Стволовите клетки (SCs) са популация от клетки, които са оригиналните предшественици на всички останали. В образувания организъм те могат да се диференцират във всяка клетка на всеки орган; в ембриона те могат да образуват всяка от неговите клетки.
Назначението им по природа е регенерацията на тъканите и органите на тялото първоначално от раждането с различни наранявания. Те просто заместват увредените клетки, като ги обновяват и защитават. Просто казано, това са резервни части за тялото.
Как се образуват
Огромен брой всички клетки на възрастния организъм веднъж започват със сливането на мъжките и женските репродуктивни клетки по време на оплождането на яйцеклетката. Това сливане се нарича зигота. Всички последващи милиарди клетки възникват по време на неговото развитие. Зиготата съдържа целия геном на бъдещия човек и неговата схема за развитие в бъдеще.
Когато се появи, зиготата започва активно да се дели. Първо, в него се появяват клетки от специален вид: те са способни да предават само генетичниинформация за следващите поколения нови клетки. Тези популации са известните ембрионални стволови клетки, около които има толкова много вълнение.
В плода ESC, или по-скоро техният геном, все още са в нулевата точка. Но след включване на механизма на специализация, те могат да бъдат трансформирани във всякакви желани клетки. Ембрионалните стволови клетки се получават в ранен стадий на развиващия се ембрион, сега наречен бластоцист, на 4-5-ия ден от живота на зиготата, от вътрешната му клетъчна маса.
С развитието на ембриона влизат в действие механизмите на специализация, така наречените ембрионални индуктори. Самите те включват гените, необходими в момента, от които възникват различни семейства SCs и се очертават началото на бъдещите органи. Митозата продължава, потомците на тези клетки вече са специализирани, което се нарича комитация.
В същото време ембрионалните стволови клетки могат да се трансформират (прехвърлят) във всеки зародишен слой: екто-, мезо- и ендодерма. От тях впоследствие се развиват органите на плода. Това свойство на диференциация се нарича плурипотентност и е основната разлика между ESC.
SC класификация
Разделят се на 2 големи групи - ембрионални и соматични, получени от възрастен организъм. Въпросът как се получават и използват ембрионални стволови клетки е добре разбран.
3 избрани SC източници:
- Собствени стволови клетки или автоложни; най-често те съществуват в костния мозък, но могатсе получава от кожа, мастна тъкан, тъкани на някои органи и др.
- SC от плацентата, получена по време на раждане от кръв от пъпна връв.
- Фетални SCs, получени от тъкани след аборт. Следователно се разграничават също донорни (алогенни) и собствени (автоложни) SC. Независимо от произхода си, те имат специални свойства, които продължават да се изследват от учените. Например, те могат да останат жизнеспособни и да запазят всичките си свойства в продължение на десетилетия, ако се съхраняват правилно. Това е важно при вземане на СК от плацентата при раждане, което може да се счита за форма на здравно осигуряване и защита на новороденото в бъдеще. Те могат да се използват от този индивид, когато настъпи сериозно заболяване. В Япония, например, има цяла правителствена програма, която гарантира, че 100% от населението има IPS клетъчни банки.
Примери за употребата на SC в медицината
Стъпки на ембрионална трансплантация:
- 1970 - Извършени са първите автоложни SC трансплантации. Има доказателства, че в бившия CCCP „ваксинации за младежи“са били давани на застаряващи членове на Политбюро на КПСС няколко пъти годишно.
- 1988 - SCs са трансплантирани на момче с левкемия, което все още живее днес.
- 1992 - Професор Дейвид Харис създава SK банка, където първото му дете става първият клиент. Неговият SC беше замразен първи.
- 1996-2004 – Извършени са 392 трансплантации на собствени СК от костен мозък.
- 1997 - Донорски SCs бяха трансплантирани от плацентата на руски пациент с рак.
- 1998 - SCs са трансплантирани на момиче с невробластом (мозъчен тумор) - резултатът е положителен. Учените също са се научили как да отглеждат SC in vitro.
- 2000 - 1200 излъчвания.
- 2001 – разкрита е способността на костния мозък на възрастни хора да се трансформират в кардио- и миоцити.
- 2003 – получени са данни за запазване на всички биологични свойства на SC в течен азот за 15 години.
- 2004 – Колекциите на Световните банки на SK вече имат 400 000 проби.
ESC основни свойства
Примери за ембрионални стволови клетки могат да се считат за всякакви клетки от първичните слоеве в ембриона: това са миоцити, кръвни клетки, нерви и т.н. Човешките ESC са първите, изолирани през 1998 г. от американски учени Джеймс Томпсън и Джон Бекер. И през 1999 г. най-известното научно списание Science признава това откритие за третото по важност след откриването на двойната спирала на ДНК и декодирането на човешкия геном.
ESC имат способността постоянно да се обновяват, дори ако няма стимул за диференциране. Тоест те са много пластични и потенциалът им за развитие не е ограничен. Това ги прави толкова популярни в регенеративната медицина.
Така наречените растежни фактори могат да служат като стимул за тяхното развитие в други видове клетки, те са различни за всички клетки.
Днес ембрионалните стволови клетки са забранени от официалната медицина за използване като лечение.
Какво се използва днес
За лечение се използват само собствени SC от тъканите на възрастен организъм, по-честоВсичко това са клетки от червения костен мозък. Списъкът със заболявания включва заболявания на кръвта (левкемия), имунната система, в бъдеще - онкологични патологии, болест на Паркинсон, диабет тип 1, множествена склероза, миокарден инфаркт, инсулти, заболявания на гръбначния мозък, слепота.
Основният проблем винаги е бил и остава съвместимостта на SCs с телесните клетки, когато те се въвеждат в него, т.е. хистосъвместимост. Когато използвате натив SC, този проблем е много по-лесен за решаване.
Ето защо на въпроса кои стволови клетки е за предпочитане да се използват - ембрионални или стволови тъкани, отговорът е недвусмислен: само тъкан. Всеки орган има специални ниши в тъканите, където SCs се съхраняват и консумират при необходимост. Перспективите за СК са огромни, защото учените се надяват да създадат от тях необходимите тъкани и органи вместо донорски, според индикациите.
Начална история
През 1908 г. Александър Максимов (1874-1928), професор по хистология във Военномедицинската академия в Санкт Петербург, докато изучава кръвните клетки, забелязва, че те се актуализират постоянно и сравнително бързо.
A. А. Максимов предположи, че не става въпрос само за делене на клетките, иначе костният мозък ще бъде по-голям от самия човек. Тогава той нарече този предшественик на всички елементи на кръвния ствол. Името обяснява същността на явлението: в червения костен мозък се полагат специални клетки, чиято задача е само в митозата. В същото време се появяват 2 нови клетки: едната става кръв, а втората отива в резерв - развива се и отново се дели, отново клетката отива в резерв и т.н. със същия резултат.
Тези постоянно делящи се клетки изграждат багажника от негоклонките се движат настрани - това са нови появяващи се професионални кръвни клетки. Този процес е непрекъснат и възлиза на милиарди клетки всеки ден. Сред тях има групи от всички кръвни елементи - левкоцити и еритроцити, лимфоцити и др.
Впоследствие Максимов говори със своята теория на конгрес на хематолозите в Берлин. Това беше началото на историята на развитието на СК. Клетъчната биология се превръща в отделна наука едва в края на 20-ти век.
През 60-те години на миналия век SC започва да се използва за лечение на левкемия. Те също са открити в кожата и мастната тъкан.
Отличителни характеристики на SK
Обещаващите идеи не изключват съществуването на подводни рифове, когато се прилагат на практика. Големият проблем е, че дейността на SC им позволява да се разделят в неограничени количества и става трудно да се контролират. Освен това обикновените клетки са ограничени в деленето от броя на циклите (лимитът на Хейфлик). Това се дължи на структурата на хромозомите.
Когато се достигне ограничението, клетката вече не се дели, което означава, че не се размножава. За клетките тази граница се различава в зависимост от техния тип: за фиброзна тъкан е 50 деления, за кръвна SC - 100.
На второ място, SCs не узряват по едно и също време, така че всяка тъкан има различни SCs на различни етапи на съзряване. Колкото по-нормална е зрелостта на една клетка, толкова по-малко тя има свойствата да се преквалифицира в друга клетка. С други думи, геномът, заложен за всички клетки, е сходен, но режимът на работа е различен. Частично зрели SCs, които, когато са стимулирани, могат да узреят иразграничете, това са взривове.
В ЦНС това са невробласти, в скелета - остеобласти, в кожата - дерматобласти и т.н. Стимулът за съзряване е външни или вътрешни причини.
Не всички клетки в тялото имат тази способност, това зависи от степента на тяхната диференциация. Силно диференцираните клетки (кардиомиоцити, неврони) никога не могат да произведат свой собствен вид, поради което казват, че нервните клетки не се възстановяват. А слабо диференцираните са способни на митоза, например кръв, черен дроб, костна тъкан.
Ембрионалните стволови (ES) клетки се различават от другите SCs по това, че за тях няма ограничение на Hayflick. ESC се делят безкрайно, т.е. те всъщност са безсмъртни (безсмъртни). Това е вторият им имот. Това свойство на ESC вдъхнови учените, изглежда, да бъдат използвани в тялото за предотвратяване на стареенето.
И така, защо използването на ембрионални стволови клетки не отиде по този път и не беше замразено? Нито една клетка не е гарантирана срещу генетични сривове и мутации и когато се появят, те ще се предават по-нататък и ще се натрупват. Не трябва да забравяме, че човешките ембрионални стволови клетки винаги са носители на чужда генетична информация (чужда ДНК), така че самите те могат да предизвикат мутагенен ефект. Ето защо използването на техния SC става най-оптималното и безопасно. Но възниква друг проблем. В организма на възрастен организъм има много малко SC и са трудни за извличане - 1 клетка на 100 хил. Но въпреки тези проблеми, те се извличат и автоложните SCs често се използват при лечението на ССЗ, ендокринопатии,жлъчни патологии, дерматози, заболявания на опорно-двигателния апарат, стомашно-чревния тракт, белите дробове.
Още за ESC подводните рифове
След получаване на ембрионални стволови клетки, те трябва да бъдат насочени в правилната посока, т.е. управлявайте ги. Да, те практически могат да пресъздадат всеки орган. Но проблемът с избора на правилната комбинация от индуктори не е решен днес.
Използването на ембрионални стволови клетки на практика отначало е било повсеместно, но безкрайността на деленето на такива клетки ги прави неконтролируеми и ги прави свързани с туморни клетки (теорията на Конхайм). Ето още едно обяснение за замразяването на ESC.
Подмладяване с ESC
Човек губи своя SC с напредване на възрастта, броят им непрекъснато пада, казано просто. Дори до 20-годишна възраст са малко, след 40 години въобще няма. Ето защо, когато през 1998 г. американците изолират ESC за първи път и след това ги клонират, клетъчната биология получава мощен тласък в своето развитие.
Имаше надежда за излекуване на онези болести, които винаги са се смятали за нелечими. Втората линия е подмладяване с ембрионални стволови клетки чрез инжектиране. Но нямаше пробив в това отношение, тъй като все още не е известно какво точно правят SC, след като са били въведени в нов организъм. Те или стимулират старата клетка, или я заместват напълно - заемат нейното място и активно работят. Едва когато се установи точният механизъм на поведението на НК, ще може да се говори за пробив. Днес се изисква голямо внимание при избора на такъв метод на лечение.
ESC и подмладяване в Русия
В Русия все още не са въведени ограничения за използването на ESC. Тук терапията с ембрионални стволови клетки за подмладяване не се извършва от сериозни изследователски институти, а само от обикновени салони за красота.
И още нещо: ако на Запад тестването на действието на ESC се извършва в лаборатории върху опитни животни, то в Русия новите технологии се тестват върху хора от същите домашни салони за красота. Книжки с всякакви обещания за вечна младост море. Изчислението е правилно: за тези, които имат много пари и възможности, започва да изглежда, че нищо не е невъзможно.
Лечение с ембрионални стволови клетки под формата на минимален курс на подмладяване е само 4 инжекции и се оценява на 15 хиляди евро. И въпреки разбирането, че човек не трябва сляпо да се доверява на технологии, които не са научно потвърдени, много обществени личности надделяват над желанието да изглеждат по-млади и по-привлекателни, човек започва да бяга пред локомотива. Освен това пред очите на тези, на които това помогна. Има такива късметлии - Буйнов, Лещенко, Ротару.
Но има много повече нещастници: Дмитрий Хворостовски, Жана Фриске, Александър Абдулов, Олег Янковски, Валентина Толкунова, Анна Самохина, Наталия Гундарева, Любов Полищук, Виктор Янукович - списъкът продължава. Това са жертви на клетъчната терапия. Това, което стана общо за всички тях, беше, че малко преди да се влоши състоянието им, те сякаш процъфтяват и стават по-млади, а след това бързо умират. Защо се случва това, никой не може да отговори. Да, приКогато ESC навлизат в стареещото тяло, те насърчават клетките да се делят активно, човекът сякаш става по-млад. Но това винаги е стрес за възрастен организъм и може да се развие всяка патология. Следователно никоя клиника не може да даде никакви гаранции за последствията от такова подмладяване.
