие дифференцированные клетки (в организме человека около 220 их разновидностей). Если ЭСК будут размножаться бесконечно долго и при этом сохранять свое незрелое состояние, медицина получит универсальное средство для "ремонта" любого органа или системы человека.
Миллиарды клеток растущего организма происходят из одной клетки зиготы, которая образуется в результате слияния мужской и женской гамет. Эта единственная клетка содержит не только информацию об организме, но и схему ее последовательного развития. В ходе эмбриогенеза оплодотворенная яйцеклетка делится и дает начало клеткам, не имеющим других функций, кроме передачи генетического материала в следующие клеточные поколения. Это эмбриональные стволовые клетки, геном которых находится в "нулевой точке"; механизмы, определяющие специализацию, еще не включены, из них потенциально могут развиться любые клетки. Стволовая клетка - это незрелая клетка, способная к самообновлению и развитию в специализированные клетки организма.
Во взрослом организме стволовые клетки находятся, в основном, в костном мозге и, в очень небольших количествах, во всех органах и тканях (в том числе поступают в ток крови под воздействием особого вида стимуляции). Они обеспечивают восстановление поврежденных участков органов и тканей. Стволовые клетки, получив от регулирующих систем сигналы о какой-либо "неполадке", по кровяному руслу устремляются к пораженному органу. Они могут восстановить практически любое повреждение, превращаясь на месте в необходимые организму клетки (костные, гладкомышечные, печеночные, сердечной мышцы или даже нервные) и стимулируя внутренние резервы организма к регенерации (восстановлению) органа или ткани (на пример В - клеток).
Высокодифференцированные клетки (кардиомиоциты, нейроны) практически не делятся, в то время как менее дифференцированные клетки - фибробласты, гепатоциты частично сохраняют способность к размножению и при определенных условиях делятся и увеличивают свое число. Общей закономерностью является то, что если клетка вышла на этап дифференцировки, то количество делений, которое она может пройти, ограничено. Так, например, для фибробласта лимит делений составляет 50 делений, для стволовой клетки крови - 100. Описанное явление имеет большое биологическое значение: в случае, если произошла поломка в геноме клетки, мутация будет растиражирована в ограниченном количестве и не сыграет большой роли для организма в целом.
Запас стволовых клеток взрослого организма очень невелик. Поэтому случается так, что обновить утраченные клетки организм самостоятельно уже не в состоянии: или очаг поражения слишком велик, или организм ослаблен, или возраст уже не тот. Можно ли помочь больному излечиться от цирроза, инсульта, паралича, диабета, ряда заболеваний нервной системы? Уже сегодня в ряде случаев, ученые умеют направлять стволовые клетки "по нужному пути". Достижения в этой области клеточной медицины делают возможности терапевтического использования стволовых клеток практически безграничными.
Исторически, первыми в клинику вошли трансплантации стволовых гемопоэтических клеток костного мозга более чем 20 лет назад. Трансплантация гемопоэтических стволовых клеток костного мозга шагнула в широкую клинику. Благодаря только этому методу многие злокачественные болезни крови стали принципиально излечимыми (например, некоторые формы лейкозов у детей). Сегодня современная гематология уже не мыслима без трансплантации гемопоэтических стволовых клеток.
В последние несколько лет гемопоэтические стволовые клетки стали применять и для лечения других, не гематологических болезней. Это болезни, связанные, как правило, с нарушением функционирования иммунной системы (в том числе и аутоиммунным компонентом) - ревматоидный артрит, системная красная волчанка, болезнь Крона, рассеянный склероз, устойчивые к лечению артриты.
Другая область применения этих клеток - онкология. Стромальные (мезенхимальные) стволовые клетки костного мозга шагнули в ортопедическую клинику. Применяют их уже достаточно широко последние 5 лет. Основные направления - восстановление больших костных дефектов после переломов и восстановление разрушенного суставного хряща.
Мезенхимальные стволовые клетки костного мозга, также активно внедряются и в кардиохирургическую клинику. Последние 2-3 года опубликовано около 20 клинических работ по восстановлению свойств сердечной мышцы после инфаркта методом прямого клеточного введения.
МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ
Когда оплодотворённая яйцеклетка начинает делиться, образуются первые тотипотентные стволовые клетки, т. е., способные образовывать клетки любых типов. Примерно через четыре дня они начинают дифференцироваться. Образуются плацента, экстраэмбриональные органы и собственно эмбрион. На этой стадии - она называется бластоцистом и имеет около сотни клеток. Тотипотентных клеток уже нет, они становятся плюрипотентными. Плюрипотентные стволовые клетки образуют две популяции. Первая представляет собой массу клеток, расположенную внутри эмбриона, и в дальнейшем образующую различные органы будущего организма; вторая - будущие половые клетки - сначала размещается внутри желточного мешка, а позднее мигрирует в формирующиеся половые органы.
Позднее плюрипотентные стволовые клетки продолжает дифференцироваться, превращаясь в специализированные - мультипотентные стволовые клетки. Одни из них могут образовывать различные клетки крови, другие - нейроны и глиальные клетки нервной системы, третьи - различные клетки кожи и т. д. Природа наряду с "региональными" тканевыми стволовыми клетками, которые при повреждении тканей соответствующего органа мигрируют к зоне повреждения, делятся и дифференцируются, образуя в этом месте новую ткань (вопреки распространённому мнению, что нервные клетки не восстанавливаются), создала и стромальные клетки костного мозга. Если тканевые стволовые клетки используются для восстановления поврежденных участков только в данном месте и для определенного вида ткани (костные - для костей, мышечные - для мышц и т. д) стромальные клетки костного мозга - универсальны. Они поступают с кровотоком в поврежденный орган или ткань и на месте под влиянием различных сигнальных веществ превращаются в нужные специализированные клетки, которые замещают погибшие. Доля СК (стволовых клеток) в тканях взрослого организма, как правило, очень мала. Из-за этого возможности органов по регенерации сильно ограничены. Когда мы рождаемся, у нас в костном мозге на 10 тысяч СК приходится одна стромальная клетка. У подростков стромальных клеток уже в 10 раз меньше. К 50-ти годам на полмиллиона СК - одна стромальная, а в 70 лет отбирать пробу костного мозга просто бессмысленно - там всего лишь одна стромальная клетка на миллион СК.
К счастью, СК могут быть внесены в организм искусственно. Стромальные СК, попадая на повреждённые участки самых различных органов, превращаются именно в клетки того типа, который необходим, чтобы залечить повреждение (при условии, что они обладают потенцией к соответствующей дифференциации). Попадая в поражённое инфарктом сердце, они преобразуются в клетки сердечной мышцы - миоциты, в поражённом инсультом головном мозгу - в нейроны и глиальные клетки. СК могут превращаться в клетки печени, костного мозга и т. д. Это даёт надежду на излечение огромного количества самых различных заболеваний.
Наиболее богаты стромальными СК пуповинная кровь и плацента. Совсем недавно были опубликованы данные: стромальные клетки можно получать из клеток жировой ткани (адипоцитов). Адипоциты, как оказалось, совсем недалеко ушли от своих предшественников, и с помощью специальных веществ их относительно легко можно "вернуть обратно". А уж получить жировые клетки - совсем не проблема. Особый случай представляет сохранение СК для их использования самим донором. Хранение при температурах ниже -130С может осуществляться в течении многих десятков (и даже сотен) лет. Это позволяет хранить детские клетки донора до возникновения потребности в них при заболевании или в старости. Реакция отторжения на собственные клетки исключена полностью. Поскольку использование СК весьма эффективно почти при любых заболеваниях, связанных со старением, можно ожидать, что их сохранение от рождения до соответствующего возраста позволит отодвинуть наступление старческих изменений и радикально продлить жизнь.
ПОБОЧНЫЙ ЭФФЕКТ - МОЛОДОСТЬ!
Самым интересным является то, что после проведения даже разового вливания мезенхимальных аутологичных стволовых клеток помимо выше указанного терапевтического эффекта фиксируется тотальная ревитализация, т.е. "омоложение организма выражающаяся на ряду с увеличением и восстановлением потенции, разглаживаниии даже глубоких морщин, повышения тургора (упругости) кожи, ранее поседевшие волосы восстанавливают первоначальный цвет и структуру. Для косметологических целей подобная процедура проводится один раз в три - пять лет.
ПОПУЛЯРНЫЙ СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ
СК (Стволовые клетки)- недифференцированная клетка, способная к самообновлению и дифференцировке в специализированныеклетки.
Дифференцировка - необратимое развитие изначально однородных эмбриональных клеток в специализированные, образующие ткани и органы.
Самообновление СК - способность СК поддерживать себя в недифференцированном (незрелом, "стволовом") состоянии, за счёт микроокружения и влияния специфических ростовых факторов.
Тотипотентность - неограниченная способность дифференцировки: во все типы клеток, тканей и органов, эмбрион, эмбриональные оболочки. Важнейшее свойство эмбриональных СК.
Эмбриональные (зародышевые) СК - самые примитивные СК, возникающие при развитии эмбриона, способные развиться во все клетки взрослого организма и к эмбриогенезу (т. е. обладающие тотипотентностью).
Плюри (мульти - ) потентность - способность СК дифференцироваться в несколько типов клеток различных органов.
Соматические клетки - все клетки организма, кроме половых (мужских и женских).
Трансдифференцировка - способность взрослой региональной СК дифференцироваться в клетки другого органа и/или другого зародышевого листка.
Региональные (зрелые) СК - взрослые соматические плюрипотентные СК различных органов, способные к дифференцировке в клетки "своего" органа и трансдифференцировке.
Мезенхима - 4-й зародышевый листок, образующийся из мезодермы, дающий начало дерме, костям, хрящам и всей соединительной ткани организма.
Мезенхимальные СК - плюрипотентные СК, содержащиеся во всех мезенхимальных тканях (главным образом в костном мозге), способные к дифференцировке в различные типы мезенхимальных тканей, а так же в клетки других зародышевых слоёв.
Гемопоэтические СК - плюрипотентные региональные СК, дающие начало всем клеткам крови. Кроме костного мозга обнаружены в системном кровотоке и скелетных мышцах.
Стромальные клетки костного мозга - плюрипотентные стволовые клетки взрослого организма, образующие строму костного мозга (поддерживающую гемопоэз), имеющие мезенхимальное происхождение.
СК костного мозга - гемопоэтические и стромальные СК.
Унипотентнотность - способность дифференцироваться только в один тип клеток. Например, базальные клетки эпидермиса.
Бипотентность - способность клетки развиться в 2 вида специализированных клеток. Например, эмбриональный гепатобласт при своём развитии дифференцируется в гепатоцит или в эпителий желчных протоков.
Зигота - клетка, образующаяся при слиянии мужской и женской половых клеток и дающая начало развития зародыша (эмбриона).
Бластоциста - преимплантационный эмбрион, состоящий из 30 - 150 клеток на 4 - 7 днях развития. Содержит внутреннюю клеточную массу, которая служит основным источником эмбриональных СК.
Мезодерма - средний из 3-х зародышевых листков эмбриона. Из неё происходят: сердечно-сосудистая система, кровь, костный мозг, скелет, мышечные ткани, часть репродуктивной и выделительной системы.
Эктодерма - самый верхний (удалённый) из примитивных зародышевых листков эмбриона. Из него происходят: кожа, нервная система и сетчатка глаза.
Эндодерма - зародышевый внутренний листок развивающегося эмбриона. Даёт начало дыхательной системе, желудочно-кишечному тракту, печени, поджелудочной железе, мочевому пузырю.
Клонирование - искусственное создание генетически идентичных исходным: ДНК, клеток, тканей, организмов.
Терапевтическое клонирование - клонирование с целью получения клонов специализированных клеток, использующихся в клеточной терапии. Используется технологии фертилизации in vitro, переноса ядра соматической клетки.
Экстракорпоральное оплодотворение (фертилизация in vitro) - репродуктивная технология, заключающаяся в оплодотворении in vitro (вне организма). Технологии и материал ЭКО (яйцеклетки) используется при терапевтическом клонировании и получении эмбриональных СК.
Партеногенез - развитие эмбриона без оплодотворения яйцеклетки. Технология, применяемая при терапевтическом клонировании.
Перенос ядра соматической клетки - основная технология терапевтического клонирования, заключающаяся в переносе ядра соматической клетки в энуклеированную яйцеклетку. После чего яйцеклетка оплодотворяется или развивается партеногенетически в эмбрион, из которого получают эмбриональные СК с геномом исходной соматической клетки.
Пере(ре)программирование ядра соматической клетки - изменение генетической программы ядра при его переносе в цитоплазму: яйцеклетки человека и/или другого млекопитающего или эмбриональной СК. Перепрограммирование ядра и клетки без клонирования происходит при трансдифференцировке.
Репродуктивное клонирование - клонирование с целью создания нового организма, генетически идентичного исходному.
Иммортализация - продление времени жизни клетки и увеличения числа её делений без трансформации в опухоль, за счёт введения различных генетических конструкций.
Трансфекция - введение в клетки генетической конструкции (ген + вектор).
Трансгенный организм (трансгеноз) - введение в геном и экспрессия экзогенного генетического материала. |
