Стволовые клетки. Содержание работы История исследования стволовых клеток
 Скачать 49.25 Kb.
|
|
Содержание работы: История исследования стволовых клеток Классификация стволовых клеток Получение стволовых клеток Использование стволовых клеток Список используемой литературы История исследования стволовых клеток Стволовые клетки – это те клетки организма, которые существуют на любой стадии его развития. Они могут делиться, размножаться и даже оставаться неизменными. Их часто называют недифференцированными или незрелыми клетками (способными превращаться в клетки любых органов/тканей и самообновляться, образуя при этом новые стволовые клетки). Термин «стволовая клетка» был предложен к широкому использованию 1 июня 1909 года на заседании гематологов в Берлине, где российско-американским гистологом Александром Максимовым методами своего времени были описаны гемопоэтические стволовые клетки в представленном докладе «Лимфоцит как общая стволовая клетка различных элементов крови в эмбриональном развитии и постфетальной жизни млекопитающих. Также известно, что на примере кровяных клеток он построил теорию стволовой клетки и доказал, что из них могут получиться специализированные потомки. После этого американскими учеными Джеймсом Тиллом и Эрнестом Маккалохом был проведен первый успешный эксперимент, который доказал, что стволовые клетки действительно существуют в природе. В 1960-х годах они практиковали облучение мышей летальной дозой радиации и спасали их от смерти, пересадив при этом одну единственную стволовую клетку крови. С помощью своих экспериментальных исследований, они доказали ранее разработанную теорию кроветворной клетки, находящуюся в костном мозге. Но и на этом исследования в области стволовых клеток не остались законченными: российские учёные Александр Фриденштейн и Иосиф Чертков, проведя исследования костного мозга доказали, что в нём находятся не только кроветворные стволовые клетки, но и «стромальные» стволовые клетки, из которых происходит формирование костей, хрящей, жира. Профессор Чертков определил, что, несмотря на вид стволовых клеток, они не могут обмениваться своими функциями: так как стволовые клетки являются специализированными, то и функция у каждой из них своя – кроветворная стволовая клетка – даёт клетки крови, стромальная – клетки костей, хрящей. Следующим важнейшим доказательством в истории стволовых клеток стало доказательство еще одного вида – эмбриональных (плюрипотентных) стволовых клеток. Учёные Мартин Эванс, Мэтью Кауфман и Гейл Мартин в 1981 году на примере мыши доказали существование эмбриональных стволовых клеток, которые являются. Данный вид клеток обладает уникальными свойствами: во-первых, они способны на длительное время держаться вне организма без изменения собственных свойств, а во-вторых – при попадании в определенные условия внешней среды, например обратно в организм, способны дать начало разнообразным тканям или целому живому организму. В 2007 году за генетические манипуляции с эмбриональными стволовыми клетками им была вручена Нобелевская премия. Последним исследованием современности является большое открытие в области стволовых клеток – это публикация японского ученого Синъи Яманаки в 2006 году. В ней описаны технологии репрограммирования соматических клеток взрослого организма до состояния эмбриональных стволовых клеток. Эти клетки назвали индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками. В 2012 году за свою технологию и перспективы ее применения Синъя Яманака получил Нобелевскую премию. Первое успешное применение стволовых клеток – трансплантация костного мозга, которая была проведена Эдвардом Доннелом Томасом в 1964 году. За это он так же получил Нобелевскую премию в 1990 году. С тех пор стволовые клетки крови эффективно применяются в лечении онкогематологических заболеваний. Классификация стволовых клеток Существует несколько классификаций стволовых клеток. По их способности к дифференциации: – тотипотентные клетки (зигота и образованные ею бластомеры 2-8 клеточной стадии, являющиеся началом иерархии стволовых клеток); – плюрипотентные клетки (эмбриональные стволовые клетки и первичные половые клетки, способные формировать различные клеточные линии); – взрослые, регионарные или тканевые клетки – те клетки, которые запасаются в сформировавшихся тканях взрослого организма, и, в свою очередь, могут дать начало нескольким видам клеток одной клеточной линии – мультипотентные клетки, или могут создать только один вид клеток – унипотентные. По их источнику их выделения из организма: – эмбриональные стволовые клетки – клетки эмбриона на этапе 4-7 дней развития; – фетальные стволовые клетки - клетки зародыша на 9-12 неделе развития, выделяются из абортивного материала; – стволовые клетки взрослого организма, которые в свою очередь подразделяются еще на несколько типов (Таблица 1). Таблица 1 – Классификация стволовых клеток взрослого организма
Продолжение Таблицы 1
Получение стволовых клеток Способы получения стволовых клеток уникальны для каждого типа. Например, чтобы выделить стволовые клетки мозга, приходится проникать в конкретные районы мозга, поскольку только там можно найти определенное количество стволовых клеток мозга. Проведение процедуры такого рода – дело непростое: если аспирация (взятие костного мозга) – это относительно несложная операция, то залезть в голову к человеку и сделать трепанацию – проблема. Говоря об эмбриональных клетках человека, то следует отметить, что их получают из бластоцист (внутренней клеточной массы). Эта группа клеток развивается на 5 день после проведения процедуры экстракорпорального оплодотворения (ЭКО), поэтому довольно часто медицинские учреждения предлагают своим клиентам сохранить (заморозить) оставшиеся бластоцисты за отдельную плату. Благодаря их уникальным свойствам, возможность выращивать этих клетки вне организма практически невозможно. Плюрипотентные стволовые клетки – их можно получить из любых клеток взрослого человека (даже из клеток кожи или крови). После попадания клетки в лабораторные условия, с ней проводятся различные манипуляции: от репрограммирования генетической программы до их возвращения в «начальное» эмбриональное состояние. Таким образом, следует отметить, что каждый тип клеток уникален и требует конкретного способа выделения. Использование стволовых клеток На сегодняшний день стволовые клетки крови являются спасением для многих людей и успешно используются при лечении онкологии. Еще с 1964 года практикуется не только лечение людей стволовыми клетками от рака крови, но еще и восстановление после лечения. Простыми словами – при возникновении злокачественной трансформации клеток крови, то с помощью лекарств убивают все имеющиеся клетки крови, а затем трансплантируют здоровые стволовые клетки крови (например, от донора). Практика показала, что эффективность использования кроветворных клеток в лечении некоторых форм рака достигает 70–80%. Наука развивается стремительно быстро, поскольку все технологии базируются на проведении различного рода испытаниях. В современное время ученые активно изобретают пути применения стволовых клеток к лечению сахарного диабета: для этого используются эмбриональные стволовые клетки, из которых получают специализированные бета-клетки и трансплантируют их людям. Также, ученые стараются использовать эмбриональные стволовые клетки для восстановления зрения. Эта терапия уже показала свою хорошую эффективность, что главным образом предоставляет людям возможность с наследственными формами болезней приобрести зрение. Практикуется и получение пигментного эпителия, который способствует восстановлению зрения при возрастных изменениях в организме человека. Таким образом, клинические испытания по использованию клеток, полученных из костного мозга и жировой ткани, продолжаются по сей день. Всего в мире их проходит огромное количество, однако одобренные технологии пока что отсутствуют. Список используемой литературы Корочкин Л.И. Что такое стволовые клетки. журнал «Природа», 2005, No 6 2. Максимов А. «Лимфоцит как общая стволовая клетка различных элементов крови в эмбриональном развитии и постфетальной жизни млекопитающих». Folia Haematologica 8. 1909, 125-134. Отраслевая Программа «Новые клеточные технологии - медицине», утверждена 29.05.2002 на заседании президиума РАМН. Репин В.С., Ржанинова А.А., Шаменков Д.А. Эмбриональные стволовые клетки: фундаментальная биология и медицина. М., 2002. Интернет-ресурс: http://moikompas.ru/compas/stvol_kletki |