Стволовые клетки и их применение. Стволовые клетки – свойства, классификация, получение, выращивание и использование

Содержание

Что такое стволовые клетки и их применение

Стволовые клетки и их применение. Стволовые клетки - свойства, классификация, получение, выращивание и использование

Стволовые клетки представляют собой незрелые (недифференцированные) структуры. Из стволовых клеток в процессе дозревания могут формироваться более зрелые клетки различных тканей. Это зависит от того, какие биологически активные соединения (факторы роста) оказывают на них влияние, а также от наличия рядом другихорганов и тканей.

Эти особенности стволовых клеток дали возможность их использования в медицине. Наиболее широкое распространение они получили в трансплантологии.

Свойства стволовых клеток

За счет того, что стволовые клетки являются недифференцированными структурами, они обладают рядом определенных свойств, к которым относятся:

  • Полипотентность – основное свойство данных клеток, благодаря которому они получили широкое применение в практической медицине. Данное свойство обуславливает возможность дифференцировки стволовых клеток в практически любую ткань, что зависит от их окружения.
  • Неограниченная пролиферация – стволовые клетки обладают способностью к делению на искусственных питательных средах без дозревания. Это позволяетискусственно увеличивать их количество в лабораторных условиях.
  • Длительный период жизни –клетки могут длительный период времени сохранять свою жизнеспособность.

Все эти свойства стволовых клеток дают возможность активно применять их в трансплантологии для получения тканей, подлежащих пересадке.

Виды стволовых клеток

В зависимости от того, где стволовые клетки были взяты, а также от степени их зрелости, выделяют несколько их типов:

  • Эмбриональные клетки – берутся из эмбриобласта зародыша еще до имплантации эмбриона в слизистую оболочку матки. Они обладают наименьшей зрелостью, поэтому могут давать начало любой ткани организма человека.
  • Фетальные клетки – находятся в организме плода, их получают после выполненного по медицинским показаниям аборта или из пуповинной крови. Они обладают меньшей потентностью, поэтому могут дифференцироваться не во все ткани.
  • Постанатальные клетки – данные структуры находятся в организме человека после рождения. В зависимости от их локализации выделяются гемопоэтические (дают начало клеткам крови), стромальные (предшественники соединительной ткани) и тканеспецифические (обладают наименьшей потентностью, находятся практически во всех тканях организма человека) клетки.

В трансплантологии могут использоваться различные типы стволовых клеток, что зависит от тканей или органа, которые требуют пересадки.

Основные направления применения стволовых клеток

Основной целью использования стволовых клеток в различных областях медицины является замещение поврежденных тканей (трансплантация), которая включает несколько направлений:

  • Трансплантация красного костного мозга
  • Матриксиндуцированный хондрогенез для восстановления хрящей суставной поверхности
  • Получение («выращивание») сетчатки глаза для имплантации в офтальмологии
  • Восстановление нервов
  • Трансплантация сосудов
  • Получение структур бронхолегочной системы на специальном матриксе с последующей имплантацией

Перспективными являются направления трансплантации «выращенных» частей почек и других органов мочевыделительной системы, а также желез внутренней секреции.

Трансплантация стволовых клеток. Использование стволовых клеток является одной из эффективнейших методик лечения лейкоза и некоторых других заболеваний системы кроветворения. Для этого используются гемопоэтические клетки.

После их взятия у донора проводится накопление (культивация) в лабораторных условиях, после чего они вводятся в красный костный мозг.

При этом достигается основной терапевтический эффект – нормализация формирования и дозревания клеток всех ростков кроветворения.

Матриксиндуцированный хондрогенез. Медицинские специалисты в области ортопедии и травматологии часто сталкиваются с патологическими состояниями, характеризующимися дегенерацией (разрушением) хрящевых компонентов на фоне их ухудшенного питания или длительного воспалительного процесса.

Восстановление хрящевой ткани при помощи обычных методик консервативной терапии является невозможным. Поэтому единственной возможностью провести восстановление является имплантация.

При помощи современных технологий в специальный матрикс, представляющий собой межклеточное вещество хрящевой ткани, вводятся стволовые клетки, из которых формируются полноценные хондроциты (основные клетки хрящевой ткани). Затем «выращенная» хрящевая ткань имплантируется в сустав.

«Выращивание» сетчатки. Сетчатка глаза представляет собой сложную структуру, которая после травматических повреждений или патологического процесса не восстанавливается.

Единственным способом вернуть пациенту нормальное зрение является пересадка данной структуры.

При помощи современных технологий с использованием стволовых клеток на специальном матриксе выполняется «наращивание» зрелых клеток сетчатки с последующей ее имплантацией.

Трансплантация сосудов. Современные технологии применения стволовых клеток в медицине включают «выращивание» участка артериального сосуда, с последующей его имплантацией. Преимущественно данная технология используется для «замены» артерий, пораженных атеросклерозом: в сердце, головном мозге и других органах.

Перспективными являются методики использования эмбриональных стволовых клеток для «выращивания» структур бронхолегочной, мочевыделительной и эндокринной системы. Основным преимуществом данных технологий является то, что эмбриональные клетки на поверхности не содержат антигенов тканевой совместимости, поэтому полученные из них ткани после имплантации не отторгаются организмом пациента.

В каких клиниках можно пройти курс лечения стволовыми клетками?

В большинстве развивающихся стран новейшие методики клеточной терапии не используются. Поэтому пациентам приходится выезжать за границу для получения высокотехнологичной медицинской помощи. Одним из популярных направлений для медицинского туризма стала Германия. Здесь давно и успешно применяются стволовые клетки для лечения различных патологий.

Вот некоторые клиники, где применяется клеточная терапия:

  • Университетская клиника Эссена. В данном медучреждении функционирует отделение пересадки костного мозга. Здесь проводится трансплантация как аутологичных (собственных), так и аллогенных (от донора) стволовых клеток. При помощи этой методики в клинике успешно лечатся лейкозы, апластические и миелодиспластические синдромы.
  • Университетская клиника Шарите. Здесь уже более 10 лет применяется клеточная терапия для восстановления хрящей. Их выращиваю из стволовых клеток и пересаживают пациенту. Это один из самых современных методов лечения артроза суставов. Он позволяет отсрочить или избежать эндопротезирования (установки искусственного сустава).

Организация лечения за границей

Если вы ищете подходящую клинику, где применяются инновационные методы лечения различных заболеваний, в том числе при помощи стволовых клеток, вы можете воспользоваться помощью специалистов BookingHealth.

Все что нужно сделать – подать заявку. В течение 24 часов мы подберем для вас лучшую лечебную программу за границей.

После этого медицинский консультант свяжется с вами для уточнения запроса и согласования клиники для прохождения терапии.

В дальнейшем вы можете воспользоваться услугами компании BookingHealth по организации лечения за рубежом. Это позволит вам:

  • Сэкономить до 70% от стоимости лечебной программы
  • Получить страховку, которая покроет все назапланированные расходы на медицинские услуги (например, в случае развития осложнений, потребности в дополнительных диагностических процедурах и т.д.)
  • Воспользоваться сервисными услугами (письменный и устный перевод, общение с администрацией клиники, помощь в оформлении визы)

Отправьте запрос, чтобы наш медицинский специалист связался с вами в течение ближайших нескольких часов.

Выбирайте лечение за рубежом и Вы, несомненно, получите отличный результат!

 Доктор Вадим Жилюк

Читайте:

Почему Booking Health – Вопросы и ответы

Как не ошибиться в выборе клиники и специалиста

7 причин доверять рейтингу клиник на сайте Booking Health

Booking Health – Стандарты качества

Источник: https://bookinghealth.ru/blog/lechenie/diagnostika-i-lechenie/303393-chto-takoe-stvolovye-kletki-i-ih-primenenie.html

Виды стволовых клеток

Стволовые клетки и их применение. Стволовые клетки - свойства, классификация, получение, выращивание и использование

О стволовых клетках написано много, как познавательных, так и глубоко научных статей. Однако необходимо коснуться этого вопроса еще раз и напомнить читателю о основных видах стволовых клеток. Для простоты часть материала взята из открытого источника Википедия.

Классификация стволовых клеток

Стволовые клетки можно разделить на три основные группы в зависимости от источника их получения: эмбриональные, фетальные и постнатальные (стволовые клетки взрослого организма).

Эмбриональные стволовые клетки

Эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) образуют внутреннюю клеточную массу (ВКМ), или эмбриобласт, на ранней стадии развития эмбриона. Они являются плюрипотентными. Важный плюс ЭСК состоит в том, что они не экспрессируют HLA (human leucocyte antigens), то есть не вырабатывают антигены тканевой совместимости.

Каждый человек обладает уникальным набором этих антигенов, и их несовпадение у донора и реципиента является важнейшей причиной несовместимости при трансплантации. Соответственно, шанс того, что донорские эмбриональные клетки будут отторгнуты организмом реципиента очень невысок.

Следует отметить, что клинические испытания с применением дифференцированных дериватов (производных клеток) ЭСК уже начаты. Для получения ЭСК в лабораторных условиях приходится разрушать бластоцисту, чтобы выделить ВКМ, то есть разрушать эмбрион.

Поэтому исследователи предпочитают работать не с эмбрионами непосредственно, а с готовыми, ранее выделенными линиями ЭСК.

Клинические исследования с использованием ЭСК подвергаются особой этической экспертизе. Во многих странах исследования ЭСК ограничены законодательством.

Одним из главных недостатков ЭСК является невозможность использования аутогенного, то есть собственного материала, при трансплантации, поскольку выделение ЭСК из эмбриона несовместимо с его дальнейшим развитием.

Фетальные стволовые клетки

Фетальные стволовые клетки получают из плодного материала после аборта (обычно срок гестации, то есть внутриутробного развития плода, составляет 9—12 недель).

Естественно, изучение и использование такого биоматериала также порождает этические проблемы. В некоторых странах, например, на Украине и в Великобритании, продолжаются работы по их изучению и клиническому применению.

К примеру, британская компания ReNeuron исследует возможности использования фетальных стволовых клеток для терапии инсульта.

Постнатальные стволовые клетки

Несмотря на то, что стволовые клетки зрелого организма обладают меньшей потентностью в сравнении с эмбриональными и фетальными стволовыми клетками, то есть могут порождать меньшее количество различных типов клеток, этический аспект их исследования и применения не вызывает серьёзной полемики.

Кроме того, возможность использования аутогенного материала обеспечивает эффективность и безопасность лечения.

Стволовые клетки взрослого организма можно подразделить на три основных группы: гемопоэтические (кроветворные), мультипотентные мезенхимальные (стромальные) и тканеспецифичные клетки-предшественницы.

Иногда в отдельную группу выделяют клетки пуповинной крови, поскольку они являются наименее дифференцированными из всех клеток зрелого организма, то есть обладают наибольшей потентностью.

Пуповинная кровь в основном содержит гемопоэтические стволовые клетки, а также мультипотентные мезенхимальные, но в ней присутствуют и другие уникальные разновидности стволовых клеток, при определённых условиях способные дифференцироваться в клетки различных органов и тканей.

Гемопоэтические стволовые клетки

Гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) — мультипотентные стволовые клетки, дающие начало всем клеткам крови миелоидного  (моноциты, макрофаги, нейтрофилы, базофилы, эозинофилы, эритроциты, мегакариоциты и тромбоциты, дендритные клетки) и лимфоидного рядов (Т-лимфоциты, В-лимфоциты и естественные киллеры).

Определение гемопоэтических клеток было основательно пересмотрено в течение последних 20 лет. Гемопоэтическая ткань содержит клетки с долгосрочными и краткосрочными возможностями к регенерации, включая мультипотентные, олигопотентные и клетки-предшественники. Миелоидная ткань содержит одну ГСК на 10 000 клеток. ГСК являются неоднородной популяцией.

Различают три субпопуляции ГСК, в соответствии с пропорциональным отношением лимфоидного потомства к миелоидному (Л/M). У миелоидно ориентированных ГСК низкое Л/М соотношение (>0, 10).

Третья группа состоит из «сбалансированных» ГСК, для которых 3 ≤ Л/M ≤ 10.

В настоящее время активно исследуются свойства различных групп ГСК, однако промежуточные результаты показывают, что только миелоидно ориентированные и «сбалансированные» ГСК способны к продолжительному самовоспроизведению.

Кроме того, эксперименты по трансплантации показали, что каждая группа ГСК преимущественно воссоздаёт свой тип клеток крови, что позволяет предположить наличие наследуемой эпигенетической программы для каждой субпопуляции.

До начала использования пуповинной крови основным источником ГСК считался костный мозг. Этот источник и сегодня достаточно широко используется в трансплантологии.

ГСК располагаются в костном мозге у взрослых, включая бедренные кости, рёбра, мобилизации грудины и другие кости.

Клетки могут быть получены непосредственно из бедра при помощи иглы и шприца, или из крови после предварительной обработки цитокинами, включая G-CSF (гранулоцитарный колониестимулирующий фактор), способствующий высвобождению клеток из костного мозга.

Вторым, наиболее важным и перспективным источником ГСК является пуповинная кровь. Концентрация ГСК в пуповинной крови в десять раз выше, чем в костном мозге. Кроме того, у этого источника есть ряд преимуществ. Важнейшие из них:

  • Возраст. Пуповинная кровь собирается на самом раннем этапе жизни организма. ГСК пуповинной крови максимально активны, поскольку не подвергались негативному воздействию внешней среды (инфекционные заболевания, нездоровое питание и т. д.). ГСК пуповинной крови способны создать большую клеточную популяцию в короткий срок.
  • Совместимость. Использование аутологичного материала, то есть собственной пуповинной крови гарантирует 100%-ную совместимость. Совместимость с братьями и сёстрами составляет до 25 %, как правило, возможно также использование пуповинной крови ребёнка для лечения других близких родственников. Для сравнения, вероятность нахождения подходящего донора стволовых клеток — от 1:1000 до 1:1000 000.

Мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки

Мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки (ММСК) — мультипотентные стволовые клетки, способные дифференцироваться в остеобласты (клетки костной ткани), хондроциты (хрящевые клетки) и адипоциты (жировые клетки), кардиомиоциты, нервная ткань, гепатоциты. Свойства ММСК постоянно изучаются и с каждым годом открываются новые способности превращения этих клеток в другие типы клеток и тканей.

Предшественниками ММСК в эмбриогенный период развития являются мезенхимальные стволовые клетки (МСК). Они могут быть обнаружены в местах распространения мезенхимы, то есть зародышевой соединительной ткани.

Основным источником ММСК является костный мозг. Кроме того, они обнаружены в жировой ткани и ряде других тканей с хорошим кровоснабжением.

Существует ряд доказательств того, что естественная тканевая ниша ММСК расположена периваскулярно — вокруг кровеносных сосудов.

Кроме того, ММСК были обнаружены в пульпе молочных зубов, амниотической (околоплодной) жидкости, пуповинной крови и вартоновом студне. Эти источники исследуются, но редко применяются на практике.

Например, выделение молодых ММСК из вартонова студня представляет собой крайне трудоёмкий процесс, поскольку клетки в нём также располагаются периваскулярно.

В 2005—2006 годах специалисты по ММСК официально определили ряд параметров, которым должны соответствовать клетки, чтобы отнести их к популяции ММСК.

Были опубликованы статьи, в которых представлен иммунофенотип ММСК и направления ортодоксальной дифференцировки. К ним относится дифференцировка в клетки костной, жировой и хрящевой тканей.

Был проведён ряд экспериментов по дифференцировке ММСК в нейроноподобные клетки, но исследователи по-прежнему сомневаются, что полученные нейроны являются функциональными.

Эксперименты также проводятся в области дифференцировки ММСК в миоциты — клетки мышечной ткани.

Важнейшей и наиболее перспективной областью клинического применения ММСК является котрансплантация совместно с ГСК в целях улучшения приживления образца костного мозга или стволовых клеток пуповинной крови.

Многочисленные исследования показали, что ММСК человека могут избегать отторжения при трансплантации, вступать во взаимодействие с дендритными клетками и Т-лимфоцитами и создавать иммуносупрессивную микросреду посредством выработки цитокинов.

Было доказано, что иммуномодулирующие функции ММСК человека повышаются, когда их пересаживают в воспалённую среду с повышенным уровнем гамма-интерферона. Другие исследования противоречат этим выводам, что обусловлено гетерогенной природой изолированных МСК и значительными различиями между ними, в зависимости от способа культивирования.

Тканеспецифичные прогениторные клетки

Тканеспецифичные прогениторные клетки (клетки-предшественницы) — малодифференцированные клетки, которые располагаются в различных тканях и органах и отвечают за обновление их клеточной популяции, то есть замещают погибшие клетки. К ним, например, относятся миосателлитоциты (предшественники мышечных волокон), клетки-предшественницы лимфо- и миелопоэза.

Эти клетки являются олиго- и унипотентными и их главное отличие от других стволовых клеток в том, что клетки-предшественницы могут делиться лишь определённое количество раз, в то время как другие стволовые клетки способны к неограниченному самообновлению. Поэтому их принадлежность к истинно стволовым клеткам подвергается сомнению.

Отдельно исследуются нейральные стволовые клетки, которые также относятся к группе тканеспецифичных. Они дифференцируются в процессе развития эмбриона и в плодный период, в результате чего происходит формирование всех нервных структур будущего взрослого организма, включая центральную и периферическую нервные системы.

Эти клетки были обнаружены и в ЦНС взрослого организма, в частности, в субэпендимальной зоне, в гиппокампе, обонятельном мозге и т. д.

Несмотря на то, что большая часть погибших нейронов не замещается, процесс нейрогенеза во взрослой ЦНС всё-таки возможен за счёт нейральных стволовых клеток, то есть популяция нейронов может «восстанавливаться», однако это происходит в таком объёме, что не сказывается существенно на исходах патологических процессов.

Помимо вышеперечисленных типов стволовых клеток из традиционных источников  в последнее время появился новый источник – это Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (induced pluripotent stem cells, iPSC или iPS).

Этот совершенно новый тип удалось получить из клеток различных тканей (в первую очередь фибробластов) с помощью их перепрограммирования методами генетической инженерии.

В ранних работах iPS пытались получить путём слияния «взрослых» клеток с ЭСК. В 2006 г были получены iPS из сперматогониев мышей и людей.

В 2008 г были разработаны методы перепрограммирования «взрослых» клеток путем введения в них «эмбриональных» генов (в первую очередь генов транскрипционных факторов Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc и Nanog) с помощью аденовирусов и других векторов» При этом выяснилось, что перепрограммирование может индуцироваться временной экспрессией введённых генов, без их встраивания в геном клеток. Перепрограммирование клеток с целью превращения их в iPS было признано журналом Science главным научным прорывом 2008 г.

В 2009 году была опубликована работа, в которой с помощью метода тетраплоидной комплементации впервые было показано, что iPS могут давать полноценный организм, в том числе и его клетки зародышевого пути.

iPS, полученные из фибробластов кожи мышей с помощью трансформации с использованием ретровирусного вектора, в некотором проценте случаев дали здоровых взрослых мышей, которые были способны нормально размножаться.

Таким образом, впервые были получены клонированные животные без примеси генетического материала яйцеклеток (при стандартной процедуре клонирования митохондриальная ДНК передается потомству от яйцеклетки реципиента).

Синъя Яманака  — японский ученый, профессор Института передовых медицинских наук (Institute for Frontier Medical Sciences) в Университете Киото, директор Центра по исследованию и применению iPS-клеток (Center for iPS Cell Research and Application (CiRA)) Университета Киото, ведущий исследователь Института сердечно-сосудистых заболеваний Гладстона, Сан-Франциско.

Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 2012 года.

В 2006 году впервые в мире получил индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS-клетки), благодаря чему приобрел всемирную известность, а в 2012 году получил за эти работы совместно с английским учёным Джоном Гёрдоном нобелевскую премию по физиологии или медицине.

Заканчивая краткий обзор типов стволовых клеток необходимо отметить, что в клинической практике для лечения заболеваний применяются не все виды клеток и не для любых заболеваний.

Наиболее «безопасными» для применения в медицинской практике считаются аутологичные (собственные) клетки пациента полученные из жировой ткани, костного мозга или пуповинной крови, остальные типы клеток проходят разные стадии клинических испытаний и вероятно в скором времени займут свое место в арсенале лечебных инструментов клеточной терапии.

Источник: https://biopro-st.com/ru/vidy-stvolovykh-kletok/

Стволовые клетки и их применение

Стволовые клетки и их применение. Стволовые клетки - свойства, классификация, получение, выращивание и использование

Колония человеческих стволовых клеток

Развитие новых технологий в медицине, исследования, проводимые в ведущих медицинских центрах мира – определяют будущее развитие медицины на десятки лет вперед. Одной из самых впечатляющих является применение клеточных технологий.

Наука 2.0 – Стволовые клетки

Почему стали использовать стволовые клетки в лечении

Обновить клеточный состав повреждённого органа без оперативного вмешательства, решить сложнейшие задачи, которые раньше были под силу только органной трансплантации – эти задачи решаются сегодня с помощью стволовых клеток.

Для пациентов – это шанс получить новую жизнь. Важным здесь является то, что технология применения стволовых клеток доступна практически для каждого пациента и даёт поистине удивительный результат, расширяя возможности трансплантации.

Стволовые клетки способны превращаться, в зависимости от окружения, в клетки тканей самых различных органов. Одна стволовая клетка даёт множество активных, функциональных потомков.

Исследования генетических модификаций стволовых клеток проводятся во всём мире, интенсивно исследуются методы их наращивания.

Существует множество болезней, которые практически не лечатся или их лечение не эффективно медикаментозным способом. Именно такие болезни стали объектом самого пристального внимания исследователей

Что такое стволовая клетка?

Стволовые клетки, регенерация, восстановление тканей. От Адама до атома

Что такое – стволовые клетки?

При оплодотворении яйцеклетки одна зигота (оплодотворённая клетка) делится и даёт начало клеткам, главной задачей которых является передача генетической информации следующим поколениям клеток.

Эти клетки ещё не имеют своей специализации, механизмы такой специализации ещё не включены и именно поэтому такие эмбриональные стволовые клетки и дают возможность использовать их для создания любых органов.

Стволовые клетки есть у каждого из нас. Их обнаружили первоначально в тканях костного мозга. Легче всего стволовые клетки обнаружить и выделить у молодых людей, детей. Но и у людей старшего возраста они есть, правда в гораздо меньшем количестве.

Сравните: у человека в возрасте 60 – 70 лет на пять – восемь миллионов клеток имеется только одна стволовая, а у эмбриона – одна стволовая клетка на десять тысяч.

Возможности стволовых клеток взрослого организма – Сергей Киселев

В чем секрет стволовых клеток?

Секрет стволовых клеток состоит в том, что, будучи сами незрелыми клетками, они могут превращаться в клетку любого органа.

Они содержат в себе не только генетическую информацию, но, главное, схему развития организма, её последовательность.

Как только стволовые клетки организма получают сигнал о повреждении тканей, любых органов, они направляются в очаг поражения. Там они превращаются именно в те клетки тканей человека или его органов, которые нуждаются в защите.

Стволовые клетки могут превратиться и стать любыми клетками: печёночными, нервными, гладкомышечными, слизистыми. Такая стимуляция организма приводит к тому, что он сам начинает активно регенерировать свои же ткани и органы.

Взрослый человек имеет совсем небольшой запас стволовых клеток. Поэтому, чем больше возраст человека, тем сложнее и с большими осложнениями идет процесс регенерации и восстановления организма после повреждений или во время болезни. Особенно, если повреждения организма обширны.

Организм не может самостоятельно восстанавливать потерянные стволовые клетки. Развитие в области современной медицины сегодня позволяют вводить стволовые клетки в организм и, главное, направлять их в нужном направлении. Таким образом, впервые появляется возможность лечения таких опасных заболеваний как цирроз, диабет, инсульт.

Учёные проводят эксперименты над стволовыми клетками

Небольшие пробирки для стволовых клеток

Гаряев, Пётр Петрович – Как управлять стволовыми клетками

Источники стволовых клеток

Источником стволовых клеток в организме является костный мозг, прежде всего. Некоторое, но совсем небольшое, их количество содержится в других тканях и органах человека, в периферической крови. Много стволовых клеток содержит кровь из пупочной вены новорождённых.

Пуповинная кровь в качестве источника стволовых клеток, имеет ряд несомненных преимуществ.

Прежде всего, её собрать намного легче и безболезненней, чем периферическую кровь. Такая кровь дает генетически идеальные стволовые клетки в случае необходимости её использования близкими родственниками – матерью и ребенком, братьями и сестрами.

При проведении трансплантации, иммунная система, вновь созданная из донорских стволовых клеток, начинает бороться с иммунной системой пациента. Это очень опасно для жизни больного. Состояние человека бывает в таких случаях крайне тяжелым, до смертельных исходов. Использование пуповинной крови при трансплантации значительно снижает такие осложнения.

Кроме того, существуют ещё ряд несомненных преимуществ использования пуповинной крови.

  1. Это инфекционная безопасность реципиента. От донора через пуповинную кровь не передаются инфекционные заболевания (цитомегаловирус и прочие).
  2. Если её собрали в момент рождения человека, то он сможет её использовать в любой момент для восстановления здоровья.
  3. Использование крови из пупочной вены новорождённых не вызывает этических проблем, так как затем она утилизируется.

Применение стволовых клеток

Для лечения анемии в 1988 году во Франции были впервые применены стволовые клетки

Высокоэффективное лечение стволовыми клетками опухолей, инсультов, инфарктов, травм, ожогов, заставило создавать в развитых странах специальные учреждения (банки) для хранения замороженных стволовых клеток в течение долгого времени.

Схема деления стволовых клеток

В такой коммерческий именной банк крови уже сегодня возможно, по заказу родственников, поместить пуповинную кровь ребенка, с тем, чтобы в случае его травмы, болезни, была возможность использовать собственные стволовые клетки.

Пересадка внутренних органов восстанавливает здоровье человека только в том случае, если она проведена своевременно, и не произошло отторжение органа иммунной системой пациента.

Примерно 75 % пациентов, нуждающихся в пересадке органов, погибает в период ожидания. Стволовые клетки могут стать идеальным источником «запасных частей» для человека.

Уже сегодня – спектр применения стволовых клеток в лечении самых тяжелых заболеваний очень широк.

Восстановление нервных клеток позволяет восстановить капиллярное кровообращение и вызвать рост капиллярной сети на месте поражения. Для лечения повреждённого спинного мозга используют введение нервных стволовых клеток, либо чистые культуры, которые затем превратятся на месте в нервные клетки.

Некоторые формы лейкозов у детей стали излечимы благодаря достижениям биомедицины. Трансплантация гемопоэтических стволовых клеток применяется в современной гематологии, а трансплантация стволовых клеток костного мозга – в широкой клинике.

Исключительно сложны в лечении системные заболевания, вызванные нарушением функций иммунной системы: артриты, рассеянный склероз, красная волчанка, болезнь Крона. Гемопоэтические стволовые клетки применимы и при лечении этих заболеваниях

Имеется практический клинический опыт в применении нейральных стволовых клеток при лечении болезни Паркинсона. Результаты превосходят всякие ожидания.

Мезинхимальные (стромальные) стволовые клетки уже используют в ортопедической клинике несколько последних лет. С их помощью восстанавливают разрушенные суставные хрящи, костные дефекты после переломов.

Кроме того, эти же клетки в последние два-три года используют методом прямого введения в клинике восстановления сердечной мышцы после инфаркта.

С каждым днем пополняется список болезней, которые поддаются лечению стволовыми клетками. И это даёт надежду на жизнь неизлечимым больным.

Список заболеваний, при лечении которых используются стволовые клетки

Доброкачественные заболевания:

  • адренолейкодистрофия;
  • анемия Фанкони;
  • остеопороз;
  • болезнь Гюнтера;
  • синдром Харлера;
  • талассемия;
  • идиопатическая апластическая анемия;
  • рассеянный склероз;
  • синдром Леш-Нихана;
  • амегакариоцитозная тромбоцитопения;
  • синдром Костмана;
  • волчанка;
  • резистентный ювенильный артрит;
  • иммунодефицитные состояния;
  • болезнь Крона;
  • синдром Бара;
  • коллагенозы.

Злокачественные заболевания:

  • неходжкинская лимфома;
  • миелодиспластический синдром;
  • лейкемия;
  • рак молочных желёз;
  • нейробластома.

Чудеса медицинской и эстетической косметологии

Желание человека выглядеть молодо, подтянуто на протяжении десятков лет обусловлено современным темпом жизни. Возможно ли в пятьдесят лет выглядеть так же хорошо как в сорок?

Медицинская косметика, при применении современных биотехнологий, дает такую возможность. Сегодня возможно значительно улучшить тургор, эластичность кожи, избавить человека от экзем и дерматитов.

Стволовые клетки, которые вводят во время мезотерапии, устраняют кожную пигментацию, рубцы, последствий воздействия химических веществ, лазера. Исчезают морщины, пятна после акне, улучшаются тонус кожи.

Кроме того, с помощью мезотерапии решаются проблемы волос, ногтей. Они приобретают здоровый вид, восстанавливается их рост.

Однако, используя высокоэффективные косметологические препараты, следует остерегаться мошенников, рекламирующих препараты, якобы содержащие стволовые клетки.

Стоимость лечения стволовыми клетками

Лечение стволовыми клетками проводится во многих странах, в России в том числе. Здесь она колеблется от 240 000 до 350 000 рублей.

Высокую цену оправдывают высокотехнологичным процессом выращивания стволовых клеток.

В медицинских центрах за такую стоимость вводят пациенту сто миллионов клеток на курс. Если человек более чем зрелого возраста – возможно введение такого количества за одну процедуру.

В стоимость процедур, как правило, не входят манипуляции по получению стволовых клеток. При введении стволовых клеток во время операции – придётся заплатить отдельно за этот вид медицинских услуг.

Мезотерапия сегодня более доступна. Для желающих получить ярко выраженный косметический эффект примерная стоимость одной процедуры обойдется в России от 15 000 до 30 000 рублей. Всего на курс их надо сделать от пяти до десяти.

Предупрежден – значит вооружен

Осознавая блестящее будущее применения новых медицинских технологий, тем не менее, хотелось бы предостеречь от излишнего оптимизма и напомнить о следующем:

  1. Стволовые клетки являются необычным лекарственным средством, действие которого трудно устранить. Дело в том, что стволовые клетки, в отличие от других лекарств, не выводятся из него так же как привычные лекарственные средства. Они содержат живые клетки, и их поведение не всегда бывает предсказуемо. В случае причинения вреда организму пациента, врачам невозможно остановить процесс;
  2. Учёные-медики надеются на то, что побочные эффекты при лечении стволовыми клетками будут минимальными. Но нельзя даже предполагать, что побочного эффекта при лечении не будет. Как любое лекарство, даже аспирин, стволовые клетки в своём применении имеют ограничения и побочные эффекты;
  3. Клинические испытания в ведущих медицинских центрах подтвердили только то, что трансплантация костного мозга пока является единственным методом клеточной терапии;
  4. Применение стволовых клеток не является панацеей для лечения абсолютно всех болезней, хотя и действительно обладают большим потенциалом в лечении многих травм, ожогов, повреждений и заболеваний;
  5. Даже если многие знаменитые люди, спортсмены, политики применяют лечение стволовыми клетками, это не обозначает, что такой метод лечения подойдет всем. Необходимо доверять практикующим врачам.

Бессмертие возможно?

Бессмертие человека возможно – в этом нас убеждают достижения современной медицины.

Фантастические идеи о синтезе человеческих органов уже превращаются в реальность ближайшего будущего. Пройдет десяток лет и искусственные почки, сердце, печень станут доступны каждому человеку. Простые уколы восстановят кожу, омолодят. Главным заслуга в этом будет принадлежать стволовым клеткам.

Источник: https://www.13min.ru/medicina/stvolovye-kletki-i-ix-primenenie/

Стволовые клетки: виды, получение и источники, образование клеток

Стволовые клетки и их применение. Стволовые клетки - свойства, классификация, получение, выращивание и использование

Наука — океан, открытый как для ладьи, так и для фрегата. Один перевозит по нему слитки золота, другой удит в нем сельдей.

Эдуард Булвер-Литтон

Человеческое тело состоит из сотен типов жизненно важных клеток. Эти клетки отвечают за ежедневную поддержку функций организма: сердцебиение, активность мозга, очистку крови, своевременное обновление клеток кожи. Если у животных клеток есть типовое строение, чем же тогда отличаются, к примеру, клетки сердца и клетки печени?

Медицина торжественно обещает человечеству принципиально новый способ омоложения и избавления от смертельных болезней. И имя панацеи — стволовые клетки. Александр Александрович Максимов (1874-1928) — российско-американский гистолог и эмбриолог. Ввел в науку понятие о стволовых клетках. Что же они собой представляют?

Стволовая клетка — это незрелая клетка, способная к самообновлению и развитию в специализированные клетки организма. Миллиарды клеток растущего организма происходят из одной-единственной клетки — зиготы. Она образуется в результате слияния мужской и женской гамет.

Эта единственная клетка содержит не только генетическую информацию, но и предначертанную заранее схему развития. Оплодотворенная яйцеклетка делится и дает жизнь новым клеткам. На эмбриональном уровне эти молодые клетки пока не имеют специальных функций, ведь у зародыша еще не сформированы органы и ткани.

Это эмбриональные стволовые клетки, геном которых находится в «нулевой точке». В них еще нет клеточной специализации, а значит, из такой «заготовки» могут развиться любые клетки.

Так чем же могут быть полезны стволовые клетки? Во-первых, они восстанавливают поврежденные участки органов и тканей.

Получив сигнал о «неполадке», по кровяному руслу стволовые клетки устремляются к пораженному органу.

Прибыв на место, они прикрепляются к месту разрыва или перелома и превращаются в необходимые клетки: костные, мышечные, печеночные, сердечные и даже нервные. Так происходит процесс регенерации тканей.

Человеческий организм содержит примерно 50 миллиардов стволовых клеток, которые регулярно обновляются. С годами количество живых «кирпичиков» сокращается — их работа увеличивается, а заменить их нечем.

Угасать они начинают уже к 20 годам, а в 70 лет их остается совсем мало. Стволовые клетки пожилых людей не так универсальны. Они еще могут превратиться в кровяные клетки, а в нервные — уже нет.

Ученые научились направлять стволовые клетки в нужное русло.

Стволовые клетки по возможности к трансформации подразделяются на:

  • тотипотентные, способные превращаться в любые клетки организма;
  • плюрипотентные, образуют множество различных видов клеток, но не целый организм;
  • мультипотентные, превращаются только в клетки тех тканей, из которых они были взяты;
  • унипотентные, способны дать начало только одному типу клеток.

Какие же источники стволовых клеток используются в этих целях сегодня? Как правило, для «добычи» универсальных клеток используют костный мозг, пуповинную кровь, эмбрионы, ставшие жертвами абортов, и другие части организма человека.

  • Костный мозг. Человек может стать донором стволовых клеток для самого себя. Особую ценность представляют стромальные стволовые клетки. Они способны «забыть» о своей принадлежности к костному мозгу и трансформироваться в клетки костной ткани, хрящей и жира. Стволовые клетки извлекают из костного мозга, наращивают и вводят обратно в организм. Они направляются к «больному месту».
  • Пуповинная кровь. Кровь из пуповины, собранная после рождения ребенка, очень богата стволовыми клетками. Ее помещают в специальное хранилище — криобанк — и используют в дальнейшем для восстановления практически любой ткани и органа. Американским ученым удалось получить стволовые клетки из человеческой плаценты. Оказалось, что там их количество в 10 раз больше, чем в пуповинной крови. Такие клетки способны преобразовываться в кожные, кровяные, мышечные и нервные.
  • Абортивный материал. Эмбрионы 9-12 недель беременности — источник фетальных стволовых клеток. Существуют юридические и этические аспекты, окутывающие этот способ сбора стволовых клеток ореолом противоречий. Такие клетки могут вызвать отторжение трансплантата. В случае недобросовестности специалистов, не проверивших биологический материал, пациент может быть заражен вирусным гепатитом, СПИДом и цитомегаловирусом.

ИНТЕРЕСНЫЕ ЦИФРЫ

В организме новорожденного младенца на 1 стволовую клетку приходится 10 тысяч других. В возрасте 20-25 лет остается 1 стволовая клетка на 100 тысяч, а в 50 лет — на 500 тысяч.

МИКРООКРУЖЕНИЕ СТВОЛОВОЙ КЛЕТКИ

Термин «ниша стволовой клетки» в 1978 году предложил Р. Скофилд. Так он назвал микроокружение стволовой клетки. Ниша — это связующее звено контроля и регуляции между клеткой и организмом. Ее функции:

  • обеспечение стволовой клетки факторами, необходимыми для ее жизнедеятельности;
  • взаимный контроль и обмен информацией между клетками, координация их действий;
  • координация между различными популяциями клеток, регулирование их ориентации и местоположения.

ОДИН В ПОЛЕ НЕ ВОИН

Несмотря на амбиции, стволовые клетки не справятся с возлагаемыми на них задачами в одиночку. Как в человеческом обществе существует множество профессий, клетки внутри нас тоже трудятся во благо организма.

Костный мозг — кроветворный орган, расположенный в губчатых и трубчатых костях. Его населяют различные виды клеток. Если посмотреть на срез костного мозга в микроскоп, в нем можно увидеть участки кости, в которых представлены клетки костной ткани.

Также обнаруживаются наполненные кровью синусоиды. Рядом с сосудами расположены нервные волокна. Здесь же находятся крупные жировые клетки, количество которых увеличивается с возрастом.

Но так как главной функцией костного мозга является производство крови, его основную массу составляют клетки крови на разных стадиях трансформации. Среди них можно выделить гемопоэтические стволовые клетки (ГСК).

Это примитивные клетки, дающие начало всем клеткам крови, они способны поддерживать постоянное количество на протяжении всей жизни организма.

Уникальным свойством всех стволовых клеток является способность к самообновлению. Так называют симметричное деление с образованием идентичных копий материнской клетки.

Так, гемопоэтическая стволовая клетка может практически бесконечно штамповать собственные копии и не погибать. Часть стволовых клеток находится в состоянии покоя: они неактивны и не участвуют в клеточном цикле.

Но проснувшись, такая стволовая клетка делает важный выбор.

Если клетка решила превратиться в специализированную клетку, она приступает к асимметричному делению. В результате образуется «выбравший свой путь» предшественник.

Каким же образом стволовая клетка решает, оставаться ей незрелой или повзрослеть? И как она выбирает будущую профессию? Важную роль в выборе играет окружение стволовой клетки. В первую очередь, это различные виды клеток, формирующие нишу. Например, одни «соседи» держат клетку в состоянии покоя, в то время как другие стимулируют ее на трансформацию.

Вместе с окружающими клетками на ГСК воздействуют растворимые вещества — цитокины и ростовые факторы.

Часть из них вырабатывается клетками ниши, другие синтезируются в других органах, например в почках и паращитовидной железе. Некоторые вещества продляют состояние покоя клетки, способствуя ее самообновлению.

Другие заставляют задуматься о выборе будущей профессии. Также в регуляции участвует нервная система, передавая сигналы о ситуации в организме.

Выбор профессии — непростой процесс, и огромную роль в нем играют личные предпочтения и склонности. У стволовой клетки богатый и сложный внутренний мир, который представлен транскрипционными факторами. Именно их взаимодействия приводят в конечном итоге к принятию решения.

Источник: https://estestvoznanye.ru/stvolovye-kletki

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.