Що таке стволові клітини. Стовбурові клітини людини: застосування в сучасній медицині

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

Історична довідка

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

Що таке стовбурові клітини і навіщо вони потрібні

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

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

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

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

Суть лікування

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

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

Різновиди стовбурових клітин

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

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

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

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

Міфи та реальність

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

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

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

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

Ціна запитання

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

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

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

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

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

У той же час ряд компаній, що займаються організацією лікування стовбуровими клітинами в Німеччині, наводить дані, згідно з якими повний курслікування обійдеться пацієнтові в 9000-15000 $.

Застосування стовбурових клітин

Для лікування анемії у 1988 році у Франції були вперше застосовані стовбурові клітини. Високоефективне лікування стовбуровими клітинами пухлин, інсультів, інфарктів, травм, опіків змусило створювати в розвинених країнах спеціальні установи (банки) для зберігання заморожених стовбурових клітин протягом тривалого часу.

У такий комерційний іменний банк крові вже сьогодні можливо, на замовлення родичів, помістити пуповинну кров дитини, щоб у разі її травми, хвороби була можливість використовувати власні стовбурові клітини.

Пересадка внутрішніх органіввідновлює здоров'я людини лише в тому випадку, якщо вона проведена вчасно, і не відбулося відторгнення органу імунною системою пацієнта. Приблизно 75% пацієнтів, які потребують пересадки органів, гине під час очікування. Стовбурові клітини можуть стати ідеальним джерелом запасних частин для людини.

Вже сьогодні - спектр застосування стовбурових клітин у лікуванні самих важких захворюваньдуже широкий.

Відновлення нервових клітин дозволяє відновити капілярний кровообігі викликати зростання капілярної мережіна місці поразки. Для лікування ушкодженого спинного мозкувикористовують введення нервових стовбурових клітин, або чисті культури, які потім перетворяться на місці в нервові клітини.

Деякі форми лейкозів у дітей стали виліковними завдяки досягненням біомедицини. Трансплантація гемопоетичних стовбурових клітин застосовується в сучасній гематології, а трансплантація стовбурових клітин кісткового мозку – у широкій клініці.

Винятково складні у лікуванні системні захворювання, спричинені порушенням функцій імунної системи: артрити, розсіяний склероз, червоний вовчак, хвороба Крона. Гемопоетичні стовбурові клітини застосовні і при лікуванні цих захворювань. клінічний досвіду застосуванні нейтральних стовбурових клітин під час лікування хвороби Паркінсона. Результати перевершують будь-які очікування.

Мезинхімальні (стромальні) стовбурові клітини вже використовують в ортопедичній клініці кілька останніх років. З їх допомогою відновлюють зруйновані суглобові хрящі, кісткові дефекти після переломів Крім того, ці ж клітини останні два-три роки використовують методом прямого введення в клініці відновлення серцевого м'яза після інфаркту.

З кожним днем ​​поповнюється список хвороб, що піддаються лікуванню стовбуровими клітинами. І це дає надію на життя невиліковним хворим.

стовбурова клітина ендокринологія інфаркт

Застосування стовбурових клітин у медицині

Майбутнє клітинної терапії та трансплантології, а, можливо, і медицини в цілому пов'язане використанням стовбурових клітин, що застосовуються з метою заміщення структурної та функціональної недостатностірізних органів. Використання ЕСК у клітинній терапії багатьох захворювань перешкоджає низку проблем:

технічні труднощі у отриманні чистої лінії людських ЕСК;

брак інформації про індукцію їх диференціювання in vitro;

наявність низки біоетичних питань, що виникають при використанні ЕСК, отриманих з ембріональної тканини. У ряді країн прийнято заборонні обмеження на використання в дослідницькій роботі ембріональної тканини людини.

існування ризику канцерогенезу. Ін'єкція ЕСК мишам може формувати пухлини, які називають тератомами.

імунологічні проблеми відторгнення.

У Останнім часому літературі приділяється чимало уваги РСК, які знайдено майже переважають у всіх органах. Основні переваги РЗК полягають у тому, що вони можуть бути використані при необхідності як аутогенний клітинний матеріал. Тому не виникає проблем імунологічного відторгнення, а також етичних перешкод для їх використання. Недоліки та проблеми при використанні

РЗК для клітинної терапії пов'язані з тим, що ще недостатньо вивчені фактори їх диференціювання in vitro, їх важко отримати в достатню кількістьдля розвитку клінічного ефектупісля трансплантації. Крім того, з віком їх кількість та терапевтичний потенціал зменшуються. Хоча про застосування СК у різних областяхмедицини накопичені численні експериментальні дані, але клінічні дослідженнязнаходяться в основному ще на стадії апробації та вимагають аналізу та вдосконалення.

Велику увагу ряд дослідників приділяють використанню в медицині СК кісткового мозку: кровотворних та стромальних клітин.

Вирощуючи стромальні стовбурові клітини (ССК) та отримуючи досить великі їх кількості, можна задавати напрямок їх диференціювання. Ці клітини здатні диференціюватися в клітини хрящової, кісткової, м'язової, жирової тканин, тканини печінки та шкіри. У найближче десятиліття цей напрямок медичної наукиможе стати основою для терапії найбільш поширених захворювань серцево-судинної та центральної нервової системи, опорно-рухового апарату.

Застосування СК у кардіології.

В останні роки зроблено декілька ключових відкриттів, пов'язаних із застосуванням СК у кардіології. D. Ortic та співавт. викликали у мишей ушкодження кардіоміоцитів шляхом перев'язування лівої головної коронарної артерії. Потім тваринам вводили в уражену стінку лівого шлуночка кістковомозкові СК, які викликали утворення кардіоміоцитів, ендотелію та гладком'язових клітин. кровоносних судин. В результаті вдавалося досягти утворення нового міокарда, включаючи коронарні артерії, артеріоли та капіляри.

Через 9 днів після початку замісної клітинної терапії новостворений міокард займав 68% пошкодженої території лівого шлуночка. Таким чином, вдалося замінити «відмерлий» міокард живою тканиною, що активно функціонує. Встановлено, що введення СК у зону ушкодження серцевого м'яза (зону інфаркту) усуває явища постінфарктної серцевої недостатності в експериментальних тварин. Так, стромальні клітини, введені свиням з експериментальним інфарктом, вже за вісім тижнів повністю перетворюються на клітини серцевого м'яза, відновлюючи її функціональні властивості.

За даними Американського кардіологічного товариства за 2000 рік у щурів зі штучно викликаним інфарктом 90% СК, введених в ділянку серця, трансформується у клітини серцевого м'яза. У культурі людські кровотворні СК, подібно до мишачих СК, диференціюються в різноманітні типи клітин, включаючи кардіоміоцити.

Першим клінічним застосуваннямСК для лікування інфаркту називають дослідження, розпочате у Франції у 2000 р.: при операції на відкритому серцівводили вирощені в культурі аутологічні скелетні міобласти (понад 30 ін'єкцій) у зону інфаркту та периінфарктну зону. У цьому дослідженні отримано віддалені результати(Рік для першого хворого): збільшення фракції викиду та покращення симптоматики. В. Strauer із співавт. на 6-й день після розвитку гострого трансмурального інфаркту трансплантували хворому на СК кісткового мозку в оклюзовану коронарну артерію. Через 10 тижнів після трансплантації СК зона інфаркту зменшилась із 24,6% до 15,7% поверхні лівого шлуночка. Серцевий індексі ударний об'єм зріс на 20-30%, кінцевий діастолічний об'єм при навантаженні знизився на 30%.

Польські клініцисти трансплантували СК 10 хворим гострим інфарктомміокарда. Автори констатують безпеку процедури та зазначають, що через 5 місяців після інфаркту міокарда у всіх хворих спостерігали збільшення фракції викиду лівого шлуночка. Автори підкреслюють, що представлені матеріали є недостатніми для оцінки ефективності та стосуються лише переносимості запропонованого методу лікування.

Застосування СК у неврології та нейрохірургії.

Тривалий час домінувало уявлення у тому, що нервові клітини у мозку дорослої особини не діляться. І лише останні кілька років доведено, що СК дорослого мозку можуть формувати три основних типи клітин - астроцити, олигодендроциты і нейрони. Велике значеннянадають СК (зокрема, стромальним) при лікуванні різних нейродегенеративних та неврологічних захворювань: хвороби Паркінсона, хвороби Альцгеймера, хореї Гентінгтона, мозочкових атаксій, розсіяного склерозу та ін. Хвороба Паркінсона викликається прогресуючою дегенерацією та втратою допамін-продукуючих нейронів (ДП – нейронів), що призводить до розвитку тремору, ригідності та гіпокінезії. У кількох лабораторіях з успіхом застосовують методи, що індукують диференціювання ЕСК у клітини з багатьма властивостями ДП – нейронів. Після трансплантації СК, що диференціюються в ДП - нейрони, в головному мозку щурів з моделлю хвороби Паркінсона спостерігалася реіннервація головного мозку з вивільненням допаміну та покращенням моторної функції.

G. Steinberg та співавт. з відділу нейрохірургії Стенфордського університету у щурів з моделлю мозкового інсульту вивчали виживання, міграцію, диференціювання та функціональні властивості людських зародкових нервових СК, які вводять тварин у три різних дільницьтіла, що відрізняються на відстані від ураженої ділянки кори головного мозку. Через 5 тижнів після введення СК спостерігали міграцію клітин у ділянку пошкодження та їх диференціювання до нейронів. Результати цього дослідження свідчать про потенційну можливість використання СК у лікуванні мозкового інсульту.

У роботах (Інституту біології гена РАН, Інститут біології розвитку РАН, Інститут акушерства, гінекології та перинатології РАМН) виділено регіональні нейтральні стовбурові клітини плоду людини, дана їх докладна імуногістохімічна характеристика, у тому числі на проточному флюориметрі. У дослідах з трансплантацією стовбурових нейральних клітин людини в мозок щурів була показана їхня приживлюваність, міграція на досить великі відстані та здатність до диференціювання. Остання в значною міроювизначається мікрооточенням, яке потрапляє трансплантат. Так, при трансплантації нейральних стовбурових клітин людини, в ту область мозочка щура, де розташовані клітини Пуркіньє, вони диференціюються у напрямку саме цього типу клітин, про що свідчить синтез у них білка калбіндину, специфічного продукту клітин Пуркіньє.

Застосування СК у ендокринології.

Регіональні СК існують у підшлунковій залозі в панкреатичних протоках та острівцях Лангерганса. У кількох останніх повідомленнях вказується, що СК, що експресують нестин (який зазвичай розглядається як маркер нервових клітин), можуть генерувати всі типи острівцевих клітин.

Нині є кілька підходів до створення клону інсулін - продукуючих клітин. Як вихідний матеріал використовують виділені з людського трупа або отримані при біопсії підшлункової залози клітини і прогеніторні клітини з панкреатичних проток.

Найбільш перспективним для отримання інсулін-продукуючих клітин вважають використання ембріональних клітин.

Іспанські дослідники за допомогою генної інженеріїотримали інсулін-продукуючі клітини, які трансплантували мишам з діабетом. Через 24 години вміст глюкози у мишей знизився до норми. Через 4 тижні у 60% мишей рівень глікемії залишався нормальним, що свідчило про приживлення трансплантованих клітин. Більше того, клітини, які продукують інсулін, виявлені у цих тварин у селезінці та печінці. Однак проблема полягає в тому, що поки що вдається отримати дуже невелику кількість інсулін - продукуючих клонів.

Російськими біологами (Інституту біології гена РАН, Харківський інститут кріобіології та фірма Вірола) розроблено методику індукції в культурі стовбурових стромальних клітин диференціювання у напрямку клітин, подібних до клітин острівців Лангерганса, що синтезують інсулін. Синтез цього білка був продемонстрований за допомогою сучасних методівмолекулярної біології та цитології.

Цікаво, що ці клітини формують у культурі структури, що нагадують острівці Лангерганса. Вони можуть бути використані для лікування діабету.

Застосування СК у гепатології.

Багато досліджень присвячено вивченню природи СК, які можуть відновлювати печінку дорослих ссавців. Роботи, виконані на гризунах, свідчать про те, що СК кісткового мозку можуть перебувати в печінці після її пошкодження та виявляють пластичність, перетворюючись на гепатоцити. Е. Lagasse та співавт. вводили мишам з моделлю печінкової недостатностінефракціоновані мишачі КСК. Введення цих клітин сприяло відновленню показників печінкових функцій та збільшенню виживання.

Застосування СК у гематології.

Одна з популяцій кістково-мозкових стовбурових клітин - КСК відповідальні за продукцію всіх типів клітин крові. Ці клітини вивчаю більше 50 років. До перших захворювань, при яких стали використовувати з лікувальною метоюКСК відносяться, гемобластози, гострі лейкози, хронічний мієлолейкоз, мієломна хворобата ін.

При перерахованих захворюваннях пухлинні гемопоетичні клітини руйнуються за допомогою великих дозхіміотерапії або загального опроміненняз подальшим відновленням нормального гемопоезу шляхом трансплантації алогенних КСК.

Застосування СК для лікування аутоімунних хвороб.

За аналогією з лікуванням гемобластозів вивчають можливість використання КСК при деяких аутоімунних захворюваннях- системний червоний вовчак, синдром С'єгрена, ревматоїдний артрит, цукровому діабеті типу 1 та розсіяному склерозі

При перерахованих захворюваннях у хворих збиралися та заморожувалися КСК, потім пацієнти отримували високодозовану хіміо-радіотерапію, після чого проводилася ауготрансплантація раніше заморожених КСК. Після зазначеної процедури протягом 3років спостерігали 7 хворих. Протягом всього періоду спостереження у хворих були відсутні активні прояви хвороби, і вони не потребували імуносупресивної підтримуючої терапії.

Надзвичайно перспективним є створення кріобанку СК людини та організація відповідної донорської служби.

Основним завданням кріобанку СК людини є: обробка (зменшення обсягу зразка, що заморожується), видалення не визначальних подальше застосування клітинних елементів, змішування скриоконсервантом і тривале, практично необмежене у часі, зберігання раніше заготовлених СК незалежно від джерела їх отримання.

Найбільш реальне на сьогодні і практично необмежене джерело СК – пуповинна кров.

Існують кріобанки СК із зразками для кожної дитини, що народилася, зібраними з її пуповини та замороженими. При захворюванні (онкологічних, порушеннях імунної системи, захворюваннях крові, м'язів, шкіри тощо) людина може скористатися трансплантацією власних СК, яка включить механізми самовідновлення пошкоджених органів та систем. Сьогодні у світі є кілька десятків таких офіційно зареєстрованих кріобанків, приблизно половина з них у США

Підсумовуючи представлені дані про роль СК в організмі людини, методи їх виділення та використання, можна зробити висновок, що вивчення СК в будь-якому аспекті є вкрай актуальним науковою проблемою, Рішення якої здатне зробити якісний прорив у медицині.

Оновити клітинний складпошкодженого органу без оперативного втручаннявирішити найскладніші завдання, Які раніше були під силу тільки органної трансплантації – ці завдання вирішуються сьогодні за допомогою стовбурових клітин.

Для пацієнтів – це шанс отримати нове життя. Важливим тут є те, що технологія застосування стовбурових клітин є практично для кожного пацієнта і дає воістину дивовижний результат, розширюючи можливості трансплантації.

Стовбурові клітини здатні перетворюватися, залежно від оточення, на клітини тканин різних органів. Одна стовбурова клітинадає безліч активних, функціональних нащадків.

Дослідження генетичних модифікацій стовбурових клітин проводять у всьому світі, інтенсивно досліджуються методи їх нарощування.

Існує безліч хвороб, які практично не лікуються або їх лікування неефективне медикаментозним способом. Саме такі хвороби стали об'єктом найпильнішої уваги дослідників.

Стовбурові клітини, регенерація, відновлення тканин. Від Адама до атома

Що таке – стовбурові клітини?

При заплідненні яйцеклітини одна зигота (запліднена клітина) ділиться і дає початок клітинам, головним завданням яких є передача генетичної інформації наступним поколінням клітин.

Ці клітини ще не мають своєї спеціалізації, механізми такої спеціалізації ще не включені і саме тому такі ембріональні стовбурові клітини дають можливість використовувати їх для створення будь-яких органів.

Стовбурові клітини є у кожного з нас. Їх виявили спочатку у тканинах кісткового мозку. Найлегше стовбурові клітини виявити та виділити у молодих людей, дітей. Але й у людей старшого віку вони є, щоправда, у набагато меншій кількості.

Порівняйте: у людини у віці 60 - 70 років на п'ять - вісім мільйонів клітин є тільки одна стовбурова, а у ембріона - одна стовбурова клітина на десять тисяч.

Можливості стовбурових клітин дорослого організму – Сергій Кисельов

У чому секрет стовбурових клітин?

Секрет стовбурових клітин у тому, що, будучи самі незрілими клітинами, можуть перетворюватися на клітину будь-якого органа.

Як тільки стовбурові клітини організму отримують сигнал про пошкодження тканин, будь-яких органів, вони прямують у осередок ураження. Там вони перетворюються саме на ті клітини тканин людини або її органів, які потребують захисту.

Стовбурові клітини можуть перетворитися і стати будь-якими клітинами: печінковими, нервовими, гладком'язовими, слизовими. Така стимуляція організму призводить до того, що він сам починає активно регенерувати свої тканини та органи.

Доросла людина має зовсім невеликий запас стовбурових клітин. Тому, чим більший вік людини, тим складнішим і з більшими ускладненнями йде процес регенерації та відновлення організму після ушкоджень або під час хвороби. Особливо якщо пошкодження організму великі.

Організм не може самостійно відновлювати втрачені стовбурові клітини. Розвиток у галузі сучасної медицини сьогодні дозволяють вводити стовбурові клітини в організм і, головне, спрямовувати їх у потрібному напрямку. Таким чином, вперше з'являється можливість лікування таких небезпечних захворюваньяк цироз, діабет, інсульт.

Гаряєв, Петро Петрович - Як керувати стовбуровими клітинами

Джерела стовбурових клітин

Джерелом стовбурових клітин в організмі є кістковий мозок, насамперед. Деяка, але зовсім невелика, їхня кількість міститься в інших тканинах та органах людини, у периферичній крові. Багато стовбурових клітин містить кров з пупкової вениновонароджених.

Пуповинна кров як джерело стовбурових клітин має ряд безперечних переваг.

Насамперед, її зібрати набагато легше і безболісніше, ніж периферичну кров. Така кров дає генетично ідеальні стовбурові клітини у разі потреби її використання близькими родичами – матір'ю та дитиною, братами та сестрами.

При проведенні трансплантації імунна система, новостворена з донорських стовбурових клітин, починає боротися з імунною системою пацієнта. Це дуже небезпечно життя хворого. Стан людини буває в таких випадках вкрай важким, смертельних наслідків. Використання пуповинної кровіпри трансплантації значно знижує такі ускладнення.

Крім того, існують ще ряд безперечних переваг використання пуповинної крові.

1. Це інфекційна безпека реципієнта. Від донора через пуповинну кров не передаються інфекційні захворювання(цитомегаловірус та інші).
2. Якщо її зібрали в момент народження людини, то вона зможе її використовувати будь-якої миті для відновлення здоров'я.
3. Використання крові з пупкової вени новонароджених не викликає етичних проблемтому що вона утилізується.

Застосування стовбурових клітин

Для лікування анемії у 1988 році у Франції були вперше застосовані стовбурові клітини.

Високоефективне лікування стовбуровими клітинами пухлин, інсультів, інфарктів, травм, опіків змусило створювати в розвинених країнах спеціальні установи (банки) для зберігання заморожених стовбурових клітин протягом тривалого часу.

У такий комерційний іменний банк крові вже сьогодні можливо, на замовлення родичів, помістити пуповинну кров дитини, щоб у разі її травми, хвороби була можливість використовувати власні стовбурові клітини.

Пересадка внутрішніх органів відновлює здоров'я людини лише в тому випадку, якщо вона проведена вчасно, і не відбулося відторгнення органу імунною системою пацієнта.

Приблизно 75% пацієнтів, які потребують пересадки органів, гине під час очікування. Стовбурові клітини можуть стати ідеальним джерелом запасних частин для людини.

Вже сьогодні – спектр застосування стовбурових клітин у лікуванні найважчих захворювань дуже широкий.

Відновлення нервових клітин дозволяє відновити капілярний кровообіг і викликати зростання капілярної мережі дома ураження. Для лікування пошкодженого спинного мозку використовують введення нервових стовбурових клітин або чисті культури, які потім перетворяться на місці в нервові клітини.

Деякі форми лейкозів у дітей стали виліковними завдяки досягненням біомедицини. Трансплантація гемопоетичних стовбурових клітин застосовується у сучасній гематології, а трансплантація стовбурових клітин кісткового мозку – у широкій клініці.

Винятково складні в лікуванні системні захворювання, спричинені порушенням функцій імунної системи: артрити, розсіяний склероз, червоний вовчак, хвороба Крона. Гемопоетичні стовбурові клітини застосовні і при лікуванні цих захворювань

Є практичний клінічний досвід застосування нейральних стовбурових клітин при лікуванні хвороби Паркінсона. Результати перевершують будь-які очікування.

Мезинхімальні (стромальні) стовбурові клітини вже використовують у ортопедичній клініці кілька останніх років. З їхньою допомогою відновлюють зруйновані суглобові хрящі, кісткові дефекти після переломів.

Крім того, ці ж клітини останні два-три роки використовують методом прямого введення в клініці відновлення серцевого м'яза після інфаркту.

З кожним днем ​​поповнюється список хвороб, що піддаються лікуванню стовбуровими клітинами. І це дає надію на життя невиліковним хворим.

Список захворювань, при лікуванні яких використовуються стовбурові клітини

Доброякісні захворювання:

• адренолейкодистрофія;
• анемія Фанконі;
• остеопороз;
• хвороба Гюнтера;
• синдром Харлера;
• таласемія;
• ідіопатична апластична анемія;
• розсіяний склероз;
• синдром Леш-Ніхана;
• амегакаріоцитозна тромбоцитопенія;
• синдром Костмана;
• вовчак;
• резистентний ювенільний артрит;
• імунодефіцитні стани;
• хвороба Крона;
• синдром Бара;
• колагенози.

Злоякісні захворювання:

• неходжкінська лімфома;
• мієлодиспластичний синдром;
• лейкемія;
• рак молочних залоз;
• нейробластома.

Чудеса медичної та естетичної косметології

Бажання людини виглядати молодим, підтягнутим протягом десятків років зумовлене сучасним темпом життя. Чи можливо у п'ятдесят років виглядати так само добре, як у сорок?

Медична косметика при застосуванні сучасних біотехнологій дає таку можливість. Сьогодні можливо значно покращити тургор, еластичність шкіри, позбавити людину екзем і дерматитів.

Стовбурові клітини, які вводять під час мезотерапії, усувають шкірну пігментацію, рубці, наслідки впливу хімічних речовин, лазер. Зникають зморшки, плями після акне, покращуються тонус шкіри.

Крім того, за допомогою мезотерапії вирішуються проблеми волосся, нігтів. Вони купують здоровий вигляд, відновлюється їхнє зростання.

Однак, використовуючи високоефективні косметологічні препарати, слід остерігатися шахраїв, які рекламують препарати, які нібито містять стовбурові клітини.

Вартість лікування стовбуровими клітинами

Лікування стовбуровими клітинами проводиться у багатьох країнах, у Росії зокрема. Тут вона коливається від 240 000 до 350 000 рублів.

Високу ціну виправдовують високотехнологічним процесом вирощування стовбурових клітин.

У медичних центрахза таку вартість пацієнту вводять сто мільйонів клітин на курс. Якщо людина більш ніж зрілого віку– можливе запровадження такої кількості за одну процедуру.

У вартість процедур, як правило, не входять маніпуляції з отримання стовбурових клітин. При введенні стовбурових клітин під час операції – доведеться заплатити окремо за цей вид медичних послуг.

Мезотерапія сьогодні доступніша. Для охочих отримати яскраво виражений косметичний ефект приблизна вартістьоднієї процедури обійдеться у Росії від 15 000 до 30 000 рублів. Загалом на курс їх треба зробити від п'яти до десяти.

Попереджений значить озброєний

Усвідомлюючи блискуче майбутнє застосування нових медичних технологійПроте хотілося б застерегти від зайвого оптимізму і нагадати про наступне:

1. Стовбурові клітини є незвичайним лікарським засобом, дію якого важко усунути. Справа в тому, що стовбурові клітини, на відміну від інших ліків, не виводяться з нього так само як звичні лікарські засоби. Вони містять живі клітини, та його поведінка який завжди буває передбачувано. У разі заподіяння шкоди організму пацієнта лікарям неможливо зупинити процес;
2. Вчені-медики сподіваються, що побічні ефекти при лікуванні стовбуровими клітинами будуть мінімальними. Але не можна навіть припускати, що побічного ефектупри лікуванні нічого очікувати. Як будь-які ліки, навіть аспірин, стовбурові клітини у своєму застосуванні мають обмеження та побічні ефекти;
3. Клінічні випробування у провідних медичних центрах підтвердили лише те, що трансплантація кісткового мозку поки що є єдиним методом клітинної терапії;
4. Застосування стовбурових клітин не є панацеєю для лікування абсолютно всіх хвороб, хоча й справді мають великий потенціал у лікуванні багатьох травм, опіків, пошкоджень та захворювань;
5. Навіть якщо багато хто відомі люди, спортсмени, політики застосовують лікування стовбуровими клітинами, це не означає, що такий метод лікування підійдевсім. Необхідно довіряти лікарям-практикам.

Безсмертя можливе?

Безсмертя людини можливе – у цьому нас переконують здобутки сучасної медицини.

Фантастичні ідеї щодо синтезу людських органіввже перетворюються на реальність найближчого майбутнього. Мине десяток років і штучні нирки, серце, печінка стануть доступні кожній людині. Прості уколи відновлять шкіру, омолодять. Головним заслуга в цьому належатиме стовбуровим клітинам.

Сьогодні про стовбурові клітини чули, напевно, всі. Але навколо цієї теми ходить стільки домислів та чуток, що дуже важко відокремити правду від небилиць. Спробуємо розібратися, чим нам можуть допомогти стовбурові клітини і навіщо їх зберігати.

Що таке стовбурові клітини?

Стовбурові клітини - це попередниці клітин, з яких формуються всі органи та тканини людини. Коли відбувається зачаття, то протягом першого місяця жива грудочка - ембріон - складається тільки зі стовбурових клітин. Вони найсильніші, але використовувати їх не можна – така заборона накладена урядами всіх країн світу.

Стовбурові клітини в невеликих кількостях містяться в кістковому мозку та жировій тканині людини. Причому з віком їхня кількість зменшується, а якість погіршується. Вчені навчилися виділяти такі клітини з кісткового мозку та використовувати для лікування хвороб. Але оптимальне джерело стовбурових клітин – це кров, яка перебуває у плаценті та пуповині новонародженого. Саме в ній концентрація стволових клітин максимальна.

Як отримують стовбурові клітини?

Стовбурові клітини можна виділити з кісткового мозку людини та збільшити їх кількість – відкультивувати. А можна отримати їх з пуповинної крові або пупкового канатика, причому така можливість є лише у момент народження дитини.

Як це відбувається? Як тільки малюк народився і його відділи від пуповини, лікар, який приймає пологи, вставляє в пуповинну вену голку, і звідти самопливом у пакет зі спеціальною речовиною проти згортання крові виходить від 50 до 250 мл крові, яка на 3-5 % складається з потужних і сильних стовбурових клітин. Після того, як відійшов слід, акушерка відрізає 10-20 см пупкового канатика і поміщає його в спеціальне укладання, яка доставляється в лабораторію банку стовбурових клітин

Як бачите, процедура забору стовбурових клітин пуповинної крові та пупкового канатика абсолютно безболісна та абсолютно безпечна як для мами, так і для малюка. Її можна проводити як за природних пологах, і при кесаревому перерізі.

Потім протягом 4-6 годин біоматеріали доставляють до лабораторії. Тут їх обробляють, заморожують та поміщають на зберігання. Стовбурові клітини пуповинної крові або пупкового канатика, заморожені з дотриманням певних умов, можуть зберігатися при вкрай низьких температурахдесятки років.

Навіщо потрібно зберігати стовбурові клітини?

Сьогодні медицина багато вміє, але є хвороби, перед якими традиційні методилікування позначаються безсилими. І тоді можуть допомогти стовбурові клітини. У багатьох випадках вони сприяють відновленню крові, кісткового мозку, регенерації тканин після ран та опіків. А при захворюваннях імунної системи та крові трансплантація стовбурових клітин – єдиний радикальний методтерапії.

Одна з проблем даного методу - підбір стовбурових клітин, які відповідають конкретному пацієнтові. При іменному зберіганні всі заготовлені стовбурові клітини пуповинної крові будуть рідними для вашої дитини та ідеально їй підійдуть. А стовбурові клітини пупкового канатика можна використовуватиме терапії всієї родини.

При яких захворюваннях можуть допомогти стовбурові клітини?

На сьогоднішній день стовбурові клітини десятки років у всьому світі використовуються в комплексної терапії онкологічних захворюванькрові, імунодефіцитів різної етіології

Застосування стовбурових клітин дало позитивні результатипри лікуванні інсультів, інфарктів, цукрового діабету 1 типу та нарощуванні хрящової тканини.

Список налічує понад 80 захворювань. До найважчих і найпоширеніших можна віднести:

• хвороби крові (лейкоз) та злоякісні утворення;
• цукровий діабет;
• захворювання серця;
• інсульт та пошкодження головного мозку;
• м'язові дистрофії;
• хвороба Паркінсона;
• хвороба Альцгеймера;
• розсіяний склероз;
• ушкодження хребта;
• бічний аміотрофічний склероз;
• системний червоний вовчак;
• аутоімунні захворювання;
• дитячий церебральний параліч;
• хронічні гепатити та цирози печінки.

Чим займаються банки стовбурових клітин?

Банки стовбурових клітин обробляють і зберігають зразки, що містять стовбурові клітини. Зберігання стовбурових клітин може бути громадським та іменним. Зразками з громадського регістру може скористатися будь-хто, хто потребує стовбурових клітин. При іменному зберіганні стволовими клітинами розпоряджаються їх власники. Так, стовбурові клітини, виділені з крові пуповини чи пупкового канатика, належать батькам дитини. Але в цьому випадку вони оплачують послуги з їхнього взяття, обробки та зберігання.

Чим слід керуватися при виборі банку стовбурових клітин:

✓ Скільки років існує банк?

Чим більше років банку, тим більшу гарантію стабільності ви отримуєте, тим більший у співробітників банку досвід із виділення, заготівлі та зберігання стовбурових клітин.

✓ Чи банк має ліцензію?

Банк обов'язково повинен мати ліцензію на паркан, транспортування та зберігання стовбурових клітин, видану комітетом з охорони здоров'я.

✓ На базі якої установи знаходиться банк?

Перевагою для банку є його перебування на базі медичної установи чи науково-дослідного інституту. По-перше, тому що у лікарнях існує автономна система електропостачання. По-друге, тут вже створено умови, необхідних роботи з біологічним матеріалом.

Банк, як і будь-який медичний заклад, повинен мати цілодобову охорону, адже в банку знаходяться дорогоцінні зразки стовбурових клітин, багато унікального. медичного обладнаннята бази даних.

✓ Яким обладнанням оснащені його лабораторії та сховища?

На сьогоднішній день існують 3 апарати, на яких можуть бути виділені стовбурові клітини: подвійна центрифуга (напівавтоматизований апарат), апарати Sepax (Швейцарія) та Macopress (Франція).

Наявність даних апаратів є обов'язковою для успішної роботибанку.

✓ Чи існує у банку система автоматичного контролю кріосховищ?

Кріосховище банку має бути оснащене системою IT-моніторингу кріодьюарів, у яких зберігаються зразки стовбурових клітин. У будь-який момент часу співробітники банку можуть перевірити температуру зберігання зразка та заповнення кріодьюару. А також отримати звіт про зберігання зразка за будь-який проміжок часу та зберегти на сервері для архіву.

✓ Чи банк має власну кур'єрську службу?

Для оперативного забору пуповинної крові з пологового будинку та якнайшвидшого виділеннязразка стовбурових клітин без втрати їх життєздатності, банк повинен мати кур'єрську службу, співробітники якої будь-якої миті можуть забрати зразок крові з пологового будинку та доставити до банку.

✓ Чи проводить банк наукові дослідженняу галузі клітинних технологій?

Дуже важливо, щоб на базі банку було організовано ще й наукова робота, а також здійснювалося співробітництво з провідними НДІ та медичними установамиміста.

✓ Чи має цей банк досвід успішного застосування стовбурових клітин пуповинної крові?

Не зайвим буде запитати у бака статистику затребуваності зразків та досвід застосування стовбурових клітин для лікування пацієнтів із різними захворюваннями.

Історична довідка

Термін «стволова клітина» було введено в науковий побут російським гістологом Олександром Максимовим (-). Він постулював існування стовбурової кровотворної клітини. На засіданні Товариства Гематологів у Берліні 1 червня 1909 року він ввів поняття «Stammzelle», маючи на увазі під цим визначенням лімфоцит у ширшому значенні цього слова, як клітину, здатну бути стовбуровою у сучасному розумінні цього слова.

У шістдесяті роки XX століття Тіл і Маккулох, а також Меткаф та його співробітники показали, що внутрішньовенне введеннякістковомозкові клітини від здорової сінгенної до летально опроміненої миші призводить до утворення колоній з клітин всіх напрямків гемопоетичної диференціювання в селезінці. З розробкою клонального методу виявлення клітин попередників in-vitro, про колонієутворюючих одиниць (КОЕ), стало можливим простежити за диференціюванням всіх мієлоїдних паростків.

Фріденштейн А. Я. та його співробітники вперше показали, що в кістковому мозку, крім гемопоетичних, є стромальні стовбурові клітини, які при культивуванні формували колонії фібробластноподібних клітин. Пересадка таких колоній під капсулу нирки миші в дифузійній камері призводила до формування кісткової або адипозної тканини.

Стовбурові клітини розмножуються шляхом поділу, як і всі інші клітини. Відмінність стовбурових клітин у тому, що можуть ділитися необмежено, а зрілі клітини зазвичай мають обмежену кількість циклів поділу.

ДНК у всіх клітинах одного організму (крім статевих), у тому числі і стовбурових, однакова. Клітини різних органів і тканин, наприклад, клітини кістки та нервові клітини, розрізняються тільки тим, які гени у них включені, а які вимкнені, тобто регулюванням експресії генів, наприклад, шляхом метилювання ДНК. Фактично, з усвідомленням існування зрілих і незрілих клітин виявили новий рівень управління клітинами. Тобто геном у всіх клітин ідентичний, але режим роботи, в якому він знаходиться - різний.

У різних органахі тканинах дорослого організму існують частково дозрілі стовбурові клітини, готові швидко дозріти і перетворитися на клітини потрібного типу. Вони називаються бластними клітинами. Наприклад, клітини мозку, що частково дозріли, - це нейробласти, кістки - остеобласти і так далі. Диференціювання можуть запускати як внутрішні причини, і зовнішні. Будь-яка клітина реагує на зовнішні подразники, у тому числі й спеціальні сигнали цитокіни . Наприклад, є сигнал (речовина), що є ознакою перенаселеності. Якщо клітин стає дуже багато, цей сигнал стримує поділ. У відповідь сигнали клітина може регулювати експресію генів.

Характеристики ембріональних стовбурових клітин

1. Тотипотентність - здатність утворювати будь-яку з приблизно 350 типів клітин організму (у ссавців);
2. Хоумінг – здатність стовбурових клітин, при введенні їх в організм, знаходити зону пошкодження та фіксуватися там, виконуючи втрачену функцію;
3. Чинники, які визначають унікальність стовбурових клітин, перебувають над ядрі , а цитоплазмі . Це надлишок мРНК всіх 3 тисяч генів, які відповідають за ранній розвитокзародка;
4. Тіломірна активність.

При кожній реплікації частина теломера втрачається (ліміт Хейфліка або біогодинник). У стовбурових, статевих та пухлинних клітинахє тіломірна активність, кінці їх хромосом надбудовуються, тобто ці клітини здатні проходити потенційно нескінченну кількість клітинних поділів, вони безсмертні.

• Стовбурових клітин у нашому організмі дуже мало:
  • у ембріона - 1 клітка на 10 тисяч,
  • у людини у 60-80 років – 1 клітина на 5-8 мільйонів.

• Мало хто знає, що стовбурові клітини мають іншу назву, їх ще називають камбіальні клітини або клітини камбію (від пізньолат. cambium - обмін, зміна).

Див. також

Примітки

Посилання

• Що таке стовбурові клітини, Корочкін Л. І., журнал «Природа», 2005 № 6.

Wikimedia Foundation. 2010 .

Дивитись що таке "Стовбурова клітина" в інших словниках:

доросла стовбурова клітина- Стовбурова клітина, виділена або походить з тканини кісткового мозку дорослої особи Тематики біотехнології EN adult stem cell …

перша стовбурова клітина- Стовбурова клітина кісткового мозку ембріона, з якої згодом розвиватимуться клітини імунної системи організму. Довідник технічного перекладача

поліпотентна стовбурова клітина- Стовбурова клітина, здатна перетворюватися на кілька видів клітин організму. Довідник технічного перекладача

гематопоетична стовбурова клітина- Клітина попередник клітин крові Тематики біотехнології EN hematopoietic stem cell … Довідник технічного перекладача

тотипотентна стовбурова клітина- Клітина, здатна сформувати будь-яку тканину. Довідник технічного перекладача

мезенхімна стовбурова клітина- - Тематики біотехнології EN mesenchymal stem cell … Довідник технічного перекладача

мезенхімна стовбурова клітина дорослого організму- - Тематики біотехнології EN mesenchymal adult stem cell … Довідник технічного перекладача