Стволовые клетки Slide 2 of 21 Структура

Стволовые клетки

Slide 2 of 21 Структура доклада 1. Определение 1. 1 Авторское (1909) 1. 2 Википедия 1. 3 В СМИ 1. 4 Разногласия в названиях 1. 5 Что это на самом деле? 2. Определяющие свойства 3. Классификация (согласно википедии) 3. 1 Эмбриональные 3. 2 Фетальные 3. 3 Постнатальные 4. Роль в организме человека 5. Получение 6. Применение 6. 1 Регенерация 6. 2 Омоложение 6. 3 Этические ограничения 7. Стволовые клетки и рак 7. 1 В борьбе с раком 7. 2 И заодно с ним 8. Выводы

Slide 3 of 21 Авторское определение 1 июня 1909 года — термин «стволовая клетка» (нем. Stammzelle) был предложен к широкому использованию русским гистологом Александром Максимовым. Он описал гемопоэтические стволовые клетки и доказал их существование методами своего времени, именно для них был введён термин. Ядро “большого лимфоцита” – стволовой клетки – в печени эмбриона. Рисунок Эрнста Неймана, 1914

Slide 4 of 21 Определение (википедия) Стволовые клетки — недифференцированные (незрелые) клетки, имеющиеся у многих видов многоклеточных организмов. Стволовые клетки способны самообновляться, образуя новые стволовые клетки, а также дифференцироваться в специализированные клетки, то есть превращаться в клетки различных органов и тканей, что и делает их такими ценными.

Slide 5 of 21 В СМИ под этим термином понимают некую “универсальную ткань” (аналог образовательной ткани растений), способную превратиться в любую другую с целью регенерации. Стволовые клетки в широких массах считаются панацеей от всех заболеваний, а также старости; примером тому служат успешные операции по омоложению известных киноактеров или спортсменов. (на самом деле фэйлов гораздо больше, просто их никто не афиширует) Реклама профилактического сбора эмбриональных клеток

Slide 6 of 21 Разногласия в названиях “Стволовая клетка” – неточный термин, под маской которого объединяют несколько разных, хотя и связанных / перекрывающихся терминов. Учёный-теоретик скажет – “стволовая плюрипотентная клетка” или “унипотентная стволовая клетка”, практикующий врач – “стволовая клетка лимфоцитарного ростка”, иммуноцитохимик – “колониеобразующая единица”.

Slide 7 of 21 И все-таки, что это такое? В науке и практическом здравоохранении под этим термином понимают совершенно иную, чем в СМИ и общественном мнении, вещь — например, совсем ещё незрелые клетки, колониеобразующие элементы (КОЭ) и колониеобразующие единицы (КОЕ). Стволовая клетка как научный термин требует пояснительного слова – мультипотентная или плюрипотентная; эмбриональная стволовая клетка вообще бывает тотипотентной. Стволовые клетки могут дифференцироваться далеко не во все виды клеток, зачастую всего лишь в один. Но для СМИ и подавляющего большинства населения это слишком сложно. .

Slide 8 of 21 Определяющие свойства • Самообновление, то есть способность сохранять неизменный фенотип после деления (без дифференцировки). • Потентность (дифференцирующий потенциал), или способность давать потомство в виде специализированных типов клеток.

Slide 9 of 21 Эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) образуют внутреннюю клеточную массу, или эмбриобласт, на ранней стадии развития эмбриона. Они являются плюрипотентными. Важный плюс ЭСК состоит в том, что они не экспрессируют HLA (human leucocyte antigens), то есть не вырабатывают антигены тканевой совместимости. Соответственно, шанс того, что донорские эмбриональные клетки будут отторгнуты организмом реципиента, очень невысок. Одним из главных недостатков ЭСК является невозможность использования аутогенного, то есть собственного материала, при трансплантации, поскольку выделение ЭСК из эмбриона несовместимо с его дальнейшим развитием.

Slide 10 of 21 Фетальные стволовые клетки получают из плодного материала после аборта (обычно срок гестации, то есть внутриутробного развития плода, составляет 9 – 12 недель). Эти клетки уже начали дифференцировку, а следовательно, каждая из них, во-первых, может пройти только ограниченное число делений, и, во-вторых, дать начало не любым, а достаточно определенным видам специализированных клеток. Так, из клеток фетальной печени могут развиться специализированные клетки печени и кроветворные клетки. Из фетальной нервной ткани, соответственно, развиваются более специализированные нервные клетки.

Slide 11 of 21 Постнатальные Клетки зрелого организма. Несмотря на то, что стволовые клетки зрелого организма обладают меньшей потентностью в сравнении с эмбриональными и фетальными стволовыми клетками, то есть могут порождать меньшее количество различных типов клеток, этический аспект их исследования и применения не вызывает серьёзной полемики. Кроме того, возможность использования аутогенного материала обеспечивает эффективность и безопасность лечения. Иногда в отдельную группу выделяют клетки пуповинной крови, поскольку они являются наименее дифференцированными из всех клеток зрелого организма, то есть обладают наибольшей потентностью.

Slide 12 of 21 Роль в организме человека В организме человека стволовые клетки содержатся в основном в составе костного мозга, а также в небольшом количестве в составе головного мозга и крови. Основная их задача, как и у введенных извне клеток, обеспечить регенерацию поврежденных органов и / или организма в целом.

Slide 13 of 21 Получение Стволовые клетки получают из костных тканей человека или животных. Недавно стало популярным их получение из пуповинной крови младенца и даже при помощи искуственного оплодотворения яйцеклетки. Полученные последними способами клетки наиболее активны, т. к. принадлежали молодому организму.

Slide 14 of 21 Регенерация Так как стволовые клетки выполняют ту же роль в омоложении и регенерации организма, что и иммунитет – в защите от внешних вредоносных организмов, целесообразно при отсутствии их в организме вводить их извне. Стволовые клетки способны дифференцироваться в те типы клеток, которые их окружают. Именно поэтому при появлении повреждения какого-либо органа или ткани они способны эффективно его детектировать и превратиться в нужный тип клеток. Технология омоложения работает на этом же принципе.

Slide 15 of 21 Омоложение Клеточное омоложение – один из немногих способов вернуть себе красивый внешний вид. Пациент заблаговременно передает образцы стволовых клеток своей кожи в клеточный фонд, где их сохраняют в жидком азоте в течении большого промежутка времени, современные технологии позволяют хранить их в течение всей жизни пациента. Через некоторое время, когда кожа самого пациента состарится, ему может быть сделана пересадка не постаревших при низкой температуре, его собственных клеток. Риск такой операции обычно высок, однако использование собственных клеток значительно снижает его.

Slide 16 of 21 Этические ограничения Применение эмбрионов, а тем более зрелых зародышей вызывает этические разногласия. Православная церковь выступает против использования стволовых клеток, материал для которых получают из эмбрионов, поскольку в христианстве эмбрион является человеком с душой, а уничтожение эмбриона – грехом убийства. Также православная церковь выступает против исследования стволовых клеток человеческих эмбрионов. К тому же, в октябре 2011 года Суд Европейского Союза признал яйцеклетку человеком с момента оплодотворения. В России запрещены испытания со стволовыми клетками, полученными из яйцеклеток или эмбрионов. В Украине подобные испытания, а также медицинская практика, разрешены с 2013 г.

Slide 17 of 21 В борьбе с раком Трансплантация костного мозга и стволовых клеток представляет собой процедуру, позволяющую проводить лечение рака очень высокими дозами прежде всего химиотерапевтических средств, но иногда и радиоактивного излучения. Поскольку такое лечение постоянно разрушает костный мозг, оно в принципе представляется неосуществимым, ведь организм утрачивает жизненно важную способность продуцировать клетки крови. Однако, если после лечения в организм вновь ввести здоровый костный мозг (вещество, продуцирующее кровь) или стволовые клетки (клеткипредшественники в костном мозге, которые, развиваясь, превращаются в клетки крови), возможны замена костного мозга и восстановление его способности к кроветворению. Поэтому пересадки костного мозга и стволовых клеток позволяют проводить терапию высокими дозами для излечения конкретного рака, когда более низкие дозы бессильны.

Slide 18 of 21 И заодно с ним В ходе изучения генома человека и животных были выявлены способы и пути онкогенеза. Оказалось, что раковая клетка в ряде случаев – вполне обычная клетка, утратившая способность измениться в специализированную (дифференцировку). Точного механизма этого процесса установить не удалось. Как оказалось, у лечения при помощи стволовых клеток, как и любого другого, есть побочные эффекты (причем в нашем случае они гораздо серьезнее). Вживлённая стволовая клетка (или плюрипотентная клетка-предшественник) может не только начать развиваться в нужную ткань, а выдать, например, промиелоцитарный лейкоз. Или рак печени с последующими метастазами. Лечение болезней, вызванных стволовыми клетками, гораздо сложнее и менее успешно, чем в случае других источников заболевания.

Slide 19 of 21 И заодно с ним Сравнительно недавно, в начале десятых, стала набирать обороты так называемая теория стволовых опухолевых клеток. Суть ее заключается в том, что для опухолей (рак, лейкоз, меланома и т. п. ), так же, как и для здоровых клеток, имеются свои собственные стволовые клетки, из которых они растут. Также в этой теории рассмотрены основные способы возникновения этих клеток: 1) дедифференцировка зрелой опухолевой в стволовую опухолевую (что вполне логично, если учитывать, что опухолевые клетки делятся чаще и, соответственно, мутации возникают в них пропорционально чаще) 2) превращение нормальной стволовой клетки в стволовую опухолевую клетку (стволовые клетки, пусть и очень медленно, но делятся, и мутации не исключены, особенно, если полно мутагенов: курение, выхлопы, химзавод через дорогу) 3) слияние нормальной стволовой и дифференцированной (то есть, развившейся до такой же, как и все другие, стадии) опухолевой клетки либо мутировавшей стволовой клетки и нормальной дифференцированной клетки.

Slide 20 of 21 Выводы Стволовые клетки – одно из великих открытий человечества, которое может навсегда излечить многие виды болезней. Однако, в неумелых, а тем более недоброжелательных руках могут стать опасным биологическим оружием, с еще не изученным механизмом поражения! Кроме того, изучение физиологии, генетического строения и мутаций стволовых клеток может открыть свет на раковые опухоли, предоставив возможность их лечить, а возможно даже заблаговременно предотвращать.

Спасибо за внимание