Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Україна: крок вперед або вбік?

I. Вступ


Стовбурові клітини мають чудову можливість розвиватися в різні типи клітин організму. Вони є своєрідною системою ремонту тканин тіла. Теоретично, вони можуть продовжувати ділитися тривалий час і заміщати інші клітки організму протягом усього життя людини або тварини.

При діленні стовбурної клітини кожна нова клітина має дві можливості - або далі залишатися стовбуровою, або стати клітиною зі спеціалізованими функціями, наприклад м'язовою клітиною, клітиною крові чи нервовою клітиною.

Дослідження стовбурових клітин розширює наші знання про те, як цілий організм розвивається лише з одної клітини, і як нові, здорові клітини, вже в дорослому організмі, замінюють пошкодженні. Вивчення властивостей стовбурових клітин розкриває широкі можливості для майбутнього застосування клітинної терапії в лікуванні різних важких захворювань.

Дослідження стовбурових клітини, як і багато інших напрямків стрімкого наукового пошуку, ставить нові питання ще частіше, ніж дає відповіді на попередні.

Ця стаття підготовлена на основі інформації Американського Національного Інституту Здоров’я (National Institute of Health) (http://stemcells.nih.gov/info/basics/) для того, щоб дати читачам інформацію і спробувати відповісти на такі запитання: Що таке стовбурові клітини? Які типи стовбурових клітин існують і звідки вони беруться? Які є перспективи для нових методів лікування з застосуванням стовбурових клітин? Які дослідження потрібно ще провести для того, щоб такі методі лікування стали реальністю?

A. Що таке стовбурові клітини і чому вони є важливими?
Стовбурові клітини мають дві важливі риси, які відрізняють їх від інших типів клітин. По-перше, вони є неспеціалізованими клітинами, і самі себе поновлюють протягом тривалого часу шляхом клітинного поділу. По-друге, при певних фізіологічних чи експериментальних умовах, вони можуть перетворюватися в спеціалізовані клітини, такі, наприклад, як скоротливі клітини серцевого м'язу, чи клітини підшлункової залози, які продукують інсулін.

Науковці переважно працюють з двома типами стовбурових клітин тварини чи людини: ембріональними стовбуровими клітинами та дорослими стовбуровими клітинами, які мають різні функції та характеристики.


Науковці знайшли спосіб отримувати стовбурові клітини з ранніх ембріонів мишей вже понад 20 років тому. Багаторічні дослідження біології мишачих стовбурових клітин підштовхнули в 1998 році до винаходу, як ізолювати стовбурові клітини з людського ембріону і вирощувати ці клітини в лабораторії. Ці клітини називаються людські ембріональні стовбурові клітини.

Для цих досліджень використовують створені invitro (в пробірці) в процесі штучного запліднення ембріони, які вже не потрібні для лікування безпліддя, і які, за згодою донора, передаються для наукових досліджень.

Стовбурові клітини є важливими для живих організмів з багатьох причин. У 3-5 денного ембріона, який називається бластоциста, зі стовбурових клітин розвиваються різні спеціалізовані типи клітин, з яких потім формуються серце, легені, шкіра та інші тканини. В деяких тканинах дорослого організму, наприклад? в кістковому мозку, м'язах та головному мозку ізольована популяція дорослих стовбурових клітин створює нові клітини, які замінюють спрацьовані або втрачені через пошкодження чи травму клітини.

Науковці припускають, що в недалекому майбутньому стовбурові клітини будуть основою для лікування таких захворювань, як хвороба Паркінсона, діабет чи хвороби серця. Проводять дослідження стовбурових клітини в лабораторних умовах для вивчення їх основних властивостей, та їх відмінностей від спеціалізованих типів клітин.

Детальне вивчення стовбурових клітин дасть можливість застосовувати ці клітини не лише для розвитку методів клітинної терапії, але і для вивчення дії нових ліків та вивчення механізмів виникнення вад розвитку людини.

Проте, як вже вказувалося раніше, людські ембріональні клітини вивчаються лише з 1998 року. Для того, щоб якнайшвидше розробити нові методи лікування, науковці інтенсивно вивчають фундаментальні властивості стовбурових клітин, найважливішими з яких є:

1. дізнатися як стовбурові клітини залишаються неспеціалізованими та відновлюють самі себе протягом багатьох років;

2. визначити сигнали, які вказують клітині стати спеціалізованою.

Підводячи підсумки досягнень біології в XX столітті, журнал Science поставив отримання перших ліній ембріональних стовбурових клітин людини на третє місце після відкриття структури ДНК і розшифровки генома людини.У 1985 році кореянці Хванг Мі Сун було 17 років, коли через травму спинного мозку її ноги повністю паралізувало. Восени 2004-го лікарі клініки університету міста Ханванг під керівництвом професора Кім Джей Міна ввели в її спинний мозок стовбурові клітини, виділені з пуповинної крові. Через місяць на прес-конференції в Сеулі Хванг зробила кілька кроків. Результат лікування відразу ж охрестили дивом, незважаючи на те, що професор Кім просив журналістів бути стриманішими: гарантувати стійке поліпшення і відсутність ускладнень у майбутньому було ще рано. І все ж слова «маленький крок для однієї людини - гігантський стрибок для всього людства» до цього випадку підходять не менше, ніж до першої висадки на Місяць.

Пересадку кісткового мозку давним-давно застосовують при захворюваннях кровотворної системи і при променевій хворобі. Зараз стало зрозуміло, що головний сенс цього методу полягає в тому, що хворому пересаджують не просто донорський орган, а постійне джерело запчастин: у кістковому мозку особливо багато стовбурових клітин - більше, ніж у будь-якій іншій тканині дорослого організму.

Цей же метод - пересадку кісткового мозку від батьків - у середині 1990-х вперше застосували для лікування дітей з тяжким вродженим порушенням формування кісток, викликаним мутацією в гені, відповідальному за синтез колагену - білка сполучної тканини. На той час було відомо, що стовбурові клітини кісткового мозку здатні перетворюватися в багато клітини, в тому числі і остеоцити, з яких утворюються кістки. Не було тільки відпрацьованих методик їх виділення і розмноження.

Перший дослід лікування людини за допомогою його власних стовбурових клітин вдалося провести лише в 1994 році. Клітини, виділені з кісткового мозку пацієнта, розмножили в культурі і ввели в його ж колінний суглоб, зруйнований дегенеративним артритом. Клітини-універсали прижилися на новому місці, почали розмножуватися, перетворюватися на клітини хрящової тканини і відновлювати суглоб. А «великий вибух» в клітинній терапії почався в 1999 році, коли в США, в лабораторіях Джеймса Томпсона і Джона Герхарта, навчилися вирощувати культури стовбурових клітин, отриманих із зародка людини.

Зараз буквально кожного дня з'являються нові повідомлення про успішне застосування клітинної терапії для лікування все нових хвороб. Методики, відпрацьовані на тваринах, все сміливіше використовують для лікування людей, у тому числі у випадках, які до недавнього часу були безнадійними.

З будь-якої клітини зародка на ранніх стадіях розвитку, як гілка зі стовбура, може вирости будь-який з приблизно 350 типів клітин, які складають тканини нашого організму. Велика частина «дорослих» клітин не тільки ні в що не перетворюється, але й не можуть ділитися. Звичайні клітини живуть від кількох місяців до кількох років чи десятиліть, після чого мирно вмирають. Така природна смерть клітини називається апоптозом.

Оновлення тканин в нормі відбувається за рахунок регіональних, спеціалізованих стовбурових клітин. Вони можуть ділитися і утворювати один або кілька типів клітин тієї тканини, в якій знаходяться, і здатні переміщатися на кілька сантиметрів, розштовхуючи навколишні клітини.

При травмі або порушенні кровопостачання відбувається некроз - насильницька смерть клітин. Речовини, що виділяються при цьому, стимулюють поділ стовбурових клітин, але місцевих ресурсів на ремонт ушкодження може не вистачити. Замість повноцінних клітин тієї ж тканини діру заповнює сполучна тканина (її клітини - фібробласти - саме на такий випадок добре зберігають здатність ділитися), і на місці загиблих клітин утворюється рубець. Те ж відбувається при сильному отруєнні (клітини печінки, не впоравшись із знешкодженням отрути, гинуть і заміщуються клітинами жирової і сполучної тканини) і в інших випадках.

Центральним складом запчастин у дорослому організмі служать стовбурові клітини кісткового мозку. При їхньому розподілі половина дочірніх клітин залишається на місці і зберігає таку ж, як у клітин зародка, здатність перетворюватися в спеціалізовані клітини різних тканин. Друга частина клітин переміщається зі струменем крові по всьому організму. Там, де все гаразд, вони не затримуються. Сигналом до початку ремонтних робіт є речовини, які виділяють клітини, що гинуть. У відповідь на хімічні крики про допомогу стовбурові клітини протискуються крізь стінки капілярів і переміщуються в той бік, де більша концентрація сигнальних речовин.

Потрапивши на місце аварії, стовбурові клітини за складом оболонок визначають, які клітини їх оточують. Під впливом отриманої інформації їх хромосоми перебудовуються. Вимикаються одні гени, починають працювати інші, змінюється склад білків, і в результаті стовбурові клітини перетворюються в клітини навколишнього тканини.

Загоєння травм та відновлення після хвороб у дітей відбувається набагато краще, ніж у дорослих і тим більше у людей похилого віку. У кістковому мозку новонародженого одна універсальна стовбурова клітина припадає на 10 тисяч спеціалізованих, з яких утворюються тільки клітини крові. Років до п'ятнадцяти одна універсальна клітина припадає на сто тисяч кровотворних, до п'ятдесяти - одна на півмільйона, до сімдесяти - одна на мільйон. Спеціалізованих стовбурових клітин, в тому числі і кровотворних, з віком теж стає все менше, і їх активність падає. Так що до того часу, коли ремонт організму потрібен все частіше, запчастин в ньому вже не вистачає навіть на те, щоб просто підтримувати його на ходу, а тим більше - на капітальний ремонт.

При інфаркті, інсульті, важких переломах і далі за медичним словником від абсцесу до виразки, резервів організму вистачить у кращому випадку на те, щоб сяк-так залатати поломку, але працювати як новенький постраждалий орган не буде вже ніколи. А якщо додатково до наявних ввести у вену або безпосередньо в місце пошкодження десяток-другий мільйонів стовбурових клітин?

Говорячи коротко, майже все. Адже будь-яка хвороба - це в кінцевому підсумку загибель клітин. Найбільше результатів отримано при лікуванні захворювань серця - інфаркту, стенокардії, ішемічної хвороби серця, серцевої недостатності. У багатьох випадках клітинна терапія відновлює до цілком прийнятного стану пацієнтів, яких вже внесли в лист очікування на пересадку серця.

Те, що нервові клітини не відновлюються, нещодавно перестало бути прописною істиною. Стовбурові клітини є і в мозку, тільки там їх надто мало для того, щоб відновити хоч якісь серйозні ушкодження. Вперше клітинну терапію для лікування інсульту застосували в 1998 році лікарі Медичного центру Пітсбургського університету (США). Зараз не залишилося сумнівів у тому, що введення стовбурових клітин в місце загибелі клітин помітно поліпшує стан хворих у порівнянні з пацієнтами, яких лікували лише звичайними методами.

За допомогою стовбурових клітин можна лікувати дитячий церебральний параліч та інші захворювання центральної нервової системи, у тому числі хвороби Паркінсона і Альцгеймера (прогресуюче старече недоумство). При травмах спинного мозку один тільки метод трансплантації обкладальних нюхових клітин, отриманих з клітин зародка або за допомогою біопсії з нюхових часток головного мозку самих пацієнтів, зараз проходить I-II фазу клінічних випробувань в Китаї, Португалії, Австралії та Росії. За неофіційними даними, в декількох десятках попередніх випробувань цій процедурі піддалися близько 500 чоловік.

Онкологічні захворювання - третя причина смертності після інсультів і хвороб серцево-судинної системи. При лікуванні раку лікарі та їхні пацієнти часто змушені балансувати на лезі бритви: убити хворі клітини «хімією» або опроміненням не так важко, набагато складніше не вбити пацієнта під час лікування і відновити нормальну роботу організму після нього. Стовбуровими клітинами можна замінити клітини, випалені променевою терапією чи загиблі від дії хімічних препаратів.

При діабеті I типу зі стовбурових клітин можна виростити і вживити в підшлункову залозу клітини, які синтезують інсулін. Стовбурові клітини перетворюють і в клітини інших залоз внутрішньої секреції - цим методом лікуються багато хвороб ендокринної системи.

Стовбурові клітини можна застосовувати для лікування переломів - у тому числі кісток черепа, які чомусь не заростають (зараз місце травми закривають металевою пластинкою). Можна відновлювати хрящі при артрозі, лікувати рубці після операцій і травм, замінювати відмираючі м'язові волокна за різних форм міопатії. Зі стовбурових клітин можна виростити клітини кровотворних органів - кісткового мозку, селезінки і вилочкової залози - і вилікувати безліч захворювань кровотворної системи, від вроджених анемій і лейкозів до раку крові та СНІДу. Можна відновити клітини печінки замість зруйнованих гепатитом або цирозом, вилікувати розсіяний склероз, хворобу Крона та інші аутоімунні захворювання. Список хвороб, які вже зараз лікують за допомогою клітинної терапії, давно перевалив за сотню.

Клітини тварин застосовують для «оздоровлення і омолоджування» з 1960-х років. Офіційна медицина ставиться до цього вельми скептично. Якщо «ексклюзивний дилер зарубіжної фірми» запропонує вам полікуватися клітинами «великої новозеландської чорної вівці» або чим-небудь схожим - тримайтеся від нього подалі.

Культури фібробластів (клітин сполучної тканини, вирощених з ембріональних клітин) застосовують у косметології, зазвичай в складі комплексного лікування, так що, наскільки це дійсно омолоджує шкіру, сказати важко.

Фетальні клітини (від лат. fetus - зародок) отримують з людських зародків у віці декількох місяців. Проти їх застосування заперечують в першу чергу з етичних міркувань (хоча набагато етичніше використовувати «абортивний матеріал» для лікування хворих, ніж спускати в каналізацію). Головний їхній недолік - те, що хоча в оболонках клітин зародка ще не до кінця сформувалися білки, що відповідають за тканинну сумісність, в чужому організмі вони проживуть не довше декількох місяців. В одних випадках цього досить для відновлення функції хворого органа (наприклад, при лікуванні опіків), в інших - процедуру доводиться регулярно повторювати. Крім того, цей метод, як і два попередніх, в Україні занадто часто застосовують в підпільних умовах і не надто чистими руками. Якщо Вам чи вашим близьким запропонують полікуватися фетальними клітинами - можна погодитися, але тільки якщо це буде офіційним клінічним експериментом в солідній клініці.

Ембріональні клітини отримують або із зародків на ранніх стадіях розвитку, або з "відходів" штучного запліднення. Зараз у світі виділено більше сотні ліній таких клітин. Продають їх по 10-20 штучок за цент, партіями по 2-3 мільйони. Якщо злити поживний розчин, то вийде приблизно одна сота грама клітин за $ 2000. Ембріональні клітини частіше застосовують для експериментів, а не для лікування людей: окрім проблеми відторгнення, хоча і менш вираженої, ніж у фетальних, ембріональні клітини схильні перероджуватися в ракові. Якщо Вам (на території СНД) запропонують полікуватися ембріональними клітинами - Вас гарантовано обманюють і насправді мають на увазі в кращому випадку фетальні.

Клітини пуповинної крові. Тут особисто Ви вже спізнилися, але якщо збираєтеся завести дітей чи онуків - раджу здати їх пуповинну кров у кріобанк. Зараз стовбурові клітини пуповинної крові використовують тільки для лікування захворювань кровотворної системи, але до того часу, коли сьогоднішнім новонародженим знадобляться запчастини, майже гарантовано будуть розроблені методи їх застосування для лікування найрізноманітніших хвороб, а можливо - і для виготовлення штучних органів. Ці клітини можна використовувати і для лікування родичів і навіть сторонніх людей: підібрати дорослого донора приблизно в тисячу разів складніше, ніж сумісні з чужим організмом стовбурові клітини новонародженого.

«Дорослі» стовбурові клітини зберігаються в багатьох тканинах організму і легко перетворюються в клітини тканин, що походять з того ж зародкового листка (зародок на одній з ранніх стадій розвитку - бластоциста - являє собою кульку з трьох шарів клітин). Але змусити їх перетворюватися на клітини «неспоріднених» тканин з кожним роком вдається все краще. Це найефективніший метод клітинної терапії: власні клітини не будуть відторгатися і перетворюватися на ракові, ніяких зайвих хвороб і мутацій у них немає, немає і етичних питань. Найперспективніше джерело таких клітин - кістковий мозок. Головний їхній недолік - те, що на виділення і розмноження до необхідної кількості потрібно декілька тижнів, а лікування тим ефективніше, чим раніше його почати. Але можна не чекати, поки вдарить грім, і заздалегідь зробити запас на чорний день.

Клоновані ембріональні клітини. Якщо ядро яйцеклітини, отриманої у жінки-донора, замінити ядром будь-якої Вашої клітини, домогтися того, щоб ця гібридна клітина почала ділитися, а після восьми-десяти поділів розбовтати ембріон у суспензію, отримана культура буде поєднувати абсолютну універсальність ембріональних клітин з сумісністю та безпекою власних. Головний недолік методу - те, що зараз одна лінія стовбурових клітин виходить приблизно з сотні оброблених яйцеклітин. Такі клітини будуть ідеальним матеріалом і для клітинної терапії, і для тканинної інженерії - у тих випадках, коли зараз для пересадки використовують вирізані з менш потрібного місця шкіра, зв'язки, ділянки кістки і т.д., і в тих, коли сучасна медицина безсила. А головне - терапевтичне клонування в близькому майбутньому зробить відносно доступним виготовлення штучних органів.

 

Американські вчені розробили новий метод отримання стовбурових клітин з дорослих клітин людського організму без використання потенційно небезпечних вірусів і білків, в 200 разів перевершує по ефективності традиційні методи отримання штучних стовбурних клітин.

Стаття опублікована в журналі Nature Methods.

Методи одержання штучних, не ембріональних стовбурових клітин, що називаються вченими індукованими плюрипотентними стовбуровими клітинами, до цих пір мали ряд недоліків - по-перше, вони мали на увазі використання вірусів, а по-друге, вимагали введення в клітину додаткових білків, які є факторами ризику онкологічних захворювань.

Автори дослідження, яке дозволило обійти ці перешкоди - спільний колектив професора Шена Діна зі Скріппсівського дослідницького інституту в США та дослідників з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго.

Вчені сфокусували увагу на так званих мезенхимальних клітинах дорослого людського організму, які мають здатність перетворюватися в інший тип клітин - епітеліальні клітини, з яких побудовані сполучні тканини організму.

Під час цього переходу клітини проходять через стан, дуже близький до стану стовбурових клітин, тому Дін вирішив спробувати за допомогою простих органічних молекул вплинути на цей процес з тим, щоб "загальмувати" клітини в стані стовбурових.

У своєму дослідженні вчені вивчили вплив великої кількості хімічних сполук, подібних з різними лікарськими препаратами, на внутрішньоклітинні молекулярні механізми, які забезпечують перехід мезенхімальних клітин в епітеліальні. В результаті цієї роботи вчені виявили дві молекули, які суттєво загальмовують процес при спільній дії.

У результаті отримана методика, що представляє собою вплив на клітини коктейлю з трьох хімічних сполук, дозволяє домогтися їх перетворення в стовбурові вже за два тижні проти чотирьох, потрібних вченим при роботі зі старими методами.
Джерело: <a href="http://gazeta.ua/post/312456">Gazeta.ua</a>

 

 

ий університет ім. О.О. Богомольця

Резюме
У статті розглянуто суть поняття “стовбурові клітини”. Описані особливості стовбурових клітин крові, остеогенних стовбурових клітин; основні напрямки застосування стовбурових клітин при захворюваннях крові, кістково-суглобового апарату, у генній терапії.
Ключові слова: стовбурові клітини, трансплантація гемопоетичних клітин, кістковий мозок, аутотрансплантація.

Резюме
В статье рассмотрено понятие “стволовые клетки”, описаны особенности стволовых клеток крови, остеогенных стволовых клеток; основные направления по применению стволовых клеток (при заболеваниях крови, костно-суставного аппарата, в генной терапии).
Ключевые слова: стволовые клетки, трансплантация гемопоэтических клеток, костный мозг, автотрансплантация.

Кожна тканина має або мала в ембріогенезі так звані стовбурові клітини. За рекомендаціями провідних спеціалістів (див: Lajtha, 1979) стовбуровими називають клітини, що здатні до само підтримання на протязі всього (або майже всього) життя організму. Ця рекомендація, однак, часто порушується, і термін “стовбурова клітина” використовується значно ширше — для визначення будь-якої мало диференційованої клітини, що здатна давати клон, тобто декілька генерацій більш диференційованих клітин-нащадків. Крім того, для більшості стовбурових клітин нормального організму окрім здатності до само підтримання (головний критерій стовбурової клітини), притаманна і здатність до подальшого диференціювання. Стовбурова клітина часто виступає в ролі клона однієї чи декількох ліній диференціювання, таким чином, стовбурові клітини, що виникли в онтогенезі, в подальшому не зникають, і при діленні само відтворюються, тобто дають хоча б одну подібну до себе дочірню клітину.

Внаслідок ряду комітувальних мітозів із стовбурових клітин виникають спочатку напівстовбурові, а потім і диференційовані клітини із специфічною функцією.

Вихід стовбурової клітини з популяції є сигналом до поділу іншої стовбурової клітини за типом некомітувального мітозу. В результаті забезпечується сталість загального числа стовбурових клітин.

Сукупність клітин, які послідовно розвиваються від одного типу стовбурових клітин до зрілої спеціалізованої клітини, має назву диферону, або гістогенетичного ряду. Тканини здебільшого мають кілька диферонів. Спеціалізовані клітини водночас із виконанням специфічних функцій здатні до синтезу особливих речовин — нейлонів, які гальмують розмноження клітин-попередників та стовбурових. Коли з будь-якої причини кількість зрілих клітин зменшується (наприклад, після травми), гальмівна дія нейлонів послаблюється; посилюється мітотична готовність клітин-попередників, і число спеціалізованих клітин відновлюється. Отже, стовбурова клітина — одиниця регенерації.

Неоціненне значення мають стовбурові клітини для практичної медицини.

Стовбурова клітина вже стала об’єктом генної інженерії.

Для практичної перспективи гемотерапії найбільшу цікавість представляють клітини, які можна реплантувати в організм донора (стовбурові клітини кровотворної тканини, епідерміса).

Об’єктом трансгенеза можуть бути не лише стовбурові клітини, але і клітини стромального мікрооточення, клітини-продуценти факторів.

Найбільшого практичного значення набуло використання проліферативних і диференціальних властивостей стовбурових клітин крові для вирішення практичних завдань імунології, онкології, гематології і трансфузіології. Сучасна схема кровотворення базується на унітарній гіпотезі А.А. Максимова, згідно якої всі клітини крові походять від єдиного попередника, що морфологічно нагадує лімфоцит. Підтвердження цієї гіпотези було отримане лише у 60-і роки при введенні смертельно опроміненим мишам донорського кісткового мозку. Клітини, що здатні поновлювати гемопоез після опромінення чи токсичних впливів, називаються “стовбурові гемопоетичні клітини” (СГК).

Одним із основних методів вивчення СГК є метод клонієтворення in vitro (наприклад, в напіврідких середовищах). Тому СГК ще називають “колонієтвірними одиницями” (КТО). Справжні СГК здатні до обмеженого само підтримання і формування колоній із бластних клітин (КТО-бластні). Сюди ж відносяться клітини, які формують селезінкові колонії (КТОс). Ці клітини здатні повністю відновлювати гемопоез. Поліпотентні КТО-ГЕММ (гранулоцитарно-еритроцитарно-макрофагічно-мегакріоцитарні) дають початок 5 росткам гемопоеза, включаючи Т-лімфоцити. Уніпотентні клітини-попередники є родоначальниками для одного ростка егмопоеза.

Популяція СКК має такі ознаки:

1) поліпотентність, тобто здатність диференціюватися у напрямках всіх видів форменних елементів крові;

2) здатність до само підтримання протягом часу, близького до терміну існування організму; число мітозів, яке здійснює одна клітина, може перевищувати 100;

3) незважаючи на високу здатність до проліферації, стовбурова клітина в нормі поділяється дуже рідко, перебуваючи у G0 фазі клітинного циклу, однак під дією, наприклад, радіації, вона може дуже скоро почати проліферацію;

4) СКК знаходиться у стані постійної та інтенсивної репопуляції, тобто мігрують з одних кровотворних органів до інших через кров; доказом цього є факт, що СКК завжди можна знайти у крові у вигляді клітин, здатних відновлювати гемопоез опромінених тварин.

У дорослих ссавців СКК скупчені переважно у червоному кістковому мозку (ЧКМ) (на 105 ядерних клітин кісткового мозку припадає 50 СКК). Загальна чисельність стовбурових кровотворних клітин у людини становить біля 5×1010 (третина з них знаходиться у мітотичному циклі).

Виникають стовбурові клітини крові в ембріональний період в жовтковому мішку і потім розселяються по всій кровотворній системі: СКК дорослих є їхніми нащадками. Морфологічно СКК не ідентифіковані, що пов’язано з їх малою концентрацією у кістковому мозку (10-3–10-4). Описано морфологію так званого кандидата у стовбурову клітину крові, отриманого спеціальними методами. Ця клітина подібна до лімфоцитів кісткового мозку. Форма її округла або овальна, діаметр 8–9 мкм, ядерно-цитоплазматичне співвідношення більше трьох (клітина ядерного типу). Діаметр ядра 3 мкм, воно овальне або округле з хвилястими краями, із щільними скупченнями хроматину біля ядерної мембрани. Обідок цитоплазми тонкий, багато поодиноких рибосом, невелика кількість мітохондрій та канальців гранулярної ЕПС, комплекс Гольджі спостерігається дуже рідко.

Як відомо, найбільш активнопроліферуючі СКК знаходяться в субендостальній ділянці кісткового мозку, у порівнянні з його центральною частиною.

Окрім кісткового мозку, незначна частина стовбурових клітин циркулює у периферійній крові.

Кровотворення в ЧКМ проходить ряд послідовних етапів, що включають наступні перетворення:

В нормі диференціювання стовбурових клітин у напрямку еритропоеза здійснюється у 2 рази частіше, ніж у напрямку гранулоцитопоеза і лімфопоеза (це пов’язано із числом молекул специфічного білка RE; велику роль грає стромальне мікрооточення. Трансплантація стовбурових клітин крові здійснюється при багатьох злоякісних і не злоякісних захворюваннях. Виділено 4 групи захворювань, при яких проводять трансплантацію гемопоетичних клітин:

1) лейкози (гострі і хронічні);

2) лімфопроліферативні захворювання (множинна мієлома, лімфоми, лімфогранулематоз);

3) солідні пухлини (нейробластома, гліома, рак молочної залози);

4) не злоякісні захворювання (гіпо- та апластична анемії, таласемія, комбінований імунодефіцит, аутоімунні захворювання).

У звіті ЄВМТ за 1990–2001 рр. представлена інформація в загальній кількості про 118167 трансплантацій гемопоетичних клітин у хворих із злоякісними захворюваннями системи крові. За цей час при гострих мієлоїдних лейкозах було проведено 21911 (18,5%) трансплантацій, при гострому лімфобластному лейкозі — 14135 (12%), при хронічному мієлоїдному лейкозі 13575 (11,5%), лімфогранулематозі і лімф омах — 42930 (36,3%), множинній мієломі — 22086 (18,7%). При лімфопроліферативних захворюваннях надавалася перевага аутологічній трансплантації; при гострому і хронічному мієлоїдному лейкозах — галогенній. Взагалі ж більш як ¾ трансплантацій здійснюються при лейкозах і лімфопроліферативних захворюваннях, при цьому 36% трансплантацій галогенні, 64% — аутологічні.

Розрахунки, приведені на конгресі ЄСТКМ у 2002 р. показують, що трансплантація ГСК в розвинених країнах Європи проводиться з частотою 1 на 40–50 тис. населення, причому половина усіх трансплантацій проводиться у дітей і підлітків за рахунок більш розширених показань, ніж у дорослих.

За 10-річний період різко змінився підхід до джерела гемопоетичних клітин. Якщо у 1990 р. майже у всіх випадках здійснювали трансплантацію кісткового мозку, то у 2000 р. частка кісткова-мозкових трансплантацій клітин склала всього 19%, а у 81% випадків були використані гемопоетичні клітини, мобілізовані із периферійної крові (іноді у поєднанні з кістковим мозком). В останні роки при аутологічних трансплантаціях гемопоетичні клітини крові застосовуються у 96% хворих, а при алогенних трансплантаціях — у 53% реципієнтів. Гемопоетичні стовбурові клітини і клітини-попередники можна отримати із кісткового мозку, периферійної і пуповидної (плацентарної) крові (останні 6 років почали працювати банки пуповидної крові). Вимогою до будь-якого субстрату є отримання такої кількості ГСК, яка здатна забезпечити достатньо швидке (2–4 тижня), повне і стійке відновлення гемопоез та імунних функцій.

Є доцільним отримувати ембріональний кістковий мозок, так як його лімфоїдні клітини імунологічно незрілі і не викликають реакції “трансплантат проти хазяїна”. У зв’язку з обмеженими можливостями отримання донорського і ембріонального кісткового мозку важливе значення набуває розробка методів заготівлі великої кількості гемопоетичної тканини від трупів раптово померлих дорослих людей (кадаверний кістковий мозок).

Доведена особлива клінічна ефективність трансплантації гемопоетичних стовбурових клітин (так, наприклад, єдиним методом корекції гематологічних порушень при анемії Фаншоні у дітей є галогенна трансплантація СГК від HLA-сумісного донора, що дозволяє продовжити тривалість життя таких хворих до 25 років).

Доведена ефективність трансплантації кісткового мозку після загального опромінення у постраждалих внаслідок аварії на ЧАЄС.

ЧКМ — орган, у якому окрім СКК містяться стовбурові остеогенні клітини, що є попередниками остео- і хондрогенеза.

Експериментально доведено, що кожна колонія складається із нащадків однієї колонієтвірної фібробластоподібної клітини кісткового мозку (КТОф, або клоногенного стромального механоцита), тобто є клітинним клоном. КТОф при трансплантації здатні до репопуляції, що використовується при заміщенні дефектів кісток (особливо ефективний метод у дітей) та в перспективі може бути використано при інших захворюваннях кістково-суглобового апарата (наприклад, системний остеопороз, недосконале кісткоутворення, рахітоподібні захворювання). Незважаючи на це, клітинні механізми оновлення кістки залишаються в багатьох питаннях не виявленими.

Отже, глибоке вивчення усіх властивостей стовбурових клітин відкриває широкі обрії нових можливостей у лікуванні тяжких захворювань людини

Не так давно українські вчені заявили про свою готовність почати випробування з клітинної трансплантології.

Всі пам`ятають історію Насті Овчар, яка винесла з палаючого будинку свою дворічну сестричку Люду. Тоді дівчинка одержала сильні опіки. Оглянувши п`ятирічну героїню, лікарі констатували, що її травми несумісні з життям, направивши дівчинку на дороге лікування до Нью-Йорка. Це було на початку 2005-го. На той момент, таку глобальну пересадку шкіри могли робити тільки в двох клініках світу – в США і Германії. Ціна питання склала: від 300 000 євро.

Звичайно, не хочеться заглиблюватися в проблему, чому таке було неможливе у нас. Але все-таки, якби наша держава щедро фінансувала дослідження українських вчених, головним досягненням яких став той факт, що із стовбурових клітин їм все-таки вдалося виростити еквіваленти шкіри – фібробласти і кератиноцити (до речі, саме з їх допомогою можна відновити шкірний покрив людини на 35-45%, навіть якщо тіло обгоріле на 60-80%), тоді б допомогу Насті надали і в Україні.

Українські учені Інституту клітинної терапії з`ясували, що середньостатистична людина, вагою 70 кг за все своє сімдесятирічне життя оновлюється на клітинному рівні 200 разів. В цілому ж людський організм синтезує 14 тонн клітин. Тобто відбувається постійна регенерація, завдяки стволовим клітинам, які знаходяться в пуповинній (кордовій) крові.

Так от, джерело стовбурових клітин – плацента. У ній 70-100 грамів пуповинної крові, що містить мільйони повноцінних стволових клітин. Після звичайних пологів або кесаревого розтину, коли пуповина відокремлена від дитини, а плацента витягнута з організму матері, приступають до забору пуповинної крові. Для цього пунктирують одну з судин пуповини і «самоплив» збирають кров в спеціальний заводський стерильний пакет з речовиною, що перешкоджає її згортанню.

Зрозуміло, що процедура є абсолютно безпечною і безболісною як для матері, так і для дитини. Потім за допомогою спеціальних біотехнологічних методів з крові виділяють гемопоетичні стовбурові клітини, заморожують їх в рідкому азоті і поміщають в криобанк, де ці кліткини зберігаються десятиліттями, не втрачаючи своїх цілющих властивостей. На якомусь етапі життя дитини, якщо її, здолає тяжка хвороба, стволові клітини можуть бути розморожені і введені в хворий організм.

Створення індивідуального «недоторканного запасу» стовбурових клітин користується великою популярністю за кордоном. Іншими словами, при народженні дитина одержує своєрідну страховку, здатну надалі захистити його від наслідків багатьох вірусних, генетичних і вікових захворювань, від радіаційних і екологічних катастроф.

Контейнер з біологічним матеріалом перевозять в криобанк. Один такий банк по зберіганню стовбурових клітин є і при Інституті клітинної терапії. Якщо говорити про ціну, то в Україні первинне утримання біологічного матеріалу (пуповинній крові) коштує 5900 гривень, а зберігання її в криобанку протягом року 750-800 гривень. Для охочих зберігати свою кров десятиліттями існує своя система знижок. За кордоном вартість первинного забору крові коливається в межах від 400 до 2000 дол. США.

Україна: крок вперед або вбік?

Тим часом, сьогодні проблема стовбурових клітин в світі як ніколи актуальна. Тільки у США на роботи в цій області виділяється $29 млрд. А результати, одержані ученими, просто вражають. Багато досліджень вже вийшли «з пробірок» на рівень клінічних випробувань і в широку практику, причому не тільки в розвинених країнах Заходу, але і в СНД, зокрема Росії.

В Україні ж дослідженнями стовбурових клітин займаються: Інститут невідкладної і відновної хірургії їм. Гусака АМН України (Донецьк), Національний інститут хірургії і трансплантології ім. А. Шалімова (Київ), Координаційний центр трансплантації органів, тканин і клітин Мінохоронздоров`я України, Інститут ендокринології і обміну речовин ім. В.П. Комісаренко АМН України і Інституту клітинної терапії.

Єдиний мінус, що зі всіх вищеперелічених медустанов добре фінансується лише інститут в Донецьку. Володимир Грінь - директор Інституту невідкладної і відновної хірургії їм. Гусака АМН України - не так давно заявив про сучасне оснащення їх біотехнологічної лабораторії в опіковому центрі. Адже для того, щоб врятувати людину, що постраждала від сильних опіків тіла, необхідно провести блок складних процедур в спеціально обладнаному приміщенні. І це не просто вирощування шкірного покриву за допомогою стовбурових клітин, а повна реанімація, починаючи з виведення з шокового стану і знеболення. Потім йде робота з біологічним матеріалом (добування стовбурових клітин), а потім вирощування шкіри з подальшою заміною уражених ділянок на тілі людини. Ось саме таким способом в Донецьку вже вилікувано більше 200 чоловік, а в Україні близько 1,5 тисяч.

Отже, якщо в Україні незабаром почнуться випробування у області клітинної трансплантології із застосуванням стовбурових клітин, то, за словами Олександра Кухарчука, директора координаційного центру трансплантації органів, тканин і клітин Мінохоронздоров`я України, це свідчить про впровадження в нашій країні найновіших ефективних методів лікування цукрового діабету, цирозу печінки, розсіяного склерозу, інсульту, атеросклерозу, інфаркту міокарда і ін. хвороб. Правда, з шестисот напрямів у області клітинних досліджень, які існують в світі, в Україні тільки п`ять вийшли на рівень клінічних випробувань.

«Основні напрями – порушення регенерації тканин при травмах, серцево-судинні захворювання, хвороби крові, хронічна ішемія кінцівок і цукровий діабет», – уточнив професор Кухарчук.

Але все таки основною метою досліджень із стволовими клітинами, які зараз проходять в світі, є вирощування окремих органів людини з біологічного матеріалу (наприклад, нирки або печінки) цієї ж людини для трансплантації. Такий підхід збільшує шанси пацієнта на одужання і значно знижує ризик відторгнення таких органів. Але, не дивлячись на значний прорив в дослідженнях, сьогодні всі інститути борються за вирощування клітин в тривимірному просторі, наприклад печінки. «Ми можемо направити стовбурові клітини в потрібне нам русло, адже для нормальної роботи печінки необхідно всього 2-3% здорових кліинк», – стверджує Юрій Гладких, директор Інституту клітинної терапії.

А про перспективи вирощування за допомогою стовбурових клітин серцевого клапана і взаємозв`язаної з ним судинної системи заявив один з провідних кардіохірургів країни – Геннадій Книшов, директор Національного Інституту Серцево-судинної хірургії ім. Н.М. Амосова АМНУ. Зокрема, він говорить, «дослідження показали, що стовбурові клітини глибоко проникають в м`язову масу серця, фіксуються там і дають зростання судинам. Та і саме серце можна вирощувати за допомогою матриці, але складність полягає в тому, що клітини повинні працювати синхронно, а одержані кардіомеоцити – самі по собі».




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.