Что такое стволовые клетки | ivfrigastemcells.lv

Стволовые клетки – это клетки-предшественники всех клеток и тканей нашего организма. Стволовые клетки способны поддерживать свою численность с помощью деления и обладают способностью дифференцироваться (превращаться) в различные типы клеток. 
С возрастом количество стволовых клеток в организме человека снижается. Истощение запаса стволовых клеток вследствие старения, тяжелых заболеваний или вредных привычек (курение и употребление алкоголя) лишает организм возможности самовосстановления. Из-за этого может нарушаться функционирование тех или иных органов.

Стволовые клетки человека условно разделяют на гемопоэтические и мезенхимальные

Гемопоэтические (кроветворные) стволовые клетки (ГСК) образуют разнообразие клеток крови, определяющих иммунитет, борющихся с инфекциями, переносящих кислород и участвующих в процессах свертывания крови. История клинического применения гемопоэтических стволовых клеток началась более 60 лет назад, и сейчас трансплантация гемопоэтических стволовых клеток — метод первого выбора при лечении гематологических, некоторых онкологических и ряда иммунологических и наследственных заболеваний.

Гемопоэтические стволовые клетки можно получить из костного мозга, периферической крови (после введения специальных препаратов) и из пуповинной крови. Если в первые десятилетия практически единственным источником служил костный мозг, то с 1988 года —  с момента первой (и сразу успешной) трансплантации пуповинной крови профессором E. Gluckman мальчику с анемией Фанкони – пуповинная кровь заняла достойное место в современной трансплантологии.
 
Часто у пациента просто нет времени ждать вызова донора костного мозга, повторных анализов и подготовки донора к забору костного мозга, кроме того, учитывая жесткие требования по совпадению HLA-генотипа донора и пациента, подобрать образец костного мозга получается не для всех. В таких случаях трансплантация пуповинной крови – не просто альтернатива трансплантации костного мозга, а единственный шанс для пациента. 

Но даже в менее «экстремальных» ситуациях, при возможности подбора донора костного мозга, предпочтение может быть отдано именно трансплантации пуповинной крови — за счет сниженных рисков отторжения и возникновения реакции трансплантат против хозяина (РТПХ). Поэтому пуповинная кровь становится все более востребованным источником гемопоэтических стволовых клеток для трансплантации, и на сегодняшний день, по данным World Marrow Donor Association (WMDA), проведено более 30 000 трансплантаций пуповинной крови. 

Мезенхимные (стромальные) стволовые клетки (МСК) способны превращаться в клетки костной, хрящевой, соединительной ткани, формировать элементы кровеносных сосудов. Кроме восполнения утраченных элементов этих тканей, мезенхимальные стволовые клетки синтезируют большой набор биологически активных веществ, с помощью которых могут изменять поведение других типов клеток, например, клеток иммунной системы.

Такие биологические функции мезенхимальных стволовых клеток сделали их востребованным источником для регенеративной терапии: к концу 2017 года в международной базе клинических испытаний зарегистрировано более 780 исследований с использованием МСК (https://clinicaltrials.gov). Многообещающие результаты были получены при применении МСК для восстановления тканей при травмах опорно-двигательного аппарата, язвах и ожогах, для профилактики и/или лечения реакции трансплантат против хозяина при онкологических заболеваниях, при терапии иммунопатологических процессов, ишемии нижних конечностей, патологии сердечно-сосудистой системы, дегенеративных процессов в хрящевой ткани и даже в реконструктивной стоматологии. Важно, что по результатам всех клинических исследований применение МСК не приводит к возникновению серьезных побочных эффектов.
 
В качестве основных источников получения мезенхимальных стволовых клеток выступают костный мозг, жировая ткань и ткани пуповины. В отличие от МСК костного мозга и жировой ткани, мезенхимальные стволовые клетки пуповины – это молодые клетки, не подвергавшиеся действию негативных факторов внешней среды и поэтому обладающие высокой функциональной активностью. Важным преимуществом мезенхимальных стволовых клеток пуповины является также совершенная безболезненность и безопасность сбора ткани для их получения, кроме того, в случае сохранения МСК пуповины эти клетки могут быть в любой момент разморожены и применены значительно быстрее, чем клетки из других источников.  

Существует несколько источников стволовых клеток человека:

• костный мозг;
• жировая ткань;
• периферическая кровь;
• пуповинная кровь (забор стволовых клеток пуповинной крови производится только в момент рождения ребенка)
• ткань пуповины

Что такое стволовые клетки и почему они могут стать страшным врагом – Москва 24, 18.

09.2019

18 сентября 2019, 18:42

Технологии

Несколько дней назад появилась информация, что 48-летняя Анастасия Заворотнюк попала в реанимацию одной из столичных клиник с диагнозом рак мозга последней стадии. И практически сразу в СМИ начали обсуждать процедуру омоложения стволовыми клетками, которой актриса якобы воспользовалась – именно это, по мнению многих специалистов, могло стать катализатором болезни.

Так что такое стволовые клетки? Чем они могут быть полезны, а главное – в каких случаях и почему могут стать смертельным врагом? Раскладываем все по полочкам.

Фото: Москва 24/Юлия Иванко

Существует такая технология, как реверс-инжениринг. За этим серьезным термином кроется технология изучения и постепенной разборки какого-либо устройства, чтобы понять принцип его работы и, возможно, скопировать. Именно так создавалось огромное количество самой разной техники в Советском Союзе: за границей покупался образец, его разбирали «до винтика», проводили тщательные измерения, а затем делали собственную нелицензионную копию. Так выпускали все что угодно – от детских игрушек до военной техники.

Если воспользоваться реверс-инженирингом для изучения любого человеческого организма (разумеется, без разборки) и «отмотать» его историю к самому началу, выяснится, что исходным «зернышком» была одна-единственная клетка – зигота. Весь гигантский объем информации о количестве конечностей, способе размножения, размерах мозга, цвете волос и глаз содержался в крохотном комочке протоплазмы, разглядеть который невооруженным глазом невозможно. Зигота – это самая первая клетка, которая не имеет никакой специализации. Ее называют недифференцированной, или стволовой клеткой. Некоторое время спустя она разделится пополам, образуя две новые стволовые, каждая из которых также разделится и так далее, пока не наступит этап специализации: какие-то из них станут нервными клетками, какие-то начнут образовывать кости, а какие-то – внутренние органы.

Но до этого момента (примерно 11 дней после оплодотворения) любая из стволовых клеток может стать чем угодно – частью мозга, печени, кожи и так далее.

Во взрослом организме стволовые клетки также есть, они используются в качестве «ремонтного материала», но с возрастом их становится все меньше и меньше. Если у новорожденного на каждые 10 тысяч обычных клеток приходится одна стволовая, то у взрослого – одна на миллион, а к старости – раз в сто меньше.

Все эти исходные данные рано или поздно должны были привести исследователей к простой мысли: чтобы «ремонтировать» взрослый организм, необходимо добавлять в него стволовые клетки. Потратив десятилетия на опыты и эксперименты, современная медицина научилась их трансплантировать для лечения самых разных болезней.

Идеальными считаются эмбриональные стволовые клетки – те самые, из которых со временем должен вырасти полноценный Homo Sapiens. Их главное достоинство в том, что такие клетки не вырабатывают антигены тканевой совместимости – это значит, что организм, в который их пересадят, не станет их отторгать. Эмбриональные стволовые клетки почти наверняка приживутся в организме любого реципиента.

Правда, это справедливо только в том случае, если иммунная система организма в полном порядке. Например, опыты на животных показывают, что в противном случае стволовые клетки хоть и не отторгаются, но развиваются совсем не так, как положено, образуя сложные опухоли.

Фото: Москва 24/Лидия Широнина

По словам руководителя лаборатории клеточных технологий Института стволовых клеток человека Сергея Киселева, на данный момент стволовые клетки используются в двух случаях: при лечении рака крови и в случае экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). При раке крови необходимо химически удалить все больные клетки, а потом с помощью стволовых клеток крови восстановить у человека иммунную систему и систему кроветворения. «Эта технология успешно используется человечеством с 1960-х годов», – пояснил он Москве 24.

При этом сейчас также тестируется применение стволовых клеток для восстановления каких-либо поврежденных органов. «Вне организма они используются для того, чтобы получить специализированные клетки. Например, если нам надо восстановить хрящ, то можно использовать стволовые из кости, из них сделать хрящ и после этого трансплантировать человеку», – отметил Киселев.

Однако при нарушении требований проведения операции действия могут привести к негативным последствиям. «Если «продукт» будет с бактериями, то это может привести к сепсису. На самом деле на сегодняшний момент, поскольку все началось недавно (использование стволовых клеток), оно еще не очень отработано и эффективно», – подчеркнул он.

Киселев добавил, что в косметологии не используют стволовые клетки для так называемого «омолаживания». При процедурах используют обычные клетки кожи лица, чтобы уменьшить морщинки. «Процедура приводит к временному устранению некоторых морщин, куда это вкалывается. Но это не омоложение – моложе человек не становится – а просто как грим, только его накладывают не снаружи, а под кожу», – сказал он.

Вообще исследователи предпочитают говорить об использовании стволовых клеток с максимальной осторожностью. На первый взгляд все выглядит крайне позитивно, но если углубиться в тему, можно обнаружить, что все вовсе не так радужно. Дело в том, что недифференцированные клетки, попав в организм взрослого человека, провоцируют бурное развитие не только здоровых клеток, но и тех, в развитии которых есть какая-либо патология. А чем старше пациент, тем их больше в его организме.

В использовании эмбриональных клеток есть и другой спорный момент. Все-таки их берут у эмбрионов, человеческих зародышей.

Да, чаще всего они выращены in vitro, но все равно – после изъятия определенного количества клеток зародыш умирает. Впрочем, это положение вещей имеет все шансы измениться: несколько лет назад японские ученые обнаружили, что практически любую зрелую клетку человеческого организма можно «индуцировать», то есть сделать ее стволовой. В этом случае также отпадает вероятность отторжения, так как клетки для пациента берутся у него же самого. Однако и эта технология до сих пор находится в условно-экспериментальной стадии.

По мнению врача-онколога Анатолия Махсона, применение стволовых клеток очень непредсказуемо и опасно. «Грубо говоря, если поместить стволовую клетку при травме спинного мозга, то она может дифференцироваться как в нервные клетки, так и в клетки воспаления (если там таковое есть) или в рубец. Никто не знает, так как это плохо прогнозируемо», – подчеркнул он.

Махсон также добавил, что использование стволовых клеток в косметологии, вероятно, неподкрепленная реклама. «Вреда, скорее всего, не будет, но чтобы было омоложение – я сомневаюсь», – заключил онколог.

И все же мы верим в то, что медицина стволовых клеток сможет сделать жизнь человечества лучше. Рано или поздно технологии взаимодействия с ними разовьются до такого уровня, что их применение станет абсолютно безопасным. А пока этого не произошло, мы сможем получать от исследований и разработок «глобальные бонусы» в виде, например, восстановления вымирающих видов животных.

Все-таки люди – раса разумная и осторожная.

Хотя…

Николай Гринько, Анатолий Федотов

Гринько Николай

наука технологии медицина

Что такое стволовая клетка? – Ваш геном

Что такое стволовая клетка?

• Наше тело состоит из множества различных типов клеток.
• Большинство клеток специализированы для выполнения определенных функций, например, эритроциты, которые переносят кислород по всему телу в крови, но они не могут делиться.
• Стволовые клетки обеспечивают организм новыми клетками по мере его роста и заменяют специализированные клетки, которые повреждены или потеряны. У них есть два уникальных свойства, которые позволяют им это делать:
  • Они могут делиться снова и снова, образуя новые клетки.
  • По мере деления они могут превращаться в другие типы клеток, из которых состоит тело.

Иллюстрация, показывающая стволовую клетку, дающую начало большему количеству стволовых клеток или специализированных клеток.
Изображение предоставлено: Genome Research Limited

Различные типы стволовых клеток

• Существует три основных типа стволовых клеток:
  • эмбриональные стволовые клетки
  • взрослых стволовых клеток
  • индуцированные плюрипотентные стволовые клетки

Эмбриональные стволовые клетки

• Эмбриональные стволовые клетки снабжают эмбрион новыми клетками по мере его роста и превращения в ребенка.
• Эти стволовые клетки считаются плюрипотентными, что означает, что они могут превращаться в любую клетку тела.

Взрослые стволовые клетки

• Взрослые стволовые клетки поставляют новые клетки по мере роста организма и заменяют поврежденные клетки.
• Взрослые стволовые клетки считаются мультипотентными, что означает, что они могут превращаться только в некоторые клетки организма, а не в любую клетку, например:
  • Стволовые клетки крови (или «кроветворные») могут заменять только различные типы клеток крови.
  • Стволовые клетки кожи (или «эпителиальные») обеспечивают различные типы клеток, из которых состоят наша кожа и волосы.

Иллюстрация, показывающая различные типы стволовых клеток в организме.
Изображение предоставлено: Genome Research Limited

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки

• Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, или iPS-клетки, — это стволовые клетки, которые ученые получают в лаборатории.
• «Индуцированный» означает, что они производятся в лаборатории путем перепрограммирования нормальных взрослых клеток, таких как клетки кожи или крови, в стволовые клетки.
• Как и эмбриональные стволовые клетки, они плюрипотентны, поэтому могут развиваться в любой тип клеток.

Ученый из Wellcome Genome Campus работает над индуцированными плюрипотантными стволовыми клетками.
Изображение предоставлено: Genome Research Limited

Чем полезны стволовые клетки?

• Стволовые клетки имеют несколько применений, в том числе:
  • исследование – чтобы помочь нам понять основы биологии того, как работают живые существа и что происходит в различных типах клеток во время болезни.

  Терапия

  • — для замены потерянных или поврежденных клеток, которые наш организм не может заменить естественным путем.

Исследование стволовых клеток

• Исследования направлены на то, чтобы лучше понять свойства стволовых клеток, чтобы мы могли:
  • понять, как растут и развиваются наши тела
  • найти способы использования стволовых клеток для замены клеток или тканей, которые были повреждены или потеряны.
• Мы можем использовать стволовые клетки для изучения того, как клетки становятся специализированными для определенных функций в организме, и что происходит, когда этот процесс нарушается при болезни.
• Если мы поймем развитие стволовых клеток, мы сможем воспроизвести этот процесс для создания новых клеток, тканей и органов.
• Мы можем выращивать структуры тканей и органов из стволовых клеток, которые затем можно изучать, чтобы выяснить, как они функционируют и как на них влияют различные лекарства.

Эти сердечные клетки были выращены из стволовых клеток в чашке Петри и могут быть использованы для изучения биения сердца.
Изображение предоставлено: Центр регенеративной медицины Макьюена, Университетская сеть здравоохранения

Терапия стволовыми клетками

• Иногда клетки, ткани и органы могут быть необратимо повреждены или потеряны в результате болезней, травм и генетических состояний.
• Стволовые клетки могут быть одним из способов создания новых клеток, которые затем можно трансплантировать в организм для замены поврежденных или потерянных.
• Взрослые стволовые клетки в настоящее время используются для лечения некоторых состояний, например:
  • Стволовые клетки крови используются в качестве источника здоровых клеток крови для людей с некоторыми заболеваниями крови, такими как талассемия, и больных раком, которые потеряли собственные стволовые клетки крови во время лечения.
  • Стволовые клетки кожи можно использовать для создания новой кожи для людей с тяжелыми ожогами.
• Возрастная дегенерация желтого пятна (AMD) является примером заболевания, при котором стволовые клетки могут быть использованы в качестве новой формы лечения в будущем:
  • Некоторые люди с возрастной дегенерацией желтого пятна теряют зрение, потому что клетки сетчатки глаза, называемые клетками пигментного эпителия сетчатки (ПЭС), перестают работать.
  • Ученые используют индуцированные плюрипотентные стволовые клетки для производства новых клеток РПЭ в лаборатории, которые затем можно вводить в глаз пациента для замены поврежденных клеток.

Иллюстрация, показывающая, как стволовые клетки могут быть использованы для получения клеток пигментного эпителия сетчатки (ПЭС), которые можно использовать для лечения пациентов с возрастной дегенерацией желтого пятна (ВМД).
Изображение предоставлено: Genome Research Limited

• Стволовые клетки могут быть использованы для создания новых органов для трансплантации:
  • В настоящее время поврежденные органы можно заменить, получив здоровые органы от донора, однако донорские органы могут быть «отторгнуты» организмом, поскольку иммунная система воспринимает их как нечто чужеродное.
  • Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, полученные от самого пациента, могут быть использованы для выращивания новых органов, которые будут иметь меньший риск отторжения.

Как получить индуцированные плюрипотентные стволовые клетки?

• Сигналы в организме сообщают клетке, каким типом специализированной клетки она должна быть, путем включения некоторых генов и выключения некоторых генов.
• Чтобы создать индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, ученые повторно вводят сигналы, которые обычно говорят стволовым клеткам оставаться стволовыми клетками в раннем эмбрионе. Они выключают любые гены, которые говорят клетке быть специализированной, и включают гены, которые говорят клетке быть стволовой клеткой.

Последнее обновление этой страницы: 21 июля 2021 г.

Стволовые клетки: источники, типы и применение

Клетки в организме имеют определенные цели, но стволовые клетки — это клетки, которые еще не играют определенной роли и могут стать практически любой необходимой клеткой.

Стволовые клетки — это недифференцированные клетки, которые могут превращаться в специфические клетки, когда они нужны организму.

Ученые и врачи интересуются стволовыми клетками, поскольку они помогают объяснить, как работают некоторые функции организма и почему они иногда дают сбои.

Стволовые клетки также перспективны для лечения некоторых заболеваний, которые в настоящее время неизлечимы.

Стволовые клетки происходят из двух основных источников: тканей взрослого организма и эмбрионов. Ученые также работают над способами получения стволовых клеток из других клеток, используя методы генетического «перепрограммирования».

Взрослые стволовые клетки

Поделиться на Pinterest Стволовые клетки могут превратиться в клетки любого типа, прежде чем они станут дифференцированными.

Тело человека содержит стволовые клетки на протяжении всей его жизни. Организм может использовать эти стволовые клетки всякий раз, когда они ему нужны.

Взрослые стволовые клетки, также называемые тканеспецифичными или соматическими стволовыми клетками, существуют по всему телу с момента развития эмбриона.

Клетки находятся в неспецифическом состоянии, но они более специализированы, чем эмбриональные стволовые клетки. Они остаются в таком состоянии до тех пор, пока они не потребуются организму для определенной цели, скажем, в качестве клеток кожи или мышц.

Повседневная жизнь означает, что тело постоянно обновляет свои ткани. В некоторых частях тела, таких как кишечник и костный мозг, стволовые клетки регулярно делятся, чтобы производить новые ткани тела для поддержания и восстановления.

Стволовые клетки присутствуют в различных типах тканей. Ученые нашли стволовые клетки в тканях, в том числе:

• головной мозг
• костный мозг
• кровь и кровеносные сосуды
• скелетные мышцы
• кожа
• печень

Однако стволовые клетки трудно найти. Они могут оставаться неделящимися и неспецифическими в течение многих лет, пока организм не вызовет их для восстановления или роста новой ткани.

Взрослые стволовые клетки могут неограниченно делиться или самообновляться. Это означает, что они могут генерировать различные типы клеток из исходного органа или даже полностью регенерировать исходный орган.

Это деление и регенерация — это то, как заживает кожная рана или как такой орган, как, например, печень, может восстанавливаться после повреждения.

В прошлом ученые считали, что взрослые стволовые клетки могут дифференцироваться только на основе их ткани происхождения. Однако некоторые данные в настоящее время свидетельствуют о том, что они могут дифференцироваться и становиться другими типами клеток.

Эмбриональные стволовые клетки

С самой ранней стадии беременности, после оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом, формируется эмбрион.

Примерно через 3–5 дней после оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом эмбрион принимает форму бластоцисты или шара клеток.

Бластоциста содержит стволовые клетки и позже имплантируется в матку. Эмбриональные стволовые клетки получают из бластоцисты возрастом 4–5 дней.

Когда ученые берут стволовые клетки у эмбрионов, обычно это дополнительные эмбрионы, полученные в результате экстракорпорального оплодотворения (ЭКО).

В клиниках ЭКО врачи оплодотворяют несколько яйцеклеток в пробирке, чтобы хотя бы одна выжила. Затем они имплантируют ограниченное количество яйцеклеток, чтобы начать беременность.

Когда сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку, эти клетки объединяются, образуя единую клетку, называемую зиготой.

Затем эта одноклеточная зигота начинает делиться, образуя 2, 4, 8, 16 клеток и так далее. Сейчас это зародыш.

Вскоре и до того, как эмбрион имплантируется в матку, эта масса из примерно 150–200 клеток представляет собой бластоцисту. Бластоциста состоит из двух частей:

• наружной клеточной массы, которая становится частью плаценты
• внутренней клеточной массы, которая разовьется в организме человека

Во внутренней клеточной массе находятся эмбриональные стволовые клетки. Ученые называют эти клетки тотипотентными. Термин тотипотент относится к тому факту, что они обладают полным потенциалом для развития в любую клетку организма.

При правильной стимуляции клетки могут стать клетками крови, клетками кожи и всеми другими типами клеток, которые необходимы организму.

На ранних сроках беременности стадия бластоцисты продолжается примерно 5 дней, прежде чем эмбрион имплантируется в матку или матку. На этом этапе стволовые клетки начинают дифференцироваться.

Эмбриональные стволовые клетки могут дифференцироваться в большее количество типов клеток, чем взрослые стволовые клетки.

Мезенхимальные стволовые клетки (МСК)

МСК происходят из соединительной ткани или стромы, окружающей органы и другие ткани организма.

Ученые использовали МСК для создания новых тканей организма, таких как кости, хрящи и жировые клетки. Однажды они могут сыграть роль в решении широкого круга проблем со здоровьем.

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПС)

Ученые создают их в лаборатории, используя клетки кожи и другие тканеспецифические клетки. Эти клетки ведут себя так же, как эмбриональные стволовые клетки, поэтому они могут быть полезны для разработки ряда методов лечения.

Однако необходимы дополнительные исследования и разработки.

Чтобы вырастить стволовые клетки, ученые сначала извлекают образцы из тканей взрослого человека или эмбриона. Затем они помещают эти клетки в контролируемую культуру, где они будут делиться и воспроизводиться, но не будут специализироваться дальше.

Стволовые клетки, которые делятся и воспроизводятся в контролируемой культуре, называются линией стволовых клеток.

Исследователи управляют и совместно используют линии стволовых клеток для различных целей. Они могут стимулировать стволовые клетки к специализации определенным образом. Этот процесс известен как направленная дифференцировка.

До сих пор выращивать большое количество эмбриональных стволовых клеток было проще, чем взрослые стволовые клетки. Однако ученые добились прогресса в обоих типах клеток.

Исследователи классифицируют стволовые клетки в соответствии с их способностью дифференцироваться в другие типы клеток.

Эмбриональные стволовые клетки являются наиболее эффективными, поскольку их задача состоит в том, чтобы стать клетками всех типов в организме.

Полная классификация включает:

Тотипотентные : Эти стволовые клетки могут дифференцироваться во все возможные типы клеток. Первые несколько клеток, которые появляются, когда зигота начинает делиться, являются тотипотентными.

Плюрипотент : Эти клетки могут превратиться почти в любую клетку. Клетки раннего эмбриона плюрипотентны.

Мультипотентный : Эти клетки могут дифференцироваться в близкородственное семейство клеток. Взрослые гемопоэтические стволовые клетки, например, могут стать красными и белыми кровяными тельцами или тромбоцитами.

Олигопотенты : Они могут дифференцироваться в несколько различных типов клеток. На это способны взрослые лимфоидные или миелоидные стволовые клетки.

Юнипотент : Они могут производить клетки только одного вида, своего собственного типа. Тем не менее, они все еще являются стволовыми клетками, потому что они могут обновляться. Примеры включают взрослые мышечные стволовые клетки.

Эмбриональные стволовые клетки считаются плюрипотентными, а не тотипотентными, поскольку они не могут стать частью внеэмбриональных мембран или плаценты.

Поделиться на Pinterest Трансплантация стволовых клеток уже помогает людям с такими заболеваниями, как лимфома.

Стволовые клетки сами по себе не служат какой-либо одной цели, но важны по нескольким причинам.

Во-первых, при правильной стимуляции многие стволовые клетки могут взять на себя роль любого типа клеток и могут регенерировать поврежденную ткань при правильных условиях.

Этот потенциал может спасти жизнь или восстановить раны и повреждения тканей у людей после болезни или травмы. Ученые видят множество возможных применений стволовых клеток.

Регенерация тканей

Регенерация тканей, вероятно, является наиболее важным применением стволовых клеток.

До сих пор человек, которому нужна была, например, новая почка, должен был ждать донора, а затем подвергаться трансплантации.

Существует нехватка донорских органов, но, заставив стволовые клетки дифференцироваться определенным образом, ученые могут использовать их для выращивания определенного типа ткани или органа.

Например, врачи уже использовали стволовые клетки, находящиеся непосредственно под поверхностью кожи, для создания новой кожной ткани. Затем они могут восстановить сильный ожог или другую травму, пересадив эту ткань на поврежденную кожу, и новая кожа вырастет снова.

Лечение сердечно-сосудистых заболеваний

В 2013 году группа исследователей из Массачусетской больницы общего профиля сообщила в PNAS Early Edition , что они создали кровеносные сосуды у лабораторных мышей, используя стволовые клетки человека.

В течение 2 недель после имплантации стволовых клеток сформировалась сеть кровоснабжаемых сосудов. Качество этих новых кровеносных сосудов было таким же хорошим, как и близлежащие естественные.

Авторы надеялись, что этот тип техники в конечном итоге поможет лечить людей с сердечно-сосудистыми и сосудистыми заболеваниями.

Лечение заболеваний головного мозга

Когда-нибудь врачи смогут использовать замещающие клетки и ткани для лечения заболеваний головного мозга, таких как болезни Паркинсона и Альцгеймера.

Например, при болезни Паркинсона повреждение клеток головного мозга приводит к неконтролируемым движениям мышц. Ученые могут использовать стволовые клетки для восполнения поврежденной ткани мозга. Это могло бы вернуть специализированные клетки мозга, которые останавливают неконтролируемые движения мышц.

Исследователи уже пытались дифференцировать эмбриональные стволовые клетки в эти типы клеток, поэтому методы лечения являются многообещающими.

Терапия клеточной недостаточности

Ученые надеются однажды получить в лаборатории здоровые клетки сердца, которые они смогут трансплантировать людям с сердечными заболеваниями.

Эти новые клетки могут восстанавливать повреждения сердца, заселяя сердце здоровой тканью.

Точно так же люди с диабетом I типа могут получить клетки поджелудочной железы, чтобы заменить клетки, вырабатывающие инсулин, которые их собственная иммунная система потеряла или разрушила.

Единственным современным методом лечения является трансплантация поджелудочной железы, и для трансплантации доступно очень мало поджелудочной железы.

Лечение заболеваний крови

В настоящее время врачи обычно используют взрослые гемопоэтические стволовые клетки для лечения таких заболеваний, как лейкемия, серповидно-клеточная анемия и другие проблемы с иммунодефицитом.

Гемопоэтические стволовые клетки встречаются в крови и костном мозге и могут продуцировать все типы клеток крови, включая эритроциты, переносящие кислород, и лейкоциты, борющиеся с болезнями.

Люди могут пожертвовать стволовые клетки, чтобы помочь близкому человеку или, возможно, для собственного использования в будущем.

Пожертвования могут поступать из следующих источников:

Костный мозг : Эти клетки берут под общим наркозом, обычно из бедренной или тазовой кости. Затем специалисты выделяют стволовые клетки из костного мозга для хранения или донорства.

Периферические стволовые клетки : Человеку делают несколько инъекций, которые заставляют его костный мозг высвобождать стволовые клетки в кровь. Затем из организма удаляют кровь, машина выделяет стволовые клетки, и врачи возвращают кровь в организм.

Пуповинная кровь : Стволовые клетки могут быть получены из пуповины после родов без вреда для ребенка. Некоторые люди сдают пуповинную кровь, а другие хранят ее.

Получение стволовых клеток может быть дорогостоящим, но преимущества для будущих потребностей включают:

• стволовые клетки легко доступны
• меньшая вероятность отторжения трансплантированной ткани, если она получена из собственного тела реципиента

Share on PinterestБлагодаря исследованиям стволовых клеток ученые надеются открыть лекарства от болезней, которые в настоящее время неизлечимы.

Стволовые клетки можно использовать не только в качестве потенциальной терапии, но и в исследовательских целях.

Например, ученые обнаружили, что включение или выключение определенного гена может привести к его дифференцировке. Знание этого помогает им исследовать, какие гены и мутации вызывают какие эффекты.

Вооружившись этим знанием, они смогут выяснить, что вызывает широкий спектр болезней и состояний, некоторые из которых еще не излечимы.

Аномальное деление и дифференциация клеток являются причиной таких заболеваний, как рак и врожденные нарушения, возникающие в результате рождения. Знание того, что заставляет клетки делиться неправильным образом, может привести к излечению.

Стволовые клетки также могут помочь в разработке новых лекарств. Вместо того, чтобы тестировать лекарства на людях-добровольцах, ученые могут оценить, как лекарство влияет на нормальную здоровую ткань, протестировав его на ткани, выращенной из стволовых клеток.

Посмотрите видео, чтобы узнать больше о стволовых клетках.

Были некоторые разногласия по поводу исследований стволовых клеток. В основном это относится к работе с эмбриональными стволовыми клетками.

Использование эмбрионов для получения стволовых клеток

Аргументом против использования эмбриональных стволовых клеток является то, что они разрушают бластоцисту человека, а оплодотворенная яйцеклетка не может развиться в человека.

В настоящее время исследователи ищут способы создания или использования стволовых клеток без участия эмбрионов.

Смешивание людей и животных

Исследования стволовых клеток часто включают введение клеток человека животным, таким как мыши или крысы. Некоторые люди утверждают, что это может создать организм, который является частью человека.

В некоторых странах производство линий эмбриональных стволовых клеток является незаконным. В Соединенных Штатах ученые могут создавать линии эмбриональных стволовых клеток или работать с ними, но использование федеральных средств для исследования линий стволовых клеток, созданных после августа 2001 года, является незаконным9.