Эмбриональные стволовые клетки Арбузова Е Е Воронова

Эмбриональные стволовые клетки Арбузова Е. Е. , Воронова А. А. 501 группа, лечебный факультет

Актуальность Постепенное повышение уровня жизни в современном постиндустриальном обществе и научные открытия в области медицины привели к изменению соотношения наиболее распространенных заболеваний. l Решение проблемы лечения многих заболеваний, распространение которых за последние два—три десятилетия приобрело мировые масштабы (инфаркт миокарда, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, СПИД, сахарный диабет, дистрофия Дюшена и др. ), предлагают новые методы клеточной терапии и генотерапии. l

Внутренняя клеточная масса (ВКМ) бластоцисты (у мыши — 3, 5 дня post coitum (р. с. ), у человека — 5 дней p. c. ) представляет собой пул плюрипотентных клеток, которые дают начало всем дифференциро ванным типам клеток, l Примитивная эктодерма в процессе гаструляции преобразуется в мезодерму, эктодерму, энтодерму собственно эмбриона, дает начало герменальным клеткам и некоторым экстраэмбриональным тканям. l

l Интересно, что большая часть бластоцисты никогда не участвует в формировании взрослого организма. Согласно J. Gilbert (1988), собственно зародышу дает начало всего около трех клеток ВКМ, что было подтверждено экспериментальными данными по созданию аллофенных мышей (Mintz, 1970).

l Изучение клеток ЭК открыло перед учеными перспективы использования плюрипотентных культур клеток, однако злокачественность, наличие многочисленных хромосомных аберраций, анеуплоидия ( в частности — отсутствие во всех линиях Y-хромосомы) и зачастую ограниченный характер способности к дифференцировке не позволил использовать клетки ЭК в качестве идеального объекта для генетических исследований и потенциального источника тканевых трансплантатов.

l Первым и единственным видом млекопитающих, у которого достоверно удалось получить стабильную линию ЭСК, явилась лабораторная мышь.

Эмбриональная стволовая клетка: что это такое? l - стволовые клетки выделяемые из ранних эмбрионов (а этапе бластоцисты или из полового зачатка 5 -ти недельных эмбрионов) или тератокарциномы (опухолевой линии) in vitro.

Возможность вести селекцию нужных мутантных или трансгенных клонов ЭСК и лишь затем их использовать в качестве клеточных векторов нашла широкое применение в генетическом моделировании. l С разработкой технологии адресной доставки чужеродной ДНК в гены-мишени этот способ генетического моделирования стал особенно эффективным. l

Получение эмбриональных стволовых клеток [ Pascoe ea 1992 ].

Дифференцировка в клетки поджелудочной железы l Около 5— 10% больных сахарным диабетом страдают I типом заболевания. Эта форма диабета возникает, главным образом, в результате аутоиммунного разрушения панкреатических b-клеток с последующей инсулиновой недостаточностью и полной зависимостью от лечения экзогенным инсулином.

Линии ЭСК человека могут стать новым неисчерпаемым источником для клеточной терапии таких больных. Это подтверждают исследова ния на мышиных ЭСК, проведенные в начале 2001 г. американскими учеными во главе с R. Mc. Kay (Национальный институт здоровья). Методом комбинации условий роста и факторов дифференцировки им удалось получить обогащенную культуру клеток, сходных с b-клетками поджелудочной железы и синтезирую щих инсулин. l Культура содержала свыше 15% инсулинсекретирующих клеток. l

Дифференцировка в кардиомиоциты l Другим активно изучаемым направлением в области ЭСК является получение кардиомиоцитов. "Взрослые" кардиомиоциты выходят из клеточного цикла и поэтому не могут регенерировать. Таким образом, значительная их потеря невосполнима и ведет к развитию прогрессирующей сердечной недостаточ ности. Новым терапевтическим подходом к лечению инфарктов является увеличение функционально активных миоцитов в районе некроза методом имплантации миогенных клеток. Недавние исследования продемонстрировали, что фетальные кардиомиоциты могут выживать в области инфаркта, дифференцироваться и улучшать работу сердца (Soonpaa и соавт. , 1994; Leot и соавт. , 1996)

Дифференцировка в нервные клетки l Обширные исследования были проведены, чтобы изучить нейральную дифференцировку ЭСК. Получены различные линии ЭСК и разработаны протоколы для эффективной индукции дифференциров ки в нейрональные и глиальные клетки.

Дифференцировка в гемопоэтические предшественники l Согласно опубликованным в сентябре 2001 г. результатам исследований, команда J. Thomson из Висконсинского университета в США разработала новый эффективный метод для получения гемопоэтических предшественников, которые при культивировании на неплотной поверхности и в присутствии гемопоэти ческих ростовых факторов давали начало колониям клеток миелоидного, эритроидного ростков и мегакариоцитам.

l Гемопоэтическая дифференцировка человеческих ЭСК может иметь важное терапевтическое значение, так как обеспечивает получение в неограниченном количестве эритроцитов и тромбоцитов в целях трансфузии и гемопоэтических стволовых клеток для трансплантации.

ЭСК человека могут оказаться весьма привлекательным источником материала для аллотранспланта ции.