Komórki macierzyste i ich właściwości. komórki krwi pępowinowej

• 1908: Termin „komórka macierzysta” (Stammzelle) został wprowadzony do szerokiego użytku przez rosyjskiego histologa Aleksandra Maksimowa (1874-1928). Opisał i udowodnił metodami swoich czasów hematopoetyczne komórki macierzyste, to dla nich wprowadzono termin.
• 1960: Joseph Altman i Gopal D. Das () dostarczyli naukowych dowodów na neurogenezę u dorosłych, stałą aktywność komórek macierzystych mózgu. Ich wnioski były sprzeczne z dogmatem Ramona y Cajala, że ​​komórki nerwowe nie rodzą się w dorosłym organizmie i nie były szeroko nagłaśniane.
• 1963: Ernest McCulloch i James Till wykazali obecność samoodnawialnych komórek w szpiku kostnym myszy.
• 1968: udowodniono możliwość przywrócenia hematopoezy u biorcy po przeszczepieniu szpiku kostnego. Przeszczepienie szpiku kostnego u ośmioletniego chłopca prowadzi do wyleczenia ciężkiej postaci niedoboru odporności. Dawczynią była siostra z kompatybilnym zestawem antygenów leukocytowych (HLA).
• 1970: Friedenstein Alexander Yakovlevich wyizolowany ze szpiku kostnego świnek morskich, z powodzeniem hodował i opisał komórki podobne do fibroblastów, później nazwane multipotentnymi mezenchymalnymi komórkami zrębowymi.
• 1978: we krwi pępowinowej znajdują się hematopoetyczne komórki macierzyste.
• 1981: Mysie komórki embrionalne są uzyskiwane z embrioblastu (wewnętrznej masy komórkowej blastocysty) przez naukowców Martina Evansa, Matthew Kaufmana i niezależnie Gail R. Martin. Wprowadzenie terminu „embrionalna komórka macierzysta” przypisuje się Gail Martin.
• 1988: Elian Gluckman przeprowadził pierwszy udany przeszczep krwi pępowinowej HSC u pacjenta z anemią Fanconiego. E. Gluckman udowodnił, że stosowanie krwi pępowinowej jest skuteczne i bezpieczne. Od tego czasu krew pępowinowa jest szeroko stosowana w transplantologii.
• 1992: Uzyskano nerwowe komórki macierzyste in vitro. Opracowano protokoły ich uprawy w postaci neurosfer.
• 1992: Pierwsza sygnowana kolekcja komórek macierzystych. Profesor David Harris zamraża komórki macierzyste z krwi pępowinowej swojego pierwszego dziecka. Dziś David Harris jest dyrektorem największego na świecie banku komórek macierzystych z krwi pępowinowej.
• 1987-1997: W ciągu 10 lat przeprowadzono 143 przeszczepy krwi pępowinowej w 45 ośrodkach medycznych na całym świecie.
• 1997: w Rosji przeprowadzono pierwszą operację przeszczepienia komórek macierzystych z krwi pępowinowej u pacjenta onkologicznego.
• 1998: James Thomson i jego współpracownicy z Uniwersytetu Wisconsin-Madison opracowali pierwszą linię ludzkich ESC.
• 1998: Pierwszy na świecie przeszczep autologicznych komórek macierzystych z krwi pępowinowej dziewczynce z nerwiakiem niedojrzałym (guz mózgu). Łączna liczba przeszczepów krwi pępowinowej wykonanych w tym roku przekracza 600.
• 1999: magazyn Nauki ścisłe uznał odkrycie embrionalnych komórek macierzystych za trzecie najważniejsze wydarzenie w biologii po rozszyfrowaniu podwójnej helisy DNA i Human Genome Project.
• 2000: Opublikowano szereg artykułów na temat plastyczności komórek macierzystych w dojrzałym organizmie, czyli ich zdolności do różnicowania się w składniki komórkowe różnych tkanek i narządów.
• 2003: Czasopismo Narodowej Akademii Nauk USA (PNAS USA) opublikowało raport, że komórki macierzyste krwi pępowinowej po 15 latach przechowywania w ciekłym azocie zachowują swoje właściwości biologiczne. Od tego czasu kriogeniczne przechowywanie komórek macierzystych jest postrzegane jako „biologiczne ubezpieczenie”. Światowa kolekcja komórek macierzystych przechowywanych w bankach osiągnęła 72 000 próbek. Do września 2003 r. na całym świecie przeprowadzono już 2592 przeszczepy komórek macierzystych z krwi pępowinowej, z czego 1012 u dorosłych pacjentów.
• W latach 1996-2004 wykonano 392 autologiczne (własne) przeszczepy komórek macierzystych.
• 2005: Naukowcy z University of California, Irvine wstrzyknęli ludzkie nerwowe komórki macierzyste szczurom z uszkodzeniem rdzenia kręgowego i byli w stanie częściowo przywrócić szczurom zdolność chodzenia.
• 2005: Lista chorób, w przypadku których z powodzeniem zastosowano przeszczepy komórek macierzystych, sięga kilkudziesięciu. Nacisk kładziony jest na leczenie nowotworów złośliwych, różnych postaci białaczki i innych chorób krwi. Istnieją doniesienia o udanym przeszczepieniu komórek macierzystych w chorobach układu sercowo-naczyniowego i nerwowego. Różne ośrodki naukowe prowadzą badania nad wykorzystaniem komórek macierzystych w leczeniu zawału mięśnia sercowego i niewydolności serca. Opracowano międzynarodowe protokoły leczenia stwardnienia rozsianego. Poszukuje się sposobów leczenia udaru mózgu, choroby Parkinsona i Alzheimera.
• Sierpień 2006: Magazyn Cell publikuje badanie przeprowadzone przez Kazutoshi Takahashi i Shinya Yamanaka na temat sposobu przywrócenia zróżnicowanych komórek do stanu pluripotencjalnego. Rozpoczyna się era indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych.
• Styczeń 2007: Naukowcy z Wake Forest University (Karolina Północna, USA), kierowani przez dr Anthony Atala z Harvardu, donoszą o odkryciu nowego typu komórek macierzystych znalezionych w płynie owodniowym (płynie owodniowym). Mogą stać się potencjalnym zamiennikiem ESC w badaniach i terapii.
• Czerwiec 2007: Trzy niezależne grupy badawcze donoszą, że dojrzałe komórki skóry myszy można przeprogramować w ESC. W tym samym miesiącu naukowiec Shukhrat Mitalipov ogłosił stworzenie linii komórek macierzystych naczelnych poprzez klonowanie terapeutyczne.
• Listopad 2007: w magazynie komórka opublikował badanie Katsutoshi Takagashi i Shinya Yamanaka „Indukcja pluripotencjalnych komórek macierzystych z dojrzałych ludzkich fibroblastów pod pewnymi czynnikami” oraz w czasopiśmie Nauki ścisłe opublikował artykuł "Induced pluripotencjalne komórki macierzyste pochodzące z ludzkich komórek somatycznych" autorstwa Jooning Yu, którego współautorem jest z innymi naukowcami z grupy badawczej Jamesa Thomsona. Wykazano, że można zaindukować niemal każdą dojrzałą komórkę ludzką i nadać jej właściwości macierzyste, eliminując konieczność niszczenia zarodków w laboratorium, chociaż ryzyko karcynogenezy związane z genem Myc i transferem genu retrowirusowego pozostaje do ustalenia.
• Styczeń 2008: Robert Lanza i koledzy z Zaawansowana technologia komórkowa a Uniwersytet Kalifornijski w San Francisco wyprodukował pierwsze ludzkie ESC bez niszczenia zarodka.
• Styczeń 2008: Sklonowane ludzkie blastocysty są hodowane przez klonowanie terapeutyczne.
• Luty 2008: pluripotencjalne komórki macierzyste pochodzące z wątroby i żołądka myszy, te indukowane komórki są bliższe embrionowi niż indukowane wcześniej komórki macierzyste i nie są rakotwórcze. Ponadto geny wymagane do indukcji komórek pluripotencjalnych nie muszą być umieszczane w określonym regionie, co przyczynia się do rozwoju niewirusowych technologii przeprogramowania komórek.
• Marzec 2008: Pierwsze opublikowane badanie przeprowadzone przez lekarzy z Instytutu Nauk Regeneracyjnych na temat skutecznej regeneracji chrząstki w ludzkim kolanie przy użyciu autologicznych dojrzałych komórek MSC.
• Październik 2008: Zabine Konrad i jej koledzy z Tübingen (Niemcy) uzyskali pluripotencjalne komórki macierzyste z komórek plemnikowych dojrzałego ludzkiego jądra poprzez hodowlę in vitro z dodatkiem FIL (czynnik hamowania (supresji) białaczki).
• 30 października 2008: Embrionalne komórki macierzyste pochodzące z ludzkiego włosa.
• 1 marca 2009: Andreas Nagy, Keisuke Kaji i współpracownicy odkryli sposób na pozyskiwanie embrionalnych komórek macierzystych z normalnych dojrzałych komórek przy użyciu innowacyjnej technologii owijania w celu dostarczenia określonych genów do komórek w celu przeprogramowania bez ryzyka związanego z wirusami. Umieszczenie genów w komórce odbywa się za pomocą elektroporacji.
• 28 maja 2009: Kim Gwangsu i jego koledzy z Harvardu ogłosili, że opracowali sposób manipulowania komórkami skóry w celu wytworzenia indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych w sposób specyficzny dla pacjenta, twierdząc, że jest to „ostateczne rozwiązanie problemu komórek macierzystych”. "
• 2011: Izraelski naukowiec Inbar Friedrich Ben-Nun kierował zespołem naukowców, który opracował pierwsze komórki macierzyste z zagrożonych gatunków zwierząt. To przełom i dzięki niemu można uratować gatunki zagrożone wyginięciem.
• 2012: Podawanie pacjentom komórek macierzystych pobranych z ich własnego szpiku kostnego trzy lub siedem dni po zawale mięśnia sercowego jest bezpiecznym, ale nieskutecznym leczeniem, zgodnie z badaniem klinicznym wspieranym przez amerykański Narodowy Instytut Zdrowia. Jednak badania przeprowadzone przez niemieckich specjalistów na oddziale kardiologii w Hamburgu wykazały pozytywne wyniki w leczeniu niewydolności serca, ale nie zawału mięśnia sercowego.

Nieruchomości

Wszystkie komórki macierzyste mają dwie podstawowe właściwości:

• Samoodnawianie, czyli zdolność do utrzymania niezmienionego fenotypu po podziale (bez różnicowania).
• Potencja (potencjał różnicujący), czyli zdolność do produkowania potomstwa w postaci wyspecjalizowanych typów komórek.

samoodnawianie

Istnieją dwa mechanizmy, które utrzymują populację komórek macierzystych w organizmie:

1. Podział asymetryczny, w którym powstaje ta sama para komórek (jedna komórka macierzysta i jedna komórka zróżnicowana).
2. Podział stochastyczny: jedna komórka macierzysta dzieli się na dwie bardziej wyspecjalizowane.

Potencjał różnicujący

Potencjał różnicowania lub siła komórek macierzystych to zdolność do wytwarzania pewnej liczby różnych typów komórek. W zależności od siły działania komórki macierzyste dzielą się na następujące grupy:

• Totipotencjalne (wszechmocne) komórki macierzyste mogą różnicować się w komórki tkanek embrionalnych i pozaembrionalnych zorganizowanych w trójwymiarowe połączone struktury (tkanki, narządy, układy narządów, organizm). Takie komórki mogą dać początek pełnoprawnemu, żywotnemu organizmowi. Należą do nich zapłodnione jajo lub zygota. Komórki utworzone podczas kilku pierwszych cykli podziału zygoty są również totipotencjalne u większości gatunków. Nie obejmują one jednak np. glisty, której zygota traci totipotencję przy pierwszym podziale. W niektórych organizmach komórki zróżnicowane mogą również stać się totipotencjalne. Tak więc odcięta część rośliny może być wykorzystana do wyhodowania nowego organizmu właśnie dzięki tej właściwości.
• Pluripotencjalne komórki macierzyste są potomkami totipotencjalnych komórek macierzystych i mogą dać początek prawie wszystkim tkankom i narządom, z wyjątkiem tkanek pozaembrionalnych (na przykład łożyska). Z tych komórek macierzystych rozwijają się trzy listki zarodkowe: ektoderma, mezoderma i endoderma.
• Multipotencjalne komórki macierzyste dają początek komórkom różnych tkanek, ale różnorodność ich typów ogranicza się do granic jednego listka zarodkowego.

• Komórki oligopotencjalne mogą różnicować się tylko w niektóre typy komórek, które mają podobne właściwości. Należą do nich na przykład komórki serii limfoidalnej i szpikowej zaangażowane w proces hematopoezy.
• Komórki unipotentne (poprzedniki, komórki blastyczne) to niedojrzałe komórki, które, mówiąc ściśle, nie są już komórkami macierzystymi, ponieważ mogą wytwarzać tylko jeden rodzaj komórek. Są zdolne do wielokrotnej samoreplikacji, co czyni je długotrwałym źródłem komórek jednego konkretnego typu i odróżnia je od komórek innych niż macierzyste. Jednak ich zdolność do reprodukcji jest ograniczona do pewnej liczby podziałów, co również odróżnia je od prawdziwych komórek macierzystych. Komórki progenitorowe obejmują na przykład niektóre miosatelocyty zaangażowane w tworzenie tkanek szkieletowych i mięśniowych.

Klasyfikacja

Komórki macierzyste można podzielić na trzy główne grupy w zależności od źródła ich otrzymania: embrionalne, płodowe i postnatalne (dorosłe komórki macierzyste).

Embrionalne komórki macierzyste

Badania kliniczne z użyciem ESC podlegają specjalnej ocenie etycznej. W wielu krajach badania ESC podlegają ograniczeniom prawnym.

Jedną z głównych wad ESC jest niemożność wykorzystania podczas przeszczepu materiału autogennego, czyli własnego, ponieważ izolacja ESC z zarodka jest niezgodna z jego dalszym rozwojem.

Płodowe komórki macierzyste

postnatalne komórki macierzyste

Pomimo tego, że komórki macierzyste dojrzałego organizmu mają niższą moc w porównaniu z embrionalnymi i płodowymi komórkami macierzystymi, czyli mogą generować mniejszą liczbę różnych typów komórek, etyczny aspekt ich badań i stosowania nie budzi poważnych kontrowersji . Dodatkowo możliwość zastosowania materiału autogenicznego zapewnia skuteczność i bezpieczeństwo zabiegu. Dorosłe komórki macierzyste można podzielić na trzy główne grupy: hematopoetyczne (hematopoetyczne), multipotencjalne mezenchymalne (zrębowe) i specyficzne tkankowo komórki progenitorowe. Czasami komórki krwi pępowinowej są wyodrębniane do osobnej grupy, ponieważ są najmniej zróżnicowane ze wszystkich komórek dojrzałego organizmu, czyli mają największą moc. Krew pępowinowa zawiera głównie hematopoetyczne komórki macierzyste, a także multipotencjalne mezenchymalne komórki macierzyste, ale zawiera również inne unikalne odmiany komórek macierzystych, które w określonych warunkach są zdolne do różnicowania się w komórki różnych narządów i tkanek.

hematopoetyczne komórki macierzyste

Przed zastosowaniem krwi pępowinowej za główne źródło HSC uznawano szpik kostny. To źródło jest nadal szeroko stosowane w transplantacji. HSC są zlokalizowane w szpiku kostnym u dorosłych, w tym w kości udowej, żebrach, mobilizacji mostka i innych kościach. Komórki można pozyskiwać bezpośrednio z uda za pomocą igły i strzykawki lub z krwi po wstępnej obróbce cytokinami, w tym G-CSF (czynnik stymulujący tworzenie kolonii granulocytów), który sprzyja uwalnianiu komórek ze szpiku kostnego.

Drugim najważniejszym i obiecującym źródłem HSC jest krew pępowinowa. Stężenie HSC we krwi pępowinowej jest dziesięciokrotnie wyższe niż w szpiku kostnym. Ponadto to źródło ma szereg zalet. Najważniejsze z nich:

• Wiek. Krew pępowinowa pobierana jest na bardzo wczesnym etapie życia organizmu. HSC krwi pępowinowej są tak aktywne, jak to tylko możliwe, ponieważ nie były narażone na negatywne skutki środowiska zewnętrznego (choroby zakaźne, niezdrowa dieta itp.). HSC z krwi pępowinowej są w stanie w krótkim czasie wytworzyć dużą populację komórek.
• Zgodność. Zastosowanie materiału autologicznego, czyli własnej krwi pępowinowej, gwarantuje 100% kompatybilność. Kompatybilność z braćmi i siostrami wynosi do 25%, z reguły możliwe jest również wykorzystanie krwi pępowinowej dziecka do leczenia innych bliskich krewnych. Dla porównania prawdopodobieństwo znalezienia odpowiedniego dawcy komórek macierzystych wynosi od 1:1 000 do 1:1 000 000.

Multipotencjalne mezenchymalne komórki zrębowe

Multipotencjalne mezenchymalne komórki zrębowe (MMSC) to multipotencjalne komórki macierzyste zdolne do różnicowania się w osteoblasty (komórki tkanki kostnej), chondrocyty (komórki chrząstki) i adipocyty (komórki tłuszczowe).

Charakterystyka embrionalnych komórek macierzystych

komórki macierzyste i rak

Zastosowanie w medycynie

W Rosji

Dekretem Rządu Federacji Rosyjskiej z dnia 23 grudnia 2009 r. nr 2063-r poinstruowano Ministerstwo Zdrowia i Rozwoju Społecznego Rosji, Ministerstwo Przemysłu i Handlu Rosji oraz Ministerstwo Edukacji i Nauki Rosji, aby opracować i przedłożyć do rozpatrzenia Dumie Państwowej Federacji Rosyjskiej projekt ustawy „O wykorzystaniu technologii biomedycznych w praktyce medycznej”, regulującej medyczne wykorzystanie komórek macierzystych jako jednej z technologii biomedycznych. Ponieważ ustawa wywołała oburzenie opinii publicznej i naukowców, została skierowana do rewizji i nie została jeszcze uchwalona.

1 lipca 2010 r. Federalna Służba Nadzoru Zdrowia i Rozwoju Społecznego wydała pierwsze zezwolenie na stosowanie nowej technologii medycznej FS nr 2010/255 (leczenie własnymi komórkami macierzystymi).

W dniu 3 lutego 2011 r. Federalna Służba Nadzoru Zdrowia i Rozwoju Społecznego wydała zezwolenie na zastosowanie nowej technologii medycznej FS nr 2011/002 (leczenie komórkami macierzystymi dawcy dla następujących patologii: związane z wiekiem zmiany skórne twarzy II lub III stopnia, obecność ubytku rany skóry, owrzodzenie troficzne, leczenie łysienia, zanikowe zmiany skórne, w tym prążki zanikowe (rozstępy), oparzenia, stopa cukrzycowa)

Na Ukrainie

Obecnie na Ukrainie dozwolone są badania kliniczne (Rozporządzenie Ministerstwa Zdrowia Ukrainy nr 630 „O prowadzeniu badań klinicznych komórek macierzystych”, 2007 r.

komórki macierzyste , a także technologie oparte na ich wykorzystaniu cieszą się dużym zainteresowaniem naukowców na całym świecie. Wynika to z dwóch powodów. Po pierwsze, rozwój oparty na SC to naprawdę rewolucyjne technologie, które zmieniły podejście do leczenia wielu poważnych chorób. Po drugie, ze względu na niezbyt kompetentne publikacje w mediach w masowej świadomości badań nad SC, ich stosowanie wiąże się z klonowaniem lub „hodowaniem ludzkich embrionów na części zamienne”.

Obalanie mitów. Prawda o komórkach macierzystych

„W momencie narodzin żadna dziedzina biologii nie była otoczona taką siecią uprzedzeń, wrogości i plotek, jak komórki macierzyste”, mówi Vadim Sergeevich Repin, członek korespondent Rosyjskiej Akademii Nauk Medycznych, specjalista w dziedzinie medycyny komórka biologiczna.

Termin „komórka macierzysta” został wprowadzony do biologii w 1908 roku, a ta dziedzina biologii komórkowej uzyskała status ważnej nauki dopiero w ostatniej dekadzie XX wieku.

W 1999 roku odkrycie komórek macierzystych (SC) zostało uznane przez czasopismo Science za trzecie najważniejsze wydarzenie w biologii po rozszyfrowaniu podwójnej helisy DNA i Human Genome Program.

Jeden z odkrywców struktury DNA, James Watson, komentując odkrycie SC, zauważył, że struktura komórki macierzystej jest wyjątkowa, ponieważ pod wpływem zewnętrznych instrukcji może przekształcić się w „zarodkową” linię komórkową lub linia wyspecjalizowanych komórek somatycznych.

Prawda o komórkach macierzystych jest następujący: są bez wyjątku prekursorami wszystkich typów komórek w naszym ciele. Są zdolne do samoodnowy i co najważniejsze dzieląc się tworzą wyspecjalizowane komórki różnych tkanek. W ten sposób wszystkie komórki w naszym ciele powstają z komórek macierzystych.

SC są w stanie odnowić i zastąpić komórki utracone podczas uszkodzenia we wszystkich narządach lub tkankach. Ich powołaniem jest odbudowa, regeneracja ludzkiego ciała od momentu jego narodzin.

Potencjał komórek macierzystych dopiero zaczyna być wykorzystywany przez naukę. Naukowcy chcą w niedalekiej przyszłości tworzyć z nich tkanki i całe narządy, których potrzebują pacjenci do przeszczepu, a nie organy dawcy. Mogą być wyhodowane z komórek samego pacjenta, nie spowodują odrzucenia, co jest ogromną zaletą.

Potrzeby medycyny w takim materiale są praktycznie nieograniczone. Tylko 10-20% ludzi zostaje wyleczonych dzięki udanemu przeszczepowi narządu wewnętrznego. 70-80% pacjentów umiera bez leczenia, nie czekając na swoją kolej na operację.

W ten sposób SC może naprawdę stać się „częściami zamiennymi” dla naszego ciała. Ale do tego wcale nie jest konieczne hodowanie sztucznych embrionów - komórki macierzyste znajdują się w ciele każdej osoby dorosłej.

Dlaczego potrzebne są badania nad komórkami macierzystymi?

Jeśli dana osoba ma własne komórki macierzyste, to dlaczego organy same nie regenerują się po uszkodzeniu?

Powodem jest to, że gdy osoba dorasta, następuje stały spadek liczby komórek macierzystych: przy urodzeniu - 1 SC występuje na 10 tysięcy komórek, w wieku 20-25 - 1 na 100 tysięcy, o 30 - 1 na 300 tys. (podano średnie liczby). W wieku 50 lat organizm ma średnio tylko 1 SC na 500 tysięcy i to w tym wieku z reguły pojawiają się już choroby, takie jak miażdżyca, dusznica bolesna, nadciśnienie itp.

Zubożenie komórek macierzystych w wyniku starzenia lub ciężkich chorób, a także naruszenie mechanizmu ich uwalniania do krążenia ogólnoustrojowego, pozbawia organizm możliwości skutecznej regeneracji, po której słabnie żywotna aktywność niektórych narządów.

Wzrost ilości SC wewnątrz organizmu może prowadzić do intensywnej regeneracji, odbudowy uszkodzonych tkanek i chorych narządów poprzez tworzenie się młodych, zdrowych komórek w miejsce utraconych. Współczesna medycyna ma już tę technologię – nazywa się to terapią komórkową.

Czym jest terapia komórkowa ?

(CT) to rodzaj leczenia, w którym wykorzystywane są żywe komórki. Można przypuszczać, że w niedalekiej przyszłości tego typu terapia stanie się bardziej powszechna, skuteczna, a także bezpieczna.

Stosowanie CT w Rosji jest procesem niejednoznacznym. W tym obszarze działa kilka fundamentalnych organizacji. Zasadniczo stosowanie tomografii komputerowej w Federacji Rosyjskiej ogranicza się do oddzielnej technologii lub techniki medycznej, zarejestrowanej przez odpowiedni organ, wydanej jako pozwolenie dla wnioskującej instytucji klinicznej na czas określony (na przykład na rok). Oznacza to, że stosowanie SC przez tę organizację jest możliwe tylko w ramach deklarowanej metodologii, ściśle do leczenia tego typu choroby. Mówimy o wykorzystaniu własnych składników komórkowych pacjenta lub dawcy krwi. Komercyjne wykorzystanie CT z niezbędną dokumentacją w tym przypadku jest dopuszczalne.

W niektórych instytutach badawczych, innych instytucjach rządowych pacjentom można zaproponować leczenie z wykorzystaniem technologii komórkowych w ramach ograniczonych badań klinicznych, w granicach deklarowanej metodologii i leczenia konkretnej choroby. Jednak takie prace są rzadko wykonywane. Z reguły leczenie pacjenta wolontariusza jest zazwyczaj bezpłatne.

Rosyjska nauka i medycyna mają ogromny potencjał w dziedzinie badań nad SC i zastosowania terapii komórkowej. Pierwsze ukierunkowane poszukiwania w zakresie terapeutycznego zastosowania SC ludzkiego szpiku kostnego rozpoczęły się w wyniku przełomu metodologicznego dokonanego przez Aleksandra Jakowlewicza Friedensteina, datowanego na połowę lat 70. XX wieku. W laboratorium Aleksandra Jakowlewicza po raz pierwszy na świecie uzyskano jednorodną hodowlę SC szpiku kostnego.

Po ustaniu podziału, pod wpływem warunków hodowli, zamieniały się w tkankę kostną, tłuszczową, chrzęstną, mięśniową lub łączną. Pionierskie osiągnięcia A.Ya Fridenshtein zyskały międzynarodowe uznanie.

Od tego czasu staje się coraz bardziej dostępny i oparty na nauce. Za pomocą terapeutycznego przeszczepu SC można leczyć cały szereg schorzeń, m.in. cukrzycę, miażdżycę, chorobę wieńcową, przewlekłe choroby stawów, przewlekłe urazy, zapalenie wątroby, marskość wątroby, choroby autoimmunologiczne, chorobę Alzheimera, chorobę Parkinsona, zespół chronicznego zmęczenia. Terapię komórkową można stosować jako terapię podtrzymującą stwardnienia rozsianego, patologii seksualnej, niepłodności u mężczyzn i kobiet oraz raka.

W zależności od metody leczenia materiał komórkowy można podawać domięśniowo, dożylnie, podskórnie, dostawowo lub w formie aplikacji – zależy to również od charakteru schorzenia.

Oczywiście wykorzystanie komórek macierzystych nie jest panaceum. Nie można powiedzieć, że ich zastosowanie w onkologii prowadzi do wyleczenia raka, jednocześnie pojawiają się nowoczesne protokoły, które mają na celu rehabilitację pacjentów w okresie remisji oraz w przerwach między kursami chemioterapii. Doświadczenie pokazuje, że pacjenci otrzymujący taki kurs są w stanie lepiej tolerować główne leczenie, liczba powikłań jest zauważalnie zmniejszona i możliwe staje się powtórzenie procedury chemioterapii nieco wcześniej. W ten sposób wzrastają szanse na skuteczne wyleczenie. Ponadto komórki macierzyste mają udowodnione działanie przeciwnowotworowe: hamują rozwój guza, aktywują układ odpornościowy.

Zastosowanie CT jest na początku drogi. Większość nozologii dopiero zaczyna badać wpływ komórek macierzystych na samą chorobę. Obecnie tylko w niektórych nozologiach uzyskano przekonujące wyniki stosowania SC. Aspekty klinicznego zastosowania CT przedstawiono na końcu tego artykułu.

____________________________

Przypominam odwiedzającym portal, że nie posiada informacje o organizacjach, które korzystają do leczenia chorób cena Rosja | Nie możemy polecić placówek medycznych działających w tej dziedzinie, nie mamy informacji o „najlepszych specjalistach”. Administracja portalu nie jest znana również instytucjom zapraszającym pacjentów do udziału w badaniach klinicznych z wykorzystaniem komórek macierzystych. Proszę o tym pamiętać. Wiarygodne informacje o jakości proponowanych procedur z reguły nie są dostępne, a poziom kwalifikacji specjalistów, którzy je przepisują, nie zawsze jest wystarczająco wysoki. Ten zasób jest poświęcony wyłącznie zasięgowi technologii komórkowych.

Skąd pochodzą komórki macierzyste

SC można uzyskać z różnych źródeł. Niektóre z nich mają zastosowanie stricte naukowe, inne są dziś wykorzystywane w praktyce klinicznej. W zależności od pochodzenia dzielą się na komórki embrionalne, płodowe, krwi pępowinowej i komórki dorosłe.

Embrionalne komórki macierzyste

Pierwszy rodzaj komórek macierzystych należy nazwać komórkami, które powstają podczas kilku pierwszych podziałów zapłodnionego jaja (zygoty) - każda może rozwinąć się w niezależny organizm (na przykład uzyskuje się bliźnięta jednojajowe).

Po kilku dniach rozwoju embrionalnego, na etapie blastocysty, embrionalne komórki macierzyste (ESC) można wyizolować z ich wewnętrznej masy komórkowej. Są w stanie całkowicie różnicować się we wszystkie typy komórek dorosłego organizmu, są w stanie dzielić się w nieskończoność w określonych warunkach, tworząc tak zwane „linie nieśmiertelne”. Ale to źródło SC ma wady. Po pierwsze, w dorosłym organizmie komórki te są zdolne do samoistnej degeneracji w komórki rakowe. Po drugie, na świecie nie wyizolowano jeszcze bezpiecznej linii prawdziwych embrionalnych komórek macierzystych nadających się do użytku klinicznego. Uzyskane w ten sposób komórki (w większości przypadków z wykorzystaniem w hodowli komórek zwierzęcych) są wykorzystywane przez światową naukę do badań i eksperymentów.

Kliniczne wykorzystanie takich komórek jest obecnie niemożliwe.

Płodowe komórki macierzyste

Bardzo często w rosyjskich artykułach komórki uzyskane z abortowanych płodów (płodów) nazywane są embrionalnymi SC. To nie jest prawda! W literaturze naukowej komórki pochodzące z tkanek płodowych nazywane są komórkami płodowymi.

Płodowe SCs uzyskuje się z materiału poronnego w 6-12 tygodniu ciąży. Nie posiadają opisanych powyżej właściwości ESC uzyskanych z blastocysty, czyli zdolności do nieograniczonego rozmnażania się i różnicowania w dowolny rodzaj wyspecjalizowanych komórek. Komórki płodowe już rozpoczęły różnicowanie, a co za tym idzie, każda z nich, po pierwsze, może przejść tylko ograniczoną liczbę podziałów, a po drugie, dać początek nie jakimkolwiek, ale całkiem pewnym typom wyspecjalizowanych komórek. Fakt ten sprawia, że ​​ich zastosowanie kliniczne jest bezpieczniejsze. W ten sposób z komórek wątroby płodu mogą rozwijać się wyspecjalizowane komórki wątroby i komórki krwiotwórcze. W związku z tym z tkanki nerwowej płodu rozwijają się bardziej wyspecjalizowane komórki nerwowe i tak dalej.

Terapia komórkowa jako gatunek wywodzi się właśnie z zastosowania płodowych SC. W ciągu ostatnich 50 lat przeprowadzono szereg badań klinicznych z ich wykorzystaniem w różnych krajach świata.

W Rosji, poza tarciami etycznymi i prawnymi, użycie nieprzetestowanego materiału poronnego jest obarczone komplikacjami, takimi jak zakażenie pacjenta wirusem opryszczki, wirusowe zapalenie wątroby, a nawet AIDS. Proces izolacji i otrzymywania FGC jest złożony, wymaga nowoczesnego sprzętu i specjalistycznej wiedzy.

Jednak pod fachowym nadzorem dobrze przygotowane płodowe komórki macierzyste mają ogromny potencjał w medycynie klinicznej. Praca z płodowymi SC w Rosji ogranicza się dziś do badań naukowych. Ich zastosowanie kliniczne nie ma podstaw prawnych. Takie komórki są dziś powszechnie i oficjalnie używane w Chinach i niektórych innych krajach azjatyckich.

komórki krwi pępowinowej

Źródłem komórek macierzystych jest również krew łożyskowa pobrana po urodzeniu dziecka. Ta krew jest bardzo bogata w komórki macierzyste. Pobierając tę ​​krew i umieszczając ją w kriobanku do przechowywania, można ją później wykorzystać do odtworzenia wielu narządów i tkanek pacjenta, a także do leczenia różnych chorób, przede wszystkim hematologicznych i onkologicznych.

Jednak ilość SC we krwi pępowinowej przy urodzeniu nie jest wystarczająco duża, a ich skuteczne wykorzystanie z reguły jest możliwe tylko raz dla samego dziecka w wieku poniżej 12-14 lat. Wraz z wiekiem objętość przygotowanych SC staje się niewystarczająca do uzyskania pełnego efektu klinicznego.

dorosłe komórki macierzyste

Komórki macierzyste pozostają z nami przez całe życie, od urodzenia. Najbardziej dostępnym źródłem SC jest szpik kostny osoby dorosłej, ponieważ stężenie w nim komórek macierzystych jest maksymalne.

Dobrze przygotowana procedura pobrania takich komórek jest zazwyczaj całkowicie bezpieczna. Komórki uzyskane od samego pacjenta nazywane są autologicznymi (własnymi) komórkami macierzystymi (ASC). Ich aktywność i jakość niewiele odbiegają od komórek pozyskiwanych z innych źródeł. Jednocześnie nie ma ograniczeń prawnych w ich stosowaniu i nie ma tarcia etycznego.

Pod warunkiem przeszkolenia zawodowego zastosowanie takich komórek w medycynie klinicznej jest uważane za bezpieczne: nie są odrzucane, nie mają właściwości onkogennych i nie ma ryzyka zakażenia groźnymi infekcjami podczas przeszczepu.

W szpiku kostnym izoluje się jednocześnie dwa rodzaje komórek macierzystych: pierwszy to krwiotwórcze SC, z których powstają absolutnie wszystkie komórki krwi, drugi to mezenchymalne SC, które regenerują prawie wszystkie narządy i tkanki. Można je również pozyskać z innych źródeł: np. z tkanki tłuszczowej. Jednak skuteczność uzyskanych w ten sposób SC, a także bezpieczeństwo ich stosowania, wciąż budzi wątpliwości. Innym rodzajem komórek macierzystych, które są obecne w prawie wszystkich tkankach, są regionalne SC – z reguły są to już dość zróżnicowane komórki, które mogą dać początek tylko kilku rodzajom komórek, które składają się na tkanki danego narządu.

Zastosowania kliniczne komórek macierzystych

Stosowanie SC dorosłych w medycynie rozwija się obecnie na największą skalę, m.in. w Rosji. Wraz z pojawieniem się wysokiej jakości sprzętu laboratoryjnego, protokoły przygotowania komórek macierzystych od dorosłych dawców zapewniają coraz bezpieczniejszą i skuteczniejszą terapię. Stosowanie kliniczne innych typów SC jest obecnie poważnie ograniczone lub zabronione z powodu braku ram prawnych.

Jeśli dostępne są niezbędne warunki i pozwolenia, stosowanie ASA w Rosji jest dopuszczalne: w zasadzie są to prace w dziedzinie onkohematologii (SC to składniki krwi), które są również prowadzone na całym świecie. W niektórych przypadkach pozwolenia na ograniczone użycie SC można uzyskać dla innych nozologii. Należy jednak pamiętać, że istnienie bazy pozwoleń wcale nie oznacza obowiązkowej obecności wiedzy i doświadczenia. Organizacja oferująca takie usługi musi mieć pełen zakres nowoczesnych uwarunkowań, co implikuje co najmniej obecność: bazy klinicznej, zespołu medycznego specjalistów z zakresu terapii komórkowej, wiedzy z zakresu diagnostyki i oceny przeciwwskazania w pracy z SC, doświadczenie w pracy z rozpoznaną chorobą, doświadczenie kliniczne, zaplecze laboratoryjne i zespół badawczy.

Z ASA współpracuje tylko kilka wyspecjalizowanych instytucji, a także doświadczeni specjaliści w tej dziedzinie. Specjaliści takich placówek znają dokładnie całą prawdę o komórkach macierzystych i nie będą twierdzić, że ich stosowanie jest panaceum, a wszystkie możliwe choroby są dziś leczone. Wręcz przeciwnie, tacy specjaliści zazwyczaj zeznają, że wyniki kliniczne uzyskuje się tylko w niewielkiej liście nozologii, a sama terapia ma szereg ograniczeń. Wraz z tym dobrze przeprowadzona terapia komórkowa jest radykalnym rodzajem leczenia, a efekt kliniczny może przewyższać wszelkie analogi medycyny klasycznej. W niektórych przypadkach SC są jedynym sposobem leczenia i rehabilitacji pacjentów.

Wykorzystanie technologii komórkowych to bardzo wyspecjalizowany, wymagający dużej wiedzy proces. Sugestie typu „3 zastrzyki w trzy tygodnie i wszystko będzie dobrze” powinny poważnie zaalarmować każdego pacjenta. Leczenie powinno być złożone, jego czas trwania może wynosić kilka miesięcy i zawsze odbywa się pod okiem doświadczonych specjalistów.

Śledzimy rozwój wydarzeń...

Komórki macierzyste nazywane są komórkami progenitorowymi, z których w razie potrzeby powstają wszystkie inne typy komórek tworzących różne ludzkie narządy i tkanki. Termin „komórka macierzysta” został po raz pierwszy wprowadzony w 1908 r. przez rosyjskiego hematologa A. Maksimowa z Petersburga. Znaczną część badań nad komórkami macierzystymi przeprowadzili biolodzy A. Friedenstein i I. Chertkov w Rosji w latach 60. ubiegłego wieku. To oni odkryli mezenchymalne komórki macierzyste (MSC) w szpiku kostnym, które mają wyjątkową zdolność regeneracyjną. Różnica między embrionalnymi i mezenchymalnymi komórkami macierzystymi polega na tym, że te pierwsze można uzyskać na wczesnym etapie rozwoju zarodka ludzkiego (z wewnętrznej masy blastocysty - zapłodnionego jaja - lub z zaczątków narządów płciowych na najwcześniejszych etapach rozwoju, dosłownie w pierwszych dniach), a te ostatnie znajdują się przez całe życie człowieka we wszystkich jego narządach i tkankach. Embrionalne SC są znacznie bardziej aktywne niż mezenchymalne, mają wyższą zdolność do reprodukcji i większy potencjał różnicowania. Oprócz mezenchymalnych SCs izolowane są również komórki krwiotwórcze – prekursory komórek krwi. Znajdują się w krwiobiegu, w przeciwieństwie do mezenchymalnych, które krążą we krwi tylko wtedy, gdy organizm jest poważnie uszkodzony.

Komórki macierzyste są w stanie przywrócić hematopoezę u napromieniowanych zwierząt (efekt radioprotekcyjny), utrzymać hematopoezę przez długi czas i tworzyć jednostki tworzące kolonie w śledzionie (dwunastodniowe kolonie śledziony), dając początek granulocytarnej, monocytowej, erytroidalnej, megakariocytowej i limfoidalnej kolonie. Wszystkie komórki pochodzenia krwiotwórczego powstają z prymitywnych hematopoetycznych komórek macierzystych (pHSC), zlokalizowanych w szpiku kostnym i dających początek komórkom czterech głównych linii różnicowania:

erytroid (erytrocyty),

megakariocytowe (płytki krwi),

mieloid (granulocyty i fagocyty jednojądrzaste)

limfoidalny (limfocyty).

Dywergencja wspólnego elementu macierzystego występuje na najwcześniejszym etapie różnicowania szpiku kostnego.

Komórki prezentujące antygen pochodzą głównie, ale nie wyłącznie, z komórek progenitorowych szpiku.

Najistotniejsze dla funkcjonowania układu odpornościowego są komórki serii mieloidalnej i limfoidalnej.

Limfopoetyczna komórka macierzysta określa dwie niezależne linie rozwoju prowadzące do powstania komórek T i komórek B.

Pierwszą komórką progenitorową, która powstaje z HSC, jest jednostka tworząca kolonię (CFU), która określa linie rozwojowe prowadzące do powstania granulocytów, erytrocytów, monocytów i megakariocytów. Dojrzewanie tych komórek następuje pod wpływem czynników stymulujących tworzenie kolonii (CSF) oraz szeregu interleukin, w tym IL-1, IL-3, IL-4, IL-5 i IL-6. Wszystkie odgrywają ważną rolę w pozytywnej regulacji (stymulacji) hematopoezy i są wytwarzane głównie przez komórki zrębowe szpiku kostnego, ale także przez dojrzałe formy zróżnicowanych komórek szpikowych i limfoidalnych. Inne cytokiny (np. TRF-beta) mogą obniżać (tłumić) hematopoezę).

Wszystkie komórki zarówno serii limfoidalnej, jak i szpikowej mają ograniczoną żywotność i wszystkie są stale formowane.

U ssaków płodowych HSC są obecne w woreczku żółtkowym, wątrobie, śledzionie i szpiku kostnym. W dorosłym ciele hematopoetyczne komórki macierzyste zlokalizowane są głównie w szpiku kostnym, gdzie normalnie dzielą się dość rzadko, wytwarzając nowe komórki macierzyste (samoodnawianie). Zwierzę można uratować przed skutkami śmiertelnych dawek promieniowania, wstrzykując komórki szpiku kostnego, które zasiedlają jego tkanki limfoidalne i szpikowe.

Pluripotencjalne komórki macierzyste dają początek zaangażowanym komórkom progenitorowym, które są już nieodwracalnie zidentyfikowane jako przodkowie jednego lub więcej typów komórek krwi. Uważa się, że zaangażowane komórki dzielą się szybko, ale ograniczoną liczbę razy i dzielą się pod wpływem czynników mikrośrodowiskowych: sąsiednich komórek i rozpuszczalnych lub związanych z błoną cytokin. Pod koniec takiej serii podziałów komórki te ulegają ostatecznemu zróżnicowaniu, zwykle przestają się dzielić i umierają po kilku dniach lub tygodniach. Pluripotencjalne komórki macierzyste są nieliczne, trudne do rozpoznania i nadal nie jest jasne, w jaki sposób wybierają swoją ścieżkę wśród różnych opcji rozwojowych. Programowanie podziałów komórkowych i wprowadzanie komórek na pewien szlak różnicowania (zaangażowanie) najwyraźniej obejmuje również zdarzenia losowe. Komórka macierzysta jest pluripotencjalna, ponieważ daje początek wielu rodzajom ostatecznie zróżnicowanych komórek. W odniesieniu do komórek krwi eksperymenty pokazują, że wszystkie klasy komórek krwi – zarówno szpikowe, jak i limfoidalne – pochodzą ze wspólnej hematopoetycznej komórki macierzystej.

Hematopoetyczna komórka macierzysta rozwija się w następujący sposób. W zarodku hematopoeza zaczyna się w woreczku żółtkowym, ale w miarę rozwoju ta funkcja przechodzi do wątroby płodu i wreszcie do szpiku kostnego, gdzie trwa przez całe życie. Hematopoetyczna komórka macierzysta, z której powstają wszystkie składniki krwi, jest pluripotencjalna i zasiedla inne narządy krwiotwórcze i limfopoetyczne oraz rozmnaża się, zamieniając w nowe komórki macierzyste. Zwierzę można uratować przed skutkami śmiertelnych dawek promieniowania, wstrzykując komórki szpiku kostnego, które zasiedlają jego tkanki limfoidalne i szpikowe.

W dorosłym ciele hematopoetyczne komórki macierzyste znajdują się przede wszystkim w szpiku kostnym, gdzie normalnie dzielą się dość rzadko, aby wytworzyć nowe komórki macierzyste (samoodnawianie).

Komórka progenitorowa, która daje początek kolonii czerwonych krwinek w hodowli komórkowej, nazywana jest jednostką tworzącą kolonie erytroidalne (CFU-E), i daje początek dojrzałym czerwonym krwinkom po sześciu lub mniej cyklach podziału. CFU-E nie zawiera jeszcze hemoglobiny.

Hematopoeza(hemopoeza) nazywana jest rozwojem krwi. Wyróżnij hematopoezę embrionalną, która występuje w okresie embrionalnym

i prowadzi do rozwoju krwi jako tkanki i hematopoezy postembrionalnej, która jest procesem fizjologicznej regeneracji krwi. Rozwój erytrocytów nazywany jest erytropoezą, rozwój granulocytów - granulocytopoeza, płytek krwi - trombocytopoeza, rozwój monocytów - monocytopoeza, rozwój limfocytów i immunocytów - limfocyto- i immunocytopoeza.

Hematopoeza zarodkowa.

W rozwoju krwi jako tkanki w okresie embrionalnym można wyróżnić 3 główne etapy, kolejno zastępując się nawzajem:

1) mezoblastyczny, gdy rozpoczyna się rozwój krwinek w narządach pozazarodkowych - mezenchymy ściany woreczka żółtkowego, kosmówki i łodygi (od 3 do 9 tygodnia rozwoju zarodka człowieka) i pierwszego pokolenia pnia krwi pojawiają się komórki (HSC);

2) wątroba, która zaczyna się w wątrobie od 5-6 tygodnia rozwoju płodu, kiedy wątroba staje się głównym narządem hematopoezy, powstaje w niej druga generacja HSC.

Hematopoeza w wątrobie osiąga maksimum po 5 miesiącach i kończy się przed urodzeniem. HSC wątroby kolonizują grasicę (tutaj, począwszy od 7-8 tygodnia rozwijają się limfocyty T), śledzionę (hematopoeza rozpoczyna się od 12 tygodnia) i węzły chłonne (hematopoezę odnotowuje się od 10 tygodnia);

3) rdzeniasty (szpik kostny) - pojawienie się trzeciego pokolenia HSC w szpiku kostnym, gdzie hematopoeza zaczyna się od 10 tygodnia i stopniowo wzrasta w kierunku porodu, a po urodzeniu szpik kostny staje się centralnym narządem hematopoezy.

Hematopoeza w ścianie woreczka żółtkowego. U ludzi zaczyna się pod koniec 2 - początek 3 tygodnia rozwoju embrionalnego. W mezenchymie ściany woreczka żółtkowego izolowane są zaczątki krwi naczyniowej lub wyspy krwi. W nich komórki mezenchymalne są zaokrąglone, tracą procesy i przekształcają się w komórki macierzyste krwi. Komórki ograniczające wyspy krwi spłaszczają się, łączą ze sobą i tworzą wyściółkę śródbłonka przyszłego naczynia. Część HSC różnicuje się w pierwotne krwinki (blasty), duże komórki z bazofilną cytoplazmą i jądrem, w którym wyraźnie widoczne są duże jąderka. Większość pierwotnych krwinek dzieli się mitotycznie i przekształca się w duże pierwotne erytroblasty (megaloblasty). Transformacja ta zachodzi w związku z akumulacją hemoglobiny embrionalnej w cytoplazmie blastów, z utworzeniem najpierw erytroblastów polichromatofilnych, a następnie erytroblastów oksyfilnych o wysokiej zawartości hemoglobiny. W niektórych pierwotnych erytroblastach jądro ulega karioreksji i zostaje usunięte z komórek, w innych jądro zostaje zachowane. W rezultacie powstają pierwotne erytrocyty pozbawione jąder i jądrzaste, które są większe w porównaniu z normocytami i dlatego nazywane są megalocytami. Ten rodzaj hematopoezy nazywa się megaloblastyczną. Jest charakterystyczny dla okresu embrionalnego, ale może pojawić się w okresie poporodowym z niektórymi chorobami (niedokrwistość złośliwa). Wraz z megaloblastyczną, normoblastyczna hematopoeza zaczyna się w ścianie worka żółtkowego, w którym z blastów tworzą się wtórne erytroblasty; najpierw zamieniają się w erytroblasty polichromatofilowe, a następnie w normoblasty, z których powstają wtórne erytrocyty (normocyty); rozmiary tych ostatnich odpowiadają erytrocytom (normocytom) osoby dorosłej. Rozwój erytrocytów w ścianie woreczka żółtkowego następuje wewnątrz pierwotnych naczyń krwionośnych, tj. wewnątrznaczyniowy. Jednocześnie niewielka liczba granulocytów – neutrofili i eozynofili – różnicuje się pozanaczyniowo od blastów zlokalizowanych wokół ścian naczyń. Część HSC pozostaje w stanie niezróżnicowanym i jest przenoszona przez przepływ krwi do różnych narządów zarodka, gdzie dalej różnicuje się w komórki krwi lub tkankę łączną. Po redukcji woreczka żółtkowego głównym narządem krwiotwórczym staje się przejściowo wątroba.

Hematopoeza w wątrobie. Wątroba jest układana mniej więcej w 3-4 tygodniu życia embrionalnego, a od 5 tygodnia staje się centrum hematopoezy. Hematopoeza w wątrobie zachodzi poza naczyniami, wzdłuż naczyń włosowatych, które rosną wraz z mezenchymem wewnątrz zrazików wątrobowych. Źródłem hematopoezy w wątrobie są komórki macierzyste krwi, z których powstają blasty, różnicujące się we wtórne erytrocyty. Proces ich powstawania powtarza opisane powyżej etapy powstawania wtórnych erytrocytów. Równolegle z rozwojem erytrocytów w wątrobie powstają ziarniste leukocyty, głównie neutrofilowe i eozynofilowe. W cytoplazmie blastu, która staje się lżejsza i mniej zasadochłonna, pojawia się specyficzna ziarnistość, po której jądro nabiera nieregularnego kształtu. Oprócz granulocytów w wątrobie powstają olbrzymie komórki - megakariocyty. Pod koniec okresu wewnątrzmacicznego ustaje hematopoeza w wątrobie.

Hematopoeza w grasicy. Grasica powstaje pod koniec 1 miesiąca rozwoju wewnątrzmacicznego, aw 1-8 tygodniu jej nabłonek zaczyna zasiedlać komórki macierzyste krwi, które różnicują się w limfocyty grasicy. Rosnąca liczba limfocytów grasicy powoduje powstawanie limfocytów T, które zasiedlają strefy T obwodowych narządów immunopoezy.

Hematopoeza w śledzionie. Układanie śledziony następuje pod koniec pierwszego miesiąca embriogenezy. Z komórek macierzystych, które tu atakują, dochodzi do pozanaczyniowego tworzenia wszystkich rodzajów komórek krwi, tj. Śledziona w okresie embrionalnym jest uniwersalnym narządem krwiotwórczym. Tworzenie się erytrocytów i granulocytów w śledzionie osiąga maksimum w 5. miesiącu embriogenezy. Następnie zaczyna dominować w nim limfocytopoeza.

Hematopoeza w węzłach chłonnych. Pierwsze zakładki ludzkich węzłów chłonnych pojawiają się w 7-8 tygodniu rozwoju embrionalnego. Większość węzłów chłonnych rozwija się po 9-10 tygodniach. W tym samym okresie rozpoczyna się przenikanie komórek macierzystych krwi do węzłów chłonnych, z których we wczesnych stadiach różnicują się erytrocyty, granulocyty i megakariocyty. Jednak tworzenie tych pierwiastków jest szybko tłumione przez tworzenie limfocytów, które stanowią większość węzłów chłonnych. Pojawienie się pojedynczych limfocytów następuje już w 8-15 tygodniu rozwoju, jednak masowe „osadzanie się” węzłów chłonnych przez prekursory limfocytów T i B rozpoczyna się od 16 tygodnia, kiedy tworzą się żyłki postkapilarne, poprzez ściany której zachodzi proces migracji komórek. Komórki progenitorowe różnicują się w limfoblasty (duże limfocyty), a następnie średnie i małe limfocyty. Różnicowanie limfocytów T i B zachodzi w strefach węzłów chłonnych zależnych od T i B.

Hematopoeza w szpiku kostnym. Układanie szpiku kostnego odbywa się w 2. miesiącu rozwoju embrionalnego. Pierwsze elementy hematopoetyczne pojawiają się w 12. tygodniu rozwoju; w tym czasie większość z nich to erytroblasty i prekursory granulocytów. Z HSC w szpiku kostnym powstają wszystkie komórki krwi, których rozwój następuje poza naczyniami. Część HSC jest magazynowana w szpiku kostnym w stanie niezróżnicowanym, mogą rozprzestrzeniać się na inne narządy i tkanki oraz być źródłem rozwoju krwinek i tkanki łącznej. W ten sposób szpik kostny staje się centralnym organem dla powszechnej hematopoezy i pozostaje nim przez całe życie poporodowe. Dostarcza krwiotwórczych komórek macierzystych do grasicy i innych narządów krwiotwórczych.

Hematopoeza postembrionalna. Hematopoeza postembrionalna to proces fizjologicznej regeneracji krwi (odnowy komórkowej), który kompensuje fizjologiczne niszczenie zróżnicowanych komórek.

Mielopoeza występuje w tkance szpikowej (textus myeloideus), zlokalizowanej w nasadach kanalików i jamach wielu kości gąbczastych.

Tutaj rozwijają się komórki krwi: erytrocyty, granulocyty, monocyty, płytki krwi, prekursory limfocytów.

Tkanka mieloidalna zawiera komórki macierzyste krwi i tkanki łącznej.

Prekursory limfocytów stopniowo migrują i zasiedlają takie narządy jak grasica, śledziona, węzły chłonne itp.

Limfopoeza występuje w tkance limfatycznej (textus limfoideus), która ma kilka odmian występujących w grasicy, śledzionie i węzłach chłonnych. Pełni główne funkcje: tworzenie limfocytów T i B oraz immunocytów (plazmocytów itp.).

Tkanki mieloidalne i limfoidalne to rodzaje tkanki łącznej, tj. należą do tkanek środowiska wewnętrznego. Reprezentują dwie główne linie komórkowe - komórki tkanki siatkowatej i hematopoetyczne.

Komórki siateczkowate, tłuszczowe, tuczne i osteogenne wraz z substancją międzykomórkową (matrycą) tworzą mikrośrodowisko dla

elementy krwiotwórcze. Struktury mikrośrodowiska i układu krwiotwórczego

komórki funkcjonują w nierozerwalnym związku. Mikrośrodowisko zapewnia

wpływ na różnicowanie komórek krwi (poprzez kontakt z ich receptorami lub poprzez izolację określonych czynników).

Mieloid i wszystkie rodzaje tkanki limfatycznej charakteryzują się

obecność elementów siatkowatych zrębu i hematopoetycznych,

tworząc jedną funkcjonalną całość. Grasica ma złożony zręb, reprezentowany zarówno przez tkankę łączną, jak i komórki siateczkowo-nabłonkowe. Komórki nabłonkowe wydzielają specjalne substancje – tymozyny, które wpływają na różnicowanie limfocytów T z komórek HSC. W węzłach chłonnych i śledzionie wyspecjalizowane komórki siateczkowate tworzą mikrośrodowisko niezbędne do proliferacji i różnicowania w specjalnych strefach T i B limfocytów T i B oraz komórek plazmatycznych.

HSC są pluripotencjalnymi (pluripotencjalnymi) prekursorami wszystkich komórek krwi i należą do samowystarczalnej populacji komórek. Rzadko się dzielą. Po raz pierwszy koncepcja krwinek przodków została sformułowana na początku XX wieku przez A. A. Maximov, który uważał, że w swojej morfologii są podobne do limfocytów. Obecnie pomysł ten został potwierdzony i rozwinięty w najnowszych badaniach eksperymentalnych, prowadzonych głównie na myszach. Identyfikacja HSC stała się możliwa dzięki metodzie tworzenia kolonii.

Wykazano eksperymentalnie (na myszach), że po wstrzyknięciu śmiertelnie napromieniowanym zwierzętom (po utracie własnych komórek krwiotwórczych) zawiesiny czerwonych komórek szpiku kostnego lub frakcji wzbogaconej w HSC, w śledzionie pojawiają się kolonie komórek - potomków jednego HSC. Aktywność proliferacyjna HSC jest modulowana przez czynniki stymulujące tworzenie kolonii (CSF), interleukiny (IL-3, itd.). Każdy HSC w śledzionie tworzy jedną kolonię i jest nazywany jednostką tworzącą kolonię śledziony (CFU-C).

Liczenie kolonii umożliwia ocenę liczby komórek macierzystych obecnych w wstrzykniętej zawiesinie komórek. Stwierdzono zatem, że u myszy na 105 komórek szpiku kostnego przypada około 50 komórek macierzystych, 3,5 komórek ze śledziony i 1,4 komórek wśród leukocytów krwi.

Badanie oczyszczonej frakcji komórek macierzystych za pomocą mikroskopu elektronowego sugeruje, że pod względem ultrastruktury są one bardzo zbliżone do małych ciemnych limfocytów.

Badanie składu komórkowego kolonii pozwoliło zidentyfikować dwie linie ich różnicowania. Jedna linia daje początek komórce multipotentnej - przodkowi serii hematopoezy granulocytowej, erytrocytowej, monocytowej i megakariocytowej (CFU-HEMM). Druga linia daje początek komórce multipotencjalnej - przodkowi limfopoezy (CFU-L). Oligopotencjalne (CFU-GM) i unipotencjalne komórki przodków (progenitorowe) różnicują się od komórek multipotencjalnych.

Rodzicielskie komórki unipotencjalne dla monocytów (CFU-M), granulocytów neutrofilowych (CFU-Gn), eozynofili (CFU-Eo), bazofilów (CFU-B), erytrocytów (CFU-E i CFU-E), megakariocytów (CFU -MHz) , z którego powstają komórki progenitorowe (prekursor). W serii limfopoetycznej izolowane są komórki unipotencjalne - prekursory dla limfocytów B i odpowiednio dla limfocytów T. Komórki polipotentne (pluripotencjalne i multipotencjalne), oligopotencjalne i unipotencjalne nie różnią się morfologicznie.

Wszystkie powyższe etapy rozwoju komórek składają się na cztery główne przedziały: I - komórki macierzyste krwi (pluripotencjalne, polipotencjalne); II - zaangażowane komórki progenitorowe (multipotentne); III - zaangażowane komórki przodków (potomnych) oligopotentne i unipotentne; IV - komórki prekursorowe (prekursor).

Różnicowanie komórek pluripotencjalnych w komórki unipotencjalne jest determinowane działaniem szeregu specyficznych czynników - erytropoetyn (dla erytroblastów), granulopoetyn (dla mieloblastów), limfopoetyn (dla limfoblastów), trombopoetyn (dla megakarioblastów) itp.

Z każdej komórki progenitorowej powstaje określony typ komórki. Dojrzewanie każdego typu komórek przechodzi przez szereg etapów, które razem tworzą przedział dojrzewania komórek (V).

Dojrzałe komórki reprezentują ostatni przedział (VI). Wszystkie komórki przedziałów V i VI można zidentyfikować morfologicznie.

Rys.18. Hematopoeza postembrionalna, barwienie lazurową 11-eozyną (schemat wg NAYuriny). Etapy różnicowania krwi: I-IV - morfologicznie niezidentyfikowane komórki; V - VI - komórki identyfikowalne morfologicznie. B - bazofil; PFU - jednostka rozrywająca; G - granulocyty; Gn - granulocyt neutrofilowy; CFU - tworzenie kolonii! jednostki; CFU-C - jednostka tworząca kolonie śledziony; L - limfocyt; Lek - komórka macierzysta mt foid; M - monocyt; Met - megakarioshgg; Eo - eozynofil; E - erytrocyt.

Ryż. 19.

A - segmentowany granulocyt obojętnochłonny; B - eozynofilowe (kwasowe) zapalenie ziarnistości; B - bazofilowy fanulocyt: 1 - segmenty jądra; 2 - ciało chromatyny płciowej; 3 - pierwotne (azurofilne) granulocyty; 4 - drugorzędowe (specyficzne) granulki; 5 - dojrzałe specyficzne granulki eozynofili zawierające krystaloidy; b - granulki bazofili o różnych rozmiarach i gęstościach; 7 - strefa peryferyjna, niezawierająca organelli; 8 - mikrokosmki i pseudopodia.

Ryż. 20. Hemoppep embrionalny (według AA Maksimova).

A - hematopoeza w ścianie woreczka żółtkowego zarodka świnki morskiej: 1 - komórki meenchymalne; 2 - śródbłonek ściany naczynia; 3 - pierwotne blasty krwinek; 4 - mitotyczny podział wybuchów; B - przekrój wyspy krwi zarodka królika S "/j dzień: I - jama naczynia; 2 - śródbłonek; 3 - wewnątrznaczyniowe komórki krwi; 4 - dzieląca się komórka krwi; 5 - tworzenie pierwotnej krwinki; 6 - endoderma; 7 - mezoderma płata trzewnego B - rozwój wtórny), erytroblasty w naczyniu zarodka królika 13"D dzień: 1 - śródbłonek; 2 - proerytroblasty; 3 - bazofilowe erytroblasty; 4 - polichromatofilowe erytroblasty; 5 - oksyfilne erytroblasty (normoblasty); 6 - oksyfilny erytroblast z jądrem piknotycznym; 7 - izolacja jądra z oksyfilnego erytroblastu (normoblast); 8 - wytłaczane jądro normoblastu; 9 - wtórny erytrocyt. D - hematopoeza w szpiku kostnym zarodka ludzkiego o długości ciała 77 mm. Dodatkowy rozwój szkieletu komórek krwi: 1 - śródbłonek naczyniowy; 2 - wybuchy; 3 - granulocyty neutrofilowe; 4 - mielocyt eoeinofilowy.

Odnowić skład komórkowy uszkodzonego narządu bez interwencji chirurgicznej, rozwiązać najbardziej złożone zadania, które wcześniej były możliwe tylko przy przeszczepie narządu - zadania te są dziś rozwiązywane za pomocą komórek macierzystych.

Dla pacjentów to szansa na nowe życie. Co ważne, technologia wykorzystania komórek macierzystych jest dostępna niemal dla każdego pacjenta i daje naprawdę niesamowity efekt, poszerzając możliwości przeszczepu.

Komórki macierzyste potrafią przekształcać się, w zależności od środowiska, w komórki tkankowe różnych narządów. Jedna komórka macierzysta wytwarza wiele aktywnego, funkcjonalnego potomstwa.

Badania nad modyfikacją genetyczną komórek macierzystych prowadzone są na całym świecie, intensywnie badane są metody ich wzrostu.

Istnieje wiele chorób, które praktycznie nie są leczone lub ich leczenie nie jest skuteczne za pomocą leków. To właśnie te choroby stały się przedmiotem największej uwagi badaczy.

Komórki macierzyste, regeneracja, naprawa tkanek. Od Adama do atomu

Czym są komórki macierzyste?

Kiedy jajeczko jest zapłodnione, jedna zygota (zapłodniona komórka) dzieli się i daje początek komórkom, których głównym zadaniem jest przekazywanie informacji genetycznej kolejnym pokoleniom komórek.

Komórki te nie mają jeszcze własnej specjalizacji, mechanizmy tej specjalizacji nie zostały jeszcze uruchomione, dlatego takie embrionalne komórki macierzyste dają możliwość wykorzystania ich do tworzenia dowolnych narządów.

Wszyscy mamy komórki macierzyste. Pierwotnie znaleziono je w tkankach szpiku kostnego. Najłatwiej wykryć i wyizolować komórki macierzyste u młodych ludzi, dzieci. Ale mają je również osoby starsze, choć w znacznie mniejszych ilościach.

Dla porównania: osoba w wieku 60-70 lat ma tylko jedną komórkę macierzystą na pięć do ośmiu milionów komórek, a embrion ma jedną komórkę macierzystą na dziesięć tysięcy.

Możliwości dorosłych komórek macierzystych - Sergey Kiselev

Jaki jest sekret komórek macierzystych?

Sekret komórek macierzystych polega na tym, że same będąc niedojrzałymi komórkami, mogą przekształcić się w komórkę dowolnego narządu.

Gdy tylko komórki macierzyste organizmu otrzymają sygnał o uszkodzeniu tkanek, jakichkolwiek narządów, są wysyłane do zmiany. Tam zamieniają się w dokładnie te komórki ludzkich tkanek lub narządów, które wymagają ochrony.

Komórki macierzyste mogą przekształcić się i stać się dowolną komórką: wątrobowe, nerwowe, mięśni gładkie, śluzowe. Taka stymulacja organizmu prowadzi do tego, że sam zaczyna aktywnie regenerować własne tkanki i narządy.

Osoba dorosła ma bardzo małą podaż komórek macierzystych. Dlatego im człowiek starszy, tym trudniejszy i bardziej powikłany jest proces regeneracji i odbudowy organizmu po urazach lub w trakcie choroby. Zwłaszcza jeśli uszkodzenie ciała jest rozległe.

Organizm nie jest w stanie samodzielnie zregenerować utraconych komórek macierzystych. Rozwój współczesnej medycyny umożliwia wprowadzenie komórek macierzystych do organizmu i, co najważniejsze, skierowanie ich we właściwym kierunku. W ten sposób po raz pierwszy możliwe jest leczenie tak groźnych chorób, jak marskość wątroby, cukrzyca i udar.

Garyaev, Petr Pietrowicz - Jak zarządzać komórkami macierzystymi

Źródła komórek macierzystych

Głównym źródłem komórek macierzystych w organizmie jest szpik kostny. Niektóre, ale bardzo małe, ich ilość znajduje się w innych tkankach i narządach człowieka, we krwi obwodowej. Wiele komórek macierzystych zawiera krew z żyły pępowinowej noworodków.

Krew pępowinowa jako źródło komórek macierzystych ma szereg niewątpliwych zalet.

Przede wszystkim znacznie łatwiej i bezboleśnie pobrać ją niż krew obwodową. Taka krew daje genetycznie idealne komórki macierzyste w razie potrzeby jej wykorzystania przez bliskich – matkę i dziecko, braci i siostry.

Podczas przeszczepu układ odpornościowy, nowo wytworzony z komórek macierzystych dawcy, zaczyna walczyć z układem odpornościowym pacjenta. Jest bardzo niebezpieczny dla życia pacjenta. Stan człowieka w takich przypadkach jest niezwykle trudny, aż do śmierci. Wykorzystanie krwi pępowinowej do przeszczepów znacznie ogranicza takie powikłania.

Ponadto istnieje szereg niewątpliwych zalet stosowania krwi pępowinowej.

1. To jest bezpieczeństwo zakaźne biorcy. Choroby zakaźne (wirus cytomegalii i inne) nie są przenoszone od dawcy przez krew pępowinową.
2. Jeśli został zebrany w momencie narodzin danej osoby, może go użyć w dowolnym momencie, aby przywrócić zdrowie.
3. Stosowanie krwi z żyły pępowinowej noworodków nie stwarza problemów etycznych, ponieważ jest ona następnie utylizowana.

Zastosowania komórek macierzystych

Komórki macierzyste po raz pierwszy zastosowano w leczeniu anemii we Francji w 1988 roku.

Wysoce skuteczne leczenie komórkami macierzystymi nowotworów, udarów, zawałów serca, urazów, oparzeń wymusiło utworzenie w krajach rozwiniętych specjalnych instytucji (banków) do przechowywania zamrożonych komórek macierzystych przez długi czas.

Już dziś można na zlecenie krewnych umieścić krew pępowinową dziecka w takim komercyjnym nominalnym banku krwi, aby w razie urazu, choroby można było wykorzystać własne komórki macierzyste.

Transplantacja narządów wewnętrznych przywraca zdrowie ludzkie tylko wtedy, gdy jest przeprowadzana w odpowiednim czasie, a narząd nie jest odrzucany przez układ odpornościowy pacjenta.

Około 75% pacjentów potrzebujących przeszczepu narządu umiera w okresie oczekiwania. Komórki macierzyste mogą być idealnym źródłem „części zamiennych” dla człowieka.

Nawet dzisiaj spektrum zastosowania komórek macierzystych w leczeniu najcięższych chorób jest bardzo szerokie.

Odbudowa komórek nerwowych pozwala przywrócić krążenie kapilarne i spowodować wzrost sieci naczyń włosowatych w miejscu urazu. Do leczenia uszkodzonego rdzenia kręgowego wykorzystują wprowadzenie nerwowych komórek macierzystych, czyli czystych kultur, które następnie na miejscu zamieniają się w komórki nerwowe.

Niektóre formy białaczki u dzieci stały się uleczalne dzięki postępom w biomedycynie. Przeszczepianie krwiotwórczych komórek macierzystych znajduje zastosowanie we współczesnej hematologii, a przeszczepianie komórek macierzystych szpiku kostnego znajduje zastosowanie w szerokiej klinice.

Wyjątkowo trudne do leczenia choroby ogólnoustrojowe spowodowane dysfunkcją układu odpornościowego: zapalenie stawów, stwardnienie rozsiane, toczeń rumieniowaty, choroba Leśniowskiego-Crohna. Hematopoetyczne komórki macierzyste mają również zastosowanie w leczeniu tych chorób

Istnieje praktyczne doświadczenie kliniczne w stosowaniu nerwowych komórek macierzystych w leczeniu choroby Parkinsona. Wyniki przekraczają wszelkie oczekiwania.

Mezynchymalne (zrębowe) komórki macierzyste są już od kilku lat wykorzystywane w klinice ortopedycznej. Z ich pomocą odbudowują zniszczoną chrząstkę stawową, ubytki kostne po złamaniach.

Ponadto te same komórki były używane przez ostatnie dwa lub trzy lata w formie bezpośredniego wstrzyknięcia w klinice do odbudowy mięśnia sercowego po zawale serca.

Lista chorób, które można leczyć komórkami macierzystymi, rośnie z każdym dniem. I daje nadzieję na życie nieuleczalnie chorym pacjentom.

Lista chorób leczonych komórkami macierzystymi

Choroby łagodne:

• adrenoleukodystrofia;
• niedokrwistość Fanconiego;
• osteoporoza;
• choroba Gunthera;
• zespół Harlera;
• talasemia;
• idiopatyczna niedokrwistość aplastyczna;
• stwardnienie rozsiane;
• zespół Lesha-Nihana;
• małopłytkowość amegakaryocytowa;
• zespół Kostmana;
• toczeń;
• oporne młodzieńcze zapalenie stawów;
• stany niedoboru odporności;
• Choroba Crohna;
• zespół Bara;
• kolagenozy.

Choroby złośliwe:

• chłoniak nieziarniczy;
• zespół mielodysplastyczny;
• białaczka;
• rak piersi;
• nerwiak zarodkowy : neuroblastoma.

Cuda kosmetologii medycznej i estetycznej

Pragnienie osoby, aby wyglądać młodo, sprawnie przez dziesięciolecia, wynika z nowoczesnego tempa życia. Czy można wyglądać tak dobrze na pięćdziesiątkę, jak na czterdziestkę?

Kosmetyka medyczna, z wykorzystaniem nowoczesnej biotechnologii, daje taką możliwość. Dziś można znacznie poprawić turgor, elastyczność skóry, uratować osobę przed egzemą i zapaleniem skóry.

Komórki macierzyste wstrzykiwane podczas mezoterapii eliminują przebarwienia skóry, blizny, skutki narażenia na chemikalia, laser. Znikają zmarszczki, plamy po trądziku, poprawia się koloryt skóry.

Ponadto za pomocą mezoterapii rozwiązywane są problemy włosów i paznokci. Nabierają zdrowego wyglądu, przywracany jest ich wzrost.

Jednak stosując wysoce skuteczne preparaty kosmetyczne, należy wystrzegać się oszustów reklamujących preparaty, które rzekomo zawierają komórki macierzyste.

Koszt leczenia komórkami macierzystymi

Leczenie komórkami macierzystymi odbywa się w wielu krajach, w tym w Rosji. Tutaj waha się od 240 000 do 350 000 rubli.

Wysoką cenę uzasadnia zaawansowany technologicznie proces hodowli komórek macierzystych.

W centrach medycznych za taki koszt pacjentowi wstrzykuje się sto milionów komórek na kurs. Jeśli osoba jest więcej niż dojrzała, możliwe jest wprowadzenie takiej kwoty w jednym zabiegu.

Koszt zabiegów z reguły nie obejmuje manipulacji w celu uzyskania komórek macierzystych. Wraz z wprowadzeniem komórek macierzystych podczas zabiegu, za tego typu usługę medyczną trzeba będzie zapłacić osobno.

Mezoterapia jest dziś bardziej dostępna. Dla tych, którzy chcą uzyskać wyraźny efekt kosmetyczny, przybliżony koszt jednej procedury w Rosji będzie kosztował od 15 000 do 30 000 rubli. W sumie trzeba je zrobić od pięciu do dziesięciu na kurs.

Ostrzegany jest uzbrojony

Zdając sobie sprawę z świetlanej przyszłości zastosowania nowych technologii medycznych, chciałbym jednak przestrzec przed nadmiernym optymizmem i przypomnieć, co następuje:

1. Komórki macierzyste to niezwykły lek, który trudno odwrócić. Faktem jest, że komórki macierzyste, w przeciwieństwie do innych leków, nie są z niego usuwane w taki sam sposób, jak konwencjonalne leki. Zawierają żywe komórki, a ich zachowanie nie zawsze jest przewidywalne. W przypadku uszkodzenia ciała pacjenta lekarze nie mogą zatrzymać procesu;
2. Naukowcy medyczni mają nadzieję, że skutki uboczne leczenia komórkami macierzystymi będą minimalne. Ale nie można nawet założyć, że leczenie nie będzie miało skutków ubocznych. Jak każdy lek, nawet aspiryna, komórki macierzyste mają ograniczenia i skutki uboczne w ich stosowaniu;
3. Badania kliniczne w wiodących ośrodkach medycznych potwierdziły jedynie, że przeszczep szpiku kostnego jest jak dotąd jedyną metodą terapii komórkowej;
4. Wykorzystywanie komórek macierzystych nie jest panaceum na leczenie absolutnie wszystkich chorób, chociaż mają one ogromny potencjał w leczeniu wielu urazów, oparzeń, urazów i chorób;
5. Nawet jeśli wiele znanych osób, sportowców, polityków stosuje terapię komórkami macierzystymi, nie oznacza to, że ta metoda leczenia jest odpowiednia dla każdego. Należy ufać praktykującym.

Czy możliwa jest nieśmiertelność?

Ludzka nieśmiertelność jest możliwa – przekonują nas osiągnięcia współczesnej medycyny.

Fantastyczne pomysły dotyczące syntezy narządów ludzkich już w niedalekiej przyszłości stają się rzeczywistością. Minie dziesięć lat i sztuczne nerki, serce, wątroba staną się dostępne dla każdego człowieka. Proste zastrzyki przywrócą skórę, odmłodzą. Główna zasługa w tym będzie należeć do komórek macierzystych.

Komórki macierzyste to niezróżnicowane komórki, które są obecne w ludzkim ciele jako „rezerwa strategiczna” na każdym etapie jego życia. Cechą jest ich nieograniczona zdolność do dzielenia się i zdolność do tworzenia wszelkiego rodzaju wyspecjalizowanych komórek ludzkich.

Dzięki ich obecności następuje stopniowa odnowa komórkowa wszystkich narządów i tkanek organizmu oraz odbudowa narządów i tkanek po uszkodzeniu.

Historia odkryć i badań

Rosyjski naukowiec Aleksander Anisimow jako pierwszy udowodnił istnienie komórek macierzystych. Stało się to w 1909 roku. Ich praktyczne zastosowanie zainteresowało naukowców znacznie później, około 1950 roku. Dopiero w 1970 roku komórki macierzyste zostały po raz pierwszy przeszczepione pacjentom z białaczką i ta metoda leczenia zaczęła być stosowana na całym świecie.

Od tego czasu jako osobny kierunek wyodrębniono badania nad komórkami macierzystymi, zaczęły pojawiać się osobne laboratoria, a nawet całe instytuty badawcze, rozwijające metody leczenia z wykorzystaniem komórek progenitorowych. W 2003 roku pojawiła się pierwsza rosyjska firma biotechnologiczna o nazwie Human Stem Cell Institute, która dziś jest największym repozytorium próbek komórek macierzystych, a także promuje na rynku własne innowacyjne leki i zaawansowane technologicznie usługi.

Na tym etapie rozwoju medycyny naukowcom udało się uzyskać jajeczko z komórki macierzystej, co w przyszłości pozwoli niepłodnym parom na posiadanie własnych dzieci.

Wideo: Udana biotechnologia

Gdzie znajdują się komórki progenitorowe?

Komórki macierzyste można znaleźć w prawie każdej części ludzkiego ciała. Są koniecznie obecne w dowolnej tkance ciała. Ich maksymalna ilość u osoby dorosłej zawarta jest w czerwonym szpiku kostnym, nieco mniej we krwi obwodowej, tkance tłuszczowej i skórze.

Im młodszy organizm, im więcej go zawiera, tym bardziej aktywne są te komórki pod względem szybkości podziału i tym szerszy zakres wyspecjalizowanych komórek, z których może się urodzić każda komórka progenitorowa.

Skąd biorą materiał

• Embrionalny.

Najbardziej „smaczne” dla badaczy są embrionalne komórki macierzyste, ponieważ im mniej organizm przeżył, tym bardziej plastyczne i aktywne biologicznie są komórki prekursorowe.

Ale jeśli pozyskanie komórek zwierzęcych nie stanowi problemu dla naukowców, to wszelkie eksperymenty z wykorzystaniem ludzkich embrionów są uznawane za nieetyczne.

Dzieje się tak pomimo faktu, że według statystyk mniej więcej co druga ciąża we współczesnym świecie kończy się aborcją.

• Z krwi pępowinowej.

Pod względem moralności i decyzji legislacyjnych w wielu krajach dostępne są komórki macierzyste krwi pępowinowej, sama pępowina i łożysko.

Obecnie tworzone są całe banki komórek macierzystych z krwi pępowinowej, które mogą być później wykorzystane w leczeniu szeregu chorób i następstw urazów ciała. Na zasadach komercyjnych wiele prywatnych banków oferuje rodzicom nominalny „depozyt” za ich dziecko. Jednym z argumentów przeciwko pobieraniu i zamrażaniu krwi pępowinowej jest ograniczona ilość, jaką można w ten sposób uzyskać.

Uważa się, że tylko dziecko do określonego wieku i masy ciała (do 50 kg) wystarczy do przywrócenia hematopoezy po chemioterapii lub radioterapii własnych odmrożonych komórek macierzystych.

Ale nie zawsze konieczne jest przywrócenie tak dużej ilości tkanki. Do przywrócenia np. tej samej chrząstki stawu kolanowego wystarczy tylko niewielka część uratowanych komórek.

To samo dotyczy odbudowy komórek uszkodzonej trzustki lub wątroby. A ponieważ komórki macierzyste z jednej porcji krwi pępowinowej są przed zamrożeniem dzielone na kilka kriotubek, zawsze będzie można wykorzystać niewielką część materiału.

• Pozyskiwanie komórek macierzystych od osoby dorosłej.

Nie każdy miał szczęście otrzymać „nagłą dostawę” komórek macierzystych z krwi pępowinowej od swoich rodziców. Dlatego na tym etapie opracowywane są metody pozyskiwania ich od dorosłych.

Główne tkanki, które mogą służyć jako źródła to:

• tkanka tłuszczowa (pobrana na przykład podczas liposukcji);
• krew obwodowa, którą można pobrać z żyły);
• czerwony szpik kostny.

Dorosłe komórki macierzyste uzyskane z różnych źródeł mogą mieć pewne różnice ze względu na utratę wszechstronności komórek. Na przykład z krwinek i czerwonych komórek szpiku kostnego mogą powstawać głównie komórki krwi. Nazywa się je krwiotwórczymi.

A komórki macierzyste z tkanki tłuszczowej znacznie łatwiej różnicują się (odradzają) w wyspecjalizowane komórki narządów i tkanek ciała (chrząstki, kości, mięśnie itp.). Nazywane są mezenchymalnymi.

W zależności od skali zadania, przed jakim stają naukowcy, mogą potrzebować różnej liczby takich komórek. Na przykład obecnie opracowywane są metody hodowania z nich zębów pochodzących z moczu. Nie ma ich tam tak wielu.

Ale biorąc pod uwagę fakt, że ząb trzeba wyhodować tylko raz, a jego żywotność jest znaczna, potrzeba do tego niewiele komórek macierzystych.

Wideo: Bank Komórek Macierzystych Pokrovsky

Banki do przechowywania materiału biologicznego

Tworzone są specjalne banki do przechowywania próbek. W zależności od celu przechowywania materiału mogą być własnością Skarbu Państwa. Nazywa się je również bankami rejestracyjnymi. Rejestratorzy przechowują komórki macierzyste od nienazwanych dawców i mogą, według własnego uznania, dostarczyć materiał dowolnej instytucji medycznej lub badawczej.

Istnieją również banki komercyjne, które zarabiają na przechowywaniu próbek od konkretnych dawców. Tylko ich właściciele mogą ich używać do leczenia siebie lub bliskich krewnych.

Jeśli mówimy o zapotrzebowaniu na próbki, statystyki są następujące:

• co tysięczna próbka jest poszukiwana w bankach-rejestratorach;
• materiały przechowywane w prywatnych bankach są jeszcze rzadziej wykorzystywane.

Jednak sensowne jest utrzymywanie próby nominalnej w banku prywatnym. Powodów jest kilka:

• próbki od dawców kosztują, czasami dużo, a kwota wymagana do zakupu próbki i dostarczenia jej do właściwej kliniki jest często wielokrotnie wyższa niż koszt przechowywania własnej próbki przez kilkadziesiąt lat;
• próbkę nominalną można wykorzystać do leczenia krewnych;
• można przypuszczać, że w przyszłości narządy i tkanki będą odbudowywane za pomocą komórek macierzystych znacznie częściej niż dzieje się to w naszych czasach, a zatem zapotrzebowanie na nie będzie tylko rosło.

Zastosowanie w medycynie

W rzeczywistości jedynym zbadanym już kierunkiem ich stosowania jest przeszczep szpiku kostnego jako etap w leczeniu białaczki i chłoniaków. Niektóre badania nad rekonstrukcją narządów i tkanek przy użyciu komórek macierzystych osiągnęły już etap eksperymentów na ludziach, ale nie ma jeszcze mowy o masowym wprowadzaniu do praktyki lekarzy.

Aby uzyskać nowe tkanki z komórek macierzystych, zwykle konieczne jest wykonanie następujących manipulacji:

• zbiór materiałów;
• izolacja komórek macierzystych;
• hodowanie komórek macierzystych na podłożach odżywczych;
• stworzenie warunków do transformacji komórek macierzystych w wyspecjalizowane;
• zmniejszenie ryzyka związanego z możliwością złośliwej transformacji komórek pochodzących z komórek macierzystych;
• przeszczep.

Komórki macierzyste są izolowane z tkanek pobranych do eksperymentu za pomocą specjalnych urządzeń zwanych separatorami. Istnieją również różne metody sedymentacji komórek macierzystych, jednak o ich skuteczności w dużej mierze decydują kwalifikacje i doświadczenie personelu, a także istnieje ryzyko skażenia próbki bakteryjnej lub grzybiczej.

Powstałe komórki macierzyste umieszcza się w specjalnie przygotowanym podłożu, które zawiera limfę lub surowicę krwi nowonarodzonych cieląt. Na podłożu odżywczym dzielą się wielokrotnie, ich liczba wzrasta kilka tysięcy razy. Przed wprowadzeniem do organizmu naukowcy kierują ich różnicowanie w określonym kierunku, na przykład otrzymują komórki nerwowe, komórki wątroby lub trzustki, płytkę chrzęstną itp.

To na tym etapie istnieje niebezpieczeństwo ich zwyrodnienia w nowotwór. Aby temu zapobiec, opracowywane są specjalne techniki, które zmniejszają prawdopodobieństwo nowotworowej degeneracji komórek.

Metody wprowadzania komórek do organizmu:

• wprowadzenie komórek do tkanek bezpośrednio w miejsce urazu lub uszkodzenia tkanek w wyniku procesu patologicznego (choroby): wprowadzenie komórek macierzystych w obszar krwotoku w mózgu lub w miejsce uszkodzenia nerwy obwodowe;
• wprowadzenie komórek do krwiobiegu: tak wstrzykuje się komórki macierzyste w leczeniu białaczki.

Plusy i minusy używania komórek macierzystych do odmładzania

Badania i wykorzystanie w mediach są coraz częściej cytowane jako sposób na osiągnięcie nieśmiertelności, a przynajmniej długowieczności. Już w odległych latach 70. komórki macierzyste podawano jako środek odmładzający starszym członkom Biura Politycznego KPZR.

Teraz, gdy powstało wiele prywatnych biotechnologicznych ośrodków badawczych, niektórzy badacze zaczęli przeprowadzać odmładzające zastrzyki z komórek macierzystych pobranych wcześniej od samego pacjenta.

Taka procedura jest dość kosztowna, ale nikt nie może zagwarantować jej wyniku. Wyrażając zgodę, klient musi mieć świadomość, że uczestniczy w eksperymencie, ponieważ wiele aspektów ich wykorzystania nie zostało jeszcze zbadanych.

Wideo: Co potrafią komórki macierzyste

Najczęstsze rodzaje zabiegów to:

• wprowadzenie komórek macierzystych do skóry właściwej (zabieg przypomina nieco biorewitalizację);
• wypełnianie ubytków skóry, dodawanie objętości tkankom (bardziej przypomina to stosowanie wypełniaczy).

W drugim przypadku wykorzystuje się własną tkankę tłuszczową pacjenta i jego komórki macierzyste wymieszane ze stabilizowanym kwasem hialuronowym. Doświadczenia na zwierzętach wykazały, że taki koktajl pozwala zakorzenić się większej ilości tkanki tłuszczowej i utrzymać objętość przez długi czas.

Pierwsze eksperymenty przeprowadzono na osobach, które tą metodą usunęły zmarszczki i miały powiększenie gruczołów sutkowych. Jednak wciąż nie ma wystarczających danych, aby jakikolwiek lekarz powtórzył to doświadczenie u swojego pacjenta, zapewniając mu gwarantowany wynik.