Стволовые клетки и регенеративная медицина

Стволовые клетки и регенеративная медицина

Значительные успехи в области экспериментальной эмбриологии, цитологии, молекулярной генетики и генной инженерии привели к формированию новой области биомедицины - регенеративной медицины.

Современная регенеративная медицина включает четыре основных направления:

1) восстановление дефектов тканей путём трансплантации органов и тканей (ауто-, алло- или ксенотрансплантация);

2) восстановление тканей путём стимуляции регенерации;

3) цитотерапию или трансплантацию отдельных клеток;

4) тканевую инженерию.

Присуждение в 1990 г. Нобелевской премии в области медицины выдающимся ученым E.D. Thomas (за разработку и внедрение трансплантации клеток костного мозга) и G. Murray (за разработку и широкое внедрение трансплантации почки в клиническую практику), а в 2012 году – британцу J.B. Gurdon из Кембриджского института (Gurdon Institute) и японцу S. Yamanaka (за работы по клонированию животных и перепрограммированию дифференцированных соматических клеток в плюрипотентные, соответственно), явилось адекватным признанием равной значимости для человечества развития клеточного и органного направлений трансплантационной медицины.

Неоспоримыми преимуществами клеточной трансплантации являются низкая себестоимость и возможность использования мало агрессивных иммуносупрессивных препаратов или, вовсе, отказ от них полностью. Именно поэтому многие учёные видят большую перспективу этого сегмента медицинской деятельности в развитии клеточных технологий, что позволяет, не меняя повреждённый орган или ткань, восстанавливать их функциональную активность путём «обновления» клеточного состава.

Выделяют два ведущих подхода использования клеточных технологий в медицине:

1. Применение специализированных (дифференцированных) клеток человека или животных.

2. Разработка и внедрение технологий применения недифференцированных (стволовых) клеток человека. Развитие этого подхода началось сравнительно недавно (последние 20-30 лет).

Одним из перспективных и наиболее широко обсуждаемых в доступной литературе направлений прогрессивного развития хирургических технологий является изучение и применение стволовых клеток (СК). Результаты экспериментальных исследований по их использованию в различных областях медицины и хирургии показали, что СК могут участвовать в восстановлении тканей и органов при самых различных поражениях. Новые подходы регенеративной медицины, основанные на применении СК и направленные на восстановление органов и тканей, вполне могут стать существенным «прорывом», эквивалентным открытию антибиотиков в двадцатом веке.

Термин «стволовая клетка» был впервые предложен немецким биологом Эрнстом Хэкелем еще в 1868 году. Уже тогда учёные подозревали, что во многих органах и тканях имеются клетки, способствующие регенерации утраченных тканей и активизирующие деление обычных клеток. Однако первые эксперименты по практическому использованию СК были начаты лишь в начале пятидесятых годов прошлого века. Было доказано, что с помощью трансплантации костного мозга (одного из источников СК) можно спасти животных, получивших смертельную дозу радиоактивного облучения.

В 60-х годах советские ученые А.Я. Фриденштейн и И.Л. Чертков заложили фундаментальные основы науки о СК костного мозга, доказав, что именно там, главным образом, и находится своеобразное депо клеток. А.Я. Фриденштейн описал их как «колониеобразующие единицы фибробластов» (КОЕ-Ф), способные к дифференцировке в хондроциты, адипоциты и остеобласты. Сегодня под термином «стволовая клетка» понимают клоногенную клетку, способную генерировать различные типы специализированных тканей, выполняющих специфические функции в организме.

Среди основных источников клеток, которые могут быть использованы для восстановления повреждённых тканей, выделяют: эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) и СК взрослого организма.

Как уже упоминалось выше, в 2006 году японскими учеными Синъе Яманаке с коллегами была разработана технология получения плюрипотентных клеток из дифференцированных клеток взрослого организма путем генетической модификации. Данный вид клеток назвали «клетки с индуцированной плюрипотентностью» (iPS cells). IPS-клетки - вид плюрипотентных СК, искусственно полученных из взрослых соматических клеток, путём «вынужденной» индукции (процесса запуска транскрипции гена или белка вследствие действия конкретного фактора-индуктора) определённых генов.

На сегодняшний день наиболее изученными и широко используемыми в клинических исследованиях являются мезенхимальные (стромальные) стволовые клетки, полученные из костного мозга. Этот тип клеток обладает способностью к дифференцировке в клетки специализированных типов, в результате чего он является универсальным источником клеточного материала для многих разделов регенеративной медицины.

На  стволовые клетки сегодня возлагаются большие надежды в лечении таких социально значимых заболеваний, как: сахарный диабет; заболевания, приводящие к утрате целостности кожного покрова; инфаркт миокарда, мышечные дистрофии и нейродегенеративные заболевания.

---

• Новости

• Автор статьи:

  

  Екатерина Киселева

  научный сотрудник иммунологической группы научно-исследовательской лаборатории БелМАПО. Сфера научных интересов: трансплантология, клеточные технологии, дерматология, клиническая иммунология.

• Поделиться:

• Теги

  Нет тегов

• Мы вКонтакте:

• Мы в Facebook: