Стволовые клетки

Наше тело содержит сотни различных типов клеток, которые важны для жизнедеятельности. Эти клетки отвечают за ежедневную поддержку наших жизненных функций, таких как биение сердца, работа мозга, очистка крови, замена клеток кожи и т. д. Уникальная работа стволовых клеток заключается в том, чтобы произвести все эти типы клеток. Когда стволовые клетки делятся, они могут формировать больше себе подобных или других типов клеток. Например, стволовые клетки кожи могут сформировать больше стволовых клеток кожи или больше дифференцированных клеток кожи, которые имеют собственные функции, такие как выработка пигмента меланина.

Когда человек получает травму или заболевает, то клетки его организма тоже повреждаются или погибают. В этом случае стволовые клетки активируются. Они обеспечивают восстановление поврежденных тканей и заменяют старые и отмирающие клетки. Таким образом, стволовые клетки поддерживают здоровье и предотвращают преждевременное старение.

Новый тип стволовых клеток — индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS)
Новый тип стволовых клеток — индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS)

Есть много различных видов стволовых клеток. Ученые-медики считают, что каждый орган нашего тела имеет свой собственный специфический тип стволовых клеток. Например, кровь происходит из стволовых клеток крови, также известных как гемопоэтические клетки.

Стволовые клетки присутствуют уже на самых ранних этапах развития человека, и ученые выращивают их в лабораторных условиях, называя эмбриональными стволовыми клетками. Причиной, по которой ученые заинтересованы в эмбриональных стволовых клетках, является то, что работа этих клеток заключается в создании каждого органа и ткани в нашем организме во время нашего развития. Это означает, что эмбриональные стволовые клетки, в отличие от взрослых стволовых клеток, потенциально могут сформировать любую клетку из сотен различных типов клеток человека. Например, в то время как стволовые клетки крови могут производить только клетки крови, эмбриональные стволовые клетки могут формировать клетки крови, кости, кожи, мозга и т. д.

Кроме того, эмбриональные стволовые клетки запрограммированы природой для создания тканей и даже органов, тогда как взрослые стволовые клетки таким потенциалом не обладают. Это значит, что эмбриональные стволовые клетки более способны к восстановлению поврежденных органов. Благодаря стволовым клеткам из яйцеклетки развивается сложное существо. Но чтобы добыть универсальный строительный материал для взрослого человека, эмбрион нужно уничтожить. Это порицается как светскими, так и церковными институциями.

Ученые и врачи очень рады открытию нового типа стволовых клеток, которые называются индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками (iPS). Они имеют почти все свойства, что и эмбриональные стволовые клетки, но происходят не из эмбриона. Это снимает многие этические проблемы, связанные с практическим применением стволовых клеток. Кроме того, индуцированные плюрипотентные стволовые клетки получают из дифференцированных клеток самого пациента, а это означает, что iPS-клетки могут быть возвращены пациенту без риска иммунного отторжения, что очень важно при любой трансплантации стволовых клеток.

Главная задача стволовых клеток — это замена больных или старых клеток на новые. Ученым пришла в голову идея использования стволовых клеток в качестве терапии для пациентов с широким спектром медицинских заболеваний. Идея заключается в том, чтобы внести стволовые или дифференцированные клетки, происходящие из стволовых, в организм пациента и таким образом использовать естественную способность стволовых клеток исцелять. Например, цель трансплантации стволовых клеток в качестве терапии пациенту с инфарктом заключается в том, чтобы пересаженные стволовые клетки восстановили поврежденные ткани сердца.

Запас стволовых клеток взрослого человека очень невелик, поэтому мы обладаем ограниченными возможностями для восстановления нашего поврежденного организма. Собственные стволовые клетки сердца самостоятельно не могут устранить ущерб от инфаркта, но пересадка миллионов стволовых клеток обладает гораздо более мощным потенциалом к обновлению поврежденных тканей. Поэтому, производя пациентам трансплантации стволовых клеток, мы повышаем способность организма к самоисцелению, достижение которого лежит за пределами возможностей ограниченного количества наших собственных стволовых клеток.

Стволовые клетки перспективны для лечения большинства основных болезней, с которыми люди сталкиваются в течение жизни, в том числе рака, сердечно-сосудистых заболеваний, болезни Паркинсона, рассеянного склероза, инсульта, болезни Хантингтона, травмы спинного мозга и многих других.

Прежде чем лечение стволовыми клетками станет более распространенным методом, нужно решить некоторые проблемы, в том числе вопросы безопасности и проблемы иммунного отторжения. Сегодня несколько видов трансплантации стволовых клеток, безопасность и эффективность которых были доказаны учеными, доступны для пациентов. Лучшим примером является трансплантация костного мозга. Однако сейчас по всему миру рекламируются и предлагаются многие непроверенные методы лечения стволовыми клетками. Часто эти процедуры привлекают массу внимания, особенно когда такие знаменитости, как звезды спорта, применяют это лечение. В целом ученые и врачи, которые специализируются в области лечения стволовыми клетками, относятся к таким неподтвержденным видам трансплантаций с осторожностью, поскольку неясно, действительно ли эти процедуры являются эффективными и безопасными.

Многие препараты, в том числе антибиотики, часто имеют побочные эффекты, один из которых — аритмия, которая иногда может убить пациента. Фармакологические компании проверяют, нет ли у разрабатываемого лекарства такого эффекта, с помощью моделей, созданных на основе раковых клеток. Тест ненадежен и часто дает как ложноположительные, так и ложноотрицательные результаты. Используя i PS-клетки, можно вырастить полноценную сердечную ткань, которая сокращается, как настоящий орган. Подсоединив электроды, исследователи видят, как клетки реагируют на лекарство. Наборы для такой проверки уже есть на рынке — их производят компании из Японии и США. Кроме того, при помощи iPS-клеток ученые определяют токсичность препаратов, тестируя их непосредственно на нужных тканях.




Поделиться ссылкой