Kmeňové bunky a ich vlastnosti. bunky pupočníkovej krvi

• 1908: termín " kmeňová bunka» (Stammzelle) navrhol na široké použitie ruský histológ Alexander Maksimov (1874-1928). Opísal a dokázal metódami svojej doby krvotvorné kmeňové bunky, pre ne bol tento pojem zavedený.
• 60. roky: Joseph Altman a Gopal D. Das () poskytli vedecké dôkazy o neurogenéze u dospelých, o neustálej aktivite mozgových kmeňových buniek. Ich závery boli v rozpore s dogmou Ramona y Cajala, že nervové bunky sa nenarodili v dospelom organizme a nedostali sa im širokej publicity.
• 1963: Ernest McCulloch a James Till preukázali prítomnosť samoobnovujúcich sa buniek v kostnej dreni myši.
• 1968: bola dokázaná možnosť obnovenia krvotvorby u príjemcu po transplantácii kostná dreň. Transplantácia kostnej drene u 8-ročného chlapca vedie k vyliečeniu ťažká forma imunodeficiencie. Darcom bola sestra s kompatibilným súborom leukocytových antigénov (HLA).
• 1970: Friedenstein Alexander Yakovlevich izolovaný z kostnej drene morčiat, úspešne kultivovaný a opísaný fibroblastom podobné bunky, neskôr nazývané Multipotentné mezenchymálne stromálne bunky.
• 1978: V pupočníkovej krvi sa našli hematopoetické kmeňové bunky.
• 1981: Myšie embryonálne bunky sú odvodené z embryoblastu (vnútorná bunková hmota blastocysty) vedcami Martinom Evansom, Matthewom Kaufmanom a nezávisle Gail R. Martinovou. Zavedenie termínu „embryonálna kmeňová bunka“ sa pripisuje Gail Martinovej.
• 1988: Elian Gluckman vykonal prvú úspešnú transplantáciu pupočníkovej krvi HSC u pacienta s Fanconiho anémiou. E. Gluckman dokázal, že používanie pupočníkovej krvi je efektívne a bezpečné. Odvtedy sa pupočníková krv široko používa v transplantológii.
• 1992: Získané nervové kmeňové bunky in vitro. Boli vyvinuté protokoly na ich kultiváciu vo forme neurosfér.
• 1992: Prvá zbierka podpisov kmeňových buniek. Profesor David Harris zmrazil kmeňové bunky z pupočníkovej krvi zo svojho prvého dieťaťa. Dnes je David Harris riaditeľom najväčšej banky kmeňových buniek z pupočníkovej krvi na svete.
• 1987-1997: 10 rokov vo veku 45 rokov zdravotnícke strediská Vo svete bolo vykonaných 143 transplantácií pupočníkovej krvi.
• 1997: v Rusku bola vykonaná prvá operácia u onkologického pacienta na transplantáciu kmeňových buniek z pupočníkovej krvi.
• 1998: James Thomson a jeho spolupracovníci na University of Wisconsin-Madison vyvinuli prvú líniu ľudských ESC.
• 1998: Prvá transplantácia autológnych kmeňových buniek z pupočníkovej krvi na svete dievčaťu s neuroblastómom (nádor na mozgu). Celkový počet transplantácií pupočníkovej krvi v tomto roku presahuje 600.
• 1999: časopis Veda uznal objav embryonálnych kmeňových buniek za tretiu najdôležitejšiu udalosť v biológii po rozlúštení dvojitej špirály DNA a Projekte ľudského genómu.
• 2000: Bolo publikovaných množstvo článkov o plasticite kmeňových buniek v zrelom organizme, teda o ich schopnosti diferencovať sa na bunkové zložky rôznych tkanív a orgánov.
• 2003: Journal of the National Academy of Sciences of the United States (PNAS USA) zverejnil správu, že po 15 rokoch skladovania v tekutom dusíku si kmeňové bunky z pupočníkovej krvi úplne zachovajú svoju biologické vlastnosti. Odvtedy sa kryogénne skladovanie kmeňových buniek vníma ako „biologická poistka“. Celosvetová zbierka kmeňových buniek uložených v bankách dosiahla 72 000 vzoriek. K septembru 2003 bolo na celom svete vykonaných už 2 592 transplantácií kmeňových buniek z pupočníkovej krvi, z toho 1 012 u dospelých pacientov.
• V rokoch 1996 až 2004 bolo vykonaných 392 autológnych (vlastných) transplantácií kmeňových buniek.
• 2005: Vedci z UC Irvine vstrekli ľudské nervové kmeňové bunky potkanom s traumatické poranenie miechy a dokázali čiastočne obnoviť schopnosť pohybu potkanov.
• 2005: Zoznam chorôb, pri ktorých bola úspešne aplikovaná transplantácia kmeňových buniek, dosahuje niekoľko desiatok. Dôraz je kladený na liečbu malígnych novotvarov, rôzne formy leukémia a iné ochorenia krvi. Existujú správy o úspešnej transplantácii kmeňových buniek pri ochoreniach kardiovaskulárneho a nervového systému. V rôznych výskumné centrá prebiehajú štúdie o použití kmeňových buniek pri liečbe infarktu myokardu a srdcového zlyhania. Boli vyvinuté medzinárodné protokoly na liečbu roztrúsenej sklerózy. Hľadajú sa prístupy k liečbe mŕtvice, Parkinsonovej a Alzheimerovej choroby.
• August 2006: Časopis Cell publikuje štúdiu Kazutoshi Takahashi a Shinya Yamanaka o spôsobe, ako vrátiť diferencované bunky do pluripotentného stavu. Začína sa éra indukovaných pluripotentných kmeňových buniek.
• Január 2007: Vedci z Wake Forest University (Severná Karolína, USA) pod vedením Dr. Anthonyho Atalu z Harvardu oznámili objav nového typu kmeňových buniek nájdených v r. plodová voda (plodová voda). Môžu sa stať potenciálnou náhradou za ESC vo výskume a terapii.
• Jún 2007: Tri nezávislé výskumné skupiny uvádzajú, že zrelé bunky kože myší je možné preprogramovať na ESC. V tom istom mesiaci vedec Shukhrat Mitalipov oznámil vytvorenie línie kmeňových buniek primátov prostredníctvom terapeutického klonovania.
• November 2007: v časopise bunka publikovali štúdiu Katsutoshi Takagashi a Shinya Yamanaka „Indukcia pluripotentných kmeňových buniek zo zrelých ľudských fibroblastov za určitých faktorov“ a v časopise Veda publikoval článok „Induced pluripotent stem cells derived from human somatic cells“ od Jooninga Yu, ktorý napísal spolu s ďalšími vedcami z výskumnej skupiny Jamesa Thomsona. Ukázalo sa, že je možné indukovať takmer akúkoľvek zrelú ľudskú bunku a dať jej kmeňové vlastnosti, čím sa eliminuje potreba ničiť embryá v laboratóriu, aj keď riziká karcinogenézy spojené s génom Myc a prenosom retrovírusových génov ešte treba určiť.
• Január 2008: Robert Lanza a kolegovia z Pokročilá bunková technológia a Kalifornská univerzita v San Franciscu vyrobili prvé ľudské ESC bez zničenia embrya.
• Január 2008: Klonované ľudské blastocysty sa kultivujú terapeutickým klonovaním.
• Február 2008: pluripotentné kmeňové bunky pochádzajúce z myších pečene a žalúdka, tieto indukované bunky sú bližšie k embryonálnym ako predtým odvodené indukované kmeňové bunky a nie sú karcinogénne. Navyše, gény potrebné na indukciu pluripotentných buniek nemusia byť umiestnené v špecifickej oblasti, čo prispieva k vývoju nevírusových technológií na preprogramovanie buniek.
• Marec 2008: Prvá publikovaná štúdia lekárov z Regenerative Sciences Institute o úspešnej regenerácii chrupavky v ľudskom kolene pomocou autológnych zrelých MSC.
• Október 2008: Zabine Konrad a jej kolegovia z Tübingenu (Nemecko) získali pluripotentné kmeňové bunky zo spermatogoniálnych buniek zrelého ľudského semenníka kultiváciou in vitro s prídavkom FIL (faktor inhibície (supresie) leukémie).
• 30. október 2008: Embryonálne kmeňové bunky pochádzajúce z ľudského vlasu.
• 1. marec 2009: Andreas Nagy, Keisuke Kaji a kolegovia objavili spôsob, ako vytvoriť embryonálne kmeňové bunky z normálnych zrelých buniek pomocou inovatívna technológia„obaly“ na dodanie špecifických génov do buniek za účelom preprogramovania bez rizík, ktoré vznikajú pri použití vírusov. Umiestnenie génov do bunky sa uskutočňuje pomocou elektroporácie.
• 28. máj 2009: Kim Gwangsu a jeho kolegovia z Harvardu oznámili, že vyvinuli spôsob, ako manipulovať s kožnými bunkami tak, aby produkovali indukované pluripotentné kmeňové bunky spôsobom špecifickým pre pacienta, pričom tvrdia, že toto je „konečné riešenie problému s kmeňovými bunkami. "
• 2011: Izraelský vedec Inbar Friedrich Ben-Nun viedol tím vedcov, ktorí vyvinuli prvé kmeňové bunky z ohrozených živočíšnych druhov. Ide o prelom a vďaka nemu sa dajú zachrániť druhy, ktorým hrozí vyhynutie.
• 2012: Dávať pacientom kmeňové bunky odobraté z ich vlastnej kostnej drene tri alebo sedem dní po infarkte myokardu je bezpečná, ale neúčinná liečba, podľa klinickej štúdie podporovanej americkým Národným inštitútom zdravia. Štúdie vykonané nemeckými odborníkmi na oddelení kardiológie v Hamburgu však ukázali pozitívne výsledky pri liečbe srdcového zlyhania, ale nie infarktu myokardu.

Vlastnosti

Všetky kmeňové bunky majú dve základné vlastnosti:

• Sebaobnova, teda schopnosť zachovať nezmenený fenotyp po rozdelení (bez diferenciácie).
• Potencia (diferenciačný potenciál), alebo schopnosť produkovať potomstvo vo forme špecializovaných typov buniek.

sebaobnovy

Existujú dva mechanizmy, ktoré udržujú populáciu kmeňových buniek v tele:

1. Asymetrické delenie, pri ktorom vzniká rovnaký pár buniek (jedna kmeňová bunka a jedna diferencovaná bunka).
2. Stochastické delenie: jedna kmeňová bunka sa delí na dve špecializovanejšie.

Diferenciačný potenciál

Diferenciačný potenciál alebo potencia kmeňových buniek je schopnosť produkovať určitý počet rôznych typov buniek. Podľa účinnosti sa kmeňové bunky delia do nasledujúcich skupín:

• Totipotentné (omnipotentné) kmeňové bunky sa môžu diferencovať na bunky embryonálneho a extraembryonálneho tkaniva organizované v trojrozmernom súvisiace štruktúry(tkanivá, orgány, orgánové sústavy, organizmus). Z takýchto buniek môže vzniknúť plnohodnotný životaschopný organizmus. Patrí medzi ne oplodnené vajíčko alebo zygota. Bunky vytvorené počas prvých niekoľkých cyklov delenia zygoty sú tiež totipotentné u väčšiny druhov. Nepatria sem však napríklad škrkavky, ktorých zygota pri prvom delení stráca totipotenciu. V niektorých organizmoch sa diferencované bunky môžu stať totipotentnými. Takže odrezaná časť rastliny môže byť použitá na pestovanie nového organizmu práve pre túto vlastnosť.
• Pluripotentné kmeňové bunky sú potomkami totipotentných kmeňových buniek a môžu viesť k vzniku takmer všetkých tkanív a orgánov, s výnimkou extraembryonálnych tkanív (napríklad placenty). Z týchto kmeňových buniek sa vyvinú tri zárodočné vrstvy: ektoderm, mezoderm a endoderm.
• Z multipotentných kmeňových buniek vznikajú bunky rôznych tkanív, ale rôznorodosť ich typov je obmedzená na hranice jednej zárodočnej vrstvy.

• Oligopotentné bunky sa môžu diferencovať iba na určité typy buniek, ktoré majú podobné vlastnosti. Patria sem napríklad bunky lymfoidného a myeloidného radu zapojené do procesu hematopoézy.
• Unipotentné bunky (predchodcovské bunky, blastové bunky) sú nezrelé bunky, ktoré už nie sú kmeňovými bunkami, pretože môžu produkovať iba jeden typ buniek. Sú schopné viacnásobnej sebareplikácie, čo z nich robí dlhodobý zdroj buniek jedného špecifického typu a odlišuje ich od nekmeňových buniek. Ich schopnosť reprodukcie je však obmedzená na určitý počet delení, čo ich tiež odlišuje od skutočných kmeňových buniek. Progenitorové bunky zahŕňajú napríklad niektoré myosatelocyty zapojené do tvorby kostrových a svalových tkanív.

Klasifikácia

Kmeňové bunky možno rozdeliť do troch hlavných skupín v závislosti od zdroja ich prijatia: embryonálne, fetálne a postnatálne (kmeňové bunky dospelých).

Embryonálne kmeňové bunky

Klinické štúdie využívajúce ESC podliehajú špeciálnemu etickému preskúmaniu. V mnohých krajinách je výskum ESC obmedzený zákonom.

Jednou z hlavných nevýhod ESC je nemožnosť použitia autogénneho, teda vlastného materiálu pri transplantácii, keďže izolácia ESC z embrya je nezlučiteľná s jeho ďalším vývojom.

Fetálne kmeňové bunky

postnatálnych kmeňových buniek

Napriek tomu, že kmeňové bunky zrelého organizmu majú v porovnaní s embryonálnymi a fetálnymi kmeňovými bunkami nižšiu potenciu, to znamená, že dokážu generovať menej rôzne druhy bunky, etický aspekt ich výskumu a aplikácie nevyvoláva vážne polemiky. Okrem toho možnosť použitia autogénneho materiálu zaisťuje účinnosť a bezpečnosť liečby. Dospelé kmeňové bunky možno rozdeliť do troch hlavných skupín: hematopoetické (hematopoetické), multipotentné mezenchymálne (stromálne) a tkanivovo špecifické progenitorové bunky. Niekedy sa bunky pupočníkovej krvi izolujú do samostatnej skupiny, pretože sú najmenej diferencované zo všetkých buniek zrelého organizmu, to znamená, že majú najväčšiu účinnosť. Pupočníková krv obsahuje hlavne hematopoetické kmeňové bunky, ako aj multipotentné mezenchymálne kmeňové bunky, ale aj iné jedinečné odrody kmeňové bunky, za určitých podmienok schopné diferenciácie na bunky rôzne telá a tkaniny.

hematopoetické kmeňové bunky

Pred použitím pupočníkovej krvi bola kostná dreň považovaná za hlavný zdroj HSC. Tento zdroj sa aj dnes vo veľkej miere využíva pri transplantáciách. HSC sa nachádzajú v kostnej dreni u dospelých, vrátane stehennej kosti, rebier, mobilizácie hrudnej kosti a iných kostí. Bunky je možné získať priamo zo stehna pomocou ihly a injekčnej striekačky alebo z krvi po predbežnom ošetrení cytokínmi vrátane G-CSF (faktor stimulujúci kolónie granulocytov), ​​ktorý podporuje uvoľňovanie buniek z kostnej drene.

Druhým najdôležitejším a najsľubnejším zdrojom HSC je pupočníková krv. Koncentrácia HSC v pupočníkovej krvi je desaťkrát vyššia ako v kostnej dreni. Okrem toho má tento zdroj množstvo výhod. Najdôležitejšie z nich:

• Vek. Pupočníková krv sa odoberá vo veľmi skorom štádiu života organizmu. HSC pupočníkovej krvi sú maximálne aktívne, keďže neboli vystavené negatívny vplyv vonkajšie prostredie(infekčné choroby, nezdravá strava a pod.). HSC z pupočníkovej krvi sú schopné v krátkom čase vytvoriť veľkú bunkovú populáciu.
• Kompatibilita. Použitie autológneho materiálu, teda vlastnej pupočníkovej krvi, zaručuje 100% kompatibilitu. Kompatibilita s bratmi a sestrami je do 25%, spravidla je možné použiť pupočníkovú krv dieťaťa aj na liečbu iných blízkych príbuzných. Na porovnanie, pravdepodobnosť nájdenia vhodného darcu kmeňových buniek je medzi 1:1 000 a 1:1 000 000.

Multipotentné mezenchymálne stromálne bunky

Multipotentné mezenchymálne stromálne bunky (MMSC) sú multipotentné kmeňové bunky schopné diferenciácie na osteoblasty (bunky kostného tkaniva), chondrocyty (bunky chrupavky) a adipocyty (tukové bunky).

Charakteristika embryonálnych kmeňových buniek

kmeňových buniek a rakoviny

Použitie v medicíne

V Rusku

Nariadením vlády Ruskej federácie z 23. decembra 2009 č.2063-r bolo Ministerstvo zdravotníctva a rozvoja Ruska, Ministerstvo priemyslu a obchodu Ruska a Ministerstvo školstva a vedy Ruska poverené vypracovaním a predložiť na posúdenie Štátna duma Návrh zákona Ruskej federácie „o používaní biomedicínskych technológií v lekárskej praxi“, ktorý upravuje lekárska aplikácia kmeňové bunky ako jedna z biomedicínskych technológií. Keďže návrh zákona vyvolal medzi verejnosťou a vedcami pobúrenie, poslali ho na prepracovanie a tento moment neakceptovaný.

Federálna služba pre dohľad nad zdravím a sociálnym rozvojom vydala 1. júla 2010 prvé povolenie na používanie novej zdravotníckej techniky FS č.2010/255 (liečba vlastnými kmeňovými bunkami).

3. februára 2011 federálna služba o dohľade v oblasti zdravotníctva a sociálneho rozvoja vydal povolenie na používanie novej zdravotníckej techniky FS č. 2011/002 (liečba darcovskými kmeňovými bunkami pre tieto patológie: zmeny súvisiace s vekom na koži tváre II. alebo tretieho stupňa, prítomnosť ranového defektu kože, trofický vred, liečba alopécie, atrofické lézie kože vrátane atrofických pruhov (strií), popáleniny, diabetická noha

Na Ukrajine

Dnes sú na Ukrajine povolené klinické skúšky (Nariadenie Ministerstva zdravotníctva Ukrajiny č. 630 „O vykonávaní klinických skúšok kmeňových buniek“, 2007.

kmeňových buniek , ako aj technológie založené na ich využití priťahujú veľkú pozornosť vedcov na celom svete. Dôvodom sú dva dôvody. Po prvé, vývoj založený na SC sú skutočne revolučné technológie, ktoré zmenili prístupy k liečbe mnohých vážnych chorôb. Po druhé, kvôli nie príliš kompetentným publikáciám v médiách v masovom povedomí výskumu o SC sa ich použitie spája s klonovaním alebo „pestovaním ľudských embryí na náhradné diely“.

Búranie mýtov. Pravda o kmeňových bunkách

„Pri svojom zrode nebola ani jedna oblasť biológie obklopená takou sieťou predsudkov, nepriateľstva a fám, ako sú kmeňové bunky,“ hovorí Vadim Sergejevič Repin, člen korešpondenta Ruskej akadémie lekárskych vied, špecialista na medicínu. bunkovej biológie.

Pojem „kmeňová bunka“ bol zavedený do biológie v roku 1908, čo je status veľkej vedy danej oblasti bunková biológia dostala až v poslednom desaťročí dvadsiateho storočia.

V roku 1999 bol objav kmeňových buniek (SC) uznaný časopisom Science za tretiu najdôležitejšiu udalosť v biológii po rozlúštení dvojitej špirály DNA a programe ľudského genómu.

Jeden z objaviteľov štruktúry DNA James Watson v komentári k objavu SC poznamenal, že štruktúra kmeňovej bunky je jedinečná, keďže sa vplyvom vonkajších pokynov môže zmeniť na „zárodočnú“ bunkovú líniu resp. rad špecializovaných somatických buniek.

Pravda o kmeňových bunkách je nasledovná: sú predchodcami všetkých typov buniek v našom tele bez výnimky. Sú schopné samoobnovy a čo je najdôležitejšie, pri delení tvoria špecializované bunky rôznych tkanív. Všetky bunky v našom tele teda vznikajú z kmeňových buniek.

SC sú schopné obnoviť a nahradiť bunky stratené počas poškodenia vo všetkých orgánoch alebo tkanivách. Ich povolaním je obnova, regenerácia ľudského tela od okamihu jeho narodenia.

Potenciál kmeňových buniek veda ešte len začína využívať. Vedci chcú v blízkej budúcnosti z nich vytvoriť tkanivá a celé orgány, ktoré pacienti potrebujú na transplantáciu namiesto darcovských orgánov. Môžu byť vypestované z buniek samotného pacienta, nespôsobia odmietnutie, čo je veľká výhoda.

Potreby medicíny v takomto materiáli sú prakticky neobmedzené. Len 10-20% ľudí sa vylieči vďaka úspešnej transplantácii vnútorného orgánu. 70-80% pacientov zomiera bez liečby, bez toho, aby čakali na operáciu.

SC sa tak skutočne môže stať „náhradnými dielmi“ pre naše telo. Na to však nie je vôbec potrebné pestovať umelé embryá - kmeňové bunky sa nachádzajú v tele každého dospelého človeka.

Prečo je potrebný výskum kmeňových buniek?

Ak má človek vlastné kmeňové bunky, prečo sa potom po poškodení nezregenerujú samotné orgány?

Dôvodom je, že keď človek vyrastie, počet kmeňových buniek neustále klesá: pri narodení - 1 SC na 10 000 buniek, vo veku 20 - 25 - 1 na 100 000, o 30 - 1 na 300 tisíc (uvedené sú priemerné údaje). Vo veku 50 rokov má telo v priemere len 1 SC na 500 tisíc a v tomto veku sa už spravidla objavujú ochorenia ako ateroskleróza, angina pectoris, hypertenzia atď.

Vyčerpanie kmeňových buniek v dôsledku starnutia alebo vážneho ochorenia, ako aj porušenie mechanizmu ich uvoľňovania do systémového obehu zbavuje telo schopnosti efektívna regenerácia, po ktorom sa oslabuje životná činnosť určitých orgánov.

Zvýšenie množstva SA vo vnútri tela môže viesť k intenzívnej regenerácii, obnove poškodených tkanív a chorých orgánov v dôsledku tvorby mláďat, zdravé bunky namiesto stratených. Moderná medicína už túto technológiu má – volá sa bunková terapia.

Čo je bunková terapia ?

(CT) je typ liečby, pri ktorej sa používajú živé bunky. Dá sa predpokladať, že v blízkej budúcnosti sa tento typ terapie stane rozšírenejším, efektívnejším a aj bezpečným.

Používanie CT v Rusku je nejednoznačný proces. V tejto oblasti pôsobí niekoľko základných organizácií. V zásade je použitie CT v Ruskej federácii obmedzené na samostatnú medicínsku technológiu alebo techniku, zaregistrovanú príslušným orgánom, vydanú ako povolenie pre klinickú inštitúciu žiadajúcej o pomoc na obmedzené obdobie (napríklad na rok). To znamená, že použitie SC touto organizáciou je možné len v rámci deklarovanej metodiky, striktne na liečbu tohto typu ochorenia. Hovoríme o využití vlastných bunkových komponentov pacienta alebo darcu krvi. Komerčné použitie CT s potrebnou dokumentáciou je v tomto prípade prípustné.

V niektorých výskumných ústavoch, v iných verejné inštitúcie pacientom môže byť ponúknutá liečba bunkovými technológiami v rámci obmedzených klinických skúšok, v medziach deklarovanej metódy a liečby špecifické ochorenie. Takáto práca sa však vykonáva len zriedka. Ošetrenie dobrovoľného pacienta je spravidla bezplatné.

Ruská veda a medicína majú veľký potenciál v oblasti výskumu SC a využitia bunkovej terapie. Prvé cielené pátranie v okolí terapeutické využitie SC ľudskej kostnej drene vznikli ako výsledok metodologického prelomu Alexandra Jakovleviča Friedensteina z polovice 70. rokov 20. storočia. V laboratóriu Alexandra Jakovleviča sa po prvýkrát na svete získala homogénna kultúra SC kostnej drene.

Po zániku delenia sa vplyvom kultivačných podmienok premenili na kosť, tuk, chrupavku, svaly či spojivové tkanivo. Priekopnícky vývoj A.Ya Fridenshteina si vyslúžil medzinárodné uznanie.

Odvtedy sa stáva čoraz dostupnejším a vedecky podloženým. Pomocou terapeutickej transplantácie kmeňových buniek je možné liečiť celý rad chorôb, vrátane - cukrovka, ateroskleróza, ischemická choroba srdcové choroby, chronické ochorenia kĺbov, chronické úrazy, hepatitída, cirhóza pečene, autoimunitné ochorenia, Alzheimerova choroba, Parkinsonov syndróm, syndróm chronická únava. Bunková terapia môže byť použitá ako udržiavacia terapia pre roztrúsenú sklerózu, sexuálnu patológiu, neplodnosť u mužov a žien a rakovinu.

V závislosti od spôsobu liečby sa bunkový materiál môže podávať intramuskulárne, intravenózne, subkutánne, intraartikulárne alebo vo forme aplikácií – to závisí aj od charakteru ochorenia.

Samozrejme, použitie kmeňových buniek nie je všeliekom. Nedá sa povedať, že by ich použitie v onkológii viedlo k vyliečeniu rakoviny, zároveň sa objavujú moderné protokoly, ktoré sú zamerané na rehabilitáciu pacientov počas remisie a v prestávkach medzi kurzami chemoterapie. Skúsenosti ukazujú, že pacienti, ktorí dostávajú takýto kurz, sú schopní lepšie tolerovať hlavnú liečbu, počet komplikácií je výrazne znížený a je možné opakovať postup chemoterapie o niečo skôr. Tým sa zvyšuje šanca na úspešné vyliečenie. Okrem toho majú kmeňové bunky dokázaný protirakovinový účinok: brzdia rozvoj nádoru, aktivujú imunitný systém.

Aplikácia CT je na začiatku svojej cesty. Väčšina nozológií len začína skúmať vplyv kmeňových buniek na samotnú chorobu. Dnes sa už len v niektorých nosológiách podarilo získať presvedčivé výsledky použitia SC. Aspekty klinickej aplikácie CT sú načrtnuté na konci tohto článku.

____________________________

Návštevníkom portálu by som to chcel pripomenúť nie má informácie o organizáciách, ktoré používajú na liečenie chorôb cena v Rusko | Nemôžeme odporučiť zdravotníckych zariadení, ktorí pracujú v tejto oblasti a nemajú informácie o „ najlepších špecialistov". Správu portálu nepoznajú ani inštitúcie pozývajúce pacientov na klinické skúšanie s použitím kmeňových buniek. Toto si prosím zapamätajte. Spoľahlivé informácie o kvalite navrhovaných postupov spravidla nie sú k dispozícii a úroveň kvalifikácie odborníkov, ktorí ich predpisujú, nie je vždy dostatočne vysoká. Tento zdroj je určený výlučne na pokrytie mobilných technológií.

Odkiaľ pochádzajú kmeňové bunky

SC je možné získať z rôzne zdroje. Niektoré z nich majú prísne vedecké uplatnenie, iné sa dnes využívajú v klinickej praxi. Podľa pôvodu sa delia na bunky embryonálne, fetálne, bunky z pupočníkovej krvi a bunky dospelých.

Embryonálne kmeňové bunky

Prvý typ kmeňových buniek by sa mal nazývať bunky, ktoré sa vytvoria počas niekoľkých prvých delení oplodneného vajíčka (zygota) – z každej sa môže vyvinúť samostatný organizmus (získajú sa napríklad identické dvojčatá).

Po niekoľkých dňoch embryonálneho vývoja, v štádiu blastocysty, môžu byť embryonálne kmeňové bunky (ESC) izolované z jej vnútornej bunkovej hmoty. Sú schopné absolútne sa diferencovať na všetky typy buniek dospelého organizmu, sú schopné sa za určitých podmienok neobmedzene deliť, tvoriac takzvané „nesmrteľné línie“. Ale tento zdroj SC má nevýhody. Po prvé, v dospelom organizme sú tieto bunky schopné spontánne degenerovať do rakovinových buniek. Po druhé, vo svete ešte nebola izolovaná bezpečná línia pravých embryonálnych kmeňových buniek vhodných na klinické použitie. Takto získané bunky (vo väčšine prípadov s využitím živočíšnych buniek pri kultivácii) využíva svetová veda na výskum a experimenty.

Klinické využitie takýchto buniek je v súčasnosti nemožné.

Fetálne kmeňové bunky

Veľmi často sa v ruských článkoch embryonálne SC nazývajú bunky získané z potratených plodov (plodov). To nie je pravda! Vo vedeckej literatúre sa bunky odvodené z fetálnych tkanív označujú ako fetálne bunky.

Fetálne SC sa získavajú z abortívneho materiálu v 6-12 týždni tehotenstva. Nemajú vyššie opísané vlastnosti ESC získaných z blastocysty, teda schopnosť neobmedzenej reprodukcie a diferenciácie na akýkoľvek druh špecializovaných buniek. Fetálne bunky už začali diferenciáciu, a preto každá z nich môže po prvé prejsť iba obmedzeným počtom delení a po druhé, nevedie k žiadnemu, ale dostatočnému určité typyšpecializované bunky. Táto skutočnosť robí ich klinické použitie bezpečnejším. Z pečeňových buniek plodu sa teda môžu vyvinúť špecializované pečeňové bunky a hematopoetické bunky. Z plodu nervové tkanivo, respektíve sa vyvíjajú špecializovanejšie nervové bunky atď.

Bunková terapia ako druh pochádza práve z použitia fetálnych SC. Za posledných 50 rokov v rozdielne krajiny vo svete sa s ich aplikáciou uskutočnila séria klinických štúdií.

V Rusku je okrem etických a právnych sporov používanie netestovaného materiálu na potraty spojené s komplikáciami, ako je infekcia pacienta vírusom herpes, vírusová hepatitída a dokonca aj AIDS. Proces izolácie a získania FGC je zložitý, vyžaduje si moderné vybavenie a špeciálne znalosti.

Pod odborným dohľadom však dobre pripravené fetálne kmeňové bunky majú obrovský potenciál V klinickej medicíny. Práca s fetálnymi SC v Rusku je dnes obmedzená na vedecký výskum. Ich klinické použitie nemá právny základ. Takéto bunky sa dnes širšie a oficiálne používajú v Číne a niektorých ďalších ázijských krajinách.

bunky pupočníkovej krvi

Zdrojom kmeňových buniek je aj placentárna pupočníková krv odobratá po narodení dieťaťa. Táto krv je veľmi bohatá na kmeňové bunky. Odobratím tejto krvi a umiestnením do kryobanky na uskladnenie sa v budúcnosti môže použiť na obnovu mnohých orgánov a tkanív pacienta, ako aj na liečbu. rôzne choroby, predovšetkým hematologické a onkologické.

Množstvo SC v pupočníkovej krvi pri narodení však nie je dostatočne veľké a ich efektívne využitie je spravidla možné len raz pre samotné dieťa do 12-14 rokov. S pribúdajúcim vekom sa objem pripravených SC stáva nedostatočným pre plnohodnotný klinický efekt.

dospelých kmeňových buniek

Kmeňové bunky s nami zostávajú po celý život, od narodenia. Najdostupnejším zdrojom SC je kostná dreň dospelého človeka, pretože koncentrácia kmeňových buniek v nej je maximálna.

Dobre pripravený postup na odber takýchto buniek je väčšinou úplne bezpečný. Bunky získané od samotného pacienta sa nazývajú autológne (vlastné) kmeňové bunky (ASC). Ich aktivita a kvalita sa veľmi nelíši od buniek získaných z iných zdrojov. Zároveň neexistujú žiadne právne obmedzenia na ich používanie a neexistujú žiadne etické trenice.

Vzhľadom na to odborného vzdelávania použitie takýchto buniek v klinickej medicíne sa považuje za bezpečné: nie sú odmietnuté, nemajú onkogénne vlastnosti a neexistuje riziko infekcie nebezpečné infekcie počas transplantácie.

V kostnej dreni sa naraz izolujú dva typy kmeňových buniek: prvým sú hematopoetické SC, z ktorých sa tvoria úplne všetky krvinky, druhým sú mezenchymálne SC, ktoré regenerujú takmer všetky orgány a tkanivá. Dajú sa získať aj z iných zdrojov: napríklad z tukového tkaniva. Účinnosť takto získaných SC, ako aj bezpečnosť ich používania je však stále otázna. Ďalším typom kmeňových buniek, ktoré sú prítomné takmer vo všetkých tkanivách, sú regionálne SC – spravidla ide už o dosť diferencované bunky, z ktorých môže vzniknúť len niekoľko typov buniek, ktoré tvoria tkanivá daného orgánu.

Klinické aplikácie kmeňových buniek

Použitie SC pre dospelých v medicíne sa v súčasnosti rozvíja v najväčšom rozsahu, a to aj v Rusku. S príchodom kvality laboratórne vybavenie protokoly na prípravu kmeňových buniek dospelých darcov poskytujú čoraz bezpečnejšiu a účinnejšiu liečbu. Klinické používanie iných typov SC je v súčasnosti prísne obmedzené alebo zakázané z dôvodu chýbajúceho právneho rámca.

Ak sú k dispozícii potrebné podmienky a povolenia, použitie ASA v Rusku je prípustné: v podstate ide o práce v oblasti onkohematológie (SC sú zložky krvi), ktoré sa tiež vykonávajú na celom svete. V niektorých prípadoch je možné získať povolenia na obmedzené používanie SC pre iné nosológie. Malo by sa však pamätať na to, že prítomnosť základne povolení vôbec neznamená povinnú prítomnosť vedomostí a skúseností. Organizácia ponúkajúca takéto služby musí disponovať celým radom moderných podmienok, čo znamená minimálne prítomnosť: klinickej základne, lekárskeho tímu špecialistov v oblasti bunkovej terapie, znalostí v oblasti diagnostiky a hodnotenia kontraindikácie pri práci s SC, skúsenosti s prácou s identifikovaným ochorením, klinické skúsenosti, laboratórne vybavenie a výskumný tím.

Špecializované inštitúcie pracujúce s ASA, ako aj skúsených profesionálov v tejto oblasti - jednotky. Špecialisti takýchto inštitúcií vedia presne celú pravdu o kmeňových bunkách a nebudú tvrdiť, že ich použitie je všeliek a že všetky možné choroby sa dnes liečia. Naopak, takíto špecialisti zvyčajne dosvedčujú, že klinické výsledky sa získavajú len v malom zozname nosológií a samotná terapia má množstvo obmedzení. Spolu s tým je odborne vykonaná bunková terapia radikálny pohľad liečbu a klinický účinok môže prekonať akékoľvek analógy klasickej medicíny. V niektorých prípadoch sú SC jediným prostriedkom liečby a rehabilitácie pacientov.

Používanie bunkových technológií je veľmi špecializovaný proces náročný na znalosti. Návrhy ako „3 injekcie za tri týždne a všetko bude v poriadku“ by mali vážne upozorniť každého pacienta. Liečba by mala byť komplexná, jej trvanie môže byť niekoľko mesiacov a vždy prebieha pod dohľadom skúsených odborníkov.

Sledujeme vývoj...

Kmeňové bunky sa nazývajú progenitorové bunky, z ktorých sa v prípade potreby vytvoria všetky ostatné typy buniek, ktoré tvoria rôzne ľudské orgány a tkanivá. Pojem „kmeňová bunka“ prvýkrát zaviedol v roku 1908 ruský hematológ A. Maksimov z Petrohradu. Významnú časť výskumu kmeňových buniek uskutočnili biológovia A. Friedenstein a I. Chertkov v Rusku v 60. rokoch minulého storočia. Práve oni objavili v kostnej dreni mezenchymálne kmeňové bunky (MSC), ktoré majú jedinečnú regeneračnú schopnosť. Rozdiel medzi embryonálnymi a mezenchymálnymi kmeňovými bunkami je v tom, že prvé z nich možno získať v ranom štádiu vývoja ľudského embrya (od vnútorná hmota blastocysty - oplodnené vajíčko - alebo zo základov pohlavných orgánov v najskorších štádiách vývoja, doslova v prvých dňoch), a tieto sa nachádzajú počas celého života človeka vo všetkých jeho orgánoch a tkanivách. Embryonálne SC sú oveľa aktívnejšie ako mezenchymálne, majú viac vysoká schopnosť reprodukcie, veľký potenciál diferenciácie. Okrem mezenchymálnych SC sa izolujú aj hematopoetické bunky – prekurzory krviniek. Nachádzajú sa v krvnom obehu, na rozdiel od mezenchymálnych, ktoré cirkulujú v krvi len vtedy vážne poškodenie organizmu.

Kmeňové bunky sú schopné obnoviť krvotvorbu u ožiarených zvierat (rádioprotektívny účinok), dlhodobo udržiavať krvotvorbu a vytvárať kolónie tvoriace jednotky sleziny (dvanásťdňové kolónie sleziny), čím vznikajú granulocytárne, monocytárne, erytroidné, megakaryocytárne a lymfoidné kolónie. Všetky bunky hematopoetického pôvodu sú tvorené z primitívnych hematopoetických kmeňových buniek (pHSC), lokalizovaných v kostnej dreni a umožňujúcich vznik buniek štyroch hlavných línií diferenciácie:

erytroidné (erytrocyty),

megakaryocytárne (krvné doštičky),

myeloidné (granulocyty a mononukleárne fagocyty)

lymfoidné (lymfocyty).

Divergencia spoločného kmeňového prvku sa vyskytuje v najskoršom štádiu diferenciácie kostnej drene.

Bunky prezentujúce antigén sú primárne, ale nie výlučne, odvodené z myeloidných progenitorových buniek.

Pre fungovanie sú najdôležitejšie bunky myeloidného a lymfoidného radu imunitný systém.

Lymfopoetická kmeňová bunka definuje dve nezávislé línie vývoja vedúce k tvorbe T-buniek a B-buniek.

Prvou progenitorovou bunkou, ktorá sa vytvorí z HSC, je jednotka tvoriaca kolónie (CFU), ktorá určuje vývojové línie vedúce k tvorbe granulocytov, erytrocytov, monocytov a megakaryocytov. K dozrievaniu týchto buniek dochádza pod vplyvom faktorov stimulujúcich kolónie (CSF) a množstva interleukínov, vrátane IL-1, IL-3, IL-4, IL-5 a IL-6. Všetci hrajú dôležitá úloha pri pozitívnej regulácii (stimulácii) hematopoézy a sú produkované najmä stromálnymi bunkami kostnej drene, ale aj zrelými formami diferencovaných myeloidných a lymfoidných buniek. Iné cytokíny (napr. TRF-beta) môžu znižovať (potláčať) hematopoézu.

Všetky bunky lymfoidnej aj myeloidnej série majú obmedzenú životnosť a všetky sa tvoria nepretržite.

U cicavcov počas prenatálny vývoj HSC sú prítomné v žĺtkovom vaku, pečeni, slezine a kostnej dreni. V dospelom organizme sa krvotvorné kmeňové bunky nachádzajú hlavne v kostnej dreni, kde sa bežne delia pomerne zriedkavo a produkujú nové kmeňové bunky (samoobnova). Zviera môže byť zachránené pred účinkami smrteľných dávok žiarenia injekciou buniek kostnej drene, ktoré osídľujú jeho lymfoidné a myeloidné tkanivá.

Pluripotentné kmeňové bunky vedú k vzniku angažovaných progenitorových buniek, ktoré sú už nezvratne identifikované ako predkovia jedného alebo viacerých typov krviniek. Predpokladá sa, že zverené bunky sa delia rýchlo, ale obmedzený počet krát, a delia sa pod vplyvom faktorov mikroprostredia: susedných buniek a rozpustných alebo membránovo viazaných cytokínov. Na konci takejto série bunkových delení sa tieto bunky definitívne diferencujú, zvyčajne sa už nedelia a po niekoľkých dňoch alebo týždňoch odumierajú. Pluripotentných kmeňových buniek je málo, je ťažké ich rozpoznať a stále nie je jasné, ako si medzi sebou vyberajú cestu. rôzne možnosti rozvoj. Programovanie bunkových delení a uvádzanie buniek do určitej diferenciačnej dráhy (záväzku) zrejme zahŕňa aj náhodné udalosti. Kmeňová bunka je pluripotentná, pretože vedie k vzniku mnohých typov terminálne diferencovaných buniek. Pokiaľ ide o krvné bunky, experimenty ukazujú, že všetky triedy krvných buniek - myeloidné aj lymfoidné - pochádzajú zo spoločnej krvotvornej kmeňovej bunky.

Hematopoetická kmeňová bunka sa vyvíja nasledovne. V embryu sa krvotvorba začína v žĺtkovom vaku, ale ako sa vyvíja, táto funkcia prechádza do pečene plodu a napokon do kostnej drene, kde pokračuje po celý život. Hematopoetická kmeňová bunka, ktorá dáva vznik všetkým prvkom krvi, je pluripotentná a osídľuje ostatné hemo- a lymfopoetické orgány a sama sa reprodukuje, pričom sa mení na nové kmeňové bunky. Zviera môže byť zachránené pred účinkami smrteľných dávok žiarenia injekciou buniek kostnej drene, ktoré osídľujú jeho lymfoidné a myeloidné tkanivá.

V dospelom tele sa krvotvorné kmeňové bunky nachádzajú predovšetkým v kostnej dreni, kde sa normálne delia pomerne zriedkavo a produkujú nové kmeňové bunky (samoobnova).

Progenitorová bunka, ktorá dáva vznik kolónii červených krviniek v bunkovej kultúre, sa nazýva jednotka tvoriaca erytroidné kolónie alebo CFU-E a vedie k vzniku zrelých červených krviniek po šiestich alebo menej deliacich cykloch. CFU-E ešte neobsahuje hemoglobín.

Hematopoéza(hemopoéza) sa nazýva vývoj krvi. Rozlišujte embryonálnu hematopoézu, ktorá sa vyskytuje v embryonálnom období

a vedie k rozvoju krvi ako tkaniva a postembryonálnej hematopoéze, čo je proces fyziologickej regenerácie krvi. Vývoj erytrocytov sa nazýva erytropoéza, vývoj granulocytov - granulocytopoéza, krvných doštičiek - trombocytopoéza, vývoj monocytov - monocytopoéza, vývoj lymfocytov a imunocytov - lymfocyto- a imunocytopoéza.

Embryonálna hematopoéza.

Pri vývoji krvi ako tkaniva v embryonálnom období možno rozlíšiť 3 hlavné štádiá, ktoré sa postupne nahrádzajú:

1) mezoblastický, keď sa vývoj krviniek začína v extraembryonálnych orgánoch - mezenchým steny žĺtkový vak, chorion a kmeň (od 3. do 9. týždňa vývoja ľudského embrya) a objavuje sa prvá generácia krvných kmeňových buniek (HSC);

2) pečeňový, ktorý začína v pečeni od 5. – 6. týždňa vývoja plodu, kedy sa pečeň stáva hlavným orgánom krvotvorby, tvorí sa v nej druhá generácia HSC.

Hematopoéza v pečeni dosahuje maximum po 5 mesiacoch a končí pred narodením. HSC pečene kolonizujú týmus (tu sa od 7.-8. týždňa vyvíjajú T-lymfocyty), slezinu (hematopoéza začína od 12. týždňa) a lymfatické uzliny (krvotvorba sa zaznamenáva od 10. týždňa);

3) medulárna (kostná dreň) - objavenie sa tretej generácie HSC v kostnej dreni, kde krvotvorba začína od 10. týždňa a postupne sa zvyšuje smerom k pôrodu a po narodení sa kostná dreň stáva centrálnym orgánom krvotvorby.

Hematopoéza v stene žĺtkového vaku. U človeka sa začína koncom 2. – začiatkom 3. týždňa embryonálneho vývoja. V mezenchýme steny žĺtkového vaku sú izolované rudimenty cievnej krvi alebo krvné ostrovčeky. V nich sú mezenchymálne bunky zaoblené, strácajú procesy a premieňajú sa na krvné kmeňové bunky. Bunky ohraničujúce krvné ostrovčeky sa splošťujú, navzájom sa spájajú a tvoria endotelovú výstelku budúcej cievy. Časť HSC sa diferencuje na primárne krvinky (blasty), veľké bunky s bazofilnou cytoplazmou a jadrom, v ktorom sú zreteľne viditeľné veľké jadierka. Väčšina primárnych krviniek sa delí mitoticky a transformuje sa na veľké primárne erytroblasty (megaloblasty). Táto premena prebieha v súvislosti s akumuláciou embryonálneho hemoglobínu v cytoplazme blastov, pričom najskôr vznikajú polychromatofilné erytroblasty a potom oxyfilné erytroblasty s vysokým obsahom hemoglobínu. V niektorých primárnych erytroblastoch jadro podlieha karyorexii a je odstránené z buniek, v iných je jadro zachované. V dôsledku toho sa vytvárajú primárne erytrocyty bez jadra a s jadrom, ktoré sa líšia veľká veľkosť v porovnaní s normocytmi a preto sa nazývajú megalocyty. Tento typ hematopoézy sa nazýva megaloblastický. Je charakteristická pre embryonálne obdobie, ale môže sa objaviť v postnatálnom období pri niektorých ochoreniach ( malígna anémia). Spolu s megaloblastickou, normoblastickou hematopoézou začína v stene žĺtkového vaku, v ktorom sa z blastov tvoria sekundárne erytroblasty; najskôr sa menia na polychromatofilné erytroblasty, potom na normoblasty, z ktorých vznikajú sekundárne erytrocyty (normocyty); veľkosti posledne menovaných zodpovedajú erytrocytom (normocytom) dospelého človeka. K rozvoju erytrocytov v stene žĺtkového vaku dochádza vo vnútri primárnych ciev, t.j. intravaskulárne. Súčasne extravaskulárne z výbuchov umiestnených okolo cievne steny, nerozlišuje veľké množstvo granulocyty - neutrofily a eozinofily. Časť HSC zostáva v nediferencovanom stave a je krvným obehom prenášaná do rôznych orgánov embrya, kde sa ďalej diferencujú na krvinky resp. spojivové tkanivo. Po zmenšení žĺtkového vaku sa hlavným krvotvorným orgánom dočasne stáva pečeň.

Hematopoéza v pečeni. Pečeň je uložená približne v 3. – 4. týždni embryonálneho života a od 5. týždňa sa stáva centrom krvotvorby. Hematopoéza v pečeni prebieha extravaskulárne, pozdĺž kapilár, ktoré rastú spolu s mezenchýmom vo vnútri pečeňových lalokov. Zdrojom krvotvorby v pečeni sú krvné kmeňové bunky, z ktorých sa tvoria blasty diferencujúce sa na sekundárne erytrocyty. Proces ich tvorby opakuje vyššie opísané štádiá tvorby sekundárnych erytrocytov. Súčasne s vývojom erytrocytov sa v pečeni tvoria granulárne leukocyty, hlavne neutrofilné a eozinofilné. V cytoplazme blastu, ktorá sa stáva ľahšou a menej bazofilnou, sa objavuje špecifická zrnitosť, po ktorej získava jadro nepravidelný tvar. Okrem granulocytov sa v pečeni tvoria obrovské bunky - megakaryocyty. Do konca vnútromaternicového obdobia sa hematopoéza v pečeni zastaví.

Hematopoéza v týmusu. Týmus sa tvorí koncom 1. mesiaca vnútromaternicového vývoja a v 1. – 8. týždni sa jeho epitel začína osídľovať krvnými kmeňovými bunkami, ktoré sa diferencujú na lymfocyty týmusu. Zvyšujúci sa počet lymfocytov týmusu vedie k vzniku T-lymfocytov, ktoré osídľujú T-zóny periférnych orgánov imunopoézy.

Hematopoéza v slezine. K kladeniu sleziny dochádza na konci 1. mesiaca embryogenézy. Z kmeňových buniek, ktoré sem napádajú, dochádza k extravaskulárnej tvorbe všetkých typov krviniek, t.j. slezina v embryonálne obdobie je univerzálny hematopoetický orgán. Tvorba erytrocytov a granulocytov v slezine dosahuje maximum v 5. mesiaci embryogenézy. Potom v nej začína prevládať lymfocytopoéza.

Hematopoéza v lymfatické uzliny . Prvé záložky ľudských lymfatických uzlín sa objavujú v 7-8 týždni embryonálneho vývoja. Väčšina lymfatických uzlín sa vyvíja po 9-10 týždňoch. V rovnakom období začína prenikanie krvných kmeňových buniek do lymfatických uzlín, z ktorých skoré štádia diferencujú sa erytrocyty, granulocyty a megakaryocyty. Tvorba týchto prvkov je však rýchlo potlačená tvorbou lymfocytov, ktoré tvoria prevažnú časť lymfatických uzlín. K objaveniu sa jednotlivých lymfocytov dochádza už v 8. – 15. týždni vývoja, avšak hromadné „osídľovanie“ lymfatických uzlín prekurzormi T – a B-lymfocytov začína od 16. týždňa, kedy sa tvoria postkapilárne venuly, cez steny, ktorej prebieha proces bunkovej migrácie. Progenitorové bunky sa diferencujú na lymfoblasty (veľké lymfocyty) a potom na stredné a malé lymfocyty. K diferenciácii T- a B-lymfocytov dochádza v T- a B-dependentných zónach lymfatických uzlín.

Hematopoéza v kostnej dreni. Znášanie kostnej drene sa uskutočňuje v 2. mesiaci embryonálneho vývoja. Prvé hematopoetické prvky sa objavujú v 12. týždni vývoja; v tomto čase tvoria väčšinu z nich erytroblasty a prekurzory granulocytov. Všetko sa tvorí z HSC v kostnej dreni. tvarované prvky krv, ktorej vývoj prebieha extravaskulárne. Časť HSC je uložená v kostnej dreni v nediferencovanom stave, môžu sa šíriť do iných orgánov a tkanív a byť zdrojom vývoja krvných buniek a spojivového tkaniva. Kostná dreň sa tak stáva centrálnym orgánom univerzálnej hematopoézy a zostáva ňou počas celého postnatálneho života. Poskytuje krvotvorné kmeňové bunky týmusu a iným hematopoetickým orgánom.

Postembryonálna hematopoéza. Postembryonálna krvotvorba je proces fyziologickej obnovy krvi (obnova buniek), ktorý kompenzuje fyziologickú deštrukciu diferencovaných buniek.

Myelopoéza sa vyskytuje v myeloidnom tkanive (textus myeloideus), umiestnenom v epifýzach tubulárnych a dutín mnohých hubovitých kostí.

Vyvíjajú sa tu vytvorené prvky krvi: erytrocyty, granulocyty, monocyty, krvných doštičiek, prekurzory lymfocytov.

Myeloidné tkanivo obsahuje kmeňové bunky krvi a spojivového tkaniva.

Prekurzory lymfocytov postupne migrujú a osídľujú také orgány, ako je týmus, slezina, lymfatické uzliny atď.

Lymfopoéza sa vyskytuje v lymfoidné tkanivo(textus lymphoideus), ktorý má niekoľko odrôd prezentovaných v týmuse, slezine, lymfatických uzlinách. Vykonáva hlavné funkcie: tvorbu T - a B-lymfocytov a imunocytov (plazmocyty atď.).

Myeloidné a lymfoidné tkanivá sú typy spojivového tkaniva, t.j. súvisiace s tkanivami vnútorné prostredie. Predstavujú dve hlavné bunkové línie- bunky retikulárneho tkaniva a krvotvorby.

Retikulárne, ako aj tukové, žírne a osteogénne bunky tvoria spolu s medzibunkovou látkou (matrix) mikroprostredie pre

hematopoetické prvky. Štruktúra mikroprostredia a hematopoetika

bunky fungujú v nerozlučnom vzťahu. Mikroprostredie poskytuje

vplyv na diferenciáciu krviniek (kontaktom s ich receptormi alebo izoláciou špecifické faktory).

Myeloidné a všetky typy lymfoidného tkaniva sa vyznačujú

prítomnosť stromálnych retikulárnych a hematopoetických prvkov,

tvoria jeden funkčný celok. Týmus má zložitú strómu, ktorú predstavuje spojivové tkanivo a retikuloepiteliálne bunky. Epitelové bunky vylučujú špeciálne látky – tymozíny, ktoré ovplyvňujú diferenciáciu T-lymfocytov od HSC. V lymfatických uzlinách a slezine, špecializované retikulárne bunky vytvárajú mikroprostredie potrebné na proliferáciu a diferenciáciu v špeciálnych T- a B-zónach T- a B-lymfocytov a plazmatických buniek.

HSC sú pluripotentné (pluripotentné) prekurzory všetkých krvných buniek a patria k sebestačnej populácii buniek. Len zriedka zdieľajú. Prvýkrát koncept krviniek predkov sformuloval začiatkom 20. storočia A. A. Maksimov, ktorý veril, že vo svojej morfológii sú podobné lymfocytom. V súčasnosti sa táto myšlienka potvrdila a ďalej rozvíjala v najnovších experimentálnych štúdiách, realizovaných najmä na myšiach. Identifikácia HSC bola možná pomocou metódy tvorby kolónií.

Experimentálne sa ukázalo (u myší), že keď sa smrteľne ožiareným zvieratám (ktoré stratili vlastné krvotvorné bunky) vstrekne suspenzia buniek červenej kostnej drene alebo frakcia obohatená o HSC, v slezine sa objavia kolónie buniek - potomkovia jedného HSC. Proliferatívna aktivita HSC je modulovaná faktormi stimulujúcimi kolónie (CSF), interleukínmi (IL-3 atď.). Každý HSC v slezine tvorí jednu kolóniu a nazýva sa jednotka tvoriaca slezinnú kolóniu (CFU-C).

Počítanie kolónií umožňuje posúdiť počet kmeňových buniek prítomných v injikovanej bunkovej suspenzii. Zistilo sa teda, že u myší je asi 50 kmeňových buniek na 105 buniek kostnej drene, 3,5 bunky zo sleziny a 1,4 bunky medzi krvnými leukocytmi.

Štúdium purifikovanej frakcie kmeňových buniek pomocou elektrónový mikroskop nám umožňuje uvažovať, že z hľadiska ultraštruktúry sú veľmi blízke malým tmavým lymfocytom.

Štúdium bunkového zloženia kolónií umožnilo identifikovať dve línie ich diferenciácie. Z jednej línie vzniká multipotentná bunka – predchodca granulocytárnej, erytrocytovej, monocytovej a megakaryocytárnej série krvotvorby (CFU-HEMM). Druhá línia dáva vznik multipotentnej bunke – predchodcovi lymfopoézy (CFU-L). Oligopotentné (CFU-GM) a unipotentné ancestrálne (progenitorové) bunky sa odlišujú od multipotentných buniek.

Rodičovské unipotentné bunky pre monocyty (CFU-M), neutrofilné granulocyty (CFU-Gn), eozinofily (CFU-Eo), bazofily (CFU-B), erytrocyty (CFU-E a CFU-E), megakaryocyty (CFU -MHz) , z ktorých sa tvoria progenitorové bunky (prekurzory). V lymfopoetickej sérii sú izolované unipotentné bunky - prekurzory pre B-lymfocyty a podľa toho aj pre T-lymfocyty. Polypotentné (pluripotentné a multipotentné), oligopotentné a unipotentné bunky sa morfologicky nelíšia.

Všetky vyššie uvedené štádiá bunkového vývoja tvoria štyri hlavné kompartmenty: I - krvné kmeňové bunky (pluripotentné, polypotentné); II - odovzdané progenitorové bunky (multipotentné); III - odovzdané predkové (progentné) oligopotentné a unipotentné bunky; IV - prekurzorové bunky (prekurzor).

Diferenciácia pluripotentných buniek na unipotentné je podmienená pôsobením množstva špecifických faktorov – erytropoetínov (pre erytroblasty), granulopoetíny (pre myeloblasty), lymfopoetíny (pre lymfoblasty), trombopoetíny (pre megakaryoblasty) atď.

Z každej progenitorovej bunky sa vytvorí špecifický typ bunky. Dozrievanie každého bunkového typu prechádza sériou etáp, ktoré spolu tvoria kompartment zrejúcich buniek (V).

Zrelé bunky predstavujú posledný kompartment (VI). Všetky bunky kompartmentov V a VI možno identifikovať morfologicky.

Obr.18. Postembryonálna hematopoéza, farbenie azúrovým 11-eozínom (schéma podľa NAYurina). Štádiá diferenciácie krvi: I-IV - morfologicky neidentifikovateľné bunky; V - VI - morfologicky identifikovateľné bunky. B - bazofil; PFU - trhacia jednotka; G - granulocyty; Gn - neutrofilný granulocyt; CFU - tvorba kolónií! Jednotky; CFU-C - jednotka tvoriaca slezinnú kolóniu; L - lymfocyt; Lek - mt foidná kmeňová bunka; M - monocyt; Met - megakaryoshgg; Eo - eozinofil; E - erytrocyt.

Ryža. 19.

A - segmentovaný neutrofilný granulocyt; B - eozinofilná (acidofilná) granuloitída; B - bazofilný fanulocyt: 1 - segmenty jadra; 2 - telo pohlavného chromatínu; 3 - primárne (azurofilné) granulocyty; 4 - sekundárne (špecifické) granule; 5 - zrelé špecifické eozinofilné granule obsahujúce kryštaloidy; b - bazofilné granule rôznych veľkostí a hustôt; 7 - periférna zóna, neobsahujúca organely; 8 - mikroklky a pseudopódia.

Ryža. 20. Embryonálny hemoppep (podľa A.A. Maksimova).

A - hematopoéza v stene žĺtkového vaku embrya morské prasa: 1 - meenchymálne bunky; 2 - endotel steny cievy; 3 - primárne krvinky-blasty; 4 - mitotické delenie výbuchov; B - prierez krvným ostrovom králičieho embrya S "/j deň: I - dutina cievy; 2 - endotel; 3 - intravaskulárne krvinky; 4 - deliaca sa krvinka; 5 - tvorba primárnej krvinky; 6 - endoderm;7 - viscerálny list mezoderm B - sekundárny vývoj), erytroblasty v cieve králičieho embrya 13"D deň: 1 - endotel; 2 - proerytroblasty; 3 - bazofilné erytroblasty; 4 - polychromatofilné erytroblasty; 5 - oxyfilné erytroblasty (normoblasty); 6 - oxyfilný erytroblast s pyknotickým jadrom; 7 - izolácia jadra z oxyfilného erytroblastu (normoblast); 8 - extrudované jadro normoblastu; 9 - sekundárny erytrocyt. D - hematopoéza v kostnej dreni ľudského embrya s dĺžkou tela 77 mm. Extra skeletálny vývoj krviniek: 1 - vaskulárny endotel; 2 - výbuchy; 3 - neutrofilné granulocyty; 4 - eoeinofilný myelocyt.

Obnoviť bunkové zloženie poškodený orgán bez chirurgická intervencia, rozhodnúť najťažšie úlohy ktoré boli predtým možné len pri transplantácii orgánov – tieto úlohy sa dnes riešia pomocou kmeňových buniek.

Pre pacientov je to šanca získať nový život. Dôležité tu je, že technológia využitia kmeňových buniek je dostupná takmer pre každého pacienta a prináša skutočne úžasný výsledok, rozširujúci možnosti transplantácie.

Kmeňové bunky sú schopné premeniť sa v závislosti od prostredia na tkanivové bunky rôznych orgánov. Jedna kmeňová bunka produkuje veľa aktívnych, funkčných potomkov.

Výskum genetickej modifikácie kmeňových buniek sa uskutočňuje po celom svete, intenzívne sa študujú spôsoby ich rastu.

Existuje veľa chorôb, ktoré sa prakticky neliečia alebo ich liečba nie je účinná. lekárskym spôsobom. Práve tieto choroby sa stali predmetom najväčšej pozornosti výskumníkov.

Kmeňové bunky, regenerácia, oprava tkaniva. Od Adama po atóm

Čo sú kmeňové bunky?

Pri oplodnení vajíčka sa delí jedna zygota (oplodnená bunka) a vznikajú bunky, ktorých hlavnou úlohou je prenášať genetickú informáciu do ďalších generácií buniek.

Tieto bunky ešte nemajú svoju špecializáciu, mechanizmy takejto špecializácie ešte nie sú zapnuté, a preto takéto embryonálne kmeňové bunky umožňujú ich použitie na vytváranie akýchkoľvek orgánov.

Všetci máme kmeňové bunky. Pôvodne sa nachádzali v tkanivách kostnej drene. Najjednoduchší spôsob detekcie a izolácie kmeňových buniek je u mladých ľudí, detí. Ale majú ich aj starší ľudia, hoci v oveľa menšom množstve.

Porovnaj: človek vo veku 60-70 rokov má iba jednu kmeňovú bunku na päť až osem miliónov buniek a embryo má jednu kmeňovú bunku na desaťtisíc.

Možnosti dospelých kmeňových buniek - Sergey Kiselev

Aké je tajomstvo kmeňových buniek?

Tajomstvo kmeňových buniek je v tom, že ako nezrelé bunky sa môžu premeniť na bunku akéhokoľvek orgánu.

Akonáhle kmeňové bunky tela dostanú signál o poškodení tkanív, akýchkoľvek orgánov, sú poslané do lézie. Tam sa menia presne na tie bunky ľudských tkanív alebo orgánov, ktoré potrebujú ochranu.

Kmeňové bunky sa môžu transformovať a stať sa ľubovoľnou bunkou: pečeňové, nervové, hladké svaly, hlienové. Takáto stimulácia tela vedie k tomu, že on sám začne aktívne regenerovať svoje vlastné tkanivá a orgány.

Dospelý človek má veľmi malú zásobu kmeňových buniek. Čím je teda človek starší, tým je proces regenerácie a obnovy organizmu po úrazoch alebo pri chorobe náročnejší a s väčšími komplikáciami. Najmä ak je poškodenie tela rozsiahle.

Telo nedokáže samo regenerovať stratené kmeňové bunky. Rozvoj v oblasti moderná medicína dnes umožňujú zaviesť kmeňové bunky do tela a hlavne ich nasmerovať správnym smerom. Prvýkrát je tak možné liečiť také nebezpečné choroby, ako je cirhóza, cukrovka a mŕtvica.

Garyaev, Petr Petrovič - Ako spravovať kmeňové bunky

Zdroje kmeňových buniek

Hlavným zdrojom kmeňových buniek v tele je kostná dreň. Niektoré, ale veľmi malé, ich množstvo sa nachádza v iných ľudských tkanivách a orgánoch, v periférnej krvi. Mnohé kmeňové bunky obsahujú krv z pupočnej žily novorodencov.

Pupočníková krv ako zdroj kmeňových buniek má množstvo nepopierateľných výhod.

V prvom rade je jej odber oveľa jednoduchší a bezbolestný ako periférna krv. Takáto krv dáva geneticky ideálne kmeňové bunky v prípade potreby jej použitia blízkymi príbuznými - matkou a dieťaťom, bratmi a sestrami.

Počas transplantácie imunitný systém, novovytvorený z kmeňových buniek darcu, začne bojovať s imunitným systémom pacienta. Je to veľmi nebezpečné pre život pacienta. Stav človeka je v takýchto prípadoch mimoriadne ťažký, až úmrtia. Použitie pupočníkovej krvi pri transplantácii výrazne znižuje takéto komplikácie.

Okrem toho existuje množstvo nepochybných výhod použitia pupočníkovej krvi.

1. Ide o infekčnú bezpečnosť príjemcu. Cez pupočníkovú krv sa od darcu neprenášajú infekčné ochorenia (cytomegalovírus a iné).
2. Ak bol zozbieraný v čase narodenia človeka, potom ho môže kedykoľvek použiť na obnovenie zdravia.
3. Použitie krvi z pupočnej žily novorodencov nespôsobuje etické problémy, pretože sa následne likviduje.

Aplikácie kmeňových buniek

Kmeňové bunky boli prvýkrát použité vo Francúzsku na liečbu anémie v roku 1988.

Vysokoúčinná liečba nádorov, mozgových príhod, infarktov, úrazov, popálenín kmeňovými bunkami si vynútila vytvorenie špeciálnych inštitúcií (bánk) vo vyspelých krajinách na dlhodobé skladovanie zmrazených kmeňových buniek.

Už dnes je možné na objednávku príbuzných umiestniť pupočníkovú krv dieťaťa do takejto komerčnej nominálnej krvnej banky, aby v prípade úrazu, choroby bolo možné použiť vlastné kmeňové bunky.

Transplantácia vnútorných orgánov obnoví ľudské zdravie iba vtedy, ak sa uskutoční včas a orgán nie je odmietnutý imunitným systémom pacienta.

Približne 75 % pacientov, ktorí potrebujú transplantáciu orgánu, zomiera počas čakacej doby. Kmeňové bunky môžu byť pre človeka ideálnym zdrojom „náhradných dielov“.

Aj v súčasnosti je spektrum aplikácie kmeňových buniek pri liečbe najťažších ochorení veľmi široké.

Obnova nervových buniek vám umožňuje obnoviť kapilárny obeh a spôsobiť rast kapilárna sieť v mieste poranenia. Na liečbu poškodenej miechy použite zavedenie nervových kmeňových buniek, príp čisté kultúry, ktoré sa potom na mieste premenia na nervové bunky.

Niektoré formy leukémie u detí sa stali liečiteľnými vďaka pokroku v biomedicíne. V modernej hematológii sa využíva transplantácia krvotvorných buniek, v širokej ambulancii transplantácia kmeňových buniek kostnej drene.

Mimoriadne ťažké liečiť systémové ochorenia spôsobené dysfunkciou imunitného systému: artritída, roztrúsená skleróza, lupus erythematosus, Crohnova choroba. Hematopoetické kmeňové bunky sú tiež použiteľné pri liečbe týchto ochorení

Existujú praktické klinické skúsenosti s použitím nervových kmeňových buniek v liečbe Parkinsonovej choroby. Výsledky sú nad všetky očakávania.

Mesinchymálne (stromálne) kmeňové bunky sa už v ortopedickej ambulancii využívajú u viacerých v posledných rokoch. S ich pomocou obnovujú zničenú kĺbovú chrupavku, kostné defekty po zlomeninách.

Okrem toho sa tieto isté bunky posledné dva alebo tri roky používali priamou injekciou na klinike na obnovu srdcového svalu po infarkte.

Zoznam chorôb, ktoré sa dajú liečiť kmeňovými bunkami, sa každým dňom rozrastá. A dáva nádej na život nevyliečiteľne chorým pacientom.

Zoznam chorôb liečených kmeňovými bunkami

Benígne choroby:

• adrenoleukodystrofia;
• Fanconiho anémia;
• osteoporóza;
• Guntherova choroba;
• Harlerov syndróm;
• talasémia;
• idiopatická aplastická anémia;
• roztrúsená skleróza;
• Lesh-Nihanov syndróm;
• amegakaryocytová trombocytopénia;
• Kostmanov syndróm;
• lupus;
• rezistentná juvenilná artritída;
• stavy imunodeficiencie;
• Crohnova choroba;
• Barov syndróm;
• kolagenózy.

Malígne ochorenia:

• non-Hodgkinov lymfóm;
• myelodysplastický syndróm;
• leukémie;
• rakovina prsníka;
• neuroblastóm.

Zázraky lekárskej a estetickej kozmetológie

Túžba človeka vyzerať mlado, fit po celé desaťročia je spôsobená moderným tempom života. Dá sa v päťdesiatke vyzerať rovnako dobre ako v štyridsiatke?

Lekárska kozmetika s využitím moderných biotechnológií takúto možnosť poskytuje. Dnes je možné výrazne zlepšiť turgor, elasticitu pokožky, zachrániť človeka pred ekzémom a dermatitídou.

Kmeňové bunky, ktoré sa vstrekujú počas mezoterapie, odstraňujú pigmentáciu kože, jazvy, účinky vystavenia chemikáliám, laseru. Vrásky, škvrny po akné miznú, zlepšuje sa tón pleti.

Okrem toho sa pomocou mezoterapie riešia problémy s vlasmi a nechtami. Nadobúdajú zdravý vzhľad, ich rast sa obnoví.

Pri používaní vysoko účinných kozmetických prípravkov si však treba dávať pozor na podvodníkov inzerujúcich prípravky, ktoré údajne obsahujú kmeňové bunky.

Náklady na liečbu kmeňovými bunkami

Liečba kmeňovými bunkami sa vykonáva v mnohých krajinách vrátane Ruska. Tu sa pohybuje od 240 000 do 350 000 rubľov.

Vysoká cena je odôvodnená high-tech procesom pestovania kmeňových buniek.

V lekárskych centrách sa za takúto cenu pacientovi vstrekne sto miliónov buniek na jeden kurz. Ak je osoba viac ako zrelá, je možné zaviesť takúto sumu v jednom postupe.

Náklady na postupy spravidla nezahŕňajú manipulácie na získanie kmeňových buniek. So zavedením kmeňových buniek počas operácie budete musieť za tento typ lekárskej služby platiť zvlášť.

Mezoterapia je dnes dostupnejšia. Pre tých, ktorí chcú dosiahnuť výrazný kozmetický efekt, budú približné náklady na jeden postup v Rusku stáť od 15 000 do 30 000 rubľov. Celkovo ich treba na kurz urobiť od piatich do desiatich.

Vopred varovaný je predpažený

Uvedomujúc si skvelú budúcnosť aplikácie nových medicínskych technológií by som však rád varoval pred prílišným optimizmom a pripomenul nasledovné:

1. Kmeňové bunky sú nezvyčajným liekom, ktorý je ťažké zvrátiť. Faktom je, že kmeňové bunky sa z neho na rozdiel od iných liekov neodstraňujú tak ako klasické lieky. Obsahujú živé bunky a ich správanie nie je vždy predvídateľné. V prípade poškodenia tela pacienta je nemožné, aby lekári zastavili proces;
2. Lekárski vedci dúfajú, že vedľajšie účinky liečby kmeňovými bunkami budú minimálne. Ale to sa ani nedá predpokladať vedľajší účinok nebude liečená. Ako každý liek, dokonca aj aspirín, kmeňové bunky majú obmedzenia a vedľajšie účinky pri ich používaní;
3. Klinické skúšky v popredných medicínskych centrách len potvrdili, že transplantácia kostnej drene je zatiaľ jedinou metódou bunkovej terapie;
4. Použitie kmeňových buniek nie je všeliekom na liečbu úplne všetkých chorôb, hoci majú veľký potenciál pri liečbe mnohých zranení, popálenín, zranení a chorôb;
5. Aj keď veľa slávni ľudia, športovci, politici používajú terapiu kmeňovými bunkami, to neznamená, že takáto metóda liečba je vhodná každý. Praktizujúcim treba dôverovať.

Je nesmrteľnosť možná?

Ľudská nesmrteľnosť je možná – presvedčili nás výdobytky modernej medicíny.

Fantastické myšlienky o syntéze ľudské orgány sa už v blízkej budúcnosti stávajú realitou. Prejde desať rokov a umelé obličky, srdce, pečeň budú dostupné pre každého človeka. Jednoduché injekcie obnovia pokožku, omladia. Hlavnú zásluhu na tom budú mať kmeňové bunky.

Kmeňové bunky sú nediferencované bunky, ktoré sú v ľudskom tele prítomné ako „strategická rezerva“ v ktorejkoľvek fáze jeho života. Charakteristickou črtou je ich neobmedzená schopnosť deliť sa a schopnosť dať vznik ľubovoľnému druhu špecializovaných ľudských buniek.

Ich prítomnosťou dochádza k postupnej bunkovej obnove všetkých orgánov a tkanív tela a obnove orgánov a tkanív po poškodení.

História objavov a výskumu

Ruský vedec Alexander Anisimov ako prvý dokázal existenciu kmeňových buniek. Stalo sa to ešte v roku 1909. Ich praktická aplikácia zaujala vedcov oveľa neskôr, okolo roku 1950. Až v roku 1970 boli kmeňové bunky prvýkrát transplantované pacientom s leukémiou, a túto metódu liečba sa začala uplatňovať po celom svete.

Približne od tej doby sa štúdium kmeňových buniek vyčlenilo ako samostatný smer, začali vznikať samostatné laboratóriá a dokonca celé výskumné ústavy, ktoré vyvíjali metódy liečby pomocou progenitorových buniek. V roku 2003 sa objavila prvá ruská biotechnologická spoločnosť s názvom Human Stem Cell Institute, ktorá je dnes najväčším úložiskom vzoriek kmeňových buniek a na trhu presadzuje aj vlastné inovatívne technológie. lieky a high-tech služby.

V tejto fáze vývoja medicíny sa vedcom podarilo získať vajíčko z kmeňovej bunky, čo v budúcnosti umožní neplodným párom mať vlastné deti.

Video: Úspešná biotechnológia

Kde sa nachádzajú progenitorové bunky?

Kmeňové bunky možno nájsť takmer v každej časti ľudského tela. Sú tam celkom určite prítomný v každom tkanive tela. Ich maximálne množstvo u dospelého človeka je obsiahnuté v červenej kostnej dreni, o niečo menej v periférnej krvi, tukovom tkanive a koži.

Čím je organizmus mladší, tým ho obsahuje viac, tým sú tieto bunky aktívnejšie z hľadiska rýchlosti delenia a tým širší je rozsah špecializovaných buniek, ktoré môže každá progenitorová bunka zrodiť.

Odkiaľ berú materiál

• Embryonálne.

Pre výskumníkov sú „najchutnejšie“ embryonálne kmeňové bunky, pretože čím menej organizmus žije, tým sú prekurzorové bunky plastickejšie a biologicky aktívnejší.

Ale ak pre výskumníkov nie je problém získať živočíšne bunky, tak akékoľvek experimenty s použitím ľudských embryí sú uznané za neetické.

A to aj napriek tomu, že podľa štatistík približne každé druhé tehotenstvo v modernom svete končí potratom.

• Z pupočníkovej krvi.

Z hľadiska morálky a legislatívnych rozhodnutí sú v mnohých krajinách k dispozícii kmeňové bunky z pupočníkovej krvi, samotná pupočná šnúra a placenta.

V súčasnosti sa vytvárajú celé banky kmeňových buniek z pupočníkovej krvi, ktoré možno neskôr použiť na liečbu celého radu ochorení a následkov telesných zranení. Na komerčnom základe mnohé súkromné ​​banky ponúkajú rodičom nominálny „vklad“ pre ich dieťa. Jedným z argumentov proti odberu a zmrazovaniu pupočníkovej krvi je obmedzené množstvo, ktoré je možné takto získať.

Verí sa, že len dieťa až určitý vek a telesnej hmotnosti (do 50 kg).

Ale nie vždy je potrebné obnoviť také veľké množstvo tkaniva. Obnoviť napríklad rovnakú chrupavku kolenného kĺbu postačí len malá časť ušetrených buniek.

To isté platí pre obnovu buniek poškodeného pankreasu alebo pečene. A keďže kmeňové bunky z jednej porcie pupočníkovej krvi sa pred zmrazením rozdelia do niekoľkých kryoskúmaviek, vždy bude možné použiť malú časť materiálu.

• Získavanie kmeňových buniek od dospelého človeka.

Nie každý mal to šťastie, že svoju „núdzovú zásobu“ kmeňových buniek z pupočníkovej krvi dostal od svojich rodičov. Preto sa v tejto fáze vyvíjajú metódy na ich získanie od dospelých.

Hlavné tkanivá, ktoré môžu slúžiť ako zdroje, sú:

• tukové tkanivo (odobraté napríklad počas liposukcie);
• periférna krv, ktorú možno odobrať zo žily);
• červená kostná dreň.

Dospelé kmeňové bunky získané z rôznych zdrojov môžu mať určité rozdiely v dôsledku straty bunkovej všestrannosti. Napríklad krv a bunky červenej kostnej drene môžu viesť k vzniku prevažne krvných buniek. Nazývajú sa hematopoetické.

A kmeňové bunky z tukového tkaniva sa oveľa ľahšie diferencujú (znovuzrodia) na špecializované bunky orgánov a tkanív tela (chrupavky, kosti, svaly atď.). Nazývajú sa mezenchymálne.

V závislosti od rozsahu úlohy, ktorej vedci čelia, môžu potrebovať iný počet takýchto buniek. Teraz sa napríklad vyvíjajú metódy, ako z nich vyrásť zuby pochádzajúce z moču. Nie je ich tam až tak veľa.

Ale vzhľadom na skutočnosť, že zub je potrebné pestovať iba raz a jeho životnosť je významná, je na to potrebných málo kmeňových buniek.

Video: Banka kmeňových buniek Pokrovsky

Banky na skladovanie biologického materiálu

Na uchovávanie vzoriek sú vytvorené špeciálne banky. V závislosti od účelu skladovania materiálu môžu byť vo vlastníctve štátu. Nazývajú sa aj registračné banky. Registrátori uchovávajú kmeňové bunky od nemenovaných darcov a môžu podľa vlastného uváženia poskytnúť materiál ktorejkoľvek lekárskej alebo výskumnej inštitúcii.

Existujú aj komerčné banky, ktoré zarábajú na skladovaní vzoriek z konkrétnych darcov. Iba ich majitelia ich môžu použiť na liečbu seba alebo blízkych príbuzných.

Ak hovoríme o dopyte po vzorkách, štatistiky sú nasledovné:

• v registračných bankách je dopyt po každej tisícej vzorke;
• materiál uložený v súkromných bankách sa používa ešte menej.

Nominálnu vzorku má však zmysel ponechať si v súkromnej banke. Existuje na to niekoľko dôvodov:

• darcovské vzorky stoja peniaze, niekedy veľa, a suma potrebná na kúpu vzorky a jej odoslanie na správnu kliniku je často mnohonásobne vyššia ako náklady na uskladnenie vlastnej vzorky na niekoľko desaťročí;
• nominálna vzorka sa môže použiť na liečbu krvných príbuzných;
• dá sa predpokladať, že v budúcnosti sa budú orgány a tkanivá obnovovať pomocou kmeňových buniek oveľa častejšie, ako sa to deje v našej dobe, a preto dopyt po nich bude len rásť.

Aplikácia v medicíne

V skutočnosti jediným smerom ich použitia, ktorý už bol skúmaný, je transplantácia kostnej drene ako štádium liečby leukémie a lymfómov. Niektoré štúdie o rekonštrukcii orgánov a tkanív pomocou kmeňových buniek už dospeli do štádia pokusov na ľuďoch, no o masovom zavedení do praxe lekárov sa zatiaľ nehovorí.

Na získanie nových tkanív z kmeňových buniek je zvyčajne potrebné vykonať nasledujúce manipulácie:

• zber materiálu;
• izolácia kmeňových buniek;
• pestovanie kmeňových buniek na živných substrátoch;
• vytvorenie podmienok pre transformáciu kmeňových buniek na špecializované;
• zníženie rizík spojených s možnosťou malígnej transformácie buniek odvodených z kmeňových buniek;
• transplantácia.

Kmeňové bunky sa izolujú z tkanív odobratých na experiment pomocou špeciálnych zariadení nazývaných separátory. Existujú tiež rôzne metódy precipitácia kmeňových buniek, ale ich účinnosť je do značnej miery daná kvalifikáciou a skúsenosťami personálu a hrozí aj bakteriálna, resp. plesňová infekcia vzorka.

Výsledné kmeňové bunky sa umiestnia do špeciálne pripraveného média, ktoré obsahuje lymfu alebo krvné sérum novonarodených teliat. Na živnom substráte sa mnohonásobne delia, ich počet sa niekoľkotisícnásobne zvyšuje. Vedci pred zavedením do tela usmerňujú ich diferenciáciu určitým smerom, napríklad prijímajú nervové bunky, bunky pečene alebo pankreasu, chrupavkovú platničku atď.

Práve v tomto štádiu existuje nebezpečenstvo ich degenerácie do nádoru. Aby sa tomu zabránilo, vyvíjajú sa špeciálne techniky, ktoré znižujú pravdepodobnosť rakovinovej degenerácie buniek.

Spôsoby zavádzania buniek do tela:

• zavedenie buniek do tkanív priamo v mieste, kde došlo k poraneniu alebo v dôsledku toho boli tkanivá poškodené patologický proces(choroby): zavedenie kmeňových buniek do oblasti krvácania v mozgu alebo na miesto poškodenia periférne nervy;
• zavedenie buniek do krvný obeh: takto sa podávajú kmeňové bunky pri liečbe leukémie.

Výhody a nevýhody používania kmeňových buniek na omladenie

Štúdium a využitie v médiách sa čoraz častejšie uvádza ako spôsob, ako dosiahnuť nesmrteľnosť alebo aspoň dlhovekosť. Už v 70. rokoch boli kmeňové bunky podávané ako omladzujúci prostriedok starším členom politbyra CPSU.

Teraz, keď sa objavilo množstvo súkromných biotechnologických výskumných centier, niektorí výskumníci začali vykonávať omladzujúce injekcie kmeňových buniek, ktoré boli predtým odobraté samotnému pacientovi.

Takýto postup je dosť nákladný, no jeho výsledok vám nikto nezaručí. Pri súhlase si klient musí byť vedomý, že sa zúčastňuje experimentu, keďže mnohé aspekty ich použitia ešte nie sú preštudované.

Video: Čo dokážu kmeňové bunky

Najbežnejšie typy postupov sú:

• zavedenie kmeňových buniek do dermis (postup trochu pripomína biorevitalizáciu);
• vyplnenie kožných defektov, pridanie objemu do tkanív (toto je skôr používanie výplní).

V druhom prípade sa používa vlastné tukové tkanivo pacienta a jeho kmeňové bunky v zmesi so stabilizovaným kyselina hyalurónová. Pokusy na zvieratách ukázali, že takýto koktail umožňuje viac tukové tkanivo, aby sa zakorenilo a udržalo objem po dlhú dobu.

Prvé pokusy sa uskutočnili na ľuďoch, ktorým boli touto metódou odstránené vrásky a mali zväčšené prsné žľazy. Zatiaľ však nie je dostatok údajov na to, aby to niektorý z lekárov zopakoval túto skúsenosť na svojho pacienta, čím mu poskytnete zaručený výsledok.