Ембріональні стовбурові клітини (ЕСК) є класичними стовбуровими клітинами, оскільки вони здатні до нескінченного самооновлення та мають мультипотентний диференціювальний потенціал. Їх джерелом зазвичай є первинні статеві клітини, внутрішня клітинна маса бластоцисти чи окремі бластомери зародків 8-клітинної стадії, і навіть клітини морули пізніших стадій.

Ембріональним стовбуровим клітинам властива найбільша з усіх категорій стовбурових клітин тіломеразна активність, яка забезпечує їм здатність до безпрецедентного самооновлення (більше 230 клітинних подвоєння в пробірці; тоді як диференційовані клітини діляться приблизно 50 разів протягом життя).

У лабораторних умовах ці клітини здатні диференціюватися у різні типи як ембріональних клітин, і клітин дорослого організму. Вони мають нормальний каріотип і в контрольованих умовах можуть бути клоновані і багаторазово відтворені без зміни їх властивостей.

Дослідження показали, що трансплантація ЕСК ефективна для лікування патологій, в основі яких лежить порушення функцій або загибель спеціалізованих типів клітин. Так, хвороба Паркінсона, що викликається прогресивною дегенерацією та втратою дофамін-продукуючих нейронів певної зони головного мозку, може успішно лікуватися за допомогою інтрацеребральної ін'єкції ембріональних нейронів. Також при цукровому діабеті I типу (що викликається порушенням роботи острівцевих клітин підшлункової залози) імплантація печінку острівцевих клітин підшлункової залози призводить до нормалізації рівня глюкози. За допомогою трансплантації ЕСК піддаються лікуванню та інші важковиліковні захворювання – наприклад, м'язова дистрофія Дюшенна, дегенерація клітин Пуркіньє. Трансплантація ЕСК ефективна і у разі травм – зокрема травм спинного мозку.

На перший погляд, ЕСК найбільше підходять для використання в репаративній медицині. Однак добре відомо, що при трансплантації в організм ЕСК здатні породжувати новоутворення – тератоми. Тому перед застосуванням ЕСК у клітинній терапії необхідно провести їх диференціювання в потрібному напрямку та прибрати з популяції ЕСК клітини, що потенційно здатні призвести до утворення тератом. Ще одна проблема, яку доводиться долати при використанні ЕСК – необхідність так чи інакше забезпечити їхню гістосумісність з організмом реципієнта. Нарешті, важко залишити поза увагою етичну бік використання клітин ембріонів людини щоб одержати ЭСК.

Стовбурові клітини дорослого організму

Стовбурові клітини присутні в багатьох органах і тканинах дорослих ссавців: у кістковому мозку, крові, скелетних м'язах, зубній пульпі, печінці, шкірі, шлунково-кишковому тракті, підшлункову залозу. Більшість цих клітин слабко охарактеризовано. У порівнянні з ЕСК, стовбурові клітини дорослого організму мають меншу здатність до самопідтримання, і хоча вони диференціюються в безліч клітинних ліній, але не мають мультипотентності. Тіломірна активність і, відповідно, проліферативний потенціал у стовбурових клітин дорослого організму високі, але все-таки нижче, ніж у ЕСК.

Передбачається, що найменш диференційовані стволові клітини знаходяться в організмі в стані спокою. У разі потреби запускається незворотний процес їхнього поетапного дозрівання у певному напрямку диференціювання.

Стовбурові кровотворні клітини

Зі стовбурових клітин дорослого організму найбільш добре охарактеризовані стовбурові кровотворні клітини (СКК). Це клітки мезодермального походження. Вони дають початок усім видам кровотворних та лімфоїдних клітин. У нормі кровотворення в організмі, мабуть, підтримується в основному за рахунок невеликого числа відносно змінних клітинних клонів, що постійно змінюється. In vitro стовбурові кровотворні клітини за певних умов здатні до самопідтримання і можуть бути простимульовані до диференціювання у напрямку тих самих клітинних ліній, що й in vivo.

Вже кілька десятків років тканини кісткового мозку успішно застосовують для лікування різних захворюванькрові (наприклад, лейкозів), а також радіаційних уражень організму, відновлюючи з їх допомогою порушені функції кровотворних та лімфоїдних органів. Для цього зазвичай проводиться трансплантація кісткового мозку; Останнім часом використовується і пуповинна кров. Населення СКК служить потенційним джерелом для попередників ендотеліальних клітин, що робить можливим застосуванняСКК для лікування ішемічної хворобита інфаркту міокарда.

Стовбурові клітини нервової тканини

Ще одна категорія клітин, яка зараз інтенсивно вивчається, - це стовбурові клітини нервової тканини (СКНТ). Ці клітини спочатку було знайдено у субвентрикулярній зоні ембріонального головного мозку. Донедавна вважалося, що головний мозок дорослого організму не містить стовбурових клітин. Проте експерименти на гризунах та приматах, а також клінічні випробування із залученням волонтерів показали, що СКНТ продовжують бути присутніми і у дорослому головному мозку. In vitro стовбурові клітини нервової тканини можуть бути «націлені» як на проліферацію, так і на диференціювання в різні типи нейронів та клітини глії (опорні та захисні клітининервової тканини). Як ембріональні СКНТ, так і СКНТ дорослого організму, що трансплантуються в головний мозок, можуть генерувати нейрональні та гліальні клітини. Хоча невідомо, якою є тривалість самооновлення стовбурових клітин нервової тканини, в лабораторних умовах їх можна культивувати протягом тривалого періоду.

Стромальні клітини-попередники та мезенхімальні стовбурові клітини

Стромальні клітини-попередники та мезенхімальні стовбурові клітини (МСК) були відкриті близько 30 років тому. Це свого роду універсальні клітини, що містяться у кістковому мозку, у своєрідному депо, де вони зберігаються «про запас». Вони здатні до інтенсивної проліферації, можуть диференціюватися в багатоклітинні типи та трансплантабельні in vivo. При необхідності вони надходять у пошкоджений орган або тканину та перетворюються на потрібні спеціалізовані клітини.

In vitro чисельність мезенхімальних стовбурових клітин може збільшуватись у 100000 разів протягом 6–8 тижнів, при цьому вони залишаються у недиференційованому стані. Кожна колонія стромальних клітин є клоном, тобто утворюється шляхом проліферації однієї клітини, яка була названа клітиною клітин фібробластів (КОК-Ф). У тварин та людини у фізіологічних умовах величина ефективності клонування КОК-Ф колоній залишається відносно стабільною та є важливим параметром скелетного статусу, що вказує на роль КОК-Ф у патофізіології дефектів кістки та кісткового мозку.

Отримано багато даних про те, що на противагу кровотворним стовбуровим клітинам кістковомозкові КОК-Ф є місцевою популяцією, тобто не мігрують з однієї частини організму в іншу і, відповідно, не приживаються при інфузії. Шкода, якщо ця проблема не знайде свого вирішення - адже для лікування таких поширених кісткових захворювань, як остеопороз чи незавершений остеогенез, коли не можна трансплантувати генетично змінені стромальні клітини у всі області уражень, можливість доставки через циркулюючу систему виглядає дуже бажаною. Загалом питання про можливість міграції стромальних клітин, а також про фактори, що сприяють їй, залишається відкритим.

Стромальні клітини-попередники виконують також дуже важливу роль, забезпечуючи специфічне мікрооточення, необхідне для проліферації та диференціювання гемопоетичних та імунокомпетентних клітин на території кровотворних та лімфоїдних органів. Таким чином, "коригування" порушень мікрооточення в принципі може проводитися саме через цю категорію клітин.

Значний інтерес для клінічного застосуванняявляють собою мезенхімальні стовбурові клітини, які входять до складу популяції стромальних клітин-попередників (або колоноутворюючих клітин стромальних фібробластів - КОК-Ф) кісткового мозку. Їх використання почалося з успішного лікування кісткових переломів, що незросли, розмноженими в культурах аутологічними стромальними клітинами кісткового мозку. Досі репарація кісткової та хрящової тканини залишається однією з найважливіших областей застосування МСК. За допомогою трансплантації цих клітин вдалося досягти успіхів у лікуванні важкого контингенту хворих з хибними суглобами, незрослими переломами та хронічним остеомієлітом, остеоартритом. Принципи застосовуваних при цьому біотехнологічних методів є універсальними і можуть використовуватися також для лікування хворих з дефектами кісткової тканини різної локалізації(Травматологія, ортопедія, нейрохірургія, черепно-лицьова хірургія, стоматологія-імплантологія).

Як можливі носії рекомбінантної ДНК, мезенхімальні стовбурові клітини також є досить привабливим об'єктом для генної інженерії, для лікування ряду дегенеративних і спадкових захворювань.

Клітини кісткового мозку та МСК можуть бути використані і в терапії ішемічної хвороби серця, уражень кінцівок та головного мозку, а також для лікування інфарктів міокарда. Це ще одна область застосування МСК, яка знаходиться на стадії клінічних випробувань. У лабораторних дослідженнях, проведених на тваринах, і при лікуванні інфарктів міокарда у людей, кістково-мозкові СК трансплантувалися в область інфаркту або прямою ін'єкцією, або за допомогою внутрішньосудинного введення. Внаслідок цього вдалося досягти реального зменшення зони інфаркту. Однак перш, ніж терапія СК дорослого організму здійснюватиметься в повному обсязі, необхідне додаткове проведення клінічних випробувань та добре спланованих клінічних досліджень, які дозволять зробити остаточний висновок про безпеку та ефективність запропонованого методу.

Особливий інтерес становлять перші дані, що показують можливість використання кістковомозкових стромальних клітин при репараційних процесах у шкірі. Зокрема дослідження показують, що після внутрішньошкірного введення стромальних клітин кісткового мозку регенерація пошкодженої шкірної тканини йшла більш впорядковано з меншими. небажаними наслідками, До яких відноситься утворення рубця.

Треба відзначити, що для успіху лікування ключовим моментомзалишається правильний вибір методу трансплантації СК. У ряді лабораторій зараз працюють також над покращенням способів очищення популяцій СК та збагачення їх ранніми попередниками, щоб створити умови для більш ефективної клітинної терапії. Згідно спільну думку, потрібні також подальші лабораторні дослідження для вивчення феномену пластичності стовбурових клітин, а також багатьох інших аспектів.

Як бачимо, зі стовбуровими клітинами пов'язано багато надій та очікувань. Можливо, вже не за горами час, коли відкриті властивості стовбурових клітин та ті, що знаходяться сьогодні для нас поки що за сімома печатками, створять нові перспективи для лікування низки серйозних захворювань.

Чим унікальні стовбурові клітини

У процесі розвитку ембріона людини відбувається ряд ключових подій: за заплідненням яйцеклітини слідує т.з. дроблення, суть якого зводиться до швидкого накопичення тотипотентного (тобто здатного до створення цілого організму, повторення ембріогенезу з однієї клітини) клітинного матеріалу.

Приблизно після 12 клітинних поділівцей процес різко уповільнюється, і порушується синхронність поділів. Починається транскрипція геному зародка, тобто реалізація спадкової інформації. Ця зміна, відома як перехід до середньої бластулі, ймовірно, відображає виснаження певного компонента материнського походження, який використовується для зв'язування з ДНК, що знову синтезується.

Транскрипція завершується тим, що у цитоплазмі цих унікальних первинних клітин накопичується інформація у формі матричних РНК, яка визначає подальший внутрішньоутробний розвиток. Реалізація інформації здійснюється в кінцевому підсумку шляхом міграції, спеціалізації клітин та формування основних зародкових листків - ектодерми (джерело клітин шкіри, ЦНС тощо), мезодерми (джерело клітин м'язів, кісток, крові тощо) та ентодерми (джерело клітин залоз, ШКТ та ін.), що відбувається в процесі т.з. гаструляції.

Починаючи з цього моменту, у кожній тканині зберігаються обмежені кількості неспеціалізованих клітин. Такі клітини називають стовбуровими клітинами або клітинами-попередниками, їх основна функція – управління процесом створення організму загалом, перенесення та реалізація спадкових програм.

Стовбурові клітини – це недиференційовані, незрілі клітини ембріона, плода, новонародженого чи дорослого організму, здатні до самооновлення та диференціювання у різні типи тканин та органів. В організмі дорослої людини вони виконують роль «машин регенерації», їх мета – підтримання морфофункціональної сталості тканини, вони мають менший потенціал, ніж на початку ембріогенезу, але здатні ефективно замінювати пошкоджені елементи спеціалізованої тканини в необхідному обсязі. Практично для кожного типу тканин існують власні клітини-попередники (предиференційовані клітини). Справжні плюрипотентні (здібні до диференціювання в клітини різних тканин різних зародкових листків) клітини в нормальних умовах в організмі зустрічаються вкрай рідко, їх виділення з дорослого організму теперішній моментбез застосування методик клонування неможливо.

У процесі старіння кількість спочатку закладеної регенераційної інформації в клітинах стрімко знижується, зменшується кількість самих стовбурових клітин. Виснажена репараційна система стає малоефективною - виникає ряд захворювань, асоційованих зі старінням: в'яне шкіра, знижується еластичність хрящів, щільність кісток, ушкоджується ендотелій судин - погіршується кровопостачання, поступово всі тканини організму потрапляють в умови зниженого постачання киснем, прискорюються процеси заміщення. сполучні стромальні тканини. Вплив низки інфекцій, реалізація вроджених, спадкових та мультифакторіальних захворювань, хронічні інтоксикації (у тому числі алкогольні), травми також призводять до подібних наслідків – організм виявляється нездатним впоратися з наростаючим потоком проблем та поступово гине.

Успіх трансплантації органів та тканин людини відкрив нову еруу медицині – продемонстровано принципову можливість заміни дефектних тканин та органів пацієнта на донорські, здорові. На жаль, трансплантація органів залишається малодоступною, супроводжується складними оперативними втручаннями та потребує постійної імуносупресії у великому обсязі.

Вчені всього світу інтенсивно працюють над проблемою лабораторного отримання клітин-попередників з метою їхньої подальшої імплантації для заміщення загиблих тканин, що, на думку медичного наукового співтовариства, може стати альтернативою трансплантації органів. У 1998 році американським вченим Джону Герхарту та Джеймсу Томпсону вперше в лабораторних умовах вдалося отримати і наростити культури ембріональних стовбурових клітин та статевих прогеніторних клітин, здатних повністю повторити ембріогенез. Таким чином, у людства з'явилася реальна можливість у лабораторних умовах вирощувати необхідну кількість «запчастин» для організму і тим самим коригувати наслідки низки хронічних і гострих захворювань. Дм. Шаменків, к.м.н.

Пластичність стовбурових клітин

До недавнього часу вважалося, що органоспецифічні стовбурові клітини можуть диференціюватися тільки клітини відповідних органів. Однак, за даними, це не так: існують органоспецифічні стовбурові клітини дорослих тварин, які здатні до диференціювання в клітини органів, відмінних від органів походження стовбурових клітин, навіть якщо вони онтогенетично належать до різних зародкових листків. Ця властивість стовбурових клітин отримала назву пластичності. Так, існує багато даних, що МСК кісткового мозку мають широку пластичність і здатні давати початок деяким елементам нервової тканини, кардіоміоцитам, епітеліальних клітин, гепатоцитів

Альтернативна гіпотеза феномена пластичності полягає в тому, що мультипотентні стовбурові клітини і після народження присутні в різних органах і стимулюються до специфічної проліферації та диференціювання у відповідь на локальні фактори, представлені тим органом, який рекрутовані стовбурові клітини. Також є припущення, що стовбурові клітини рекрутуються у пошкоджені органи і вже там реалізують свої властивості пластичності, тобто диференціюються в потрібному для їхнього відновлення напрямку.

Разом з тим не можна не відзначити, що ряд вчених ставить під сумнів саму концепцію пластичності стовбурових клітин, вказуючи на те, що відповідні експерименти були виконані на чистих популяціях тканинноспецифічних стовбурових клітин.

Словник

Диплоїдна клітина(від грец. diplуos - подвійний та еidos - вид) - клітина з двома гомологічними (подібними) наборами хромосом. Диплоїдні всі зиготи і, як правило, клітини більшості тканин тварин і рослин, крім статевих клітин.

Диференціювальний потенціал- Здатність до перетворення на різноманітні клітини організму.

Каріотип(від грец. karion - горіх і typos - відбиток, форма) - типова для виду сукупність морфологічних типів хромосом (форма, розмір, деталі будови, число і т. д.). Важливою є генетична характеристика виду, що лежить в основі. Для визначення каріотипу використовують мікрофотографію хромосом клітин, що діляться.

Мезодерма- Середній зародковий листок у більшості багатоклітинних тварин та людини. З нього розвиваються органи крово- та лімфоутворення, органи виділення, статеві органи, м'язи, хрящі, кістки та ін.

Мультипотентність- Здатність до диференціювання в межах одного зародкового листка.

Плюрипотентність- Здатність до диференціювання різних тканин різних зародкових листків.

Поліпотентність- здатність геному стовбурових клітин дорослого організму змінювати профіль диференціювання при трансплантації у нову тканину реципієнта.

Строма(від грецьк. stroma - підстилка) - основна опорна структура органів, тканин та клітин живих організмів та рослин.

Стромальні клітини- клітини сполучнотканинної опорної структуриоргану.

Теломери- спеціалізовані ДНК-білкові структури, що знаходяться на кінцях лінійних хромосом еукаріотів.

Тіломірна активність- активність теломерази, ферменту, який з допомогою особливого механізму синтезує теломерную ДНК, і цим впливає зростання клітин. Висока активністьтеломерази властива статевим і стовбуровим клітинам. Щойно стовбурові клітини починають диференціюватися, теломеразная активність падає, які теломери починають коротшати.

Тератома(від грец. tеratos - виродок) - доброякісна пухлина, спричинена порушенням ембріонального розвитку. Як правило, складається з м'язової, нервової та ін тканин.

Тотипотентність- Здатність до створення цілого організму, повторення ембріогенезу з однієї клітини.

Фібробласти(від лат. fibra - волокно і blastуs - паросток) - основна клітинна форма сполучної тканинитварин та людини. Фібробласти утворюють волокна та основну речовину цієї тканини. При травмі шкіри вони беруть участь у закритті ран та утворенні рубців.

Ектодерма- Зовнішній зародковий листок багатоклітинних тварин. З ектодерми утворюються шкірний епітелій, нервова система, органи почуттів, передній та задній відділи кишечника тощо.

Ентодерма- Внутрішній зародковий листок багатоклітинних тварин. З ентодерми утворюються епітелій кишечника та пов'язані з ним залози: підшлункова залоза, печінка, легені тощо.

Які бувають стовбурові клітини?

Про стовбурові клітини написано багато як пізнавальних, так і глибоко наукових статей. Однак необхідно торкнутися цього питання ще раз і нагадати читачеві про основні види стовбурових клітин. Для простоти частина матеріалу взята з відкритого джерела Вікіпедія.

Класифікація стовбурових клітин

Стовбурові клітини можна розділити на три основні групизалежно від джерела їх отримання: ембріональні, фетальні та постнатальні (стволові клітини дорослого організму).

Ембріональні стовбурові клітини (ЕСК) утворюють внутрішню клітинну масу (ВКМ), або ембріобласт, ранній стадіїрозвитку ембріона Вони є плюрипотентними. Важливим плюсом ЕСК є те, що вони не експресують HLA (human leucocyte antigens), тобто не виробляють антигени тканинної сумісності. Кожна людина має унікальний набір цих антигенів, і їхня розбіжність у донора та реципієнта є найважливішою причиною несумісності при трансплантації. Відповідно, шанс того, що донорські ембріональні клітини будуть відкинуті організмом реципієнта, дуже невисокий. Слід зазначити, що клінічні випробування із застосуванням диференційованих дериватів (похідних клітин) ЕСК вже розпочато. Для отримання ЕСК у лабораторних умовах доводиться руйнувати бластоцисту, щоб виділити ВКМ, тобто руйнувати ембріон. Тому дослідники вважають за краще працювати не з ембріонами безпосередньо, а з готовими раніше виділеними лініями ЕСК.

Клінічні дослідження з використанням ЕСК зазнають особливої ​​етичної експертизи. У багатьох країнах дослідження ЕСК обмежені законодавством.

Одним із головних недоліків ЕСК є неможливість використання аутогенного, тобто власного матеріалу, при трансплантації, оскільки виділення ЕСК з ембріона несумісне з його подальшим розвитком.

Фетальні стовбурові клітини

Фетальні стовбурові клітини одержують із плодового матеріалу після аборту (зазвичай термін гестації, тобто внутрішньоутробного розвитку плода, становить 9-12 тижнів). Природно, вивчення та використання такого біоматеріалу також породжує етичні проблеми. У деяких країнах, наприклад, в Україні та у Великій Британії, продовжуються роботи з їх вивчення та клінічного застосування. Наприклад, британська компанія ReNeuron досліджує можливості використання фетальних стовбурових клітин для терапії інсульту.

Постнатальні стовбурові клітини

Незважаючи на те, що стовбурові клітини зрілого організму мають меншу потентність у порівнянні з ембріональними і фетальними стовбуровими клітинами, тобто можуть породжувати меншу кількість різних типівклітин, етичний аспект їх дослідження та застосування не викликає серйозної полеміки.

Крім того, можливість використання аутогенного матеріалу забезпечує ефективність та безпеку лікування. Стовбурові клітини дорослого організму можна поділити на три основні групи: гемопоетичні (кровотворні), мультипотентні мезенхімальні (стромальні) та тканинно-специфічні клітини-попередниці. Іноді в окрему групувиділяють клітини пуповинної крові, оскільки вони є найменш диференційованими з усіх клітин зрілого організму, тобто мають найбільшу потентність.

Пуповинна кров в основному містить гемопоетичні стовбурові клітини, а також мультипотентні мезенхімальні, але в ній присутні інші унікальні різновиди стовбурових клітин, за певних умов здатні диференціюватися в клітини різних органівта тканин.

Гемопоетичні стовбурові клітини

Гемопоетичні стовбурові клітини (ДСК)- мультипотентні стовбурові клітини, що дають початок усім клітинам крові мієлоїдного (моноцити, макрофаги, нейтрофіли, базофіли, еозинофіли, еритроцити, мегакаріоцити та тромбоцити, дендритні клітини) та лімфоїдних рядів (Т-лімфоцити).

Визначення гемопоетичних клітин було ґрунтовно переглянуто протягом останніх 20 років. Гемопоетична тканина містить клітини з довгостроковими та короткостроковими можливостями до регенерації, включаючи мультипотентні, олігопотентні та клітини-попередники. Мієлоїдна тканина містить одну ГСК на 10 000 клітин. ГСК є неоднорідною населенням.

Розрізняють три субпопуляції ГСК відповідно до пропорційного відношення лімфоїдного потомства до мієлоїдного (Л/М). У мієлоїдно орієнтованих ГСК низьке Л/М співвідношення (>0,<3), у лимфоидно ориентированных — высокое (>10). Третя група складається із «збалансованих» ГСК, для яких 3 ≤ Л/M ≤ 10. В даний час активно досліджуються властивості різних групГСК, проте проміжні результати показують, що тільки мієлоїдно орієнтовані та «збалансовані» ГСК здатні до тривалого самовідтворення.

Крім того, експерименти трансплантації показали, що кожна група ГСК переважно відтворює свій тип клітин крові, що дозволяє припустити наявність успадкованої епігенетичної програми для кожної субпопуляції.

До початку використання пуповинної крові основним джерелом ГСК вважався кістковий мозок. Це джерело і сьогодні досить широко використовується у трансплантології. ГСК розташовуються в кістковому мозку у дорослих, включаючи стегнові кістки, ребра, мобілізації грудини та інші кістки. Клітини можуть бути отримані безпосередньо зі стегна за допомогою голки та шприца, або з крові після попередньої обробки цитокінами, включаючи G-CSF (гранулоцитарний колонієстимулюючий фактор), що сприяє вивільненню клітин з кісткового мозку.

Другим, найважливішим і найперспективнішим джерелом ГСК є пуповинна кров. Концентрація ГСК у пуповинній крові вдесятеро вища, ніж у кістковому мозку. Крім того, це джерело має низку переваг. Найважливіші з них:

• Вік. Пуповинна кров збирається насправді ранньому етапіжиття організму. ГСК пуповинної крові максимально активні, оскільки не піддавалися негативному впливудовкілля (інфекційні захворювання, нездорове харчування тощо. буд.). ГСК пуповинної крові здатні створити велику клітинну популяцію у короткий термін.
• Сумісність. Використання аутологічного матеріалу, тобто власної пуповинної крові гарантує 100% сумісність. Сумісність із братами та сестрами становить до 25 %, як правило, можливе також використання пуповинної крові дитини для лікування інших близьких родичів. Для порівняння, ймовірність знаходження відповідного донора стовбурових клітин - від 1:1000 до 1:1000000.

Мультипотентні мезенхімальні стромальні клітини

Мультипотентні мезенхімальні стромальні клітини (ММСК) - мультипотентні стовбурові клітини, здатні диференціюватися в остеобласти (клітини кісткової тканини), хондроцити (хрящові клітини) та адипоцити ( жирові клітини), кардіоміоцити, нервова тканина, гепатоцити. Властивості ММСК постійно вивчаються і з кожним роком відкриваються нові можливості перетворення цих клітин інші типи клітин і тканин.

Попередниками ММСК в ембріогенний період розвитку є мезенхімальні стовбурові клітини (МСК). Вони можуть бути виявлені в місцях поширення мезенхіми, тобто зародкової сполучної тканини.

Основним джерелом ММСК є кістковий мозок. Крім того, вони виявлені в жировій тканині та ряді інших тканин з хорошим кровопостачанням. Існує ряд доказів того, що природна тканинна ніша ММСК розташована периваскулярно навколо кровоносних судин. Крім того, ММСК були виявлені в пульпі молочних зубів, амніотичної (навколоплідної) рідини, пуповинної крові та сторожовому колодці. Ці джерела досліджуються, але рідко застосовуються практично.

Наприклад, виділення молодих ММСК із сторожового колодця є вкрай трудомістким процесом, оскільки клітини в ньому також розташовуються периваскулярно. У 2005-2006 роках фахівці з ММСК офіційно визначили низку параметрів, яким повинні відповідати клітини, щоб зарахувати їх до популяції ММСК. Було опубліковано статті, в яких представлено імунофенотип ММСК та напрямки ортодоксального диференціювання. До них відноситься диференціювання в клітини кісткової, жирової та хрящової тканин.

Було проведено низку експериментів з диференціювання ММСК у нейроноподібні клітини, але дослідники, як і раніше, сумніваються, що отримані нейрони є функціональними. Експерименти також проводяться в галузі диференціювання ММСК у міоцити – клітини м'язової тканини. Найважливішою та найперспективнішою областю клінічного застосування ММСК є котрансплантація спільно з ГСК з метою поліпшення приживлення зразка кісткового мозку або стовбурових клітин пуповинної крові.

Численні дослідження показали, що ММСК людини можуть уникати відторгнення при трансплантації, вступати у взаємодію з дендритними клітинами та Т-лімфоцитами та створювати імуносупресивне мікросередовище за допомогою вироблення цитокінів.

Було доведено, що імуномодулюючі функції ММСК людини підвищуються, коли їх пересаджують у запалене середовище підвищеним рівнемгамма-інтерферону. Інші дослідження суперечать цим висновкам, що з гетерогенної природою ізольованих МСК і значними відмінностями між ними, залежно від способу культивування.

Тканеспецифічні прогеніторні клітини

Тканеспецифічні прогеніторні клітини (клітини-попередниці) - малодиференційовані клітини, які розташовуються в різних тканинах та органах і відповідають за оновлення їх клітинної популяції, тобто заміщають загиблі клітини. До них, наприклад, відносяться міосателітоцити (попередники м'язових волокон), клітини-попередниці лімфо- та мієлопоезу. Ці клітини є оліго- та уніпотентними та їхня головна відмінність від інших стовбурових клітин у тому, що клітини-попередниці можуть ділитися лише певну кількість разів, у той час як інші стовбурові клітини здатні до необмеженого самооновлення. Тому їх приналежність до істинно стовбурових клітин піддається сумніву. Окремо досліджуються нейральні стовбурові клітини, які також відносяться до групи тканеспецифічних. Вони диференціюються в процесі розвитку ембріона та в плодовий період, внаслідок чого відбувається формування всіх нервових структурмайбутнього дорослого організму, включаючи центральну та периферичну нервові системи. Ці клітини були виявлені і в ЦНС дорослого організму, зокрема, в субепендимальній зоні, в гіпокампі, нюховому мозку і т. д. Незважаючи на те, що більшість загиблих нейронів не заміщається, процес нейрогенезу у дорослій ЦНС все-таки можливий за рахунок нейральних стовбурових клітин, тобто популяція нейронів може «відновлюватися», проте це відбувається в такому обсязі, що не позначається на результатах патологічних процесів.

Крім вищезгаданих типів стовбурових клітин із традиційних джерел останнім часом з'явилося нове джерело – це індуковані плюрипотентні стовбурові клітини (induced pluripotent stem cells, iPSC або iPS).

Цей абсолютно новий типвдалося отримати з клітин різних тканин (насамперед фібробластів) за допомогою їхнього перепрограмування методами генетичної інженерії.

У ранніх роботах iPS намагалися отримати шляхом злиття «дорослих» клітин із ЕСК. У 2006 р. були отримані iPS зі сперматогоніїв мишей та людей.

У 2008 р. були розроблені методи перепрограмування «дорослих» клітин шляхом введення в них «ембріональних» генів (насамперед генів транскрипційних факторів Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc та Nanog) за допомогою аденовірусів та інших векторів». перепрограмування може індукуватись тимчасовою експресією введених генів, без їх вбудовування в геном клітин. Перепрограмування клітин з метою перетворення їх на iPS було визнано журналом Science головним науковим проривом 2008 р.

У 2009 році було опубліковано роботу, в якій за допомогою методу тетраплоїдної комплементації вперше було показано, що iPS можуть давати повноцінний організм, у тому числі і його клітини зародкового шляху. iPS, отримані з фібробластів шкіри мишей за допомогою трансформації за допомогою ретровірусного вектора, в деякому відсотку випадків дали здорових дорослих мишей, які були здатні нормально розмножуватися. Таким чином, вперше були отримані клоновані тварини без домішки генетичного матеріалу яйцеклітин стандартною процедуроюклонування мітохондріальної ДНК передається потомству від яйцеклітини реципієнта).

Синья Яманака - японський вчений, професор Інституту передових медичних наук(Institute for Frontier Medical Sciences) в Університеті Кіото, директор Центру з дослідження та застосування iPS-клітин (CiRA) Університету Кіото, провідний дослідник Інституту серцево-судинних захворюваньГладстон, Сан-Франциско.

Лауреат Нобелівської премії з фізіології та медицини 2012 року.

У 2006 році вперше у світі отримав індуковані плюрипотентні стовбурові клітини (iPS-клітини), завдяки чому набув всесвітньої популярності, а в 2012 році отримав за ці роботи спільно з англійським вченим Джоном Гердоном нобелівську премію з фізіології чи медицини.

Закінчуючи короткий оглядтипів стовбурових клітин слід зазначити, що у клінічній практиці для лікування захворювань застосовуються не всі види клітин та не для будь-яких захворювань.

Найбільш «безпечними» для застосування в медичної практикивважаються аутологічні (Власні) клітини пацієнта, отримані з жирової тканини, кісткового мозку або пуповинної крові, інші типи клітин проходять різні стадіїклінічних випробувань і, ймовірно, незабаром займуть своє місце в арсеналі лікувальних інструментів клітинної терапії.

Минуло близько півстоліття з того часу, коли провідні школи вітчизняної гематології вперше опублікували дані про «вічні» клітини, що дають життя всьому організму і підтримують його від початку до кінця. Але рівень наукових знань та технічного оснащення лабораторій на той час не дозволив зробити наступний крок на шляху дослідження цих загадкових клітин. Їхній час настав лише на початку 90-х років, коли вчені США повторно «відкрили» стовбурові клітини спочатку в кістковому мозку, а потім і в усіх органах і тканинах вищих тварин. Коли ж широкому загалу стало відомо, що стовбурові клітини можуть бути внесені в організм штучно, то вчений світ загудів, як розтривожений вулик, а підприємці від медицини негайно приступили до освоєння цієї галузі. Що ж таке стовбурові клітини? Пояснити це можна так: стовбуровими клітинами називають універсальні клітини організму, здатні за певних умов розвинутись у будь-який вид тканини та сприяти утворенню будь-якого органу – печінки, нирок, серця, мозку тощо.

Звідки вони беруться? Відомо, що кожна людина походить від з'єднання яйцеклітини та сперматозоїда. Тобто походження всього того, що у нас є, ми завдячуємо двом клітинам, які об'єдналися в одну – зиготу. Саме вона ділиться і дає початок клітинам, що не мають інших функцій, крім передачі генетичного матеріалу наступні клітинні покоління. Це ембріональні стовбурові клітини. З них розвиваються решта високодиференційованих клітин організму. Після «розподілу обов'язків» ці клітини закриваються для подальшої зміни і можуть бути доступні тільки для «читання», причому кожна у певному форматі: нервова клітина – це лише нервова клітина, яка нездатна брати участь у створенні епітеліальної тканиниабо входити до складу міокарда тощо. У той же час деяким стовбуровим клітинам вдається все ж таки вислизнути від визначеності і залишитися доступними для подальшої зміни тільки у разі крайньої необхідності.

Таким чином, стволові клітини – це універсальний будівельний матеріал, з якого виростає все, що завгодно. Поки людському організму добре, стовбурові клітини вільно і незалежно «блукають» його просторами. Але як тільки стовбурові клітини отримують генетичний сигнал (неполадка, пошкодження тканини або органу), вони по кров'яному руслу спрямовуються до ураженого органу, знаходять будь-яке пошкодження і перетворюються на місці на необхідні організму клітини - кісткові, гладком'язові, печінкові, нервові тощо.

Людський організм містить приблизно 50 мільярдів стовбурових клітин, які регулярно оновлюються. З роками кількість таких живих «цеглинок» скорочується – для них перебуває все більше роботи, а замінити їх нічим. Цей процес починається вже до 20 років, а у 70 років їх залишається зовсім небагато. Більше того, стовбурові клітини немолодої людини вже не такі універсальні: на клітини крові вони перетворитися ще можуть, а на нервові - вже ні. Але якщо вдасться штучно ввести стовбурові клітини в організм, тобто. замінити старі або хворі клітини, тоді цілком реально повернути здоров'я і навіть значно продовжити життя людини.

Де ж взяти ці самі стовбурові клітини для штучного введення? Сьогодні вважається, що вчені можуть отримувати стовбурові клітини, культивувати і спрямовувати їх потрібним шляхом - для цього є кілька способів:

Перший - людина може стати донором стовбурових клітин для себе самої. Найбільша їх кількість знаходиться у кістковому мозку тазу. Вони витягуються за допомогою пункції, а потім у лабораторних умовах їх особливим чином активізують, нарощують і вводять назад в організм, де за участю спеціальних сигнальних речовин вони прямують до «хворого місця».

Другим джерелом стовбурових клітин є пуповинна кров, зібрана після народження дитини. Взявши її з пуповини та помістивши у спеціальне сховище, стовбурові клітини надалі можна використовувати для відновлення практично будь-якої тканини та органу цієї людини, а також використовувати їх для лікування інших пацієнтів за умови сумісності антигенів.

Джерелом наступного видустовбурових клітин (фетальних) є абортивний матеріал 9-12 тижнів вагітності. Це джерело на сьогоднішній день використовується найчастіше. Але крім етичних та юридичних тертя, ці клітини іноді можуть викликати відторгнення трансплантата. Крім того, використання неперевіреного абортивного матеріалу може призвести до зараження пацієнта вірусним гепатитом, СНІДом і т.п. Якщо ж проводити діагностику матеріалу на віруси, збільшується собівартість методу, що зрештою призводить до зростання вартості лікування.

І, нарешті, ще одним джерелом «чудобудівників» є бластоциста, яка формується до 5-6 дня запліднення. Це ембріональні стовбурові клітини. Вони найбільш універсальні, в порівнянні зі стовбуровими клітинами дорослих людей, і здатні диференціюватися абсолютно у всі типи клітин організму. Позитивною стороноювикористання цих універсальних стовбурових клітин слід вважати той факт, що клітини як би нікому не належать і не виконують жодних спеціальних функцій, тому при пересадці не виникає реакція відторгнення.

Це відкриття надає для медицини величезні можливості, але все-таки це справа майбутнього, адже незважаючи на багаторічну роботу вчених усього світу в цьому напрямку, досягнення, як і раніше, скромні. Справжня стовбурова клітина, мабуть, тим і відрізняється від інших, що не несе на собі жодних специфічних розпізнавальних знаків, залишаючись безликим доти, доки не визначиться її подальша доля. Але й визначити штучно цю долю, застосувавши ті чи інші, часом дуже складні та трудомісткі методи, вдається надзвичайно рідко.

Є й інший момент, що заслуговує на увагу. Стовбурова клітина за своїми характеристиками дуже нагадує пухлинну клітину. Відмінність полягає лише в тому, що пухлинна клітинане хоче дозрівати за жодних обставин, продовжуючи ділитися і нарощувати масу собі подібних. Але де та грань, яка поділяє ці два типи клітин? У здоровому організміактивно функціонує система безпеки. Її діяльність призводить до втрати дочірніми клітинами здатності до безмежного самовідтворення і дозволяє звести до мінімуму ймовірність виникнення злоякісної або доброякісної пухлини. Виникає реальна небезпека отримати при введенні низькодиференційованих клітин ззовні їхнє нестримне розмноження в організмі пацієнта і, як наслідок, пухлинне зростання. У науковій літературі описано багато випадків саме такого розвитку подій.

Іншою проблемою, що найчастіше зустрічається при трансплантації тканин взагалі і стовбурових клітин різного ступеня зрілості, зокрема, є згадані вже ускладнення імунного характеру, у тому числі пов'язані з розвитком реакції «трансплантат проти господаря». Відторгнення і загибель пересаджених клітин відносяться, мабуть, до самого сприятливого результатув даному випадку.

Відкритим залишається також питання регулювання подальшої поведінки трансплантованих клітин в організмі. Найчастіше вчені під час експерименту що неспроможні достовірно визначити, які з введених клітин приживаються, а які ні, чим зумовлені отримані ефекти як і уникнути небажаних напрямів. Більше того, в даний час не існує технологій, що дозволяють бути абсолютно впевненими в тому, що трансплантовані клітини потрапляють лише в орган, який потребує втручання. Іншими словами, ніхто повністю не доручиться, що в м'язі не може зрости кістка, тоді як метою втручання було усунення косметичного дефекту шкіри. Адже навіть при використанні власних клітин, отриманих із кісткового мозку пацієнта та оброблених у лабораторних умовах, ми не можемо достовірно визначити, що відбувається з клітинами, витягнутими зі звичного для них мікрооточення та поміщеними у штучні живильні середовища для «збагачення та активування». Чим вони збагачуються? Навіщо активуються? Та й можливість зараження культури стовбурових клітин, що готуються до реплантації, вірусами чи іншими мікроорганізмами не можна повністю виключити навіть за дотримання всіх запобіжних заходів в умовах наукової лабораторії, не кажучи вже про косметичні салони та стоматологічні кабінети.

Стовбурова клітина– це незріла клітина, здатна до самооновлення та розвитку у спеціалізовані клітини організму. Мільярди клітин зростаючого організму (людини або тварини) походять лише з однієї клітини (зиготи), яка утворюється в результаті злиття чоловічої та жіночої гамет. Ця єдина клітина містить як інформацію про організм, а й схему її послідовного розвитку. В ході ембріогенезу запліднена яйцеклітина ділиться і дає початок клітинам, що не мають інших функцій, крім передачі генетичного матеріалу наступні клітинні покоління. Це ембріональні стволові клітини (ЕСК), геном яких знаходиться в «нульовій точці»; механізми, що визначають спеціалізацію, ще не включені, їх потенційно можуть розвинутися будь-які клітини.

У дорослому організмі стовбурові клітини знаходяться в основному в кістковому мозку і, в дуже невеликих кількостях, у всіх органах та тканинах. Вони забезпечують відновлення пошкоджених ділянок органів та тканин. Стовбурові клітини, отримавши від регулюючих систем сигнали про будь-яку "несправність", по кров'яному руслу спрямовуються до ураженого органу. Вони можуть відновити практично будь-яке пошкодження, перетворюючись на місці в необхідні організму клітини (кісткові, гладком'язові, печінкові, серцеві м'язи або навіть нервові) і стимулюючи внутрішні резервиорганізму до регенерації (відновлення) органу чи тканини.

Високодиференційовані клітини (кардіоміоцити, нейрони) практично не діляться, тоді як менш диференційовані клітини – фібробласти, гепатоцити частково зберігають здатність до розмноження та за певних умов діляться та збільшують своє число. Загальною закономірністю є те, що якщо клітина вийшла на етап диференціювання, то кількість поділів, яку вона може пройти, обмежена. Так, наприклад, для фібробласта ліміт поділів становить 50 поділів, для стовбурової клітини крові –100. Описане явище має велике біологічне значення: якщо відбулася поломка в геномі клітини, мутація буде розтиражована в обмеженій кількості і не зіграє великої ролі для організму в цілому.

Дорослий організм дуже невеликий. Тому трапляється так, що оновити втрачені клітини організм самостійно вже не в змозі: або вогнище поразки занадто велике, або організм ослаблений, або вік уже не той. Чи можна допомогти хворому вилікуватись від цирозу, інсульту, паралічу, діабету, низки захворювань нервової системи? Вже сьогодні вчені вміють спрямовувати стовбурові клітини "потрібним шляхом". Досягнення у цій галузі клітинної медицини роблять можливості терапевтичного використаннястовбурових клітин практично безмежними.

Відомо, що кожна людина походить від тата і мами, вірніше, від з'єднання маминої яйцеклітини та татового сперматозоїда в процесі приємного проведення часу. Тобто походження всього того, що у нас є – шкіра, м'язи, волосяний покрив, внутрішні органи, ми зобов'язані двом клітинам, які об'єдналися в одну – зиготу.

В ході ембріогенезу зигота ділиться і дає початок клітинам, що не мають інших функцій, крім передачі генетичного матеріалу наступні клітинні покоління. Це ембріональні стовбурові клітини. Геном цих недиференційованих клітин знаходиться в «нульовій точці», механізми, що визначають спеціалізацію, ще не включені. Це клітини-аноніми, клітини «без імені та по батькові». З них розвиваються будь-які високодиференційовані клітини організму (кардіоміоцити, нейрони та інше).

Після розподілу між собою обов'язків, високодиференційовані клітини закриваються для подальшого редагування і можуть бути доступні тільки для «читання», причому кожна – у певному форматі: нервова клітина – це тільки нервова клітина, нездатна брати участь у створенні епітеліальної тканини або входити в склад міокарда і т. п. Для клітин дорослого організму характерна кастовість: кожна група виконує свою роботу та не заважає діяльності клітин іншої групи. У той же час деяким стовбуровим клітинам вдається все ж таки вислизнути від визначеності і залишитися доступними для подальшого редагування тільки у разі крайньої необхідності. Залежно від потреб і прагнень вони можуть перетворитися на будь-яку високодиференційовану клітину організму, тобто стовбурові клітини - це універсальний будівельний матеріал, з якого виростає все, що завгодно: від нейронів головного мозку і кров'яних тілець до клітин тканин, що вистилають кишечник, і інших внутрішніх органів.

Поки людському організму добре, стовбурові клітини вільно і незалежно «блукають» його просторами, нескінченно дупліцируясь під дією певного гена. Вони безробітні. І як тільки стовбурові клітини одержують генетичний сигнал на «біржі праці» (несправність, пошкодження тканини або органу), вони по кров'яному руслу спрямовуються до ураженого органу. Вони можуть знайти практично будь-яке пошкодження, перетворюючись на місці на необхідні організму клітини (кісткові, гладком'язові, печінкові, нервові).

Людський організм містить приблизно 50 мільярдів стовбурових клітин, які регулярно оновлюються. З роками кількість таких живих «кір-пічиків» скорочується – для них перебуває все більше роботи, а замінити їх нема кому. Згасати вони починають вже до 20 років, а в 70 років їх залишається зовсім небагато. Більше того, стовбурові клітини немолодого індивідуума вже не такі універсальні – на клітини крові вони перетворитися ще можуть, а на нервові – вже не в силах. У зв'язку з цим до старості людина починає нагадувати висушений плід.

Замінити ліниві, старі або хворі клітини організму, щоб продовжити активне життядопомагає штучне внесення стовбурових клітин в організм Вже сьогодні вчені можуть отримувати стовбурові клітини, культивувати і спрямовувати їх «потрібним шляхом». Досягнення в галузі клітинної медицини роблять можливості терапевтичного використання стовбурових клітин практично безмежними. З'явилася реальна надія на лікування величезної кількості різноманітних захворювань.

Які ж джерела стовбурових клітин використовуються з цією метою сьогодні? "Порятунок потопаючих - справа рук самих потопаючих", тому людина може стати донором стовбурових клітин для себе самої. Найбільша їх кількість перебуває у кістковому мозку тазу. Стромальні стволові клітини витягуються звідти за допомогою пункції. Потім, в лабораторних умовах особливим чином їх мобілізують, нарощують і вводять назад в організм, де за участю спеціальних сигнальних речовин, вони прямують до «хворого місця». Слід зазначити, що навіть з єдиної стромальної клітини можна виростити колонії. І вже зовсім неймовірна метаморфоза – стромальні стовбурові клітини можуть настільки «забути» про своє кісткове мозкове походження, що під впливом певних факторів перетворюються на нервові клітини (нейрони) або клітини серцевого м'яза.

Показано, що через 2 тижні після додавання спеціальної сигнальної речовини в культуру стромальних клітин вони вже на 80% складаються з нейронів. 90% стромальних клітин, введених у зону інфаркту, повністю перероджуються у клітини серцевого м'яза, відновлюючи функції міокарда практично повністю. Однак стромальні клітини дорослого організму мають обмежену функціональність, тобто їх можлива тканинна спеціалізація тією чи іншою мірою лімітована. Крім цього, всі стовбурові клітини дорослої людини каталогізовані і забезпечені спеціальним штампиком: «моє». Так що донорство в цій галузі може призвести до виникнення протистояння, званого «трансплантат проти господаря».
Другим джерелом стовбурових клітин є пуповинна кров, зібрана після народження дитини. Ця кров дуже багата на стовбурові клітини. Взявши цю кров з пуповини дитини і помістивши в кріобанк (спеціальне сховище), стовбурові клітини надалі можна використовувати для відновлення практично будь-якої тканини та органу цього індивідуума. Можливо також використовувати ці стовбурові клітини для лікування інших пацієнтів за умови їх сумісності антигенів. Американські вчені отримали стовбурові клітини з людської плаценти (там, їх кількість у 10 разів більша, ніж у пуповинній крові), які здатні перетворюватися на шкірні, кров'яні, м'язові та нервові клітини. Проте, створення сховища для пуповинної крові та плацентарного матеріалу – заняття дороге. У Росії таких кріобанків практично немає.

Джерелом іншого виду стовбурових клітин - фетальних стовбурових клітин є абортивний матеріал 9-12 тижні вагітності. Це джерело на сьогоднішній день використовується найчастіше. Але, крім етичних та юридичних тертя, фетальні клітини іноді можуть спричинити відторгнення трансплантата. Крім того, використання неперевіреного абортивного матеріалу може призвести до зараження пацієнта вірусним гепатитом, СНІДом, цитомегаловірусом і т. д. Якщо ж проводити діагностику матеріалу на віруси, збільшується собівартість методу, що, зрештою, призводить до зростання вартості самого лікування.

Джерелом стовбурових клітин може бути слизова оболонка носоглотки. У ній переважають стовбурові клітини, що частково спеціалізувалися, здатні перетворюватися на клітини нервової тканини - нейрони і клітини глії. Ці клітини придатні для лікування захворювань головного та спинного мозку. Однак, застосування цих клітин для заміни інших, ніж нервові, вимагає подальших досліджень. Крім цього, виділення та зберігання даного матеріалу досить трудомісткі.

Мезенхімальні стовбурові клітини містяться в жировій, хрящовій, м'язової тканини. В даний час досить перспективним є виділення цих клітин із жирової тканини, отриманої при ліпосакції.

І, нарешті, ще одним джерелом стовбурових клітин є бластоциста, яка формується на 5–6 день запліднення. Це ембріональні стовбурові клітини. Вони найбільш універсальні, в порівнянні зі стовбуровими клітинами дорослих людей, і здатні диференціюватися абсолютно у всі типи клітин організму. Позитивною стороною використання цих універсальних стовбурових клітин слід вважати той факт, що в них відсутня штампік «моє»: клітини як би нікому не належать і не виконують жодних спеціальних функцій, а тому запровадження не виникає реакція відторгнення. Навіть якщо ембріональні стовбурові клітини взяті від іншого організму, вони не відкидаються, оскільки на їх поверхні ще немає антигенів гістосумісності.

Ембріональна стовбурова клітина м'яка і податлива, як пластилін, і, на відміну від стовбурових клітин дорослої людини, здатна перетворюватися на «що завгодно» без будь-яких обмежень. Крім цього у ембріональної стовбурової клітини є унікальна система самоконтролю: вона активно розмножується, але як тільки сталася помилка при розподілі, клітині дається команда на самогубство. Тож загроза виникнення раку при використанні ембріональних стовбурових клітин є малоймовірною. Однак дане джерело стовбурових клітин має свої недоліки: по-перше, в Росії відсутня колекція стовбурових клітин людини, по-друге, використання ембріонального матеріалу негативно сприймається релігійними і консервативними громадянами, тому що джерелом таких клітин є медичні аборти.

Противники ембріональної клітинної терапії вважають неетичним використання абортованих зародків, називаючи її зазіханням на людське життя, нехай навіть це несформоване життя врятує когось від неминучої смерті. Опоненти методу вважають, що використання людських ембріонів для отримання стовбурових клітин здатне підштовхнути жінок до свого роду бізнесу - переривання вагітності заради отримання грошей в обмін на ембріон, тим більше, що трансплантація стовбурових клітин вважається зараз однією з найперспективніших у медичній галузі.

Вищесказане підштовхнуло вчених взятися за вивчення стовбурових клітин, отриманих від 3-х тижневого ембріона чорної вівці. Фахівці клініки «Medileen» опублікували дослідження, що підтверджують їхню плюрипотентність, тобто. здатність утворювати клітини багатьох, але з усіх типів. Стовбурові клітини, виділені з ембріона чорної вівці, за певних умов культивування здатні диференціюватися спочатку в нейральні клітини, а потім астроцити. При трансплантації свіжовиділених клітин вівці хворим з печінковою недостатністюпоказано, що донорські клітини активно приживаються та диференціюється у гепатоцити. Рівень репопуляції реципієнтної печінки у своїй становив 81%. Активне функціонування цих клітин у разі відзначалося понад рік із стійким рівнем синтезу альбуміну. Концентрація стовбурових клітин у органахмішенях становить у своїй 60–87 %. Подібні дослідження спростовують думку низки вітчизняних учених про неможливість приживлення даних ембріональних стовбурових клітин людині.

Слід підкреслити, що згадані стовбурові клітини одержують від «чистої лінії» тварин: багато поколінь даного виду вирощено в лабораторних умовах, пройшли серйозний контроль на відсутність у них бактеріо- та вірусоносій, імунних та спадкових хвороб. Ці стовбурові клітини позбавлені видоспецифічності (видових антигенів) і викликають реакції імунного відторгнення. Якість трансплантату при використанні ембріональних стовбурових клітин вівці підвищено за рахунок того, що вони збагачені «сигнальними агентами» (так званим фактором спрямування). В результаті цього стовбурові клітини здатні зв'язуватися тільки з певним видомпошкоджених тканин, відновлюючи їхню функцію при пошкодженнях. Все вищезгадане дозволяє говорити про ще одне перспективному напрямкуклітинної терапії у лікуванні тяжких дегенеративних захворювань.

Вчені всього світу називають XXI століття - століттям біомедицини. І це цілком зрозуміло, адже дана областьмедицина розвивається з неймовірною швидкістю. Недарма ж у Останніми рокамиза відкриття в галузі клітинних технологій вчені здобули 7 Нобелівських премій! І це далеко не межа, адже перспективи лікування стовбуровими клітинами сьогодні виглядають абсолютно безмежними! Але про все по порядку.

Історична довідка

Стовбурові клітини відкрив російський учений Олександр Максимов далекого 1909 року. Саме він і став фундатором регенераційної медицини. Однак першу операцію щодо трансплантації таких клітин провели набагато пізніше, у 70-х роках минулого століття. І нехай вчені досі сперечаються про безпеку використання стовбурових клітин, до початку XXI століття у світі було проведено 1200 операцій із трансплантації стовбурових клітин, взятих із пуповини. У Росії до таких методів лікування довгий часставилися насторожено, а тому перша дозволена операція була проведена лише у 2010 році. Сьогодні в нашій країні діє кілька клінік, що пропонують даний метод для лікування різних захворювань.

Що таке стовбурові клітини і навіщо вони потрібні

Стовбурові клітини – це незрілі (недиференційовані) клітини, присутні у всіх багатоклітинних організмів. Особливістю таких клітин є їхня унікальна здатність ділитися, утворюючи нові стовбурові клітини, а також диференціюватися, тобто перетворюватися на клітини певних органів і тканин. Власне, стовбурові клітини – це своєрідний резервний запас нашого організму, завдяки якому здійснюється процес клітинного відновлення.

Використання стовбурових клітин при лікуванні захворювань – справжній прорив у сучасній медицині. Сьогодні є достовірні дані про те, що завдяки стовбуровим клітинам можна лікувати рак, атеросклероз, інсульт, інфаркт міокарда, аутоімунні та алергічні захворювання, діабет та ендокринні порушення, травми хребта та мозку. Стовбурові клітини покращують стан шкіри, кісток та хрящової тканини, зміцнюють імунітет та посилюють потенцію. Більш того, на сьогоднішній день є позитивна практика лікування хвороби Альцгеймера та Паркінсона за допомогою цих біологічних речовин!

Причому, стовбурові клітини дозволяють раз і назавжди позбутися важкої недуги, що набагато дешевше, ніж рік у рік намагатися лікувати хворобу медичними препаратами. І цей факт давно підтверджений пацієнтами, які за допомогою даного методу позбулися ревматоїдного артритута бронхіальної астми.

Більше того, за допомогою цих біологічних речовин на сьогоднішній день можна успішно лікувати безплідність. Фахівці створюють клітини, що тимчасово пригнічують імунну функцію жінки, внаслідок чого організм не відкидає плід. За статистикою, кожна друга жінка, яка зважилася на такий спосіб боротьби з безпліддям, завагітніла та народила прекрасного малюка. Як бачите, сфера застосування цих дивовижних клітин здається просто безмежною!

Суть лікування

Безумовно, клітинна терапія – це панацея від усіх недуг. Лікування такими клітинами має низку протипоказань і може застосовуватися без зваженого підходу.

У чому суть даного методу? Виявляється, диво-клітини мають дві найважливіші функції – вони діляться самі і активізують розмноження інших клітин організму. Сенс лікування в тому, що при попаданні в болісний орган клітини запускають роботу імунної системита виділяють біоактивні речовини, які активізують до оновлення власні стовбурові клітини ураженого органу. В результаті заміни старих клітин на нові та відбувається процес регенерації, завдяки якому орган поступово відновлюється.

Різновиди стовбурових клітин

Медиці відомі кілька типів диво-клітин. Це фетальні, ембріональні, постнатальні та безліч інших незрілих клітин. Для лікування найчастіше застосовуються гемопоетичні (ГСК) та мезенхімальні клітини (МСК), які видобуваються з кісткового мозку, включаючи тазові кістки, ребра, а також жирові тканини та деякі інші тканини, що мають хороше кровопостачання. Вибір на користь цих клітин зроблено недарма. За словами учених, лікування гемопоэтическими і мезенхимальными клітинами високоефективно і безпечно, отже, виключена можливість, що вони мутують і спровокують розвиток пухлини, що цілком можливо при впровадженні фетальних або ембріональних клітин.

Адже не секрет, з віком кількість стовбурових клітин в організмі людини стає дедалі меншою. Наприклад, якщо в ембріона налічується одна клітина на 10 тис. звичайних, то у 70-річної людини – одна клітина на 7-8 млн. Таким чином, у кров дорослої людини щодня виділяється лише 30 тис. мезенхімальних клітин. Цього вистачає лише усунення дрібних порушень, але недостатньо у тому, щоб захистити від важких недуг чи загальмувати процес старіння.

Однак лікування стовбуровими клітинами дозволяє досягти неможливого. На думку сучасних учених, при введенні стовбурових клітин в організм створюється необхідний «регенеративний фонд», завдяки якому людина одужує і позбавляється хвороб. Подібне використання стволових клітин медиками дуже нагадує заправку автомобіля паливом. Лікарі просто вводять у вену стовбурові клітини ніби «заправляють» організм якісним паливом, завдяки чому людина позбавляється хвороб та живе довше!

У середньому лікування захворювань передбачає введення в кров близько 1 млн. клітин на 1 кг ваги. Щоб боротися з важкими патологіями, хворому слід вводити 2-3 млн. стовбурових клітин на кожен 1 кг ваги. На думку медиків, це природний механізм лікування хвороб, які стане основним методом терапії практично всіх патологій у найближчому майбутньому.

Міфи та реальність

Незважаючи на успіхи, яких на сьогоднішній день досягли фахівці біомедицини, недовіра до такого методу лікування захворювань, як і раніше, велика. Можливо виною тому періодично виникає у ЗМІ інформація про відомих особистостях, чиї спроби лікування чи омолодження організму закінчилися сумно. Лікарі приватних клінік, які мають ліцензію на лікування такими клітинами, відносять ці інформаційні вкидання до «дутих сенсацій», резонно помічаючи, що в повідомленнях немає інформації про метод лікування та тип застосовуваних клітин. Експерти наукових держустанов рішуче відмовляються коментувати такі чутки. Можливо, саме через відсутність повної інформаціїсуспільство і роздирають сумніви щодо безпеки подібного лікування.

Тим не менш, людей, які погодилися на терапію стовбуровими клітинами, і сьогодні називають піддослідними кроликами. За словами головлікаря однієї з клінік, які проводять подібне лікування, Юрія Хейфеца: «Говорити про наших пацієнтів як про піддослідних кроликів просто некоректно. Мені відомо про випадки алергії на даний матеріал, але алергію викликали не клітини, а живильне середовище, що потрапила в клітинну культуру. Але я не чув про один випадок летального результату після введення таких клітин!».

Підтримує спеціаліста та доктор медичних наук професор Олександр Тепляшин. За словами вченого: «У Європі та США вже почали усвідомлювати всю користь та ефективність, яку несуть у собі стовбурові клітини. Саме тому наші фахівці, які давно займаються лікуванням стовбуровими клітинами, надзвичайно потрібні в цих країнах. У нас, як і раніше, спостерігається недовіра до цього методу лікування, і це дуже засмучує».

Вчені звертають увагу на той факт, що ще не вщухли суперечки щодо користі та шкоди антибіотиків, проте відомо, з якою катастрофою зіткнулося б людство, якби не було цих лікарських засобів. Те саме відбувається і зі стовбуровими клітинами. Водночас фахівці зауважують, що аж ніяк не всі стовбурові клітини годяться для терапії.

Ціна запитання

Ще одне питання не дає спокою обивателям. Начебто лікування клітинами ведеться вже давно, досконало вивчено технологію, як гриби ростуть нові клініки, які проводять лікування стовбуровими клітинами. Чому ж терапія залишається такою дорогою?

Фахівці відповідають, що вирощування стовбурових клітин – процес довготривалий та досить затратний. До того ж, держава не фінансує такі проекти, через що вони розвиваються набагато повільніше.

Щоправда, і в цьому процесі спостерігаються зрушення. Сьогодні і в Росії є клітинні препарати, вартість яких дорівнює вартості традиційного лікування. Наприклад, засіб для боротьби з артрозом коштує не дорожче за гель, призначений для введення в хворий суглоб. При цьому препарат дозволяє лікувати суглоб, тоді як гель бореться лише з больовим синдромом. Проте всі компоненти для вирощування стовбурових клітин у нашій країні на сьогоднішній день закуповуються в США.

Якщо предметно говорити про вартість лікування, дані різних джерелбагато в чому різняться. Наприклад, за інформацією «Московського Комсомольця» терапія стовбуровими клітинами у Росії нині коливається не більше 10 000–12 000$.

У той же час на сайті московської клініки «Нова медицина» йдеться про те, що повна вартість клітинної терапії або курсу ревіталізації коштуватиме 30 000–32 000$.

У той же час ряд компаній, що займаються організацією лікування стовбуровими клітинами в Німеччині, наводить дані, згідно з якими повний курс лікування коштуватиме пацієнтові 9 000-15 000 $.