Что такое стволовые клетки?

Стволовые клетки способны становится любой клеткой в теле (организме). Одной из их главных особенностей является их способность к самообновлению или увеличению количества в организме. Стволовые клетки могут становиться клетками крови, сердечной ткани, кожи, мускулов,  мозга и т.д.

Есть разные стволовые клетки, но все их виды имеют способность превращаться в разные виды клеток.

Вид стволовых клеток которыми богата пуповина такой же как и костный мозг. Этот тип клеток дает рост всем кровяным клеткам и является фундаментом нашей иммунной системы.

Красные кровяные тельца поставляют кислород.

Белые кровяные тельца борются с инфекциями.

Тромбоциты обеспечивают заживление тканей.

Пуповинная кровь остается в вене во время родов. Она богата стволовыми клетками и ее сохраняют для последующих медицинских нужд. Эти клетки способны лечить более 80 заболеваний и уже были использованы в качестве 30000 трансплантаций по всему миру.




Преимущества стволовых клеток из пуповинной крови

Стволовые клетки из пуповинной крови имеют огромное преимущество перед другими клетками (например по сравнению со стволовыми клетками из костной ткани):


1. Легко собирать.
2. При заборе нет риска ни для матери, ни для ребенка.
3. Они легче приживаются в организме.
4. Снижают риск отторжения при пересадке ребенку и лучше приживаются при пересадке близким родственникам.
5. Снижается риск заражения при пересадке.
6. Способны преодолевать гематоэнцефалический барьер и дифференцироваться в нейроны и другие клетки головного мозга, которые могут играть важную роль при лечении некоторых заболеваний мозга.

Характеристика 3 и 4 выше, в связи с тем, что стволовые клетки пуповинной крови являются иммунологически незрелыми. И в перспективе это означает, что стволовые клетки пуповинной крови способны на «обучение» функционировать нужным образом, поэтому они больше способны к взаимодействию к другим клеткам инородного тела.

Вышеуказанная 5 характеристика является причиной, почему стволовые пуповинной крови клетки окрестили «привилегированные», потому что они еще не подвержены воздействию большинства заболеваний и загрязнений окружающей средой, что лучше использовать при трансплантации , по сравнению со стволовыми клетками из костной ткани взрослого человека.

Наиболее важно и то, что эти клетки идеально подходят для пересадки именно Вашему ребенку и подходят его ближайшим родственникам в соотношении 1 к 4 (25%). Еще очень важно заметить, что идеальное совпадение не гарантирует, что они будут полезны при лечении всех заболеваний. 

 

Вирус Трансплантат против хозяина (РТПХ), может возникать непредсказуемо, когда клетки донора начинают атаковать получателя трансплантата и это может быть смертельным, по разным оценкам, это происходит в  60-80 процентов трансплантаций, где донор и реципиент не являются родственниками.

Про стволовые клетки из пуповинной ткани.

Пуповинная ткань сама по себе — это богатый источник стволовых клеток называемых мезенхимальными. У мезенхимальных стволовых клеток есть много уникальных функций, включая способность ингибировать воспаление после повреждения ткани, секретировать факторы роста, которые способствуют репарации тканей, а также дифференцироваться во многие другие типы клеток, включая нервные клетки, костные клетки, жировые клетки и хрящи. Мезенхимальные стволовые клетки все чаще используются в регенеративной медицине для широкого диапазона применений, включая болезни сердца и почек, ALS, заживление ран и лечении аутоиммунных заболеваний.

 Вся информация, представленная на сайте на русском языке, носит справочный характер и не может быть использована в медицинских или иных целях

Донорство стволовых клеток | ОГБУЗ Смоленский центр крови

Сегодня трансплантация костного мозга и гемопоэтических стволовых клеток периферической крови один из эффективных методов лечения злокачественных заболеваний крови и тяжелых состояний, вызванных угнетением костного мозга облучением, химиотерапией или действием токсичных веществ. К нему прибегают тогда, когда стандартная химиолучевая терапия и операции недостаточно эффективны и добиться ремиссии заболевания другими путями нельзя. В этом случае неправильно работающий костный мозг заменяют донорским.

Гемопоэтические стволовые клетки костного мозга — уникальный материал. Они являются предшественницами всех клеток крови и иммунной системы в организме. Они могут бесконечно долго размножаться и давать зрелое потомство. Их потенциал к размножению и созреванию бесконечно велик. Будучи пересаженными реципиенту даже в небольших количествах, гемопоэтические стволовые клетки способны полностью восстановить кроветворение и иммунитет.

Источниками этих клеток могут быть костный мозг и периферическая кровь. Больше всего костного мозга содержится в костях скелета: тазовых костях, грудине и позвоночнике. На протяжении нескольких десятилетий источником гемопоэтических стволовых клеток (ГСК) был только костный мозг, поэтому большинство существующих ныне западных регистров и называются регистрами доноров костного мозга.

В конце прошлого века было показано, что с помощью специальных препаратов ГСК можно на короткое время «мобилизовать» из костного мозга в кровь, из которой их достаточно легко получить с помощью специальных сепараторов. Обе процедуры по получению ГСК представляют собой достаточно серьёзную медицинскую манипуляцию.

В случае получения ГСК из периферической крови — это аферез (изъятие малыми порциями крови из вены с фильтрацией ГСК и последующим возвращением всей оставшейся крови донору), для сбора костного мозга делаются проколы тазовых костей специальными иглами под общей анестезией в условиях операционной. Еще одним источником гемопоэтических стволовых клеток является пуповинная кровь.

Если источником гемопоэтических стволовых клеток является костный мозг, то донора госпитализируют в клинику. Процедура взятия костного мозга проходит под общим наркозом под строгим контролем врача анестезиолога. Костный мозг берут из тазовых костей специальными иглами с широким просветом. В течение 1,5–2 часов через два маленьких разреза в коже делают около ста проколов кости и забирают при этом около литра жидкого костного мозга. Это составляет не более 5% от общего объема костного мозга донора. Такого количества вполне хватает, чтобы обеспечить кроветворение пациента на всю жизнь. Сама потеря костного мозга донором при этом не ощущается, и его объем полностью компенсируется в течение двух недель. Незначительно снижается уровень гемоглобина в крови, но и он полностью восстанавливается за полторы – две недели. Почти всегда в первые два-три дня после взятия костного мозга донор испытывает болевые ощущения в тазовых костях, которые легко проходят под действием обычных обезболивающих препаратов. Кроме того, донор может испытывать неприятные ощущения после наркоза, такие как тошнота, сонливость, слабость. Как правило, на следующий день после операции донор может уйти из клиники домой.

Если источником гемопоэтических стволовых клеток служит периферическая кровь, донору приходится проходить пятидневный подготовительный период. В течение пяти дней подкожно вводится специальный препарат, стимулирующий выход стволовых гемопоэтических клеток в кровь. На четвёртый и/или пятый день донору проводится процедура афереза длительностью 3–5 часов в зависимости от количества стволовых клеток, которое необходимо получить. Во время этой процедуры кровь забирается из вены, проходит через специальный аппарат – клеточный сепаратор и возвращается донору. Во время каждого прохождения через аппарат отбирается только небольшое количество стволовых клеток, поэтому для получения достаточного для пересадки объема такие циклы повторяются. Всего за процедуру через сепаратор проходит 7 — 15 литров крови, из которых в аппарате остается всего 50–200 мл. Остальные компоненты крови возвращаются донору. Технически процедура аналогична тромбоцитаферезу.

В период подготовки к аферезу самыми частыми побочным явлениям являются ломота и боли в костях, возникающие примерно у половины доноров во время стимуляции. Ростовые факторы стимулируют деление клеток в костном мозге, костный мозг увеличивается в объеме, что и вызывает неприятные ощущения. Еще одно возможное последствие – незначительная потеря тромбоцитов во время процедуры афереза. Часть тромбоцитов просто отбирается сепаратором вместе с гемопоэтическими стволовыми клетками. Возможны также обострения аутоиммунных заболеваний. Поэтому люди, страдающие аутоиммунными болезнями (ревматоидным артритом, системной красной волчанкой, псориазом и др), не допускаются до этого вида донорства. Донор после консультации с врачом может сам выбрать, каким способом у него возьмут гемопоэтические клетки.

Донор костного мозга подбирается по признаку иммунологической совместимости с больным. Это означает, что белки, входящие в состав так называемого HLA-комплекса, должны у донора и больного совпадать полностью или почти полностью. Иначе неизбежны тяжелые иммунные осложнения после трансплантации. Напротив, совпадение группы крови и резус-фактора у донора и пациента при этом не обязательно.

Прежде всего, донора костного мозга пытаются подобрать среди родственников больного – поскольку совместимость определяется генетически, то вероятность найти совместимого донора выше всего среди братьев и сестер больного, к сожалению, она составляет не более 10-20%. Но если в семье пациента поиск не приведет к успеху, то приходится искать неродственного донора. Сама процедура вхождения в регистр потенциальных доноров стволовых гемопоэтических клеток ни к чему не обязывает. Это лишь подтверждение желания сдать гемопоэтические стволовые клетки и спасти ближнего, которому необходима пересадка.

Вероятность того, что данный конкретный донор подойдет кому-то из нуждающихся по показателям тканевой совместимости, сравнительно невелика. Если все же это происходит, то представители регистра доноров костного мозга связываются с потенциальным донором и спрашивают его согласия на сдачу гемопоэтических стволовых клеток.

В случае согласия донора проводится повторное, расширенное высокоточное типирование. Когда результаты повторного типирования подтверждают, что донор действительно подходит человеку, ожидающему пересадки костного мозга, потенциального донора еще раз запрашивают о согласии на донорство, обследуют на наличие вирусных инфекций и согласовывают время заготовки стволовых гемопоэтических клеток.

Отказаться от донорства стволовых гемопоэтических клеток можно практически на любом этапе, но не позднее, чем за 10 дней до намеченной даты трансплантации костного мозга. Отказ в последнюю минуту практически равносилен убийству человека, ожидающего пересадки костного мозга, который уже получил интенсивную химиотерапию, полностью уничтожившую его кроветворную и иммунную систему. Причины для отказа могут быть самыми разными: нездоровье, нехватка времени, страх.

Перед трансплантацией костного мозга пациент проходит определенную подготовку. Цель подготовки – подавить иммунитет и костный мозг реципиента, чтобы предотвратить отторжение пересаженных клеток, а также максимально уничтожить опухолевые клетки (в том случае, если пациент страдает злокачественным новообразованием). Для этого реципиент получает настолько интенсивную химиотерапию, что восстановление собственного кроветворения и иммунитета уже невозможно. Если трансплантация костного мозга в этот момент не произойдет, пациент погибнет. Сроки проведения химиотерапии рассчитываются таким образом, что к тому моменту, когда донор отдает свои гемопоэтические клетки, реципиент уже готов их принять.

Сама трансплантация по процедуре напоминает обычное переливание крови, за которым следует длительный, около 20 дней, период ожидания приживления пересаженных стволовых гемопоэтических клеток. И до момента приживления, и многие месяцы после него возможно развитие разнообразных осложнений. Поэтому в течение длительного периода после трансплантации костного мозга пациент вынужден находиться под пристальнейшим наблюдением врачей, в любую минуту готовых к проведению интенсивной терапии.

Потребность в трансплантациях костного мозга в России – 5000 человек в год. Реальную помощь получают только 5%. Создание полноценного регистра доноров костного мозга – дорогостоящая и сложная задача, к сожалению, пока не решенная в России, поэтому в настоящее время врачи- трансплантологи в большинствек случаев вынуждены обращаться в зарубежные регистры. В настоящее время стоимость поиска и активации неродственного донора для российского пациента в международном регистре требует финансирования в размере 18-30 тысяч евро в странах Евросоюза и 30-50 тысяч долларов в США.

Россияне генетически отличаются от американцев и европейцев, данные которых и представлены главным образом в зарубежных регистрах. Самым подходящим донором для российского пациента может стать именно россиянин. Чем больше доноров с российской кровью будет представлено в регистрах доноров костного мозга, тем больше шансов у людей с российскими корнями найти подходящего донора. В России до настоящего времени не существует официально опубликованного перечня медицинских противопоказаний к донорству гемопоэтических стволовых клеток, поскольку до сих пор он законодательно не разработан и не утвержден. Однако этот перечень во многом совпадает с перечнем медицинских противопоказаний к донорству крови.

Донорство ГСК во всем мире безвозмездное.

Для того, чтобы войти в наш регистр нужно сделать следующее:

• заполнить Анкету о состоянии здоровья;
• заполнить информированное согласие о вступлении в регистр;
• сдать 3 мл венозной крови;
• выполнить первичное HLA-типирование.

Мы гарантируем абсолютную защищенность персональных данных о доноре и его генотипе от копирования и разглашения на всех этапах работы (хранение и использование данных осуществляется в соответствии с ФЗ №152-2006 г «О персональных данных»).

Для определения HLA-генотипа образец крови (3 мл) человека, желающего стать донором кроветворных клеток, исследуют в лаборатории иммуногематологии ФГБУН КНИИГиПК ФМБА России.

Вы можете стать потенциальным донором гемопоэтических стволовых клеток. Справки по телефону в Смоленске: 8 (4812) 38-18-01.

Стволовые клетки: источники, типы и использование

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 обнаружили стволовые клетки в тканях, в том числе:

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

Однако стволовые клетки бывает 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, это обычно 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:

• внешняя клеточная масса, которая становится частью плаценты
• внутренняя клеточная масса, которая разовьется в тело 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 наиболее эффективны, так как их задача состоит в том, чтобы стать клетками любого типа 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.

Мультипотентные : 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-то одной цели, но важны по нескольким причинам.

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

Этот потенциал может спасти жизнь или залечить 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 человеку, которому нужна была, например, новая почка, приходилось ждать донора, а затем делать пересадку.

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 выглядят многообещающе.

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 путем заселения сердца 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 болезней 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.

Этот сбор стволовых клеток может быть дорогим, 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 дифференцировка клеток являются причиной заболеваний, в том числе рака и врожденных нарушений, возникающих при рождении. 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

Аргумент против использования эмбриональных стволовых клеток заключается в том, что это разрушает 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. 0003

Терапия стволовыми клетками и регулирование FDA

Некоторые люди уже предлагают «терапию стволовыми клетками» для различных целей, таких как омолаживающие процедуры.

Однако большинство из этих видов применения не одобрены Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA). Некоторые из них могут быть незаконными, а некоторые могут быть опасными.

Любой, кто рассматривает возможность лечения стволовыми клетками, должен уточнить у поставщика или в FDA, что продукт одобрен и что он был произведен в соответствии со стандартами FDA по безопасности и эффективности.

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 клеткой, которая требуется.

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 обнаружили стволовые клетки в тканях, в том числе:

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

Однако стволовые клетки бывает 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, это обычно 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:

• внешняя клеточная масса, которая становится частью плаценты
• внутренняя клеточная масса, которая разовьется в тело 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 наиболее эффективны, так как их задача состоит в том, чтобы стать клетками любого типа 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.

Мультипотентные : 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-то одной цели, но важны по нескольким причинам.

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

Этот потенциал может спасти жизнь или залечить 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 человеку, которому нужна была, например, новая почка, приходилось ждать донора, а затем делать пересадку.

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 выглядят многообещающе.

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 путем заселения сердца 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 болезней 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.

Этот сбор стволовых клеток может быть дорогим, 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 дифференцировка клеток являются причиной заболеваний, в том числе рака и врожденных нарушений, возникающих при рождении. 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

Аргумент против использования эмбриональных стволовых клеток заключается в том, что это разрушает 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.