Зачем хранить стволовые клетки

Хранение стволовых клеток

Поскольку пуповинная кровь содержит множество стволовых клеток, они могут быть легко выделены и сохранены (хранение при сверхнизких температурах) в случае, если они понадобятся в будущем. Лечение стволовыми клетками и трансплантации были использованы для широкого спектра заболеваний и, таких как рак (в том числе лимфомы и лейкемии ) и наследственные нарушения обмена веществ. Хранение стволовых клеток имеет большие перспективы на основе текущих результатов исследований стволовых клеток , таких как лечение диабета , болезни Альцгеймера , церебральный паралич, регенерация и восстановление поврежденных органов и тканей. Очень часто возникают проблемы в поиске в государственных банках стволовых клеток подходящий Вам крови, однако, клетки полученные из пуповинной крови Вашего ребенка, идеально подходят для вашего ребенка и Вашей семьи. Кроме того, технологии стволовых клеток развивается быстрыми темпами, можно надеяться, что лечение стволовыми клетками станет неотъемлемой частью поддержания здоровья для будущих поколений.

Статистика показывает, что есть больше шансов на успех в трансплантации стволовых клеток между братьями и сестрами , чем при пересадке неродственных доноров и реципиентов . Существует лишь малая вероятность того что трансплант будет отторгнут организмом хозяина ( РТПХ ), что является основным осложнением  при трансплантации стволовых клеток. Стволовые клетки брата или сестры могут также играть важную роль в лечении наследственных генетических заболеваний, таких как серповидно-клеточная анемия, в случаях, когда брат не наследует дефектный ген . В таких случаях , собственные стволовые клетки ребенка не могут быть использованы для трансплантации. Если Вы планируете заводить детей  в будущем или же у Вас уже есть дети, мы настоятельно рекомендуем Вам рассмотреть возможность (иногда она может быть только раз в жизни) сохранить стволовые клетки Вашего ребенка для потенциального использования в лечении Вашей семьи, а также для собственных медицинских нужд вашего ребенка.

Хранение пуповинных тканей со стволовыми клетками

Пуповина сама по себе является богатым источником стволовых клеток, называемых мезенхимальные стволовые клетки( МСК ). Мезенхимальные стволовые клетки имеют много уникальные функции, в том числе способностью ингибировать воспаление после повреждения ткани секретируют факторы роста, которые помогают в восстановлении тканей и могут использоваться для выращивания различных типов клеток, включая нервные клетки , костные клетки , жировые клетки и хрящи. МСК все чаще используются в регенеративной медицине для широкого круга заболеваний, включая болезни сердца и почек, ALS, заживление ран и аутоиммунных заболеваний.

Стволовые клетки новорожденных в сравнении со взрослыми

Cryo -Cell рекомендует хранения стволовых клеток пуповинной крови, потому что исследования показали, что  в  стволовых клетках более взрослых доноров наблюдаются признаки старения , которые снижают их способность функционировать, чем стволовые клетки новорожденных. Некоторые из возрастных изменений, приводят к снижению функции иммунной системы и снижению способности к производству клеток крови 

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

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

Основы стволовых клеток | Информация о стволовых клетках

I. Введение. Что такое стволовые клетки и почему они важны?

Стволовые клетки обладают замечательным потенциалом самообновления. Они могут развиваться во многие различные типы клеток в организме в раннем возрасте и в процессе роста. Исследователи изучают множество различных типов стволовых клеток. Существует несколько основных категорий: «плюрипотентные» стволовые клетки (эмбриональные стволовые клетки и индуцированные плюрипотентные стволовые клетки) и неэмбриональные или соматические стволовые клетки (обычно называемые «взрослыми» стволовыми клетками). Плюрипотентные стволовые клетки обладают способностью дифференцироваться во все клетки взрослого организма. Взрослые стволовые клетки находятся в ткани или органе и могут дифференцироваться, давая специализированные типы клеток этой ткани или органа.

Плюрипотентные стволовые клетки

Ранние эмбрионы млекопитающих на стадии бластоцисты содержат два типа клеток – клетки внутренней клеточной массы и клетки трофэктодермы. В плаценту входят трофэктодермальные клетки. Внутренняя клеточная масса в конечном итоге разовьется в специализированные типы клеток, ткани и органы всего тела организма. Предыдущая работа с эмбрионами мышей привела к разработке в 1998 году метода получения стволовых клеток из внутренней клеточной массы преимплантационных эмбрионов человека и выращивания эмбриональных стволовых клеток человека (чЭСК) в лаборатории. В 2006 году исследователи определили условия, которые позволили бы перепрограммировать некоторые зрелые клетки взрослого человека в состояние, подобное эмбриональным стволовым клеткам. Эти перепрограммированные стволовые клетки называются индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками (ИПСК).

Взрослые стволовые клетки

На протяжении всей жизни организма популяции взрослых стволовых клеток служат в качестве внутренней системы восстановления, которая производит замену клеток, потерянных в результате нормального износа, травмы или болезни. Взрослые стволовые клетки были идентифицированы во многих органах и тканях и, как правило, связаны с определенными анатомическими участками. Эти стволовые клетки могут оставаться в состоянии покоя (неделясь) в течение длительного периода времени, пока они не будут активированы нормальной потребностью в большем количестве клеток для поддержания и восстановления тканей.

II. Каковы уникальные свойства всех стволовых клеток?

Стволовые клетки обладают уникальными способностями к самообновлению и воссозданию функциональных тканей.

Стволовые клетки обладают способностью к самообновлению.

В отличие от мышечных клеток, клеток крови или нервных клеток, которые обычно не реплицируются, стволовые клетки могут реплицироваться многократно. Когда стволовая клетка делится, в результате образуются две дочерние клетки: 1) обе стволовые клетки, 2) стволовая клетка и более дифференцированная клетка или 3) обе более дифференцированные клетки. Что контролирует баланс между этими типами делений для поддержания стволовых клеток на соответствующем уровне в данной ткани, пока не очень хорошо известно.

Открытие механизма самообновления может позволить понять, как судьба клетки (стволовая или не стволовая) регулируется во время нормального эмбрионального развития и в постнатальный период, или неправильно регулируется при старении или даже при развитии рака . Такая информация может также позволить ученым более эффективно выращивать стволовые клетки в лаборатории. Конкретные факторы и условия, позволяющие плюрипотентным стволовым клеткам оставаться недифференцированными, представляют большой интерес для ученых. Потребовалось много лет проб и ошибок, чтобы научиться получать и поддерживать плюрипотентные стволовые клетки в лаборатории без спонтанной дифференциации клеток в определенные типы клеток.

Стволовые клетки обладают способностью воссоздавать функциональные ткани.

Плюрипотентные стволовые клетки недифференцированы; у них нет каких-либо тканеспецифических характеристик (таких как морфология или паттерн экспрессии генов), которые позволяют им выполнять специализированные функции. Тем не менее, они могут дать начало всем дифференцированным клеткам организма, таким как клетки сердечной мышцы, клетки крови и нервные клетки. С другой стороны, взрослые стволовые клетки дифференцируются с образованием специализированных типов клеток ткани или органа, в котором они находятся, и могут иметь определяющие морфологические особенности и паттерны экспрессии генов, отражающие эту ткань.

Различные типы стволовых клеток обладают разной степенью активности; то есть количество различных типов клеток, которые они могут образовать. В процессе дифференцировки клетка обычно проходит несколько стадий, на каждой стадии становясь все более специализированной. Ученые начинают понимать сигналы, запускающие каждый этап процесса дифференцировки. Сигналы для дифференцировки клеток включают факторы, секретируемые другими клетками, физический контакт с соседними клетками и определенные молекулы в микроокружении.

III. Как культивировать стволовые клетки в лаборатории?

Как выращивают стволовые клетки в лаборатории?

Выращивание клеток в лаборатории известно как «культура клеток». Стволовые клетки могут размножаться в лабораторных условиях в культуральной чашке, содержащей питательный бульон, известный как культуральная среда (которая оптимизирована для выращивания различных типов стволовых клеток). Большинство стволовых клеток прикрепляются, делятся и распространяются по поверхности чашки.

Чашка для культивирования становится тесной по мере деления клеток, поэтому их необходимо пересевать в процессе пересева, который повторяется периодически много раз в течение многих месяцев. Каждый цикл субкультуры называется «пассажем». Оригинальные клетки могут дать миллионы стволовых клеток. На любой стадии процесса партии клеток можно заморозить и отправить в другие лаборатории для дальнейшего культивирования и экспериментов.

Как «перепрограммировать» обычные клетки для создания ИПСК?

Дифференцированные клетки, такие как клетки кожи, могут быть перепрограммированы обратно в плюрипотентное состояние. Перепрограммирование достигается в течение нескольких недель за счет форсированной экспрессии генов, которые, как известно, являются главными регуляторами плюрипотентности. В конце этого процесса эти главные регуляторы изменят экспрессию целой сети генов. Признаки дифференцированных клеток будут заменены признаками, связанными с плюрипотентным состоянием, что по существу обратит процесс развития вспять.

Как стимулируется дифференцировка стволовых клеток?

Пока плюрипотентные стволовые клетки выращиваются в культуре в соответствующих условиях, они могут оставаться недифференцированными. Чтобы создать культуры определенных типов дифференцированных клеток, ученые могут изменить химический состав культуральной среды, изменить поверхность чашки для культивирования или модифицировать клетки, вызывая экспрессию определенных генов. За годы экспериментов ученые установили несколько основных протоколов или «рецептов» дифференцировки плюрипотентных стволовых клеток в определенные типы клеток (см. рис. 1 ниже).

Изображение

Рисунок 1. Направленная дифференцировка эмбриональных стволовых клеток мыши.

Какие лабораторные тесты используются для выявления стволовых клеток?

На различных этапах процесса создания линий стволовых клеток ученые проверяют клетки, чтобы увидеть, обладают ли они фундаментальными свойствами, которые делают их стволовыми клетками. Эти тесты могут включать:

• Проверка экспрессии нескольких генов, которые, как было показано, важны для функции стволовых клеток.
• Проверка скорости распространения.
• Проверка целостности генома путем изучения хромосом выбранных клеток.
• Демонстрация потенциала дифференцировки клеток путем удаления сигналов, поддерживающих клетки в их недифференцированном состоянии, что вызывает спонтанную дифференцировку плюрипотентных стволовых клеток, или путем добавления сигналов, побуждающих взрослые стволовые клетки дифференцироваться в соответствующие фенотипы клеток.

IV. Как стволовые клетки используются в биомедицинских исследованиях и терапии?

Учитывая их уникальные регенеративные способности, существует множество способов использования стволовых клеток человека в биомедицинских исследованиях и разработке терапевтических средств.

Понимание биологии болезней и тестирование лекарств

Ученые могут использовать стволовые клетки для изучения биологии человека и для разработки терапевтических средств. Лучшее понимание генетических и молекулярных сигналов, которые регулируют клеточное деление, специализацию и дифференцировку стволовых клеток, может дать информацию о том, как возникают заболевания, и предложить новые стратегии терапии. Ученые могут использовать иПСК, полученные от пациента, и дифференцировать эти иПСК для создания «органоидов» (маленьких моделей органов) или тканевых чипов для изучения больных клеток и тестирования лекарств с персонализированными результатами.

Клеточная терапия

Важным потенциальным применением является создание клеток и тканей для клеточной терапии, также называемой тканевой инженерией. Нынешняя потребность в трансплантируемых тканях и органах намного превышает имеющиеся запасы. Стволовые клетки предлагают возможность возобновляемого источника. Обычно в каждой ткани содержится очень небольшое количество взрослых стволовых клеток, и после удаления из организма их способность к делению ограничена, что затрудняет создание большого количества взрослых стволовых клеток для лечения. Напротив, плюрипотентные стволовые клетки менее ограничены исходным материалом и потенциалом обновления.

Чтобы реализовать многообещающую терапию стволовыми клетками при заболеваниях, ученые должны иметь возможность манипулировать стволовыми клетками, чтобы они обладали необходимыми характеристиками для успешной дифференцировки, трансплантации и приживления. Ученые также должны разработать процедуры для введения популяций стволовых клеток наряду с индукцией васкуляризации (снабжением кровеносных сосудов) для регенерации и восстановления трехмерных твердых тканей.

Чтобы быть пригодными для трансплантации, стволовые клетки должны быть воспроизводимыми, чтобы:

• Активно размножаются и производят достаточное количество клеток для замены утраченных или поврежденных тканей.
• Дифференцироваться в нужный тип(ы) клеток.
• Выжить в реципиенте после трансплантации.
• Интегрируется в окружающие ткани после трансплантации.
• Избегайте отторжения иммунной системой реципиента.
• Функционировать должным образом в течение всей жизни получателя.

Несмотря на то, что стволовые клетки открывают многообещающие перспективы для будущих методов лечения, остаются значительные технические препятствия, которые, вероятно, удастся преодолеть только за годы интенсивных исследований.

Примечание. В настоящее время единственными продуктами на основе стволовых клеток, одобренными для использования в США Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA), являются кроветворные стволовые клетки (кроветворные клетки-предшественники), полученные из пуповины. кровь. Эти продукты одобрены для ограниченного использования у пациентов с нарушениями, поражающими систему организма, участвующую в выработке крови (называемую «системой кроветворения»). Эти одобренные FDA продукты из стволовых клеток перечислены на веб-сайте FDA. Костный мозг также используется для этих процедур, но, как правило, FDA не регулирует его использование. FDA рекомендует людям, рассматривающим возможность лечения стволовыми клетками, убедиться, что лечение либо одобрено FDA, либо изучается в соответствии с заявкой на исследование нового лекарственного средства (IND), которая представляет собой план клинических исследований, представленный и разрешенный FDA.

V.

Как NIH поддерживает исследования стволовых клеток?

NIH проводит и финансирует фундаментальные, трансляционные и клинические исследования ряда различных типов стволовых клеток. Исследования с использованием плюрипотентных стволовых клеток человека, поддерживаемые Национальным институтом здравоохранения, проводятся в соответствии с положениями Руководства NIH по исследованиям стволовых клеток человека. Награды NIH перечислены в различных категориях исследований стволовых клеток в Оценке финансирования различных категорий исследований, состояний и заболеваний (RCDC) NIH. NIH также поддерживает крупную инициативу по исследованию взрослых стволовых клеток и иПСК в рамках Инновационного проекта регенеративной медицины.

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
  • взрослые стволовые клетки
  • 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 клетки любого типа.

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:
  • исследования — 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 Макьюэна, 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 теле сообщают клетке, каким типом специализированной клетки она должна быть, включая некоторые гены и выключая некоторые гены.