Стволовые клетки: использование и биоэтические проблемы

Стволовые клетки человека

Петрос Панайотопулос

Определение

Говоря «стволовые клетки» («stem cells»), мы имеем в виду первичные недифференцированные клетки, обладающие способностью самообновляться и преобразовываться в различные специализированные типы клеток, таких как клетки крови, мышц, нервные клетки. Это основополагающие клетки каждого органа, ткани и клетки в организме. Несмотря на то, что эти клетки не выполняют конкретных функций, при создании необходимых условий они могут развиваться в определенные ткани и органы. Кроме того, они обладают свойством самовоспроизводства и могут точно воспроизводить самих себя на протяжение долгих периодов времени.

Виды

Спустя примерно три дня после оплодотворения яйцеклетки первоначальная клетка – зигота – разделяется на восемь клеток, которые называются бластомерами. Эти клетки делятся и образуют все типы клеток, необходимые для развития организма. Поскольку эти клетки могут дифференцироваться во все типы клеток, которые существуют во взрослом организме, они характеризуются как омнипотентные.

Эмбриональные стволовые клетки

Через 5 – 6 дней после зачатия образуется сфера, состоящая из 100 – 150 клеток. Она называется бластоцистой и содержит два типа клеток: трофобласту и внутреннюю клеточную массу. Из клеток трофобласты будет развивать одна часть плаценты, в то время как из клеток, составляющих внутреннюю клеточную массу, происходят эмбриональные стволовые клетки. Последние сохраняют способность делиться и дифференцироваться в другие типы клеток и характеризуются как мультипотентные, так как не могут произвести все виды клеток.

Развитие

По мере того, как организм развивается, стволовые клетки постепенно теряют способность к дифференциации. Тем не менее, когда развитие организма завершается, эти клетки все еще могут развиться в некоторые другие типы клеток.

Взрослый организм

В очень малых количествах стволовые клетки присутствуют во взрослом организме в большинстве тканей и системах органов, например в костном мозге, коже и кишечнике. Считается, что во взрослом организме могут существовать около двадцати видов стволовых клеток. Эти клетки необходимы для омоложения и восстановления специализированных клеток тела. В частности, стволовые клетки, находящиеся в костном мозге, участвуют в образовании всех специализированных кроветворных клеток. Стволовые клетки взрослого организма сохраняют часть своей мультипотентности и под воздействием необходимых условий могут преобразовываться в те виды клеток, в которые они не могут преобразоваться в естественных условиях.

Стволовые клетки еще не были обнаружены во всех жизнеспособных органах взрослого человека. В некоторых тканях, например головного мозга, стволовые клетки если и обнаруживаются, то не являются достаточно активными и не отвечают непосредственно на травмы клеток и другие повреждения. В настоящее время ведутся интенсивные исследования, направленные на то, чтобы найти способ активировать существующие в организме стволовые клетки, чтобы они смогли развиваться и создавать необходимые типы клеток, которые, в свою очередь, заменят собой поврежденные.

Источники стволовых клеток

Стволовые клетки также можно получить из пуповины новорожденного младенца. Это наиболее предпочтительный источник стволовых клеток, в сравнении с тканями взрослого, такими как ткани головного мозга и костного мозга. Эти клетки могут развиться в лабораторных условиях, но только за (на) определенное время. Недавно стволовые клетки были обнаружены в клетках зубов младенцев и в амниотической жидкости, окружающей еще не рожденного ребенка. Эта жидкость также может образовывать различные типы клеток. Исследования в этом направлении являются очень многообещающими, но находятся на первичной стадии.

Кроме того, существует возможность забирать первичные зародышевые клетки из мертвых тканей, являющихся результатом аборта. Впоследствии эти клетки «программируются» в мультипотентные стволовые клетки.

Применение

Большинство специализированных клеток организма не могут быть восстановлены естественными процессами в случае тяжелой травмы или болезни. Стволовые клетки, однако, могут применяться для производства здоровых функционирующих специализированных клеток, которые заменят поврежденные и нефункционирующие клетки. Этот процесс называется клеточной терапией. Он схож с трансплантацией, но с той разницей, что вместо органов пересаживаются клетки. Но если в случае трансплантации существует проблема недостатка доноров, стволовые клетки как альтернатива могут произвести необходимые специализированные клетки.

Таким образом, уникальные свойства стволовых клеток дают обоснованные надежды на лечение таких заболеваний как болезнь Альцгеймера, рак, болезнь Пранкинсона, диабет 1-го типа, повреждения спинного мозга, инсульты, ожоги, сердечные заболевания, остеоартрит, ревматический артрит.

Кроме того, ученые верят, что с помощью стволовых клеток мы сможем понять механизмы как эмбрионального развития (какие гены активируются в том или ином случае), так и аномалий в делении клеток, которые проявляются при раковых заболеваниях. Существует надежда, что на стволовых клеток может быть испытано действие новых лекарств, чтобы впоследствии они могли быть применены для подопытных животных или людей.

Страницы: 1 2

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий