Стволовые клетки и их применение в медицине

структуры, напоминающие островки Лангерганса. Не исключено, что в

далекой перспективе  они станут незаменимы для лечения  диабета. 

Выделение и культура in vitro 

    Стволовые клетки были выделены при анализе  тератокарциномы. В

1964 году исследователи  показали, что клетки тератокарциномы остаются

недифференцированными в культуре клеток. Такие стволовые клетки

называют эмбриональными клетками карциномы. Исследователи  показали,

что первичные  эмбриональные зародышевые клетки могут размножаться в

культуре клетоки могут образовывать разные типы клеток.

    Эмбриональные стволовые клетки были выделены из мышиных

эмбрионов в 1981 году Мартином Эвансом и Мэтью  Кауфманом, а также

независимо от них Гэйлом Мартином. Прорыв в исследовании

эмбриональных стволовых клеток человека произошел  в ноябре 1998 года в

группе Джеймса  Томсона в Университете Висконсина. Ученые выделили

такие клетки из бластоцист.

    23 января 2009 года началась первая  фаза клинических испытаний по

трансплантации  популяции человеческих эмбриональных  стволовых клеток

пациентам с  травмами спинного мозга. Данное исследование было основано

на результатах, полученных группой Ханса Кейрстеда с соавт. в

университете города Иривн, Калифорния, США, финансируемых

    Корпорацией Geron (Menlo Park, Калифорния, США). Результаты данного

эксперимента  показали улучшение локомоторной проводимости у крыс с

травмами спинного мозга. На седьмой день после трансплантации,

эмбриональные стволовые клетки человека дифференцировались в

олигодендроциты 

Индуцированные  эмбриональные стволовые  клетки 

    Индуцированные  плюрипотентные эмбриональные стволовые клетки

(induced pluripotent stem cells, iPSC или iPS) удалось получить из клеток

различных тканей (в первую очередь фибробластов) с помощью их

перепрограммирования  методами генетической инженерии.

В ранних работах  iPS пытались получить путём слияния "взрослых"

клеток с ЭСК. В 2006г были получены iPS из сперматогониев мышей и

людей.

    В 2008г были разработаны методы перепрограммирования клеток путем

введения в  них "эмбриональных" генов (в первую очередь генов

транскрипционных  факторов Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc и Nanog) с помощью

аденовирусов  и других векторов" При этом выяснилось, что 

10

перепрограммирование  может индуцироваться временной  экспрессией

введённых генов, без их встраивания в геном  клеток. Перепрограммирование

клеток с целью  превращения их в iPS было признано журналом Science

главным научным  прорывом 2008г.

    В 2009 году была опубликована работа, в  которой с помощью метода

тетраплоидной комплементации впервые было показано, что iPS могут

давать полноценный  организм, в том числе и его  клетки зародышевого пути.

iPS, полученные из фибробластов кожи мышей с помощью трансформации с

использованием  ретровирусного вектора, в некотором проценте случаев дали

здоровых взрослых мышей, которые были способны нормально

размножаться. Таким  образом, впервые были получены клонированные

животные без  примеси генетического материала  яйцеклеток (при

стандартной процедуре  клонирования митохондриальная ДНК передается

потомству от яйцеклетки реципиента).

    Можно надеяться, что теперь для получения  плюрипотентных клеток не

придется использовать человеческие эмбрионы, что снимает  многие

этические проблемы, связанные с практическим применением

эмбриональных стволовых клеток. 

Лечение стволовыми клетками 

    Смысл лечения стволовыми клетками в том, что весь потенциал для

здоровой и  продожительной жизни в нашем организме заложен с самого

начала. Наш организм содержит особые клетки, которые постоянно

возвращают нас  к норме - это и есть стволовые  клетки. С возрастом

стволовые клетки становятся не так активны, поэтому имеет смысл вводить

их в организм дополнительно, чтобы сохранить  молодость и здоровье.

    Основные  направления в лечении стволовыми клетками сегодня:

• Ишемические заболевания, ишемия конечностей, ишемия мозга,

сердца,

• Болезнь Рейно, синдром Рейно
• Невралгии
• Системная красная волчанка
• Травмы, последствия травм и ожогов
• Последствия инсультов, профилактика инсультов
• Инфаркты, их профилактика, лечение последствий инфарктов
• Псориаз, дерматиты, другие поражения кожи
• Болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера
• ДЦП, нервно-мышечные заболевания, мышечная дистрофия Дюшенна
• Артриты, артрозы, остеохондрозы, коксартрозы
• Аутоиммунные заболевания, болезнь Крона, миастении
• Диабет 2 типа, последствия диабета
• Глазные болезни

11

    Лечение стволовыми клетками сейчас применяется  при самых

различных заболеваниях: нервной системы, включая инсульт, травмы

позвоночника  и головного мозга, сердечно-сосудистых, в том числе и при

инфаркте миокарда. Лечение стволовыми клетками применяется при диабете,

гипертиреозе  и других нарушениях эндокринной  системы, применяется при

различных воспалительных заболеваниях.

    Стволовые клетки восстанавливают иммунитет, улучшают структуру

кожи, восстанавливают  суставные хрящи, усиливают потенцию.

Универсальный механизм действия стволовых клеток лежит в основе

лечения многих нарушений функционирования организма.

Сбором, хранением  и лечением стволовыми клетками занимаются банки

стволовых клеток и пуповинной крови, клиники, медицинские  центры.

Стволовые клетки используются и в косметических  целях. Однако столь

популярный препарат стволамин в косметологии уже не используется,

потому что  в его составе нет стволовых  клеток. 

Заболевания, не поддающиеся лечению стволовыми клетками 

    Наряду  с заболеваниями, применение стволовых  клеток в лечении

которых оказывается  весьма успешным, существует список болезней, лечить

которые стволовыми клетками ученые на данный момент не научились.

Впрочем, никто  не гарантирует, что в ближайшем  будущем этого не

произойдет, поэтому  надежда на излечение все же остается.

    Вот список заболеваний, при которых  стволовые клетки остаются

неэффективны:

• Диабет 1 типа
• Рак, онкология
• Катаракта
• Глаукома
• Менопауза

 

Заключение 

    Британские  ученые начинают проект по созданию "синтетической"

крови из стволовых  клеток - ее можно будет производить  в неограниченных

количествах, без привлечения доноров. Как надеются специалисты, первое

переливание можно  будет осуществить уже через  три года, пишет газета The

Independent.

    В дорогостоящем проекте примут участие  Национальная система

здравоохранения, шотландская Национальная служба переливания  крови и

Wellcome Trust - крупнейший благотворительный фонд по поддержке

медицинских исследований. Как сообщает издание, официальный  анонс

проекта появится в ближайшую неделю.

12

    Для получения синтетической крови  планируется использовать

стволовые клетки эмбрионов, способные дать кровь  универсальной группы,

подходящей для переливания любому человеку. Лишь 7% доноров обладают

такой кровью, но в лабораторных условиях из стволовых  клеток ее можно

будет получать сколько угодно - подобные клетки могут  делиться без

ограничений.

    Плюсы проекта очевидны. Синтетическая  кровь будет легко доступна,

она поможет  спасти множество жизней: например, на войне, где запасы

обычной донорской  крови быстро заканчиваются. Кроме  того, синтетическая

кровь будет  безопасна при переливании - через  нее нельзя будет заразиться

каким-либо вирусом.

    В то же время, получение крови из человеческих эмбрионов создает

неразрешимый  этический вопрос: можно ли уничтожать эмбрионы для

получения стволовых  клеток. Теоретически, один эмбрион  сможет

обеспечить кровью всю страну.

За пределами  Великобритании ученые также занимаются разработкой

синтетической крови - подобные проекты существуют в Швеции, Франции и

в Австралии, сообщает Newsru. В прошлом году сотрудники американской

компании Advanced Cell Technology объявили, что им удалось получить

миллиарды функционирующих  красных кровяных телец из стволовых

клеток.

    Американское  исследование, однако, застопорилось  из-за проблем с

финансированием: во время президентства Джорджа  Буша государству было

запрещено выделять деньги на проекты, связанные со стволовыми клетками.

В марте, однако, президент Барак Обама снял данный запрет.

Но, по моему  мнению, все трудности будут преодолены и лечение

стволовыми клетками сложных заболеваний, уносящих сегодня  тысячи

человеческих  жизней, будет успешным во все мире и в России в том числе. 

Источники информации

журнал «Природа», 2008, № 6

www.km.ru

www.innovationblog.ru

www.news.gala.net

www.gizmod.ru 
 
 
 
 
 
 
 
 

13