LOGO Кафедра

LOGO Кафедра гистологии, цитологии и эмбриологии ЯГМА Клеточные основы регенеративной медицины: v эмбриональные стволовые клетки «Клеточные основы репродуктивных технологий и регенеративной медицины» (вариативный компонент) § 060101 - лечебное дело § 060103 – педиатрия Профессор А. В. Павлов § 060201 - стоматология

v Стволовые клетки v Эмбриональные СК – выделяются из бластулы эмбриона (эмбриобласт) Мультипотентные СК зародышевых листков v СК взрослого организма (соматические СК) § Тканеспецифичные § Гемопоэтические (ГСК) o эпидермальные СК § Стромальные СК костного мозга o эпителиальные СК пищеварительного тракта § Мезенхимальные o нейрональные СК (НСК) o СК скелетной мускулатуры

v Эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) v Источник получения: внутренняя клеточная масса (эмбриобласт) бластулы эмбриона v Антигенная идентификация: o минимальное количество экспрессируемых молекул на цитолемме o наличие на поверхности маркеров SSEA-3, SSEA-4, TRA- 1 -81, TRA-1 -60 v Свойства ЭСК: § Плюрипотентность – способность дифференцироваться в любой вид клеток организма § Cпособность к самоподдержанию § Способность к бесконечно большому количеству клеточных делений § Хоуминг – способность при введении в организм находить зону повреждения и под влиянием факторов микроокружения вступать на путь дифференцировки

v Экспериментальное подтверждение плюрипотентности ЭСК § Индукция формирования тератомы путем пересадки культивируемых ЭСК под капсулу почки иммунодефицитным мышам § Тератома - доброкачественная опухоль, состоящая из тканевых структур, сформировавшихся из всех 3 зародышевых листков o B –почечные канальцы и клубочки o С – хрящ, окруженный клетками мезенхимы o D – железистая кишечная структура o E – нервная трубка o F - примитивный плоский эпителий

v Культивирование эмбриональных стволовых клеток § Зародыш диспергируется на отдельные клетки § Клетки эмбриобласта метятся моноклональными антителами с флуоресцентной меткой и изолируются § Эмбриобласт диспергируется на отдельные клетки с помощью ферментов § Культивирование в специальной среде над подложкой (фидером) - монослоем эмбриональных фибробластов § В присутствии регулирующих § Формирование o фактор микроокружения, компактных факторов – дифференцировка обеспечивающий колоний клеток, мигрирующих из сохранение колонии плюрипотентности ЭСК

v Дифференцировка ЭКС в культуре § В присутствии регулирующих факторов – дифференцировка клеток, мигрирующих из колонии § Кардиомиоциты § Нейральная дифференцировка

v Методы получения плюрипотентных СК 1. Культивирование клеток эмбриобласта, изолированных из бластоцисты, в ходе нормального развития эмбриона

v Методы получения плюрипотентных СК 2. Культивирование клеток эмбриобласта, изолированных из бластоцисты эмбриона, после переноса ядер соматических клеток в энуклеированный овоцит ЭСК генетически идентичны клеткам донора

v Перенос ядер соматических клеток в энуклеированный овоцит

v Перенос ядер соматических клеток: путь к клонированию организмов § Нобелевская § Развитие шпорцевых лягушек после премия по пересадки в энуклеированный физиологии и овоцит ядра кишечной клетки медицине 2012 г головастиков –альбиносов (1962)

v Перенос ядер соматических клеток: наиболее известные клоны млекопитающих 1. Овца Долли

v Методы получения плюрипотентных СК (ПСК) 3. Перепрограммирование дифференцированных соматических клеток § Синья Яманака в индуцированные плюрипотентные § Нобелевская стволовые клетки (i. PS) премия по физиологии и медицине 2012 г факторы репрограммирования i. PS cells § Формирование компактных колоний, аналогичных колониям ЭСК

v Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (i. PS) 1. Клетки эпидермиса 2. i. PS cell 3. Дифференцировка в кардиомиоциты

v Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (i. PS) 1. Фибробласты 2. i. PS cells 3. Дифференцировка в нейроциты

v Риски медицинского применения плюрипотентных стволовых клеток ЭЭмбриональные СК ЭИндуцированные плюрипотентные СК (i. PS) 1. Повышенный риск развития 4. Этические опухолей аспекты использования ЭСК человека 2. Иммунологическая несовместимость (реакция «трансплантат 3. Неконтролируемое размножение против хозяина» ) клеток

v Биоэтические аспекты применения ЭСК v Неопределенность юридического и биоэтического статуса ранних зародышей: § Позиции биоэтики и религии, утверждающих статус новой жизни и личности с момента зачатия и появления зиготы идут вразрез с законодательством, утверждающим права новой жизни лишь с момента рождения § Границы допустимости экспериментов с эмбриональными клетками человека (например, создание химерных эмбрионов, содержащих человеческие и животные клетки)

v Перспективы применения плюрипотентных СК в биологии и медицине v Биомедицинские исследования : § Изучение механизмов контроля клеточной дифференцировки. Разработка методов обеспечения безопасной дифференцировки СК при их введении в организм § Разработка клеточных систем для изучения действия лекарственных препаратов и токсических агентов § Моделирование генетических заболеваний и разработка методов их коррекции v Регенеративная медицина : § Возможность получения неограниченного количества стволовых клеток § Клеточный материал для биоинженерии и трансплантологии § Ближайшие перспективы клинического применения – клеточная терапия (дегенеративные поражения сетчатки, болезни поджелудочной железы, травмы спинного мозга, инфаркт миокарда)

LOGO гистологии, Кафедра цитологии и эмбриологии ЯГМА-2014 «Клеточные основы репродуктивных технологий и регенеративной медицины» (вариативный компонент) § 060101 - лечебное дело § 060103 – педиатрия § 060201 - стоматология