Зміст
- Стовбурові клітини: визначення
- Ембріональні стовбурові клітини
- Соматичні (для дорослих) стовбурові клітини
- Функція соматичних стовбурових клітин
- Гематопоетичні соматичні стовбурові клітини
- Мезенхімальні соматичні стовбурові клітини
- Нейроматичні соматичні стовбурові клітини
- Епітеліальні соматичні стовбурові клітини
- Індуковані плюрипотентні стовбурові клітини
- Класифікація стовбурових клітин
- Ранні дослідження стовбурових клітин
- Переваги досліджень стовбурових клітин
- Застосування досліджень стовбурових клітин
- Ризики терапії стовбуровими клітинами
Складне тіло людини складається з соматичних (тілесних) клітин і репродуктивних клітин (гамет). Всі клітини людського організму походять з однієї заплідненої яєчної клітини, відомої як зигота. Потім зигота ділиться на бластоцисту, що складається з ембріональних стовбурових клітин, які дають більше 200 спеціалізованих типів клітин, згідно з даними Міжнародного товариства досліджень стовбурових клітин.
Соматичні стовбурові клітини, які також називаються стовбуровими клітинами дорослих, формуються під час внутрішньоутробного розвитку та залишаються протягом усього життєвого періоду, щоб допомогти відновити клітини.
Стовбурові клітини: визначення
Інші назви стовбурових клітин, які є більш точними, - це ембріональні стовбурові клітини, стовбурові клітини дорослої людини або індуковані плюрипотентні стовбурові клітини, залежно від відповідної типології клітин. Стовбурові клітини здатні перетворюватися на багато інших типів клітин, що представляє величезний інтерес для дослідників у галузі регенеративної медицини.
Стовбурові клітини мають особливі характеристики, що відрізняють їх від звичайних, звичайних клітин, таких як нервові клітини, кісткові клітини та клітини крові:
Ембріональні стовбурові клітини
Ембріональні стовбурові клітини людини отримують з яйцеклітини, що розвивається, на стадії бластоцисти, приблизно через п’ять днів після запліднення. Ембріональні стовбурові клітини недиференційовані і можуть ділитися нескінченно або диференціюватися на спеціалізовані клітини в лабораторії.
Ембріональні стовбурові клітини можуть бути генетично або хімічно запрограмовані для вирощування органів та шкіри для пересадки та трансплантатів.
Соматичні (для дорослих) стовбурові клітини
Ембріональні стовбурові клітини швидко диференціюються в соматичні стовбурові клітини під час розвитку плода. Невеликі кількості соматичних стовбурових клітин залишаються в організмі нескінченно, але вони змінюються протягом життя.
Соматичні стовбурові клітини допомагають організму зробити внутрішній ремонт і регулювати гомеостаз. Клітини-попередники є посередницьким етапом між роздільною стовбуровою клітиною та більш спеціалізованою клітиною.
На відміну від універсальних ембріональних стовбурових клітин, соматичні стовбурові клітини мають обмежену здатність до диференціювання. Сучасні дослідження свідчать, що стовбурові клітини дорослих диференціюються в клітини лише для конкретного типу тканини, де вони мешкають.
Наприклад, соматичні стовбурові клітини м'язової тканини можуть диференціюватися на різні типи м'язових клітин, але вони не можуть породжувати нервові клітини. Однак, зараз ведуться дослідження, які можуть доповнити це припущення, повідомляє Медичний центр університету Небраски.
Функція соматичних стовбурових клітин
Соматичні (дорослі) стовбурові клітини можуть нескінченно продукувати більше дочірніх клітин або спеціалізуватися на певних типах клітин, таких як еритроцити та еритроцити. Сторонні клітини дорослих здатні оновлюватися навіть після періодів бездіяльності, коли необхідний ремонт або заміна клітин.
Наприклад, соматичні стовбурові клітини серця та підшлункової залози починають діяти за певних умов, коли вказані ремонтні роботи. Однак у кишечнику та кістковому мозку стовбурові клітини постійно працюють, оновлюючись.
Гематопоетичні соматичні стовбурові клітини
Гематопоетичні стовбурові клітини (HSC) - це кровотворні клітини, що знаходяться в кістковому мозку та в циркулюючої крові. Незрілі клітини можуть стати еритроцитами, тромбоцитами та лейкоцитами. Трансплантовані клітини HSC в кістковий мозок від відповідних донорів допомогли безлічі пацієнтів з діагнозом порушення крові та раку, як лейкемія.
Автологічна трансплантація власних ГСК пацієнта - ще одна поширена терапевтична процедура, яка принесла користь пацієнтам, зменшивши ризик відторгнення трансплантата.
Мезенхімальні соматичні стовбурові клітини
Джерела людських мезенхімальних стовбурових клітин (ГМСК) включають підтримуючу та сполучну тканину навколо органів тіла. Ці стовбурові клітини диференціюються на мезодермальні клітини, такі як хрящі, кісткові клітини, м’язові клітини та жирові клітини.
Дослідження стовбурових клітин щодо використання hMSC може призвести до посиленого лікування пошкоджених кісток та хрящів.
Нейроматичні соматичні стовбурові клітини
Нейронні стовбурові клітини (НСК) породжують нейрони та гліальні клітини. НСК виявляються в мозку та центральній нервовій системі.
Проводяться багатообіцяючі клінічні випробування для дослідження терапії стовбуровими клітинами NCS як лікування травм спинного мозку, інсульту та аміотрофічного бічного склерозу (ALS).
Епітеліальні соматичні стовбурові клітини
Епітеліальні стовбурові клітини знаходяться в шарах шкіри, легенів і в епітеліальному шарі кишечника. Ці стовбурові клітини постійно оновлюються і реагують на травми або пошкодження клітин.
Медичне застосування епітеліальних стовбурових клітин включає, наприклад, створення шкірних трансплантатів для допомоги жертвам нещасних випадків та опіку.
Індуковані плюрипотентні стовбурові клітини
У 2007 році дослідники виявили, як генетично перепрограмувати стовбурові клітини дорослих, щоб діяти більше, як ембріональні стовбурові клітини. Відомі як індуковані плюрипотентні стовбурові клітини (iPSC), цими інженерними клітинами можна керувати, щоб певними способами діяти в лабораторних культурах.
Наприклад, соматична клітина, така як клітина шкіри, може стимулюватися, щоб породити зовсім інший тип клітин. Поле все ще дуже нове, і багато чого невідомо про механізми процесу.
Класифікація стовбурових клітин
Стовбурові клітини класифікуються за їх потужністю, що дає змогу породити більш спеціалізовані типи клітин. Ембріональні стовбурові клітини є вигідними в дослідженні через їх непорушений стан та високу потенцію до диференціювання. Одноклітинна зигота називається тотипотентною, оскільки вона може утворювати загальний живий організм разом із плацентарними клітинами та тканиною.
Клітини ембріональних стебел класифікуються як плюрипотентні; вони утворюють соматичні клітини, але не плацентарні клітини. Клітини шнура крові та стовбурові клітини дорослих є багатопотужними. Їх здатність спеціалізуватися на різних типах більш обмежена, ніж ембріональні стовбурові клітини.
Ранні дослідження стовбурових клітин
Інтерес до досліджень стовбурових клітин зумовлений прагненням знайти нові способи відновлення пошкоджених клітин у шкірній тканині та внутрішніх органах, що мають важливе значення для виживання.
У 1981 році наукові дослідники вперше виділили ембріональні стовбурові клітини від ембріонів мишей, повідомляє Національний інститут здоров'я. До 1998 року вчені дізналися, як виводити людські стовбурові клітини з яєць людини, створених in vitro в клініках народжуваності, які більше не потрібні і були передані на дослідження. Лінії стовбурових клітин вирощуються та діляться між вченими.
У 1948 році вперше були використані соматичні стовбурові клітини для отримання клітин крові. Клітини кісткового мозку дорослих використовували для трансплантації стовбурових клітин у 1968 році. З того часу терапія стовбуровими клітинами застосовується для успішного лікування багатьох типів порушень крові. Можливі нескінченні терапевтичні можливості за допомогою стовбурових клітин, але багато з них все ще відносно неперевірені щодо безпеки та ефективності.
Переваги досліджень стовбурових клітин
Вчені використовують індуковані плюрипотентні лінії стовбурових клітин для дослідження нормального та аномального поділу клітин, включаючи рак та утворення пухлини. Глибше розуміння того, як виникає захворювання, може призвести до більш ефективних заходів профілактики та лікування.
Тканини, що утворюються в лабораторії зі стовбурових клітин, можуть допомогти випробувати нові методи лікування лікарськими засобами та зменшити тестування на тварин. Тисячам людей, які страждають на захворювання, пов'язані з кров'ю, такі як лейкемія та анемія, було надано допомогу за допомогою терапії стовбуровими клітинами.
Застосування досліджень стовбурових клітин
Дослідження стовбурових клітин - це поле, що швидко розвивається, і незабаром очікуються нові прориви. Оскільки стовбурові клітини знаходяться в дуже багатьох частинах тіла, вони можуть стати ключем до з'ясування причини кількох захворювань.
Терапія гематопоетичними стовбуровими клітинами, як трансплантація кісткового мозку, широко застосовується. Медичні спільноти також приймають деякі види прищеплення шкіри та лікування стовбуровими клітинами травм рогівки.
Ризики терапії стовбуровими клітинами
Громадськість повинна насторожено ставитися до завищених претензій та дезінформації щодо терапії стовбуровими клітинами, згідно з даними Міжнародного товариства досліджень стовбурових клітин. Пацієнти з серйозними медичними станами можуть бути особливо вразливими до клініки, яка намагається запропонувати миттєве лікування.
Веб-сайт США з питань контролю за продуктами харчування та лікарськими препаратами попереджає споживачів про те, що вони ставлять під загрозу здоров’я, довіряючи клінікам, які пропонують лікування, не затверджене FDA. На сьогоднішній день лише певні продукти, виготовлені із стволових клітин крові, що утворюються в пуповинній крові, затверджені FDA для специфічного лікування.