22. 10. 12 Часть 1. Стволовые клетки

22. 10. 12

Часть 1. Стволовые клетки Как все началось Классификация СК СК — что это ? Эмбриональные Свойства СК Фетальные Постнатальные Гемопоэтические Стромальные Индуцированные плюрипотентные Как создать СК ? 22. 10. 12

Как все началось. . . Термин "стволовая клетка" ( «Stammzelle» ) был введен в биологию гистологом Александром Максимовым в 1909 году, статус большой науки данная область клеточной биологии получила лишь в последнем десятилетии ХХ века. В 1999 году журнал Science признал открытие стволовых клеток (СК) третьим по значимости событием в биологии после расшифровки двойной спирали ДНК и программы "Геном человека" 22. 10. 12

Как все началось. . . «устройстволовой клетки уникально, поскольку под влиянием внешних инструкций она может превратиться в зародыш либо линию специализированных соматических клеток» . Джеймс Уотсон 22. 10. 12

Стволовые клетки недифференцированные (незрелые) клетки, имеющиеся во всех многоклеточных организмах. СК способны: самообновляться, образуя новые стволовые клетки, делиться митозом дифференцироваться в специализированные клетки 22. 10. 12

22. 10. 12

22. 10. 12

СИММЕТРИЧНОЕ ДЕЛЕНИЕ ИЯ ИАЦ РЕ НЦ ФЕ ДИФ СК САМООБНОВЛЕНИЕ 22. 10. 12

Свойства Потентность - способность давать потомство в виде специализированных типов клеток 1. Тотипотентные (омнипотентные ) 2. Плюрипотентные 3. Мультипотентные 4. Олигопотентные 5. Унипотентные 22. 10. 12

Классификация 1) Эмбриональные 2) Фетальные 3) Постнатальные 22. 10. 12

Эмбриональные СК 1. образуют внутреннюю клеточную массу (ВКМ), или эмбриобласт, на ранней стадии развития эмбриона. 2. плюрипотентны 3. не экспрессируют HLA ( human leucocyte antigens ), то есть не вырабатывают антигены тканевой совместимости. 22. 10. 12

Фетальные СК получают из плодного материала после аборта 22. 10. 12

At what point is this a fetus? • Days 7 -14: Uterine implantation • Day 14: Three distinct layers begin to form (no more pluripotent stem cells) • Days 14 -21: Beginning of future nervous system 0 Days 21 -24: Beginning of future face, neck, mouth, and nose • • Weeks 3 -8: Beginning of organ formation ( This picture is Week 5) • Week 5 -8+: Now it’s called a fetus 22. 10. 12

СК взрослого организма - постнатальные три группы: 1. гемопоэтические (кроветворные) 2. мультипотентные мезенхимальные 3. тканеспецифичные клетки- предшественницы 22. 10. 12

Стволовые клетки в небольших количествах присутствуют в тканях постоянно — на этом срезе мозга крысы они делятся, чтобы дать начало астроцитам и зрелым нейронам David Schaffer 22. 10. 12 University of California, at the Berkeley.

Индуцированные плюрипотентные клетки 22. 10. 12

Как создать СК для исследования? 22. 10. 12

22. 10. 12

Подведем итоги(Ч. 1): 1. СК самообновляются и могут дифференцироваться в любую клетку организма 2. СК существуют на протяжении всей жизни и обеспечивают рост и восстановление 3. СК характеризуются тотипотентностью, хоумингом и теломеразной активностью 4. Различают эмбриональные, фетальные, постнатальные, гемопоэтические, мезенхимальные прогениторные СК 22. 10. 12

Часть 2. Применение СК Лекарства и СК СК в изучении болезней Терапия СК-ми СК костного мозга СК периферической крови СК пуповинной крови Терапия СК-ми в будущем Уже достигнуто. . . 22. 10. 12

Терапия стволовыми клетками 1. СК клетки костного мозга 2. СК клетки переферической крови 3. СК пуповинной крови 22. 10. 12

СК клетки костного мозга 1. Используются при терапии лейкемии 2. Лейкемия возникает когда лейкоциты начинают расти и функционировать ненормально, становясь раковыми – они не могут бороться с инфекцией 3. Химиотерапия убивает эти раковые лейкоциты, а трансплантация костного мозга с содержащимися в нем СК восстанавливает пул лейкоцитов 22. 10. 12

СК пуповинной крови 1. Менее склонны к отторжению, используются чаще 2. американские ученые из университета в Северной Каролине сообщили, что после семилетних исследований ими разработана технология получения стволовых клеток из околоплодных вод, не нанося вреда собственно зародышу 22. 10. 12

Терапия СК в будущем 1. Сбор стволовых клеток у пациента и манипуляции с ними в лабораторных условиях для создания новых тканей. Ткань будет вновь пересажена обратно в организм пациента, где она будет работать для восстановления утраченных функций. 2. Терапевтическое клонирование может позволить создавать ЭСК, генетически идентичные пациенту. 3. Теоретически возможно создать препарат, который будет направлять определенный тип СК для восстановления утраченных функций внутри тела пациента. Такой подход устраняет необходимость инвазивных хирургических процедур сбора и трансплантации стволовых клеток. 22. 10. 12

Уже достигнуто… 2004 - японские ученые впервые в мире вырастили 2007 - стволовые клетки помогли структурно полноценные капиллярные кровеносные британским ученым создать часть сердца сосуды из стволовых клеток человека 2005 - американские ученые впервые вырастили полноценные клетки головного мозга 2007 - японские ученые вырастили из стволовых клеток роговицу глаза 2005 - ученым удалось на основе неспециализированных эмбриональных стволовых 2007 - британские ученые получили нервных клеток создать in vitro различные типы клеток сперматозоиды из стволовых клеток нервной системы. 2007 - японские ученые вырастили зуб из 2006 - швейцарские ученые вырастили из стволовых клеток клапаны человеческого сердца 2008 - японские ученые создали 2006 - британские ученые вырастили из стволовых клеток ткани печени тромбоциты из стволовых клеток 2006 - в США впервые выращен мочевой пузырь 2008 - американские ученые смогли вырастить новое сердце на каркасе от 2006 - американским ученым удалось получить из старого стволовых клеток клетки мышц 22. 10. 12

22. 10. 12

22. 10. 12