Что такое стволовые клетки?

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

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

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

 

Красные кровяные тельца поставляют кислород.

Белые кровяные тельца борются с инфекциями.

Тромбоциты обеспечивают заживление тканей.

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



Преимущества стволовых клеток из пуповинной крови

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


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

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

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

Наиболее важно и то, что эти клетки идеально подходят для пересадки именно Вашему ребенку и подходят его ближайшим родственникам в соотношении 1 к 4 (25%). Еще очень важно заметить, что идеальное совпадение не гарантирует, что они будут полезны при лечении всех заболеваний. 
 
Вирус Трансплантат против хозяина (РТПХ), может возникать непредсказуемо, когда клетки донора начинают атаковать получателя трансплантата и это может быть смертельным, по разным оценкам, это происходит в  60-80 процентов трансплантаций, где донор и реципиент не являются родственниками.

Про стволовые клетки из пуповинной ткани.

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

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

Что такое стволовые клетки и как их получают?

С каждым годом о стволовых клетках говорят все чаще: они используются в различных областях медицины, а также в косметологии.

Но что такое стволовые клетки, откуда их берут, и каждый ли человек имеет доступ к этому уникальному оздоровительному ресурсу?

Что такое «стволовые клетки»

Это так называемые «незрелые» или недифференцированные клетки, которые есть в организме каждого живого многоклеточного существа. То есть, организм любого млекопитающего, в том числе, человека, снабжен определенным «запасом» стволовых клеток. Их главные особенности — возможность самообновляться и образовывать новые такие же клетки, делиться, а также принимать функции любых тканей и органов (это называется дифференциацией клеток). Впервые термин «стволовая клетка» стали использовать в 1909 году. Роль этих клеток изучали ученые во многих странах мира в течение практически всего ХХ века, постоянно дополняя знания о роли стволовых клеток в организме и возможностях их использования. Также применяется термин «аутологичные» (собственные) стволовые клетки.

Из стволовых клеток в период внутриутробного развития формируются все внутренние органы, сосуды, кожа, все остальные ткани. Так как процесс дифференциации клеток происходит до рождения, наибольшее количество стволовых клеток содержит именно развивающийся организм, а к моменту появления на свет больше всего стволовых клеток сохраняется в пуповинной крови, ткани пуповины и плаценте. 

В организме взрослого человека тоже есть стволовые клетки. Это своего рода «ремкомплект», которые организм использует для того, чтобы помочь восстановлению и обновлению органов и тканей. Но чем старше человек, тем стволовых клеток меньше, и тем меньше возможностей «починить» пострадавший орган. Снижение количества стволовых клеток и замедление их производства организмом — естественный процесс, являющийся частью процесса физического старения.

Лечение стволовыми клетками

В 70-х годах ХХ века стало популярным омоложение стволовыми клетками — «инъекции молодости», которые могли позволить себе западные актеры и советская партийная номенклатура: тем, кто не хотел поддаваться влиянию возраста и имел достаточно средств, вводили (трансплантировали) стволовые клетки для активизации процессов омоложения организма.

Сегодня препараты стволовых клеток активно применяются в косметологии и геронтологии.

Огромный интерес и перспективы для науки представляют возможности биопрепаратов стволовых клеток в лечении многих болезней, в том числе — тяжелых и ранее считавшихся неизлечимыми. Список этих заболеваний достигает нескольких десятков. 

Широкие возможности открывает терапия стволовыми клетками в реконструктивной медицине. Во многих странах мира, в том числе — в Украине их применяют при лечении химических и термических ожогов высокой степени. Благодаря способности стволовых клеток дифференцироваться в клетки любых тканей организма, они помогают восстановить поврежденный кожный покров на больших участках. Если при этом используются аутологичные стволовые клетки, отсутствует риск отторжения, возможный при применении донорского материала.

Еще одна перспективная сфера применения препаратов стволовых клеток — кардиология. Уже сейчас в Украине проводятся их клинические испытания при ишемической кардиомиопатии, нарушениях сократительной функции сердца. Биопрепарат стволовых клеток может помочь пациентам с тяжелыми сердечными патологиями выжить в ожидании трансплантации сердца.

В нашей стране также проводятся исследования эффективности препарата стволовых клеток при циррозе печени, у врачей в Украине и других странах уже есть практика успешного применения биопрепарата при тяжелых патологиях поджелудочной железы.

Использование недифференцированных клеток может продлить жизнь и значительно улучшить ее качество людям с сахарным диабетом. Известно, что при этом заболевании развиваются различные по степени тяжести поражения сосудов, из-за чего возникают трофические язвы на ногах, так называемая «диабетическая стопа», поражаются артерии. Сейчас на завершающей стадии клинические испытания препарата стволовых клеток при этих патологиях. Все эти исследования проводятся в Украине. В мире также получено много положительных результатов использования препаратов стволовых клеток при лечении рассеянного склероза, болезни Крона, болезни Паркинсона, сердечной недостаточности, ревматоидного артрита, лейкозов, злокачественных опухолей разных локализаций.

Стволовые клетки человека: какими они бывают 

Стволовые клетки бывают разными в зависимости от происхождения, то есть — в зависимости от того, из какого исходного материала их получают. Кроме эмбриональных и фетальных стволовых клеток, получение которых имеет серьезные этические ограничения, существует также возможность выделения «незрелых» клеток без какого-либо вреда для организма, не противоречащая моральным и этическим нормам. К полученным таким образом стволовым клеткам относятся:

• Постнатальные («взрослые») стволовые клетки. Это клетки взрослого организма, которые, как уже было сказано, содержатся и производятся в нем в небольшом количестве. Проблема в том, что такие клетки часто находятся на определенной стадии дифференцировки, а это значительно сужает возможности их применения. Однако есть и преимущества: можно получить аутологичные постнатальные стволовые клетки, а это означает, что реципиент не будет их отторгать после трансплантации, так как это его собственный биологический материал. 
• Стволовые клетки пуповинной крови. Относятся к постнатальным стволовым клеткам, но из всех клеток взрослого, зрелого организма они в наименьшей степени дифференцированы. Это означает, что в случае необходимости их можно использовать при широком спектре заболеваний, в геронтологии, восстановительной медицине, ведь они имеют наибольший «ремонтный» потенциал, дифференцируясь в клетки тех органов или тканей, которые необходимо «починить».

В зависимости от «задач», которые могут выполнять незрелые клетки организма, их разделяют на три вида: 

• Гемопоэтические стволовые клетки называются также кроветворными, так как они дифференцируются в клетки крови. Они содержатся как в пуповинной крови, так и в костном мозге — именно их часто используют для трансплантации при злокачественных заболеваниях крови.
• Мезенхимальные стволовые клетки называют стромальными и мультипотентными. Их особенность заключается в способности дифференцироваться в клетки костной, хрящевой и жировой ткани. Эти клетки выделяют из пуповинной крови, пупочного канатика, плаценты. Они активно используются в терапии диабетической стопы (тяжелого осложнения сахарного диабета, при восстановлении кожных покровов), а также заболеваний опорно-двигательного аппарата, в частности — суставов.
• Тканеспецифичные клетки являются прогениторными, то есть, «клетками-предшественницами». Они содержатся в органах и тканях, организм задействует их при необходимости обновления клеточной массы того или иного органа или ткани. В отличие от других недифференцированных стволовых клеток, которые могут делиться неограниченное количество раз, тканеспецифичные клетки такой способности не имеют.

В терапевтических целях используют гемопоэтические и мезенхимальные стволовые клетки, чаще всего — выделенные из пуповинной крови, пупочного канатика и плаценты. 

Стволовые клетки пуповинной крови: преимущества

Главная особенность стволовых клеток пуповинной крови — они могут быть аутологичными. Родители, сохранившие пуповинную кровь (а часто также пуповину и плаценту) родившегося ребенка, обеспечивают ему пожизненную страховку на случай тяжелого заболевания или травмы. Ежегодно в мире совершаются новые открытия в медицине, связанные с возможностями применения биопрепаратов стволовых клеток. Поэтому в будущем ребенок, имеющий такую «страховку», получит лекарство от множества возможных болезней. Так как выделенные стволовые клетки являются аутологичными, при трансплантации не возникнет иммунного конфликта и новые клетки не будут отторгаться организмом. 

Одно из преимуществ сбора пуповинной крови — полная безопасность и безболезненность процесса. Получение стволовых клеток из этого биологического материала, а также из пупочного канатика и плаценты, не противоречит никаким этическим нормам. 

Аутологичные стволовые клетки можно использовать не только непосредственно для ребенка, из крови которого они выделены. Они также в некоторых случаях могут подойти для лечения его родных братьев и сестер, иногда — кого-либо из родителей, ведь есть вероятность иммунного сходства с родными донора.

Из сохраненных стволовых клеток также можно получить биопрепарат, который используют в косметологических целях и в геронтологии для омоложения организма. 

Итак, главные преимущества сбора и хранения клеток пуповинной крови и плаценты:

• Безопасность и доступность сбора в любом роддоме.
• Полное иммунное сходство при дальнейшем использовании.
• Возможность использования клеток для близких родственников.
• Этичность и гуманность: при выделении клеток организм не страдает и для него нет никаких рисков.

Хранение стволовых клеток

Стволовые клетки пуповинной крови, а также биологический материал, выделенный после сбора плаценты и пуповины, хранится в Криобанке. Здесь вы можете увидеть, как происходят все процессы, связанные с обработкой и хранением пуповинной крови, плаценты и пуповины, в нашем Криобанке.

После предварительной подготовки выделенные стволовые клетки подвергаются криозаморозке и сохраняются в специальных емкостях с жидким азотом любое количество времени. Как только они понадобятся владельцу, Криобанк выдаст их по первому требованию и доставит в полной сохранности в любую клинику, где будет использоваться биопрепарат. Все о хранении стволовых клеток пуповинной крови вы можете узнать на нашем сайте или у консультантов Криобанка Института клеточной терапии.

Правда и мифы о стволовых клетках

Что такое стволовые клетки?

Стволовые клетки — это предшественники всех клеток в организме человека. После прохождения стадий дифференцировки (иначе говоря – стадий развития), эти клетки превращаются в зрелые клетки. У стволовых клеток есть своя уникальность — они способны самообновляться, образуя при этом новые клетки. Название стволовых клеток происходит от их способности ассиметричного деления, в результате которого одна клетка остается «материнской», т.е. стволовой, а другая становится зрелой клеткой. Таким образом, поддерживается популяция стволовых клеток.

Существуют несколько типов стволовых клеток: эмбриональные, фетальные, которые присутствуют ещё до рождения человека, и постнатальные (мезенхимальные и гемопоэтические), которые выявляются после рождения. Чем старше становится человек, тем меньшее количество стволовых клеток остается в его организме. Так в момент рождения этих клеток в организме примерно 1 на 10 000 клеток, а у людей пожилого возраста 1 стволовая клетка на миллионы клеток. Поэтому биологически целесообразен сбор стволовых клеток, которые находятся в пуповинной крови сразу после рождения.

Источники стволовых клеток.

Традиционным источником стволовых клеток является костный мозг. «Пересадка костного мозга» является ничем иным, как выделением стволовых клеток из костного мозга донора и трансплантация их больному. Однако процедура забора костного мозга представляет собой травматичную процедуру. Вторым источником является пуповинная кровь (гемопоэтические стволовые клетки) и пупочный канатик (мезенхимальные стволовые клетки). На сегодняшний день это наиболее перспективные источники, поскольку процедура сбора является безопасной и безболезненной. Использование же эмбриональных стволовых клеток в большинстве стран запрещено даже в научных целях.

Мифы о стволовых клетках.

Стволовые клетки человека не являются «панацеей», во что многие хотят верить, и применяются по конкретным показаниям.

Гемопоэтические стволовые клетки используются для лечения лейкозов и других заболеваний крови, но не в качестве лекарства, а в качестве нового «строительного материала» после высокодозной химотерапии, когда пораженный костный мозг «удаляется» цитосктатиками и требуется введение совместимых стволовых клеток. Данный метод лечения является стандартом на протяжении десятков лет в случаях миелоабляции.

На сегодняшний день в мире не могут вырастить целый орган из одной стволовой клетки, хотя вырастить, например, гепатоцит (клетка печени)  или же фрагменты почечной ткани уже могут. Потенциально такая возможность рассматривается, но для этого необходимы еще годы.

Применение стволовых клеток.

В первую очередь, наиболее перспективно применение аутологичных (своих собственных) стволовых клеток. В этой ситуации не возникает проблем с совместимостью. Также донорами могут стать родители ребенка примерно в половине случаев, и другие родственники в порядке убывания степени родства. Также возможны трансплантации от неродственных доноров.

На сегодняшний день стволовые клетки десятки лет во всем мире используются в комплексной терапии онкологических заболеваний крови, аутоиммунных и генетических заболеваниях крови, иммунодефицитов различной этиологии. В целом, существует порядка 80 заболеваний, при которых применение стволовых клеток показало положительный эффект.

Однако проблема лечения множества заболеваний и их последствий остается нерешенной. Со столовыми клетками связаны большие надежды ученых и врачей разной специализации, но для того, чтобы технологии стали рутинной практикой необходимо проведение множество клинических исследований.

Где находятся стволовые клетки у взрослых l Полезные статьи от компании Транс-Технологии

Стволовые клетки были открыты в 1908 году русским гистологом Александром Максимовым (1874—1928). Но только благодаря электронной микроскопии и новым методам диагностики во второй половине ХХ века, появилась возможность для детального изучения строения и функций столовых клеток. Эффективное применение стволовых клеток в лечении различных заболеваний начали около 40 лет назад.

Что такое стволовые клетки?

Стволовые клетки (СК) — это клетки-предшественники. Из стволовой клетки благодаря дальнейшей дифференцировке (или специализации) образуются зрелые клетки. Например, из одной кроветворной стволовый клетки может получится и лейкоцит, и эритроцит. У них разные функции и форма, но они имеют одного и того же предшественника.

Уникальность стволовых клеток состоит в их способности самообновляться, образуя новые клетки. Свое название они получили из-за способности к ассиметричному делению, в результате которого одна клетка остается «материнской», т.е. стволовой, а другая специализируется в зрелую клетку. Таким образом, поддерживается популяция этих клеток.

СК выступают «строительным материалом резерва», и призваны замещать утраченные или поврежденные клетки органов или крови. Повреждение ткани запускает реакции высвобождения особых веществ (цитокинов, хемокинов и т.д.), что способствует перемещению и активации СК.

Количество стволовых клеток уменьшается с возрастом человека. Так при рождении таких клеток примерно 1 на 10 тысяч клеток, в то время как у пожилых 1 стволовая клетка приходится на несколько миллионов клеток. Именно поэтому биологически целесообразным является сбор стволовых клеток в момент рождения ребенка.

Какими бывают стволовые клетки?

В отличие от сформированного организма, эмбрион на ранних стадиях развития полностью состоит из стволовых клеток. Это связано с необходимостью многократного деления зиготы — клетки, образованной при слиянии мужской и женской гаметы. Задача эмбриональных клеток — в том, чтобы создать достаточное количество «копий» для дальнейшего развития и «специализации» их в разные ткани тела будущего ребенка.

Стволовые клетки до рождения ребенка называют пренатальными (эмбриональные и фетальные СК). Их сбор по этическим соображениям запрещен законами всех стран.

Стволовые клетки, собранные после рождения, называют постнатальными. Сбор и применение этих клеток разрешен и безопасен. В современной медицине использует как правило 2 вида СК:

• Гемопоэтические стволовые клетки – предшественники клеток крови и иммунной системы
• Мезенхимальные (или стромальные) стволовые клетки – предшественники костной, хрящевой, жировой тканей.

Где находятся стволовые клетки?

На сегодняшний день стволовые клетки могут быть выделены из следующих источников:

Гемопоэтические (или кроветворные) СК:

• Пуповинная кровь
• Красный костный мозг взрослого
• Мобилизованная периферическая кровь

Мезенхимальные СК:

• Пупочный канатик
• Красный костный мозг взрослого
• Жировая ткань получение

Сбор СК из пуповинной крови и пупочного канатика производится только после рождения ребёнка. В случае, если собирается пуповинная кровь, после отделения малыша от пуповины к пупочной вене присоединяют систему, подключенную к пакету с антиагрегантом. За манипуляцию удаётся получить 50-200 мл крови, в которых содержатся несколько миллионов СК.

Для сохранения пупочного канатика после рождения ребёнка от пуповины отсекают участок длиной 10 см и помещают с специальный контейнер для транспортировки.

Получение биоматериала безопасно, безболезненно, не вызывает этических споров и гораздо выгоднее экономически, чем последующий поиск донора.

В течение 4-6 часов полученные образцы перевозят в банк крови, где они проходят обработку и поэтапную заморозку до -1950 С. При такой температуре биоматериал может сохраняться несколько десятилетий без потери своих качеств.

можно ли пополнить запас здоровья?

Фармацевтическая медицина не всегда способна справиться с тяжелыми хроническими заболеваниями. Нередко она предлагает пациентам препараты, которые хотя и помогают улучшить их самочувствие, но не излечивают саму болезнь. Если перестать их принимать, то проблемы возвращаются. Иными словами, медицина борется с проявлением болезни, но не с причиной. А причиной хронического заболевания почти всегда является какая-то поломка в клетке. К счастью, в двадцатом веке был открыт другой, так сказать, инженерный подход: найти и исправить эту поломку.

Одно из направлений в рамках этого подхода – применение стволовых клеток. Стволовые клетки – это своеобразный биологический запас молодости и здоровья любого живого организма, в том числе и человека. Их задача – воспроизводить другие клетки организма. В отличие от остальных клеток, стволовые клетки могут либо делиться очень много раз, воспроизводя себе подобных, либо превращаться в клетки специализированной ткани. Еще одно удивительное свойство стволовых клеток – они могут сами находить поломки в организме и устремляться туда, чтобы их починить, – своего рода «скорая помощь» самого организма. Они присутствуют в организме человека до самой смерти. Правда, их количество и качество с течением жизни значительно снижается. Именно поэтому чем старше человек, тем медленнее у него заживают любые повреждения.

Каждый новый организм начинается с одной-единственной стволовой клетки. После оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом образуется первая полноценная клетка организма с двойным набором хромосом, так называемая зигота. Она стремительно делится, порождая новые и новые клетки, которые организуются в ткани и органы, в согласии с записанной в них генетической программой. При этом потенциал новых поколений стволовых клеток уменьшается. Самые первые стволовые клетки, клетки «первого порядка», могут дать начало любым тканям, но последующие стволовые клетки, клетки «второго порядка», дают начало только определенным видам тканей. После рождения в организме присутствуют уже различные виды стволовых клеток. Среди них есть такие, которые работают постоянно. Это гемопоэтические – они отвечают за кровь, мезенхимальные – они отвечают за кости и хрящи, и тканеспецифические стволовые клетки, например, кожи и кишечника.

И отдельно следует поговорить о плаценте и пуповине. Они необходимы, пока ребенок находится в утробе, так как соединяют плод с матерью, а после рождения ребенка их рассматривают как «биологический мусор» и выбрасывают. Однако стволовые клетки, которые находятся в этих тканях, имеют огромную ценность, потому что именно они обладают очень большим потенциалом для лечения болезней.

Сама идея лечения стволовыми клетками на первый взгляд очень проста. Когда у человека нарушается какой-то механизм на клеточном уровне, нужно трансплантировать в организм пациента здоровые стволовые клетки, которые, размножившись, заменят больные клетки здоровыми. Идея проста только в теории, и терапия с использованием стволовых клеток по-прежнему применяется достаточно узко, хотя и рассматривается как имеющая большой потенциал в других случаях.

О том, какие варианты решения проблем может предложить клеточная терапия на сегодняшний день и какие у нее перспективы в будущем, Радио Свобода спросило ученых, занимающихся изучением потенциала стволовых клеток для лечения болезней: профессора Университета Стони Брук (США) Григория Ениколопова, лаборатория которого изучает стволовые клетки мозга взрослого человека, и основателя группы компаний «Гемафонд», которая исследует и внедряет передовые клеточные технологии, Ярослава Исакова.

– Какие самые распространенные заболевания можно лечить при помощи стволовых клеток на сегодняшний день?

Я.И.: Вся тема стволовых клеток началась с пересадки клеток костного мозга с целью лечения заболеваний крови. В основном здесь идет речь о различных видах онкологических заболеваний. Это лечение применялось уже во второй половине ХХ века еще до того, как начался бум на стволовые клетки. И до сих пор только оно является стандартным и общепризнанным методом. Интересно, что такая трансплантация дает возможность вылечить и некоторые сопутствующие хронические заболевания. Если становится очевидно, что пересадка клеток костного мозга необходима, то можно выбрать такого донора, чьи стволовые клетки будут иметь определенные свойства и будут бороться с сопутствующим заболеванием. Ярким примером являются два пациента, излечившихся таким путем от ВИЧ. Первый, пациент, Тимоти Рэй Браун, был излечен в 2007 году, его называют «берлинским пациентом». А о полном излечении второго, «лондонского пациента», врачи объявили недавно, в начале 2019 года. Их истории излечения очень похожи: помимо ВИЧ у обоих пациентов развились дополнительные онкологические заболевания крови, для лечения которых нужна была пересадка костного мозга. Им обоим была проведена трансплантация донорских гемопоэтических стволовых клеток. При этом им подобрали не просто доноров, стволовые клетки крови которых им подходили. Им подобрали донорские клетки, содержавшие определенную мутацию: в отличие от нормальных, у мутированных клеток отсутствовал белок-предатель. Вирус использует такой белок как троянского коня, чтобы проникнуть в лимфоциты. Соответственно, если этот белок отсутствует, то вирус не приживется в организме, поскольку не может попасть внутрь клетки. В результате оба пациента излечились от ВИЧ.

–​ Не меньшую сенсацию произвело излечение японского пациента от шизофрении, которое так же, как и в первых двух случаях, являлось результатом пересадки гемопоэтических стволовых клеток костного мозга в ходе лечения рака крови. Причем в последнем случае это был побочный эффект, оказавшийся сюрпризом для самих врачей.

Я.И.: Но при этом следует понимать, что ни для ВИЧ, ни для шизофрении такой метод лечения не является стандартным. Стандартным он является для лечения различных форм рака крови, а побочные положительные эффекты – это пока что некий бонус, результат удачных экспериментов. Тем не менее, эти эксперименты доказывают, что такой путь излечения возможен и, соответственно, надо продолжать работу в этом направлении. Помимо онкологии крови существует достаточно большое количество болезней, для которых метод трансплантации стволовых клеток может работать и сейчас находится в стадии клинических испытаний. Ведь стволовые клетки есть во всех органах, даже в мозге.

Стволовые клетки

–​ Долгое время руководствовались концепцией о том, что нервные клетки во взрослом организме не образуются и мы постепенно исчерпываем тот запас, который сформировался при эмбриональном развитии. Например, болезнь Альцгеймера как раз связана с деградацией нейронов. Эта болезнь считалась неизлечимой. После того как больше тридцати лет назад был открыт нейрогенез человека, то есть образование стволовых клеток во взрослой нервной ткани, концепция изменилась. Сейчас мы знаем, что нервные клетки могут восстанавливаться. Григорий, вы изучаете нейрогенез во взрослом и стареющем мозге. Можно ли подобрать лечение, которое заставит нейроны восстанавливаться? Какие есть пути?

Г.Е.: У взрослого человека нейрогенез – рождение новых нейронов – происходит лишь в нескольких областях мозга, но эти области особенно важны. Например, новые нейроны образуются в гиппокампе – области, которая отвечает за память и эмоциональное состояние. Оказывается, что при болезни Альцгеймера уже имеющиеся нейроны гиппокампа особенно чувствительны и гибнут первыми, а производство новых нейронов, которые могли бы заменить погибшие, сильно подавляется. Вместе это приводит к резкому уменьшению числа работающих нейронов гиппокампа и, как следствие, к ухудшению памяти, развитию депрессии, снижению способности радоваться и сопереживать. Поскольку понятно, что причина этих изменений связана, в числе прочего, с недостатком нейронов в гиппокампе, то понятно и то, что проблему можно попробовать решить или хотя бы замедлить ее развитие, исправив процесс нейрогенеза. А для этого существуют два возможных пути. Один, и им занимается наша лаборатория, – это подстегнуть образование новых нейронов из оставшихся в мозге стволовых клеток. Этому есть несколько возможных решений. Например, многие исследования показали, что, как ни странно, физические упражнения и новые впечатления заставляют стволовые клетки мозга активнее размножаться. Хотя большинство таких результатов получено на животных, но появляется уверенность, что это подходит и человеку. Решение простое и доступное каждому человеку – больше двигаться и узнавать новое. Так что изречение «в здоровом теле – здоровый дух» приобретает сейчас научную основу.

Второй путь, которым можно попробовать воспользоваться, – это клеточная медицина. Можно попробовать подсадить стволовые клетки или нейроны в поврежденные области мозга в надежде, что здоровые донорские клетки будут заменять и вытеснять больные или уже погибшие клетки реципиента. Правда, тут нужно учитывать, что помимо прямого ожидаемого эффекта может существовать еще и побочный положительный эффект. Он состоит в том, что при пересадке стволовых клеток происходит общая физиологическая реакция организма, которая иногда может приводить к ощутимому прогрессу, пусть и временному. Например, в ходе эксперимента крысе пересаживали клетки дрозофилы, и крыса становилась активнее и сообразительней. Но, конечно, не потому, что клетки дрозофилы прижились, – это результат того самого побочного физиологического эффекта, и мы не можем пока что объяснить его механизм.

–​ Григорий, а для каких заболеваний нервных тканей клеточные технологии кажутся вам перспективными?

Г.Е.: Например, огромные усилия прилагаются к тому, чтобы облегчить симптомы болезни Паркинсона, при которой умирает один конкретный тип нейронов. Поэтому есть много попыток подсадить в мозг или уже готовые нейроны этого типа, или стволовые клетки, которые могли бы порождать такие нейроны. Правда, когда дело касается реальных пациентов, то пока здесь не так много успехов – клетки или не приживаются, или не превращаются в нужный тип нейронов, или начинают работать так активно, что это только обостряет болезнь. Но прогресс в этом направлении постоянно происходит, пусть и мелкими шажками.

Еще одно очень привлекательное направление для клеточной терапии – лечение деградации макулы. Макула – это центральная часть глазного дна, сетчатки. Она расположена напротив хрусталика и ответственна за центральное зрение и его четкость. Очень часто с возрастом нейроны макулы умирают или ухудшают свою работу. В этом случае человек теряет центральное зрение и чтение и другая тонкая работа становятся сильно затруднены или даже невозможны. При этом самая критическая для четкого зрения область макулы содержит всего от нескольких десятков тысяч до сотен тысяч нейронов. Для сравнения – мозг содержит сотни миллиардов нейронов. Поэтому прилагается много усилий, чтобы ввести в макулу нейроны и стволовые клетки в надежде, что даже частичное восстановление макулы может приостановить потерю зрения.

– Ярослав, а какие еще заболевания можно лечить при помощи стволовых клеток?

Я.И.: При помощи стволовых клеток лечатся многие заболевания крови, некоторые ортопедические заболевания и болезни глаз, кроме того, стволовые клетки применяются при восстановлении после инфаркта миокарда. И для первого, и для второго случая методики уже разработаны. Помимо этого стволовыми клетками пробуют лечить редкие, а также неизлечимые заболевания, при которых классическая терапия не работает и обычные фармакологические препараты не справляются. А с недавнего времени клеточные технологии пробуют как инструменты для борьбы со старением организма.

– Во всех этих случаях клеточная медицина использует донорские стволовые клетки. При этом донорскую кровь можно взять у взрослого донора, а можно воспользоваться пуповинной кровью. Ярослав, какие преимущества имеет донорская пуповинная кровь?

Я.И.: Концепция использования донорской пуповинной крови возникла в 1988 году, когда пятилетнему американскому мальчику Мэттью Фарроу, страдавшему от тяжелого неизлечимого наследственного заболевания, анемии Франкони, трансплантировали пуповинную кровь его новорожденной сестры. В результате мальчик полностью излечился, сейчас это взрослый мужчина, у которого есть своя семья и дети. А специалисты начали с этого момента совершенствовать методику внедрения стволовых клеток пуповинной крови пациенту и расширять диапазон применения этого метода в отношении тяжелых заболеваний.

Пуповинная кровь состоит в основном из гемопоэтических стволовых клеток. Хотя в ней также содержатся и некоторые другие типы стволовых клеток. Клетки пуповинной крови имеют больше шансов прижиться в чужом организме, чем клетки взрослого человека. Дело в том, что взрослый организм хорошо подготовлен к встрече с чужеродными клетками. Он их воспринимает как потенциального врага и старается уничтожить. Это называется иммунным ответом. Иммунный ответ защищает нас от различных инфекций. Но при трансплантации в 80% случаев трансплантированные клетки от взрослого донора атакуют клетки хозяина. В худшем случае такая реакция может привести к смерти. А иммунный ответ клеток пуповинной крови намного ниже, чем у клеток взрослого организма, потому что ребенок еще ничем не болел, а от организма матери был защищен плацентой, и его иммунитет еще не развился. Следовательно, высока вероятность того, что трансплантация пуповинной крови обойдется без тяжелых последствий.

Хранилище одного из банков стволовых клеток

– Существуют банки пуповинной крови. Значит, идея создания банков родилась еще в 1988 году после излечения Мэттью Фарроу?

Я.И.: Создание банков пуповинной крови началось в 1992 году. Первый такой банк был создан на базе Нью-Йоркского центра крови. Сейчас в мире существует около 550 банков пуповиной крови. Уже тогда банки разделялись на публичные и семейные. В частных банках родители сохраняют пуповинную кровь своего новорожденного ребенка как генетический резерв, обеспечивая его некой «биологической страховкой» на всю его жизнь. Это означает, что в случае необходимости, например, если обладатель этих стволовых клеток в какой-то момент своей жизни встретится с серьезным заболеванием, которое можно вылечить путем трансплантации стволовых клеток, то он сможет воспользоваться своим собственным генетическим резервом. Стволовые клетки пуповинной крови обладают генетическим потенциалом, который был дан природой и остался неизмененным и свободным от последующих мутаций, а мутации в любом организме происходят непрерывно, и какие-то из них могут оказаться губительными. Кроме того, стволовые клетки одного члена семьи с высокой вероятностью могут подойти и его родственникам: для братьев и сестер вероятность совпадения составляет 25%, для родителей – 10% вероятности, для людей третьей степени родства – 2–3%. В нашей практике был случай, когда пуповинная кровь новорожденной девочки помогла ее сестре встать на ноги после тяжелой травмы.

Речь идет о девочке из Хмельницкой области (Украина), пережившей в возрасте 2 лет церебральную терапию. Спустя несколько лет родители девочки решили провести экспериментальную терапию – вливание пуповинной крови ее сестры. По свидетельству родителей, сразу же после этой терапии состояние девочки стало быстро улучшаться. Вот что рассказала Радио Свобода мама девочки Наталья:

–​ Я была на седьмом месяце беременности, когда моя двухлетняя дочь София провалилась под лед. У нее остановилось дыхание и отказало сердце. В реанимации сердцебиение восстановили, через некоторое время восстановили и дыхательную функцию, но сказали, что большего сделать не могут, потому что мозг умер. София ни на что не реагировала, кормили ее через зонд. После того, как я родила вторую дочь, мы с мужем решили, что заберем Софию домой. Я врач, поэтому смогла освоить методики ухода. Пуповинную кровь новорожденной дочери мы сохранили, хотя тогда планов на эту кровь у нас не было. А через несколько месяцев нам позвонили и сказали, что в Донецке одна из клиник осуществляет переливание пуповинной крови в рамках украинско-немецкой программы клинических исследований. Мы проверили, подходит ли Софии пуповинная кровь ее сестрички, и к счастью, она оказалась совместимой. Софии перелили эту кровь, и буквально через неделю мы увидели улучшение в ее общем состоянии: пища стала перевариваться, кожа порозовела, отступили бесконечно мучившие ее инфекции. Одним словом, случилось чудо. А после повторного переливания ее организм укрепился настолько, что мы смогли приступить к реабилитационным программам. Сейчас Софии тринадцать лет. Она ходит в обычную школу, справляется со школьной программой. Мы счастливы.

Радио Свобода не удалось найти научных исследований, которые бы однозначно подтвердили, что в данном случае эффективной оказалась именно терапия стволовыми клетками. Мы подчеркиваем, что терапия стволовыми клетками в большинстве случаев является экспериментальным и потенциально очень опасным для здоровья методом, который не должен применяться без решения лечащего врача.

– Сохранение стволовых клеток пуповинной крови в частном банке – это платная услуга. Далеко не каждая семья принимает решение сохранить пуповинную кровь своего малыша.

Я.И.: Если семья не хочет этой услугой воспользоваться, то родители новорожденного могут пожертвовать его пуповинную кровь в публичный банк для донорских целей. При этом следует понимать, что пуповинная кровь – это «биологический мусор», который, если не будет пожертвован банку, подлежит уничтожению. Сейчас в публичных банках всего мира в совокупности сохранено порядка 800 тысяч образцов.

–​ Помимо использования донорских или –​ в случае сохранения собственной пуповинной крови –​ собственных здоровых стволовых клеток, в клеточной медицине обозначился еще один подход, еще более инженерный. У пациента берут его собственные клетки, превращают их в стволовые и ему же их подсаживают.

Я.И.: Технология называется «получение индуцированных плюрипотентных клеток», то есть клетки превращают в стволовые клетки «первого порядка». Этот метод был разработан японским ученым Синьей Яманакой, который в 2012 году получил за него Нобелевскую премию. Эта методика дает возможность перепрограммировать клетки организма и возвращать их в эмбриональное состояние, а затем превращать в клетки, необходимые для организма. Пока что это очень дорогая технология, находящаяся в стадии разработки. Производство одной линии таких клеток стоит в среднем приблизительно 50 тысяч евро. Например, в Европейском банке индуцированных клеток на сегодняшний день имеется всего лишь 316 линий индуцированных клеток. И это результат работы семи последних лет, притом что японцы охотно делятся своими наработками.

Плюрипотентная стволовая клетка, полученная Яманакой

–​ В настоящий момент клеточная медицина всё еще не стала массовой. Наверняка в этой области есть серьезные проблемы, которые до сих пор не решены.

Я.И.: Если говорить об использовании пуповинной крови, то самая большая проблема – это то, что ее слишком мало. В пуповине содержится небольшое количество крови, и, соответственно, этот метод хорошо подходит в тех случаях, когда можно обойтись небольшим количеством клеток. Иначе уходит много времени на то, чтобы вырастить в лаборатории достаточное количество клеток для пересадки.

Г.Е.: Действительно, именно малое количество требуемых стволовых клеток часто является серьезным сдерживающим фактором. Теоретически из стволовых клеток можно вырастить любой орган или заменить поврежденные клетки этого органа. Но в реальности на сегодня есть пределы и тому, чтобы размножить очень много клеток, и тому, чтобы заставить их правильно работать. Представьте, если мы пробуем восстановить печень – а это огромный объем клеток, порядка 300 миллиардов, то как долго будет идти процесс замены больных клеток на здоровые. Поэтому пример с дегенерацией макулы особенно привлекателен не только потому, что зрение – это важнейшая нить, связывающая человека с миром, но и потому, что, возможно, даже несколько десятков тысяч правильно работающих клеток могут изменить жизнь миллионов людей к лучшему, особенно в старости.

–​А какие опасности и риски связаны с клеточной терапией? Я не имею в виду откровенных авантюристов, когда врач или ученый вполне сознательно идет на преступление, подтасовывая факты. Такого рода вещи маргинальны, но, к сожалению, они существуют и в традиционной медицине тоже.

Г.Е.: Прежде всего всегда есть опасность, что донорские клетки могут не прижиться в организме реципиента или же прижиться, но работать плохо или бесконтрольно, без тормозов, так что лечение становится хуже самой болезни. Кроме того, нужно помнить, что даже идеально подобранные привнесенные клетки могут вызвать иммунный ответ, направленный на избавление от этих клеток.

Есть еще одна серьезная опасность – это возможность развития раковых опухолей. Может случиться так, что среди выбранных для трансплантации клеток окажутся такие, которые могут превратиться в раковые. Заранее это предугадать практически невозможно, так как этот потенциал не всегда можно распознать. Кроме того, неуправляемый рост клеток зависит не только от самих клеток, а также от иммунной системы, которая должна устранять неправильные клетки, но и от той среды, так называемой ниши, в которую эти клетки попали. Одна ниша может сдерживать раковый потенциал попавшей туда чужеродной клетки, а другая, хоть и похожая, будет его стимулировать.

На сегодняшний день есть еще один плохо прогнозируемый фактор, который меня очень беспокоит. Это клональность трансплантированных клеток. В процессе культивации неизбежно появляются клетки, которые или делятся лучше других, или обладают какими-то другими свойствами, помогающими им выжить. И мы невольно селектируем такие клетки: если какая-то клетка размножается всего на 10% быстрее, то через несколько поколений ее потомки, ее клон, будут преобладать над остальными. В результате такой непроизвольной селекции мы отбираем какие-то признаки, которые могут оказаться полезными, но могут быть и вредными.

–​ А помимо сложности методик что еще сдерживает развитие клеточных технологий?

Я.И.: Как ни странно, это неразвитая юридическая база. Когда речь идет не о стандартном лечении, а об экспериментальном, то оно должно не противоречить законодательству. Поэтому страны с более гибким в этом отношении законодательством имеют огромное преимущество в развитии клеточных технологий. Безусловным лидером на сегодняшний день является Япония, а если говорить о Европе – то это Украина. В Японии благодаря гибкому законодательству сейчас применяется порядка 3000 методик, основанных на клеточной терапии. Зачастую пациенты, вылечившиеся от тяжелых заболеваний в результате применения клеточной терапии в порядке эксперимента, становятся яростными пропагандистами этих методов, как это случилось, например, с Тимоти Рэем Брауном, который всячески рекламирует эти методы и создал фонд для развития клеточных технологий.

–​ Можно ли представить себе, что клеточные технологии со временем вытеснят какие-то области фармакологической медицины? И в будущем мы будем обращаться к врачам за клетками, а не за таблетками?

Я.И.: Да, конечно. Фармацевтическая индустрия вполне может переключиться на этот метод. Пока что рутинное использование клеточных технологий для терапии – это очень дорогое удовольствие. Но по мере совершенствования методик получения и выращивания стволовых клеток стоимость лечения с использованием клеточных технологий будет уменьшаться.

С этой точки зрения хорошим примером является секвенирование ДНК, то есть расшифровка генома. Еще двадцать лет назад это была очень новая и дорогая методика. Стиву Джобсу эта процедура обошлась в 270 тысяч долларов, а сегодня она стоит на три порядка меньше. Вполне возможно, что и клеточные линии будут стоить через несколько лет десятки долларов, а не сотни тысяч, как сейчас. И тогда лечащие врачи будут вполне стандартно обращаться к этим методам, а органы для трансплантации будут печататься в районных отделениях больниц.

Г.Е.: А занимаясь спортом и постоянно стремясь узнать новое, вы помогаете стволовым нервным клеткам размножаться и, возможно, сами осуществляете профилактику тяжелых заболеваний мозга.

Мезенхимальные стволовые клетки | PBKM ITK RU

Мезенхимальные стволовые клетки в настоящее время широко изучаются для использования в регенеративной медицине / клеточной терапии. Результаты испытаний, проводимых более десяти лет, подтвердили эффективность и безопасность применения мезенхимальных стволовых клеток, полученных из спинного мозга, например, в лечении сложных форм лейкемии, осложнений, связанных с трансплантацией кроветворных клеток, а также в других болезнях, таких как: лечении ран, ожогов, повреждений суставов, а также в эстетической медицине. Одним из возможных применений мезенхимальных стволовых клеток, полученных из желе Уортона,  является также поддержание лечения БАС. 

Стволовые клетки могут быть взяты из собственных тканей (костного мозга, жира) пациента либо получены от донора. В случае Терапии, проводимой Институтом клеточной терапии, клетки будут отбираться из так называемого желе Уортона. Это желеобразное вещество, обнаруженное в пуповине, чрезвычайно богатая мезенхимальными стволовыми клетками (так называемые WJ-MSC) ткань, окружающая пуповинные сосуды.
Эти клетки обладают способностью дифференцироваться во многие типы специализированных клеток. WJ-MSC обладает характеристиками и свойствами, сходными с мезенхимальными стволовыми клетками из других источников с некоторым преимуществом. Клетки, выделенные из желе Уортона, показывают более короткое время деления и пролиферируют в течение более длительного периода пребывания в культуре, чем клетки BMSC (стволовые клетки, полученные из костного мозга). По сравнению с мезенхимальными клетками костного мозга или жиров, получение WJ-MSC из пуповины — ранее стандартно утилизируемой после родов — намного проще. Получение этих клеток не является источником боли, не создает этических конфликтов и, в отличие от эмбриональных стволовых клеток (ESC), у них нет никаких туморогенных свойств.
Поскольку мезенхимальные клетки, выделенные из других тканей, WJ-MSC, дифференцируются в остеобласты, адипоциты, хондроциты, эндотелиальные клетки, скелетные мышцы и кардиомиоциты в культуре в пробирке. Кроме того, WJ-MSC клетки обладают способностью трансформироваться в клетки нервной ткани: дофаминергические нейроны, холинергические нейроны, Шванновские клетки, производящие миелиновую оболочку и олигодендроциты. В доклинических исследованиях на крысиной модели инсульта WJ-MSC, введенные в мозг крысы, дифференцируют in vivo в эндотелиальные и нейронные клетки. Таким образом, имплантация клеток WJ-MSC потенциально может внести свой вклад в восстановление тканей нервной системы путем прямого преобразования стволовых клеток в специализированные клетки, позволяя заменить поврежденные болезнью нейроны или олигодендроциты. Кроме того, клетки WJ-MSC также обладают способностью продуцировать белки, секретируемые во внеклеточное пространство, которые стимулируют регенерацию тканей. Среди прочего, WJ-MSC производят ангиогенные факторы, такие как CXCL2, CXCL5 и FGF9 и нейротрофические факторы NTF3, EGF и MDK. Экспрессия этих нейротрофических факторов выше в клетках WJ-MSC по сравнению с BMSC. В исследованиях in vitro показано, что паракринные факторы, продуцируемые WJ-MSC, увеличивают выживаемость и деление первичных кортикальных и мозжечковых нейронов.
Еще одна особенность WJ-MSC, которая важна с точки зрения клинического применения, — иммуномодулирующие свойства, заключающиеся в ингибировании активации иммунной системы. Лабораторные исследования показали, что WJ-MSC ингибируют пролиферацию стимулированных спленоцитов, Т-лимфоцитов и сами по себе не стимулируют пролиферацию Т-лимфоцитов. Кроме того, WJ-MSC демонстрируют низкую экспрессию костимулирующих рецепторов для Т-лимфоцитов Т CD40, CD80 и CD86, а также высокий уровень экспрессии белков, обладающих иммуносупрессивными свойствами — HLA-G, IL-6, VEGF. В других исследованиях было продемонстрировано ингибирование дифференцировки моноцитов в дендритные клетки и ингибирование продуцирования провоспалительных факторов TNF-a и IFN-γ стимулированными Т-лимфоцитами.

Многократное, эффективное использование мезенхимальных стволовых клеток в гематологии, онкологии и трансплантации клеток уже описано, в частности, в:

• предотвращении заболевания трансплантата против хозяина (GvHD)
• лечении острого заболевания трансплантата против хозяина (aGvHD)
• лечения хронической болезни трансплантата против хозяина (cGvHD)
• восстановлении аутологичной гемопоэтической системы
• восстановлении гемопоэтической системы реципиента с помощью аллогенных гематопоэтических стволовых клеток
• лечении токсичности, вызванной химиотерапией и лучевой терапией.

Новости: Где взять стволовые клетки — Эксперт

Стволовые клетки — это незрелые клетки, способные к самообновлению и развитию в специализированные клетки организма. В ходе эмбриогенеза оплодотворенная яйцеклетка делится и дает начало клеткам, у которых одна функция — передача генетического материала в следующие клеточные поколения. Это эмбриональные стволовые клетки, которые дают начало всем остальным клеткам организма.

Эмбриональные стволовые клетки можно получить только из бластоцисты, в частности при экстракорпоральном (вне организма женщины) оплодотворении. Правда, работа с эмбриональными клетками в большинстве стран запрещена или ограничена по религиозным и этическим мотивам.

Во взрослом организме стволовые клетки находятся в основном в костном мозге и в очень небольших количествах — во всех органах и тканях. Они не только поддерживают их жизнедеятельность, но и оказывают экстренную помощь: если в организме случается «авария», они получают сигнал и спешат к пораженной зоне. При этом они не только сами начинают делиться, чтобы заместить погибшие клетки, но и воздействуют на активность локальных стволовых клеток.

Помимо костного мозга основными источниками неэмбриональных стволовых клеток являются: периферическая кровь, фетальный (абортный) материал и пуповинная кровь. «Забор» стволовых клеток из взрослого организма — болезненная и дорогая процедура, использование абортного материала может быть ограничено этическими соображениями, поэтому самым оптимальным вариантом, по мнению специалистов, оказывается получение стволовых клеток из пуповинной крови.

Многочисленные эксперименты ученых показывают, что стволовые клетки можно использовать для лечения самого широкого спектра заболеваний, в том числе тех, которые пока не поддаются традиционным методам. Устойчивые результаты получены при лечении сердечно-сосудистых заболеваний и восстановлении кроветворной системы при лечении онкологических заболеваний, нервных и аутоиммунных расстройств. Исследователи возлагают большие надежды на возможности генной инженерии, когда в клетку внедряется нужный ген, который по тем или иным причинам не работает в организме.

Стволовые клетки: источники, типы и использование

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

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

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

Стволовые клетки также перспективны для лечения некоторых неизлечимых болезней.

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

Взрослые стволовые клетки

Поделиться в Pinterest Стволовые клетки могут превратиться в любой тип клеток, прежде чем они станут дифференцированными.

В организме человека на протяжении всей жизни содержатся стволовые клетки. Организм может использовать эти стволовые клетки всякий раз, когда они ему нужны.

Взрослые стволовые клетки, также называемые тканеспецифическими или соматическими стволовыми клетками, существуют во всем организме с момента развития эмбриона.

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

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

Стволовые клетки присутствуют в разных типах тканей.Ученые обнаружили стволовые клетки в тканях, в том числе:

• головном мозге
• костном мозге
• кровеносных и кровеносных сосудах
• скелетных мышцах
• коже
• печени

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

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

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

В прошлом ученые полагали, что взрослые стволовые клетки могут дифференцироваться только на основе их ткани происхождения. Однако теперь некоторые данные свидетельствуют о том, что они могут дифференцироваться, чтобы стать и другими типами клеток.

Эмбриональные стволовые клетки

С самого раннего срока беременности, после того, как сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку, формируется эмбрион.

Примерно через 3-5 дней после того, как сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку, эмбрион принимает форму бластоцисты или комка клеток.

Бластоциста содержит стволовые клетки, которые позже имплантируются в матку. Эмбриональные стволовые клетки происходят из бластоцисты возрастом 4–5 дней.

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

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

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

Эта одноклеточная зигота затем начинает делиться, образуя 2, 4, 8, 16 клеток и так далее. Теперь это эмбрион.

Вскоре, еще до имплантации эмбриона в матку, эта масса примерно из 150–200 клеток является бластоцистой. Бластоциста состоит из двух частей:

• внешней клеточной массы, которая становится частью плаценты
• внутренней клеточной массой, которая разовьется в человеческое тело

Внутренняя клеточная масса — это то место, где находятся эмбриональные стволовые клетки.Ученые называют эти клетки тотипотентными. Термин тотипотент относится к тому факту, что они обладают полным потенциалом развиваться в любую клетку тела.

При правильной стимуляции клетки могут стать клетками крови, клетками кожи и всеми другими типами клеток, в которых нуждается организм.

На ранних сроках беременности стадия бластоцисты продолжается примерно за 5 дней до имплантации эмбриона в матку или матку. На этом этапе стволовые клетки начинают дифференцироваться.

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

Мезенхимальные стволовые клетки (МСК)

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

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

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS)

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

Однако необходимы дополнительные исследования и разработки.

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

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

Исследователи управляют линиями стволовых клеток и совместно используют их для различных целей. Они могут стимулировать стволовые клетки к определенной специализации.Этот процесс известен как направленная дифференциация.

До сих пор было проще вырастить большое количество эмбриональных стволовых клеток, чем взрослые стволовые клетки. Однако ученые добиваются прогресса с обоими типами клеток.

Исследователи классифицируют стволовые клетки в зависимости от их способности дифференцироваться в другие типы клеток.

Эмбриональные стволовые клетки являются наиболее мощными, так как их задача — превращать все типы клеток в организме.

Полная классификация включает:

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

Плюрипотентные : Эти клетки могут превращаться практически в любую клетку. Клетки раннего эмбриона плюрипотентны.

Мультипотентные : Эти клетки могут дифференцироваться в близкородственное семейство клеток. Например, взрослые гемопоэтические стволовые клетки могут стать эритроцитами и лейкоцитами или тромбоцитами.

Олигопотентные : Они могут дифференцироваться в несколько разных типов клеток.Взрослые лимфоидные или миелоидные стволовые клетки могут это сделать.

Unipotent : они могут производить клетки только одного типа, то есть их собственный тип. Однако они по-прежнему являются стволовыми клетками, потому что могут обновляться. Примеры включают взрослые мышечные стволовые клетки.

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

Поделиться на PinterestТрансплантаты со стволовыми клетками уже помогают людям с такими заболеваниями, как лимфома.

Сами стволовые клетки не служат какой-либо одной цели, но важны по нескольким причинам.

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

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

Регенерация ткани

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

До сих пор человеку, которому, например, требовалась новая почка, приходилось ждать донора, а затем делать трансплантацию.

Существует нехватка донорских органов, но, давая указание стволовым клеткам дифференцироваться определенным образом, ученые могут использовать их для выращивания определенного типа ткани или органа.

В качестве примера врачи уже использовали стволовые клетки из-под поверхности кожи для создания новой кожной ткани. Затем они могут вылечить тяжелый ожог или другую травму, пересадив эту ткань на поврежденную кожу, и новая кожа вырастет снова.

Лечение сердечно-сосудистых заболеваний

В 2013 году группа исследователей из Массачусетской больницы общего профиля сообщила в PNAS Early Edition , что они создали кровеносные сосуды у лабораторных мышей с использованием стволовых клеток человека.

В течение 2 недель после имплантации стволовых клеток сформировались сети кровеносных сосудов. Качество этих новых кровеносных сосудов было не хуже ближайших естественных.

Авторы надеялись, что этот тип техники в конечном итоге может помочь в лечении людей с сердечно-сосудистыми и сосудистыми заболеваниями.

Лечение заболеваний головного мозга

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

Например, при болезни Паркинсона повреждение клеток мозга приводит к неконтролируемым движениям мышц. Ученые могли использовать стволовые клетки для восстановления поврежденной мозговой ткани. Это может вернуть специализированные клетки мозга, которые останавливают неконтролируемые движения мышц.

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

Терапия клеточной недостаточности

Ученые надеются, что однажды в лаборатории удастся разработать здоровые сердечные клетки, которые они смогут трансплантировать людям с сердечными заболеваниями.

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

Точно так же люди с диабетом I типа могут получать клетки поджелудочной железы для замены инсулин-продуцирующих клеток, которые их собственная иммунная система потеряла или разрушила.

Единственным современным методом лечения является трансплантация поджелудочной железы, и очень немногие поджелудочные железы доступны для трансплантации.

Лечение болезней крови

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

Гематопоэтические стволовые клетки встречаются в крови и костном мозге и могут продуцировать все типы клеток крови, включая красные кровяные тельца, переносящие кислород, и лейкоциты, борющиеся с болезнями.

Люди могут жертвовать стволовые клетки, чтобы помочь близким или, возможно, для собственного использования в будущем.

Пожертвования могут поступать из следующих источников:

Костный мозг : Эти клетки берутся под общим наркозом, обычно из кости бедра или таза. Затем техники выделяют стволовые клетки из костного мозга для хранения или донорства.

Периферические стволовые клетки : Человек получает несколько инъекций, которые заставляют его костный мозг выделять стволовые клетки в кровь. Затем кровь удаляется из организма, машина отделяет стволовые клетки, и врачи возвращают кровь в организм.

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

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

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

Поделиться на PinterestThrough Исследования стволовых клеток, ученые надеются найти лекарства от болезней, которые в настоящее время неизлечимы.

Стволовые клетки полезны не только в качестве потенциального лечения, но и в исследовательских целях.

Например, ученые обнаружили, что включение или выключение определенного гена может вызвать его дифференциацию. Знание этого помогает им выяснить, какие гены и мутации вызывают какие эффекты.

Вооруженные этим знанием, они смогут обнаружить, что вызывает широкий спектр болезней и состояний, от некоторых из которых еще нет лекарства.

Аномальное деление и дифференцировка клеток ответственны за состояния, которые включают рак и врожденные нарушения, возникающие с рождения.Знание того, что вызывает неправильное деление клеток, может привести к излечению.

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

Посмотрите видео, чтобы узнать больше о стволовых клетках.

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

Использование эмбрионов для получения стволовых клеток

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

В настоящее время исследователи ищут способы создания или использования стволовых клеток, не затрагивающих эмбрионы.

Смешивание людей и животных

Исследования стволовых клеток часто включают введение человеческих клеток животным, таким как мыши или крысы. Некоторые люди утверждают, что это может создать организм, частично являющийся человеком.

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

Терапия стволовыми клетками и постановление FDA

Некоторые люди уже предлагают «терапию стволовыми клетками» для различных целей, например, против старения.

Однако большинство из этих применений не получили одобрения Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA). Некоторые из них могут быть незаконными, а некоторые — опасными.

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

Стволовые клетки: источники, типы и использование

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

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

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

Стволовые клетки также перспективны для лечения некоторых неизлечимых болезней.

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

Взрослые стволовые клетки

Поделиться в Pinterest Стволовые клетки могут превратиться в любой тип клеток, прежде чем они станут дифференцированными.

В организме человека на протяжении всей жизни содержатся стволовые клетки. Организм может использовать эти стволовые клетки всякий раз, когда они ему нужны.

Взрослые стволовые клетки, также называемые тканеспецифическими или соматическими стволовыми клетками, существуют во всем организме с момента развития эмбриона.

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

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

Стволовые клетки присутствуют в разных типах тканей.Ученые обнаружили стволовые клетки в тканях, в том числе:

• головном мозге
• костном мозге
• кровеносных и кровеносных сосудах
• скелетных мышцах
• коже
• печени

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

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

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

В прошлом ученые полагали, что взрослые стволовые клетки могут дифференцироваться только на основе их ткани происхождения. Однако теперь некоторые данные свидетельствуют о том, что они могут дифференцироваться, чтобы стать и другими типами клеток.

Эмбриональные стволовые клетки

С самого раннего срока беременности, после того, как сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку, формируется эмбрион.

Примерно через 3-5 дней после того, как сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку, эмбрион принимает форму бластоцисты или комка клеток.

Бластоциста содержит стволовые клетки, которые позже имплантируются в матку. Эмбриональные стволовые клетки происходят из бластоцисты возрастом 4–5 дней.

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

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

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

Эта одноклеточная зигота затем начинает делиться, образуя 2, 4, 8, 16 клеток и так далее. Теперь это эмбрион.

Вскоре, еще до имплантации эмбриона в матку, эта масса примерно из 150–200 клеток является бластоцистой. Бластоциста состоит из двух частей:

• внешней клеточной массы, которая становится частью плаценты
• внутренней клеточной массой, которая разовьется в человеческое тело

Внутренняя клеточная масса — это то место, где находятся эмбриональные стволовые клетки.Ученые называют эти клетки тотипотентными. Термин тотипотент относится к тому факту, что они обладают полным потенциалом развиваться в любую клетку тела.

При правильной стимуляции клетки могут стать клетками крови, клетками кожи и всеми другими типами клеток, в которых нуждается организм.

На ранних сроках беременности стадия бластоцисты продолжается примерно за 5 дней до имплантации эмбриона в матку или матку. На этом этапе стволовые клетки начинают дифференцироваться.

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

Мезенхимальные стволовые клетки (МСК)

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

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

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS)

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

Однако необходимы дополнительные исследования и разработки.

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

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

Исследователи управляют линиями стволовых клеток и совместно используют их для различных целей. Они могут стимулировать стволовые клетки к определенной специализации.Этот процесс известен как направленная дифференциация.

До сих пор было проще вырастить большое количество эмбриональных стволовых клеток, чем взрослые стволовые клетки. Однако ученые добиваются прогресса с обоими типами клеток.

Исследователи классифицируют стволовые клетки в зависимости от их способности дифференцироваться в другие типы клеток.

Эмбриональные стволовые клетки являются наиболее мощными, так как их задача — превращать все типы клеток в организме.

Полная классификация включает:

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

Плюрипотентные : Эти клетки могут превращаться практически в любую клетку. Клетки раннего эмбриона плюрипотентны.

Мультипотентные : Эти клетки могут дифференцироваться в близкородственное семейство клеток. Например, взрослые гемопоэтические стволовые клетки могут стать эритроцитами и лейкоцитами или тромбоцитами.

Олигопотентные : Они могут дифференцироваться в несколько разных типов клеток.Взрослые лимфоидные или миелоидные стволовые клетки могут это сделать.

Unipotent : они могут производить клетки только одного типа, то есть их собственный тип. Однако они по-прежнему являются стволовыми клетками, потому что могут обновляться. Примеры включают взрослые мышечные стволовые клетки.

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

Поделиться на PinterestТрансплантаты со стволовыми клетками уже помогают людям с такими заболеваниями, как лимфома.

Сами стволовые клетки не служат какой-либо одной цели, но важны по нескольким причинам.

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

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

Регенерация ткани

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

До сих пор человеку, которому, например, требовалась новая почка, приходилось ждать донора, а затем делать трансплантацию.

Существует нехватка донорских органов, но, давая указание стволовым клеткам дифференцироваться определенным образом, ученые могут использовать их для выращивания определенного типа ткани или органа.

В качестве примера врачи уже использовали стволовые клетки из-под поверхности кожи для создания новой кожной ткани. Затем они могут вылечить тяжелый ожог или другую травму, пересадив эту ткань на поврежденную кожу, и новая кожа вырастет снова.

Лечение сердечно-сосудистых заболеваний

В 2013 году группа исследователей из Массачусетской больницы общего профиля сообщила в PNAS Early Edition , что они создали кровеносные сосуды у лабораторных мышей с использованием стволовых клеток человека.

В течение 2 недель после имплантации стволовых клеток сформировались сети кровеносных сосудов. Качество этих новых кровеносных сосудов было не хуже ближайших естественных.

Авторы надеялись, что этот тип техники в конечном итоге может помочь в лечении людей с сердечно-сосудистыми и сосудистыми заболеваниями.

Лечение заболеваний головного мозга

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

Например, при болезни Паркинсона повреждение клеток мозга приводит к неконтролируемым движениям мышц. Ученые могли использовать стволовые клетки для восстановления поврежденной мозговой ткани. Это может вернуть специализированные клетки мозга, которые останавливают неконтролируемые движения мышц.

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

Терапия клеточной недостаточности

Ученые надеются, что однажды в лаборатории удастся разработать здоровые сердечные клетки, которые они смогут трансплантировать людям с сердечными заболеваниями.

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

Точно так же люди с диабетом I типа могут получать клетки поджелудочной железы для замены инсулин-продуцирующих клеток, которые их собственная иммунная система потеряла или разрушила.

Единственным современным методом лечения является трансплантация поджелудочной железы, и очень немногие поджелудочные железы доступны для трансплантации.

Лечение болезней крови

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

Гематопоэтические стволовые клетки встречаются в крови и костном мозге и могут продуцировать все типы клеток крови, включая красные кровяные тельца, переносящие кислород, и лейкоциты, борющиеся с болезнями.

Люди могут жертвовать стволовые клетки, чтобы помочь близким или, возможно, для собственного использования в будущем.

Пожертвования могут поступать из следующих источников:

Костный мозг : Эти клетки берутся под общим наркозом, обычно из кости бедра или таза. Затем техники выделяют стволовые клетки из костного мозга для хранения или донорства.

Периферические стволовые клетки : Человек получает несколько инъекций, которые заставляют его костный мозг выделять стволовые клетки в кровь. Затем кровь удаляется из организма, машина отделяет стволовые клетки, и врачи возвращают кровь в организм.

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

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

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

Поделиться на PinterestThrough Исследования стволовых клеток, ученые надеются найти лекарства от болезней, которые в настоящее время неизлечимы.

Стволовые клетки полезны не только в качестве потенциального лечения, но и в исследовательских целях.

Например, ученые обнаружили, что включение или выключение определенного гена может вызвать его дифференциацию. Знание этого помогает им выяснить, какие гены и мутации вызывают какие эффекты.

Вооруженные этим знанием, они смогут обнаружить, что вызывает широкий спектр болезней и состояний, от некоторых из которых еще нет лекарства.

Аномальное деление и дифференцировка клеток ответственны за состояния, которые включают рак и врожденные нарушения, возникающие с рождения.Знание того, что вызывает неправильное деление клеток, может привести к излечению.

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

Посмотрите видео, чтобы узнать больше о стволовых клетках.

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

Использование эмбрионов для получения стволовых клеток

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

В настоящее время исследователи ищут способы создания или использования стволовых клеток, не затрагивающих эмбрионы.

Смешивание людей и животных

Исследования стволовых клеток часто включают введение человеческих клеток животным, таким как мыши или крысы. Некоторые люди утверждают, что это может создать организм, частично являющийся человеком.

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

Терапия стволовыми клетками и постановление FDA

Некоторые люди уже предлагают «терапию стволовыми клетками» для различных целей, например, против старения.

Однако большинство из этих применений не получили одобрения Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA). Некоторые из них могут быть незаконными, а некоторые — опасными.

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

Стволовые клетки: источники, типы и использование

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

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

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

Стволовые клетки также перспективны для лечения некоторых неизлечимых болезней.

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

Взрослые стволовые клетки

Поделиться в Pinterest Стволовые клетки могут превратиться в любой тип клеток, прежде чем они станут дифференцированными.

В организме человека на протяжении всей жизни содержатся стволовые клетки. Организм может использовать эти стволовые клетки всякий раз, когда они ему нужны.

Взрослые стволовые клетки, также называемые тканеспецифическими или соматическими стволовыми клетками, существуют во всем организме с момента развития эмбриона.

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

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

Стволовые клетки присутствуют в разных типах тканей.Ученые обнаружили стволовые клетки в тканях, в том числе:

• головном мозге
• костном мозге
• кровеносных и кровеносных сосудах
• скелетных мышцах
• коже
• печени

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

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

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

В прошлом ученые полагали, что взрослые стволовые клетки могут дифференцироваться только на основе их ткани происхождения. Однако теперь некоторые данные свидетельствуют о том, что они могут дифференцироваться, чтобы стать и другими типами клеток.

Эмбриональные стволовые клетки

С самого раннего срока беременности, после того, как сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку, формируется эмбрион.

Примерно через 3-5 дней после того, как сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку, эмбрион принимает форму бластоцисты или комка клеток.

Бластоциста содержит стволовые клетки, которые позже имплантируются в матку. Эмбриональные стволовые клетки происходят из бластоцисты возрастом 4–5 дней.

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

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

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

Эта одноклеточная зигота затем начинает делиться, образуя 2, 4, 8, 16 клеток и так далее. Теперь это эмбрион.

Вскоре, еще до имплантации эмбриона в матку, эта масса примерно из 150–200 клеток является бластоцистой. Бластоциста состоит из двух частей:

• внешней клеточной массы, которая становится частью плаценты
• внутренней клеточной массой, которая разовьется в человеческое тело

Внутренняя клеточная масса — это то место, где находятся эмбриональные стволовые клетки.Ученые называют эти клетки тотипотентными. Термин тотипотент относится к тому факту, что они обладают полным потенциалом развиваться в любую клетку тела.

При правильной стимуляции клетки могут стать клетками крови, клетками кожи и всеми другими типами клеток, в которых нуждается организм.

На ранних сроках беременности стадия бластоцисты продолжается примерно за 5 дней до имплантации эмбриона в матку или матку. На этом этапе стволовые клетки начинают дифференцироваться.

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

Мезенхимальные стволовые клетки (МСК)

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

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

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS)

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

Однако необходимы дополнительные исследования и разработки.

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

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

Исследователи управляют линиями стволовых клеток и совместно используют их для различных целей. Они могут стимулировать стволовые клетки к определенной специализации.Этот процесс известен как направленная дифференциация.

До сих пор было проще вырастить большое количество эмбриональных стволовых клеток, чем взрослые стволовые клетки. Однако ученые добиваются прогресса с обоими типами клеток.

Исследователи классифицируют стволовые клетки в зависимости от их способности дифференцироваться в другие типы клеток.

Эмбриональные стволовые клетки являются наиболее мощными, так как их задача — превращать все типы клеток в организме.

Полная классификация включает:

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

Плюрипотентные : Эти клетки могут превращаться практически в любую клетку. Клетки раннего эмбриона плюрипотентны.

Мультипотентные : Эти клетки могут дифференцироваться в близкородственное семейство клеток. Например, взрослые гемопоэтические стволовые клетки могут стать эритроцитами и лейкоцитами или тромбоцитами.

Олигопотентные : Они могут дифференцироваться в несколько разных типов клеток.Взрослые лимфоидные или миелоидные стволовые клетки могут это сделать.

Unipotent : они могут производить клетки только одного типа, то есть их собственный тип. Однако они по-прежнему являются стволовыми клетками, потому что могут обновляться. Примеры включают взрослые мышечные стволовые клетки.

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

Поделиться на PinterestТрансплантаты со стволовыми клетками уже помогают людям с такими заболеваниями, как лимфома.

Сами стволовые клетки не служат какой-либо одной цели, но важны по нескольким причинам.

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

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

Регенерация ткани

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

До сих пор человеку, которому, например, требовалась новая почка, приходилось ждать донора, а затем делать трансплантацию.

Существует нехватка донорских органов, но, давая указание стволовым клеткам дифференцироваться определенным образом, ученые могут использовать их для выращивания определенного типа ткани или органа.

В качестве примера врачи уже использовали стволовые клетки из-под поверхности кожи для создания новой кожной ткани. Затем они могут вылечить тяжелый ожог или другую травму, пересадив эту ткань на поврежденную кожу, и новая кожа вырастет снова.

Лечение сердечно-сосудистых заболеваний

В 2013 году группа исследователей из Массачусетской больницы общего профиля сообщила в PNAS Early Edition , что они создали кровеносные сосуды у лабораторных мышей с использованием стволовых клеток человека.

В течение 2 недель после имплантации стволовых клеток сформировались сети кровеносных сосудов. Качество этих новых кровеносных сосудов было не хуже ближайших естественных.

Авторы надеялись, что этот тип техники в конечном итоге может помочь в лечении людей с сердечно-сосудистыми и сосудистыми заболеваниями.

Лечение заболеваний головного мозга

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

Например, при болезни Паркинсона повреждение клеток мозга приводит к неконтролируемым движениям мышц. Ученые могли использовать стволовые клетки для восстановления поврежденной мозговой ткани. Это может вернуть специализированные клетки мозга, которые останавливают неконтролируемые движения мышц.

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

Терапия клеточной недостаточности

Ученые надеются, что однажды в лаборатории удастся разработать здоровые сердечные клетки, которые они смогут трансплантировать людям с сердечными заболеваниями.

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

Точно так же люди с диабетом I типа могут получать клетки поджелудочной железы для замены инсулин-продуцирующих клеток, которые их собственная иммунная система потеряла или разрушила.

Единственным современным методом лечения является трансплантация поджелудочной железы, и очень немногие поджелудочные железы доступны для трансплантации.

Лечение болезней крови

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

Гематопоэтические стволовые клетки встречаются в крови и костном мозге и могут продуцировать все типы клеток крови, включая красные кровяные тельца, переносящие кислород, и лейкоциты, борющиеся с болезнями.

Люди могут жертвовать стволовые клетки, чтобы помочь близким или, возможно, для собственного использования в будущем.

Пожертвования могут поступать из следующих источников:

Костный мозг : Эти клетки берутся под общим наркозом, обычно из кости бедра или таза. Затем техники выделяют стволовые клетки из костного мозга для хранения или донорства.

Периферические стволовые клетки : Человек получает несколько инъекций, которые заставляют его костный мозг выделять стволовые клетки в кровь. Затем кровь удаляется из организма, машина отделяет стволовые клетки, и врачи возвращают кровь в организм.

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

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

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

Поделиться на PinterestThrough Исследования стволовых клеток, ученые надеются найти лекарства от болезней, которые в настоящее время неизлечимы.

Стволовые клетки полезны не только в качестве потенциального лечения, но и в исследовательских целях.

Например, ученые обнаружили, что включение или выключение определенного гена может вызвать его дифференциацию. Знание этого помогает им выяснить, какие гены и мутации вызывают какие эффекты.

Вооруженные этим знанием, они смогут обнаружить, что вызывает широкий спектр болезней и состояний, от некоторых из которых еще нет лекарства.

Аномальное деление и дифференцировка клеток ответственны за состояния, которые включают рак и врожденные нарушения, возникающие с рождения.Знание того, что вызывает неправильное деление клеток, может привести к излечению.

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

Посмотрите видео, чтобы узнать больше о стволовых клетках.

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

Использование эмбрионов для получения стволовых клеток

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

В настоящее время исследователи ищут способы создания или использования стволовых клеток, не затрагивающих эмбрионы.

Смешивание людей и животных

Исследования стволовых клеток часто включают введение человеческих клеток животным, таким как мыши или крысы. Некоторые люди утверждают, что это может создать организм, частично являющийся человеком.

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

Терапия стволовыми клетками и постановление FDA

Некоторые люди уже предлагают «терапию стволовыми клетками» для различных целей, например, против старения.

Однако большинство из этих применений не получили одобрения Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA). Некоторые из них могут быть незаконными, а некоторые — опасными.

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

Стволовые клетки: источники, типы и использование

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

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

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

Стволовые клетки также перспективны для лечения некоторых неизлечимых болезней.

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

Взрослые стволовые клетки

Поделиться в Pinterest Стволовые клетки могут превратиться в любой тип клеток, прежде чем они станут дифференцированными.

В организме человека на протяжении всей жизни содержатся стволовые клетки. Организм может использовать эти стволовые клетки всякий раз, когда они ему нужны.

Взрослые стволовые клетки, также называемые тканеспецифическими или соматическими стволовыми клетками, существуют во всем организме с момента развития эмбриона.

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

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

Стволовые клетки присутствуют в разных типах тканей.Ученые обнаружили стволовые клетки в тканях, в том числе:

• головном мозге
• костном мозге
• кровеносных и кровеносных сосудах
• скелетных мышцах
• коже
• печени

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

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

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

В прошлом ученые полагали, что взрослые стволовые клетки могут дифференцироваться только на основе их ткани происхождения. Однако теперь некоторые данные свидетельствуют о том, что они могут дифференцироваться, чтобы стать и другими типами клеток.

Эмбриональные стволовые клетки

С самого раннего срока беременности, после того, как сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку, формируется эмбрион.

Примерно через 3-5 дней после того, как сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку, эмбрион принимает форму бластоцисты или комка клеток.

Бластоциста содержит стволовые клетки, которые позже имплантируются в матку. Эмбриональные стволовые клетки происходят из бластоцисты возрастом 4–5 дней.

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

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

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

Эта одноклеточная зигота затем начинает делиться, образуя 2, 4, 8, 16 клеток и так далее. Теперь это эмбрион.

Вскоре, еще до имплантации эмбриона в матку, эта масса примерно из 150–200 клеток является бластоцистой. Бластоциста состоит из двух частей:

• внешней клеточной массы, которая становится частью плаценты
• внутренней клеточной массой, которая разовьется в человеческое тело

Внутренняя клеточная масса — это то место, где находятся эмбриональные стволовые клетки.Ученые называют эти клетки тотипотентными. Термин тотипотент относится к тому факту, что они обладают полным потенциалом развиваться в любую клетку тела.

При правильной стимуляции клетки могут стать клетками крови, клетками кожи и всеми другими типами клеток, в которых нуждается организм.

На ранних сроках беременности стадия бластоцисты продолжается примерно за 5 дней до имплантации эмбриона в матку или матку. На этом этапе стволовые клетки начинают дифференцироваться.

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

Мезенхимальные стволовые клетки (МСК)

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

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

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS)

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

Однако необходимы дополнительные исследования и разработки.

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

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

Исследователи управляют линиями стволовых клеток и совместно используют их для различных целей. Они могут стимулировать стволовые клетки к определенной специализации.Этот процесс известен как направленная дифференциация.

До сих пор было проще вырастить большое количество эмбриональных стволовых клеток, чем взрослые стволовые клетки. Однако ученые добиваются прогресса с обоими типами клеток.

Исследователи классифицируют стволовые клетки в зависимости от их способности дифференцироваться в другие типы клеток.

Эмбриональные стволовые клетки являются наиболее мощными, так как их задача — превращать все типы клеток в организме.

Полная классификация включает:

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

Плюрипотентные : Эти клетки могут превращаться практически в любую клетку. Клетки раннего эмбриона плюрипотентны.

Мультипотентные : Эти клетки могут дифференцироваться в близкородственное семейство клеток. Например, взрослые гемопоэтические стволовые клетки могут стать эритроцитами и лейкоцитами или тромбоцитами.

Олигопотентные : Они могут дифференцироваться в несколько разных типов клеток.Взрослые лимфоидные или миелоидные стволовые клетки могут это сделать.

Unipotent : они могут производить клетки только одного типа, то есть их собственный тип. Однако они по-прежнему являются стволовыми клетками, потому что могут обновляться. Примеры включают взрослые мышечные стволовые клетки.

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

Поделиться на PinterestТрансплантаты со стволовыми клетками уже помогают людям с такими заболеваниями, как лимфома.

Сами стволовые клетки не служат какой-либо одной цели, но важны по нескольким причинам.

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

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

Регенерация ткани

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

До сих пор человеку, которому, например, требовалась новая почка, приходилось ждать донора, а затем делать трансплантацию.

Существует нехватка донорских органов, но, давая указание стволовым клеткам дифференцироваться определенным образом, ученые могут использовать их для выращивания определенного типа ткани или органа.

В качестве примера врачи уже использовали стволовые клетки из-под поверхности кожи для создания новой кожной ткани. Затем они могут вылечить тяжелый ожог или другую травму, пересадив эту ткань на поврежденную кожу, и новая кожа вырастет снова.

Лечение сердечно-сосудистых заболеваний

В 2013 году группа исследователей из Массачусетской больницы общего профиля сообщила в PNAS Early Edition , что они создали кровеносные сосуды у лабораторных мышей с использованием стволовых клеток человека.

В течение 2 недель после имплантации стволовых клеток сформировались сети кровеносных сосудов. Качество этих новых кровеносных сосудов было не хуже ближайших естественных.

Авторы надеялись, что этот тип техники в конечном итоге может помочь в лечении людей с сердечно-сосудистыми и сосудистыми заболеваниями.

Лечение заболеваний головного мозга

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

Например, при болезни Паркинсона повреждение клеток мозга приводит к неконтролируемым движениям мышц. Ученые могли использовать стволовые клетки для восстановления поврежденной мозговой ткани. Это может вернуть специализированные клетки мозга, которые останавливают неконтролируемые движения мышц.

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

Терапия клеточной недостаточности

Ученые надеются, что однажды в лаборатории удастся разработать здоровые сердечные клетки, которые они смогут трансплантировать людям с сердечными заболеваниями.

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

Точно так же люди с диабетом I типа могут получать клетки поджелудочной железы для замены инсулин-продуцирующих клеток, которые их собственная иммунная система потеряла или разрушила.

Единственным современным методом лечения является трансплантация поджелудочной железы, и очень немногие поджелудочные железы доступны для трансплантации.

Лечение болезней крови

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

Гематопоэтические стволовые клетки встречаются в крови и костном мозге и могут продуцировать все типы клеток крови, включая красные кровяные тельца, переносящие кислород, и лейкоциты, борющиеся с болезнями.

Люди могут жертвовать стволовые клетки, чтобы помочь близким или, возможно, для собственного использования в будущем.

Пожертвования могут поступать из следующих источников:

Костный мозг : Эти клетки берутся под общим наркозом, обычно из кости бедра или таза. Затем техники выделяют стволовые клетки из костного мозга для хранения или донорства.

Периферические стволовые клетки : Человек получает несколько инъекций, которые заставляют его костный мозг выделять стволовые клетки в кровь. Затем кровь удаляется из организма, машина отделяет стволовые клетки, и врачи возвращают кровь в организм.

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

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

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

Поделиться на PinterestThrough Исследования стволовых клеток, ученые надеются найти лекарства от болезней, которые в настоящее время неизлечимы.

Стволовые клетки полезны не только в качестве потенциального лечения, но и в исследовательских целях.

Например, ученые обнаружили, что включение или выключение определенного гена может вызвать его дифференциацию. Знание этого помогает им выяснить, какие гены и мутации вызывают какие эффекты.

Вооруженные этим знанием, они смогут обнаружить, что вызывает широкий спектр болезней и состояний, от некоторых из которых еще нет лекарства.

Аномальное деление и дифференцировка клеток ответственны за состояния, которые включают рак и врожденные нарушения, возникающие с рождения.Знание того, что вызывает неправильное деление клеток, может привести к излечению.

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

Посмотрите видео, чтобы узнать больше о стволовых клетках.

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

Использование эмбрионов для получения стволовых клеток

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

В настоящее время исследователи ищут способы создания или использования стволовых клеток, не затрагивающих эмбрионы.

Смешивание людей и животных

Исследования стволовых клеток часто включают введение человеческих клеток животным, таким как мыши или крысы. Некоторые люди утверждают, что это может создать организм, частично являющийся человеком.

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

Терапия стволовыми клетками и постановление FDA

Некоторые люди уже предлагают «терапию стволовыми клетками» для различных целей, например, против старения.

Однако большинство из этих применений не получили одобрения Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA). Некоторые из них могут быть незаконными, а некоторые — опасными.

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

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

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

Плюрипотентные стволовые клетки

Ранние эмбрионы млекопитающих на стадии бластоцисты содержат два типа клеток — клетки внутренней клеточной массы и клетки трофэктодермы. Трофэктодермальные клетки вносят вклад в плаценту. Внутренняя клеточная масса в конечном итоге разовьется в специализированные типы клеток, ткани и органы всего тела организма.Предыдущая работа с мышиными эмбрионами привела к разработке в 1998 году метода получения стволовых клеток из внутренней клеточной массы доимплантационных человеческих эмбрионов и выращивания человеческих эмбриональных стволовых клеток (hESC) в лаборатории. В 2006 году исследователи определили условия, при которых некоторые зрелые взрослые клетки человека могут быть перепрограммированы в состояние, подобное эмбриональным стволовым клеткам. Эти репрограммированные стволовые клетки называются индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками (ИПСК).

Взрослые стволовые клетки

На протяжении всей жизни организма популяции взрослых стволовых клеток служат внутренней системой восстановления, которая генерирует замену клеткам, утраченным в результате нормального износа, травм или болезней.Взрослые стволовые клетки были идентифицированы во многих органах и тканях и обычно связаны с определенными анатомическими участками. Эти стволовые клетки могут оставаться неподвижными (неделящимися) в течение долгих периодов времени, пока они не будут активированы нормальной потребностью в большем количестве клеток для поддержания и восстановления тканей.

Основы стволовых клеток

| Стволовые клетки

Понимание исследований стволовых клеток

Что такое стволовые клетки?

Стволовые клетки — это фундаментальные клетки для каждого органа, ткани и клетки в организме.Они похожи на пустой микрочип, который в конечном итоге можно запрограммировать для выполнения определенных задач. Стволовые клетки — это недифференцированные или «пустые» клетки, которые еще не полностью специализировались. В надлежащих условиях стволовые клетки начинают развиваться в специализированные ткани и органы. Кроме того, стволовые клетки могут самообновляться, то есть они могут делиться и давать начало большему количеству стволовых клеток.

Что такое эмбриональная стволовая клетка?

Эмбриональные стволовые клетки существуют только на самых ранних стадиях эмбрионального развития и способны производить любой тип клеток в организме.В правильных условиях эти клетки сохраняют способность делиться и копировать себя бесконечно. Ученые начинают понимать, как заставить эти клетки развиться в любой из более чем 200 различных типов клеток человеческого тела.

Что такое взрослая стволовая клетка?

Взрослые стволовые клетки, также известные как тканеспецифические стволовые клетки, присутствуют у взрослых, детей, новорожденных и развивающихся плодов. Взрослые стволовые клетки более ограничены и специализированы, чем эмбриональные стволовые клетки.У них есть способность образовывать только один или два вида тканей, таких как клетки крови и иммунной системы, клетки мозга или мускулы. Взрослые стволовые клетки также обладают более ограниченной способностью к самовосстановлению, чем эмбриональные стволовые клетки.

Что такое iPS (индуцированная плюрипотентная стволовая клетка)?

iPS-клетки — это взрослые клетки, перепрограммированные так, чтобы вести себя как эмбриональные стволовые клетки. Хотя iPS-клетки являются захватывающим открытием, эти клетки, возможно, никогда не будут использоваться у пациентов, потому что в настоящее время использование вирусов для репрограммирования этих взрослых клеток может предрасполагать клетки к раку.В результате эти клетки не могут полностью заменить использование эмбриональных стволовых клеток. Среди ведущих исследователей стволовых клеток, включая ученых, разработавших iPS-клетки, широко распространено мнение, что исследования должны продолжаться на всех типах стволовых клеток, включая полученные из эмбрионов.

Что такое перенос ядра соматической клетки (SCNT)?

Перенос ядра соматической клетки (SCNT) — это метод, при котором ядро ​​соматической клетки, то есть любой клетки тела, кроме сперматозоида или яйцеклетки, переносится в яйцеклетку, у которой было удалено исходное ядро.Яйцо теперь имеет ту же ядерную ДНК или генетический материал, что и донорская соматическая клетка. Получив правильные сигналы, яйцеклетку можно уговорить развиваться, как если бы она была оплодотворена. Яйцо делится, образуя 2 клетки, затем 4 клетки, затем 8 клеток и так далее, пока не сформируется бластоциста. Эмбриональные стволовые клетки могут быть получены из этой бластоцисты для создания клеточных линий, генетически идентичных донорской соматической клетке.

Откуда берутся стволовые клетки?

Эмбриональные стволовые клетки происходят из внутренней клеточной массы бластоцисты: оплодотворенная яйцеклетка, называемая зиготой, делится и образует две клетки; каждая из этих клеток снова делится и так далее.Вскоре появляется полый шар из 150 клеток, называемый бластоцистой, который содержит два типа клеток: трофобласт и внутреннюю клеточную массу. Эмбриональные стволовые клетки получают из внутренней клеточной массы.

Стволовые клетки также можно найти в небольших количествах в различных тканях тела плода и взрослого человека. Например, в костном мозге находятся стволовые клетки крови, которые дают начало всем специализированным типам клеток крови. Такие тканеспецифические стволовые клетки еще не идентифицированы во всех жизненно важных органах, а в некоторых тканях, таких как мозг, хотя стволовые клетки существуют, они не очень активны и, следовательно, не легко реагируют на повреждение или повреждение клеток.

Стволовые клетки также можно получить из других источников, например, пуповина новорожденного ребенка является источником стволовых клеток крови. Недавно ученые также обнаружили наличие клеток в молочных зубах и околоплодных водах, которые также могут иметь потенциал для образования нескольких типов клеток. Исследования этих клеток находятся на очень ранней стадии.

Недавно из соматических клеток были сконструированы клетки со свойствами, подобными эмбриональным стволовым клеткам, которые называются индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками (iPS-клетки) (см. «Что такое индуцированные плюрипотентные стволовые клетки?»).

Что такое линия стволовых клеток?

Линия стволовых клеток — это популяция клеток, которые могут реплицироваться в течение длительных периодов времени in vitro, то есть вне организма. Эти клеточные линии выращивают в инкубаторах со специализированной средой, содержащей фактор роста (жидкий источник пищи), при температуре и смеси кислорода / углекислого газа, напоминающей ту, что содержится в организме млекопитающих.

Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с брошюрой «Факты о стволовых клетках» Международного общества исследований стволовых клеток, независимой некоммерческой организации, обеспечивающей глобальный форум для исследований стволовых клеток и регенеративной медицины.

Источник: Международное общество исследования стволовых клеток

Что это такое и как они работают?

Стволовые клетки: что это такое и как они работают?

Что такое стволовые клетки и как они работают?

Есть три типа стволовых клеток.У каждого из них есть потенциал для медицинских исследований и клинического применения, основанный на его уникальных свойствах.

Питер Хоуи, Special To The Chronicle

Стволовые клетки — это строительные блоки человеческого тела. В начале жизни они снова и снова делятся, чтобы из зародыша создать полноценного человека. С возрастом они пополняют клетки нашей крови, костей, кожи и органов. Стволовые клетки могут быть мощным инструментом при лечении травм и болезней.

Эмбриональные стволовые клетки

Первые клетки, образующиеся после оплодотворения яйцеклетки спермой.

Клетки «с чистого листа»: могут стать клетками любого другого типа в организме.

Можно бесконечно делить и умножать.

Противоречиво в медицине, потому что для получения стволовых клеток необходимо уничтожить эмбрионы.

Стволовые клетки для взрослых

Зрелые стволовые клетки, пополняющие кровь, кожу, кишечник и некоторые другие клетки.

В некоторых случаях может заменить клетки, поврежденные в результате болезни или травмы.

Ограниченная возможность стать другими типами ячеек.

Ограниченная способность делить и умножать.

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки

Взрослые клетки, которые перепрограммированы, чтобы выглядеть и действовать как эмбриональные стволовые клетки.

Может быть изготовлен из кожи, крови и других взрослых клеток.

Из своего эмбрионоподобного состояния может быть изменен, чтобы стать любым другим типом клетки.

Хороший потенциал для использования в медицине, но все же новая область исследований.

Эмбриональный

Какие они?

Эмбриональные стволовые клетки — это стартовые клетки человеческого тела. Они недифференцированные, что означает, что они не созрели и не специализировались, и они могут стать клеткой любого другого типа в теле.

У эмбрионов эти клетки размножаются и дифференцируются, превращаясь в органы, кости и мышцы.В лаборатории их можно размножать для создания линий стволовых клеток для изучения или лечения.

Ученые собирают эмбриональные стволовые клетки из трех-пятидневных эмбрионов, пожертвованных людьми, прошедшими экстракорпоральное оплодотворение. Ученые выделили первые эмбриональные стволовые клетки человека в 1998 году.

Чем они отличаются от других стволовых клеток?

Это единственные стволовые клетки, которые естественным образом способны превращаться в клетки любого другого типа и бесконечно размножаться.При определенных обстоятельствах в лаборатории их можно подтолкнуть к превращению в клетки определенного типа.

Почему эти характеристики придают этим клеткам лечебный потенциал?

Из-за их способности дифференцироваться и размножаться, эмбриональные стволовые клетки долгое время считались самыми мощными и, следовательно, имели наибольший потенциал для лечения травм и болезней. Если ученые смогут контролировать, как они дифференцируются и как часто, эмбриональные стволовые клетки можно было бы использовать для замены любой поврежденной части тела — от недостающих инсулин-продуцирующих клеток у людей с диабетом 1 типа до клеток головного мозга, потерянных при болезни Паркинсона или клеток кожи. рубцы от ожогов.

Каковы ограничения этих методов лечения?

У многих людей есть этические проблемы с использованием человеческих эмбрионов для научных исследований. Кроме того, способность эмбриональных стволовых клеток к бесконечной репликации означает, что в них могут развиваться мутации, которые могут препятствовать их росту или позволять им продолжать делиться до такой степени, что они могут причинить вред. Найти подходящее медицинское применение для эмбриональных стволовых клеток непросто.

Взрослый

Какие они?

Взрослые стволовые клетки названы так потому, что они более зрелые, чем эмбриональные стволовые клетки, хотя они не обязательно должны происходить от взрослых.Их зрелость означает, что они ограничены в способности различать. Карманы взрослых стволовых клеток находятся во многих наших органах, и они пополняют запасы клеток в органах, в которых они находятся. Типы взрослых стволовых клеток включают:

Кроветворная

Обнаруженные в костном мозге и пуповинной крови, они становятся кровью и иммунными клетками. Это единственные стволовые клетки, одобренные FDA для лечения некоторых видов рака крови.

Мезенхимальный

Эти клетки встречаются по всему телу, в том числе в костном мозге, жировой ткани и органах. Они превращаются в соединительную ткань по всему телу, хотя конкретная клетка, в которую они превратились, связана с органом, в котором они расположены. Эти стволовые клетки могут уменьшить воспаление.

Плод

Стволовые клетки плода более зрелые и, следовательно, менее способны к дифференцировке, чем эмбриональные стволовые клетки, но они могут быть более универсальными, чем другие взрослые стволовые клетки.Например, нервные стволовые клетки из ткани мозга плода могут стать несколькими видами нейронов, но нервные стволовые клетки из мозга взрослого человека встречаются редко и имеют очень ограниченную способность к дифференцировке.

Чем они отличаются от других стволовых клеток?

Взрослые стволовые клетки ограничены в своих возможностях. Они могут стать только определенными типами клеток — по этой причине их называют мультипотентными, а не плюрипотентными — и есть предел тому, как часто они могут делиться.

Почему эти характеристики придают этим клеткам лечебный потенциал?

Взрослые стволовые клетки менее мощны, чем эмбриональные, но их проще использовать, поскольку у всех людей есть собственные запасы этих клеток. Они могут быть полезны для уменьшения воспаления.

Каковы ограничения этих методов лечения?

Неясно, насколько полезны эти стволовые клетки, учитывая их ограниченные возможности.Хотя идея подключиться к собственному источнику взрослых стволовых клеток человека и использовать их для лечения является привлекательной, эти клетки не могут исправить серьезные повреждения или заменить клетки, утраченные в результате болезни, такие как нейроны или клетки, продуцирующие инсулин.

Индуцированный плюрипотент

Какие они?

Индуцированные плюрипотентные стволовые (IPS) клетки — это взрослые клетки, часто клетки кожи или крови, которые были взяты у человека и перепрограммированы в лаборатории, чтобы стать подобными эмбриональным стволовым клеткам.