Ajutor la Tele2, tarife, intrebari

• 1908: Termenul „celulă stem” (Stammzelle) a fost propus pentru utilizare pe scară largă de către histologul rus Alexander Maximov (1874-1928). El a descris și a dovedit celulele stem hematopoietice folosind metodele timpului său și pentru ele a fost introdus termenul.
• Anii 1960: Joseph Altman și Gopal D. Das () au fost prezentate dovada stiintifica neurogeneza în corpul adultului, activitatea constantă a celulelor stem cerebrale. Descoperirile lor au contrazis dogma lui Ramón y Cajal că celulele nervoase nu se nasc în corpul adult și nu au fost mediatizate pe scară largă.
• 1963: Ernest McCulloch și James Till au demonstrat prezența celulelor cu auto-reînnoire în măduva osoasă a șoarecelui.
• 1968: s-a dovedit posibilitatea restabilirii hematopoiezei la primitor după transplant măduvă osoasă. Transplantul de măduvă osoasă la un băiat de opt ani are ca rezultat recuperarea după o formă severă de imunodeficiență. Donatorul a fost o soră cu un set compatibil de antigene leucocitare (HLA).
• 1970: Alexander Yakovlevich Friedenstein a izolat celule asemănătoare fibroblastelor din măduva osoasă a porcușoarelor de guineea, le-a cultivat și descris cu succes, care au fost ulterior numite Celule stromale mezenchimale multipotente.
• 1978: Celulele stem hematopoietice sunt descoperite în sângele din cordonul ombilical.
• 1981: Celulele embrionare de șoarece sunt obținute din embrioblast (masa celulară interioară a blastocistului) de către oamenii de știință Martin Evans, Matthew Kaufman și, independent, Gail R. Martin. Gail Martin este creditată cu inventarea termenului de celulă stem embrionară.
• 1988: Eliane Gluckman a efectuat primul transplant cu succes de HSC de sânge din cordonul ombilical la un pacient cu anemie Fanconi. E. Gluckman a dovedit că utilizarea sângelui din cordonul ombilical este eficientă și sigură. De atunci, sângele din cordonul ombilical a fost utilizat pe scară largă în transplantologie.
• 1992: celule stem neuronale obţinute in vitro. Au fost elaborate protocoale pentru cultivarea lor sub formă de neurosfere.
• 1992: prima colecție personalizată de celule stem. Profesorul David Harris a înghețat celule stem din sângele din cordonul ombilical al primului său fiu. Astăzi, David Harris este directorul celei mai mari bănci de celule stem din sângele din cordonul ombilical din lume.
• 1987-1997: Timp de 10 ani la 45 de ani centre medicale 143 de transplanturi de sânge din cordonul ombilical au fost efectuate în întreaga lume.
• 1997: Prima operație pe un pacient oncologic pentru transplant de celule stem din sângele din cordonul ombilical a fost efectuată în Rusia.
• 1998: James Thomson și colaboratorii săi de la Universitatea din Wisconsin-Madison au dezvoltat prima linie de ESC-uri umane.
• 1998: Primul transplant autolog de celule stem din sângele ombilical din lume la o fată cu neuroblastom (tumoare cerebrală). Numărul total de transplanturi de sânge din cordonul ombilical efectuate în acest an depășește 600.
• 1999: revista Ştiinţă a recunoscut descoperirea celulelor stem embrionare ca fiind al treilea eveniment cel mai important din biologie, după descifrarea dublei helix a ADN-ului și a Proiectului genomului uman.
• 2000: au fost publicate o serie de articole despre plasticitatea celulelor stem ale unui organism matur, adică capacitatea lor de a se diferenția în componentele celulare ale diferitelor țesuturi și organe.
• 2003: Jurnalul Academiei Naționale de Științe a Statelor Unite (PNAS USA) a publicat un raport conform căruia, după 15 ani de depozitare în azot lichid, celulele stem din sângele din cordonul ombilical își păstrează pe deplin. proprietăți biologice. Din acest moment, stocarea criogenică a celulelor stem a început să fie privită ca „asigurare biologică”. Colecția mondială de celule stem stocate în bănci a ajuns la 72.000 de mostre. În septembrie 2003, 2.592 de transplanturi de celule stem din sângele din cordonul ombilical au fost deja efectuate în lume, dintre care 1.012 la pacienți adulți.
• În perioada 1996-2004, au fost efectuate 392 de transplanturi autologe (proprii) de celule stem.
• 2005: Oamenii de știință de la Universitatea din California, Irvine, au injectat celule stem neuronale umane în șobolani cu leziuni traumatice ale măduvei spinării și au reușit să restabilească parțial capacitatea de mișcare a șobolanilor.
• 2005: lista bolilor pentru care transplantul de celule stem a fost folosit cu succes ajunge la câteva zeci. Accentul principal este pe tratamentul neoplasmelor maligne, diferitelor forme de leucemie și a altor boli ale sângelui. Există rapoarte privind transplantul de celule stem cu succes pentru boli ale sistemului cardiovascular și nervos. Diverse centre de cercetare efectuează cercetări privind utilizarea celulelor stem în tratamentul infarctului miocardic și insuficienței cardiace. Au fost elaborate protocoale internaționale pentru tratamentul sclerozei multiple. Se caută abordări pentru tratamentul accidentului vascular cerebral, bolilor Parkinson și Alzheimer.
• August 2006: Jurnalul Cell publică un studiu al lui Kazutoshi Takahashi și Shinya Yamanaka privind o modalitate de a readuce celulele diferențiate la o stare pluripotente. Începe era celulelor stem pluripotente induse.
• Ianuarie 2007: Cercetătorii de la Universitatea Wake Forest (Carolina de Nord, SUA) conduși de Dr. Anthony Atala de la Harvard au raportat descoperirea unui nou tip de celule stem găsite în lichidul amniotic ( lichid amniotic Oh). Ele pot fi un potențial înlocuitor pentru ESC în cercetare și terapie.
• Iunie 2007: Trei grupuri de cercetare independente au raportat că celulele mature ale pielii de șoarece pot fi reprogramate în ESC. În aceeași lună, omul de știință Shukhrat Mitalipov a anunțat crearea unei linii de celule stem de primate prin clonarea terapeutică.
• Noiembrie 2007: în revistă Celulă a publicat un studiu realizat de Katsutoshi Takagashi și Shinya Yamanaka, „Inducerea celulelor stem pluripotente din fibroblaste umane mature sub anumiți factori”, și în jurnal. Ştiinţă A fost publicat articolul „Celule stem pluripotente induse derivate din celule somatice umane” de Juning Yu, în colaborare cu alți oameni de știință din grupul de cercetare al lui James Thomson. S-a dovedit că este posibil să se inducă aproape orice celulă umană matură și să-i dea proprietăți stem, drept urmare nu este nevoie să se distrugă embrionii în laborator, deși riscurile de carcinogeneză în legătură cu gena Myc și retroviral. transferul genelor rămân de determinat.
• Ianuarie 2008: Robert Lanza și colegii săi din Tehnologie celulară avansată iar Universitatea din California, San Francisco, a produs primele ESC umane fără a distruge embrionul.
• Ianuarie 2008: Blastochisturile umane clonate sunt cultivate prin clonare terapeutică.
• Februarie 2008: celule stem pluripotente derivate din ficat și stomac de șoarece, aceste celule induse sunt mai aproape de embrionare decât celulele stem induse anterior și nu sunt cancerigene. În plus, genele necesare pentru a induce celulele pluripotente nu trebuie să fie plasate într-o anumită regiune, ceea ce facilitează dezvoltarea tehnologiilor de reprogramare a celulelor non-virale.
• Martie 2008: a fost publicat pentru prima dată un studiu al medicilor de la Institutul de Științe Regenerative privind regenerarea cu succes a cartilajului în articulația genunchiului uman folosind MSC-uri mature autologe.
• Octombrie 2008: Zabine Konrad și colegii ei din Tübingen (Germania) au obținut celule stem pluripotente din celulele spermatogoniale ale unui testicul uman matur prin cultivare in vitro cu adăugarea de FIL (factor de inhibiție a leucemiei).
• 30 octombrie 2008: Celule stem embrionare derivate din părul uman.
• 1 martie 2009: Andreas Nagy, Keisuke Kaji și colegii lor au descoperit o modalitate de a dezvolta celule stem embrionare din celule mature normale folosind tehnologie inovatoare„înfășura” pentru a furniza anumite gene în celule în scopul reprogramarii fără riscurile care apar atunci când se utilizează viruși. Genele sunt plasate în celule prin electroporare.
• 28 mai 2009: Kim Gwangsoo și colegii săi de la Harvard au anunțat că au dezvoltat o modalitate de a manipula celulele pielii pentru a produce celule stem pluripotente induse într-o manieră specifică pacientului, susținând că este „soluția finală la problema celulelor stem”.
• 2011: Omul de știință israelian Inbar Friedrich Ben-Nun a condus o echipă de oameni de știință care a dezvoltat primele celule stem din specii de animale pe cale de dispariție. Acesta este un progres și datorită lui putem salva speciile care sunt în pericol de dispariție.
• 2012: Acordarea pacienților de celule stem prelevate din propria măduvă osoasă de la trei până la șapte zile după un atac de cord este un tratament sigur, dar ineficient, potrivit unui studiu clinic susținut de Institutul Național de Sănătate din SUA. Totuși, studiile efectuate de specialiștii germani din cadrul Departamentului de Cardiologie din Hamburg au arătat rezultate pozitive în tratamentul insuficienței cardiace, dar nu și a infarctului miocardic.

Proprietăți

Toate celulele stem au două proprietăți esențiale:

• Auto-reînnoire, adică capacitatea de a menține un fenotip neschimbat după divizare (fără diferențiere).
• Potenția (potențialul de diferențiere) sau capacitatea de a produce descendenți sub formă de tipuri de celule specializate.

Autoactualizare

Există două mecanisme care mențin populația de celule stem în organism:

1. Diviziune asimetrică, care produce aceeași pereche de celule (o celulă stem și o celulă diferențiată).
2. Diviziunea stocastică: o celulă stem se împarte în două mai specializate.

Potenţial de diferenţiere

Potențialul de diferențiere sau potența celulelor stem este capacitatea de a produce un anumit număr de tipuri diferite de celule. În funcție de potență, celulele stem sunt împărțite în următoarele grupuri:

• Celulele stem totipotente (omnipotente) se pot diferenția în celule ale țesuturilor embrionare și extraembrionare, organizate în structuri tridimensionale conectate (țesuturi, organe, sisteme de organe, corp). Astfel de celule pot da naștere unui organism viabil cu drepturi depline. Acestea includ un ou fertilizat sau zigot. Celulele formate în timpul primelor cicluri de diviziune ale zigotului sunt totipotente în majoritatea specii biologice. Cu toate acestea, acestea nu includ, de exemplu, viermii rotunzi, al căror zigot își pierde totipotența în timpul primei diviziuni. În unele organisme, celulele diferențiate pot dobândi totipotența. Astfel, partea tăiată a unei plante poate fi folosită pentru a crește un nou organism tocmai datorită acestei proprietăți.
• Celulele stem pluripotente sunt descendente ale celulelor stem totipotente și pot da naștere la aproape toate țesuturile și organele, cu excepția țesuturilor extraembrionare (de exemplu, placenta). Din aceste celule stem se dezvoltă trei straturi germinale: ectoderm, mezoderm și endoderm.
• Celulele stem multipotente dau naștere la celule de țesuturi diferite, dar diversitatea tipurilor lor este limitată într-un singur strat germinativ.

• Celulele oligopotente se pot diferenția doar în anumite tipuri de celule cu proprietăți similare. Acestea, de exemplu, includ celule din seriile limfoide și mieloide, implicate în procesul de hematopoieză.
• Celulele unipotente (celule precursoare, celule blastice) sunt celule imature care, strict vorbind, nu mai sunt celule stem, deoarece pot produce un singur tip de celulă. Ele sunt capabile de auto-reproducere repetată, ceea ce le face o sursă pe termen lung de celule de un anumit tip și le diferențiază de celulele non-stem. Cu toate acestea, capacitatea lor de a se reproduce este limitată la un anumit număr de diviziuni, ceea ce le deosebește și de celulele stem adevărate. Celulele progenitoare includ, de exemplu, unele dintre celulele miozatelite implicate în formarea țesutului scheletic și muscular.

Clasificare

Celulele stem pot fi împărțite în trei grupe principale în funcție de sursa producției lor: embrionare, fetale și postnatale (celule stem adulte).

Celulele stem embrionare

Studiile clinice care utilizează ESC sunt supuse unei revizuiri etice speciale. În multe țări, cercetarea ESC este restricționată de lege.

Unul dintre principalele dezavantaje ale ESC-urilor este imposibilitatea de a utiliza material autogen, adică propriul material, pentru transplant, deoarece izolarea ESC-urilor de embrion este incompatibilă cu dezvoltarea sa ulterioară.

Celulele stem fetale

Celulele stem postnatale

În ciuda faptului că celulele stem dintr-un organism matur au o potență mai mică în comparație cu celulele stem embrionare și fetale, adică pot genera mai puține tipuri diferite de celule, aspectul etic al cercetării și utilizării lor nu provoacă controverse serioase. În plus, posibilitatea utilizării materialului autogen asigură eficacitatea și siguranța tratamentului. Celulele stem adulte pot fi împărțite în trei grupe principale: celule progenitoare hematopoietice (hematopoietice), mezenchimale multipotente (stromale) și celule progenitoare specifice țesutului. Uneori, celulele din sângele din cordonul ombilical sunt clasificate într-un grup separat, deoarece sunt cele mai puțin diferențiate dintre toate celulele unui organism matur, adică au cea mai mare potență. Sângele din cordonul ombilical conține în principal celule stem hematopoietice, precum și celule mezenchimale multipotente, dar conține și altele. soiuri unice celule stem, în anumite condiții capabile să se diferențieze în celule diverse organeși țesături.

Celulele stem hematopoietice

Înainte de utilizarea sângelui din cordonul ombilical, măduva osoasă era considerată principala sursă de HSC. Această sursă este încă utilizată pe scară largă în transplantologie și astăzi. HSC-urile sunt localizate în măduva osoasă la adulți, inclusiv femurale, coastele, sternul și alte oase. Celulele pot fi obținute direct din coapsă folosind un ac și o seringă, sau din sânge după un pretratament cu citokine, inclusiv G-CSF (factor de stimulare a coloniilor de granulocite), care favorizează eliberarea celulelor din măduva osoasă.

A doua, cea mai importantă și promițătoare sursă de HSC este sângele din cordonul ombilical. Concentrația de HSC în sângele din cordonul ombilical este de zece ori mai mare decât în ​​măduva osoasă. În plus, această sursă are o serie de avantaje. Cele mai importante dintre ele:

• Vârstă. Sângele din cordonul ombilical este colectat direct stadiu timpuriu viata organismului. HSC-urile din sângele din cordonul ombilical sunt maxim active deoarece nu au fost expuse la influențe negative Mediul extern(boli infecțioase, alimentație nesănătoasă etc.). HSC-urile din sângele din cordonul ombilical sunt capabile să creeze o populație mare de celule într-o perioadă scurtă de timp.
• Compatibilitate. Utilizarea materialului autolog, adică propriul sânge din cordonul ombilical, garantează compatibilitate 100%. Compatibilitatea cu frații și surorile este de până la 25%; de regulă, este posibil să se folosească și sângele din cordonul ombilical al copilului pentru a trata alte rude apropiate. Pentru comparație, probabilitatea de a găsi donator potrivit celule stem - de la 1:1000 la 1:1000000.

Celule stromale mezenchimatoase multipotente

Celulele stromale mezenchimale multipotente (MMSC) sunt celule stem multipotente capabile să se diferențieze în osteoblaste (celule osoase), condrocite (celule cartilajului) și adipocite (celule adipoase).

Caracteristicile celulelor stem embrionare

Celulele stem și cancer

Utilizare în medicină

In Rusia

Prin Decretul Guvernului Federației Ruse din 23 decembrie 2009 nr. 2063 - Ministerul Sănătății și Dezvoltării Sociale al Rusiei, Ministerul Industriei și Comerțului din Rusia și Ministerul Educației și Științei din Rusia au fost instruiți până la sfârșit din 2010 să elaboreze și să prezinte spre examinare Dumei de Stat a Federației Ruse un proiect de lege „Cu privire la utilizarea tehnologiilor biomedicale în practica medicală”, care reglementează utilizarea celulelor stem ca una dintre tehnologiile biomedicale. Deoarece proiectul de lege a provocat indignare în rândul publicului și al oamenilor de știință, a fost trimis spre revizuire și acest moment neacceptat.

La 1 iulie 2010, Serviciul Federal de Supraveghere în Sănătate și Dezvoltare Socială a emis primul permis de utilizare a noii tehnologii medicale FS Nr. 2010/255 (tratament cu celule stem proprii).

La 3 februarie 2011, Serviciul Federal de Supraveghere în Sănătate și Dezvoltare Socială a emis permisiunea de utilizare a noii tehnologii medicale FS Nr. 2011/002 (tratarea următoarelor patologii cu celule stem donatoare: modificări legate de vârstă piele facială de gradul doi sau trei, prezența unui defect al pielii rănii, ulcer trofic, tratamentul alopeciei, leziunilor cutanate atrofice, inclusiv dungi atrofice (strie), arsuri, picior diabetic)

În Ucraina

Astăzi, studiile clinice sunt permise în Ucraina (Ordinul Ministerului Sănătății al Ucrainei nr. 630 „Cu privire la efectuarea studiilor clinice cu celule stem”, 2007.

Subiectul și sarcinile de biologie a celulelor stem. Proprietățile de bază și clasificarea celulelor stem

clasificarea tulpinilor

Originea termenului „celulă stem” și istorie

descoperirea tipurilor de celule stem

În înțelegerea general acceptată, termenul „celulă stem” se referă la o celulă care are capacitatea de a se reproduce singură (de auto-înnoire) și de a da naștere la descendenți diferențiați.

Descoperirea celulelor stem a extins capacitatea de a studia mecanismele care reglează Dezvoltarea embrionară, diferențierea celulară și păstrarea integrității organelor și țesuturilor, i.e. homeostaziei. În plus, ținând cont de proprietățile unice ale celulelor stem, și anume, capacitatea lor de a prolifera, direcționat

diferențiere, dezvoltarea de noi abordări terapeutice bazate pe tehnologii celulare deschide orizonturi largi în diverse domenii ale medicinei. În legătură cu un astfel de interes crescut al oamenilor de știință și clinicienilor moderni în problemele asociate cu studiul și aplicarea practică a celulelor stem, este important să luăm în considerare celulele stem în contextul lor istoric.

Termenul „celulă stem” a apărut pentru prima dată în literatura științifică încă din 1868, în lucrarea remarcabilului zoolog și evoluționist german Ernst Haeckel (1834-1919). Haeckel a folosit termenul „Stammzelle” (oti germană – „celulă stem”) pentru a descrie strămoșul comun L, un anume unicelular eu organism din care, în opinia sa, au provenit toate organismele pluricelulare. Mai târziu, în 1877, trecând de la chestiunile de evoluție (filogenie) la studiul problemelor de embriologie (ontogeneză), Ernst Haeckel a propus numirea unui ou fecundat celulă stem. Utilizarea termenului de „celulă stem” pentru a desemna o singură celulă dintr-un embrion care este capabilă să dea naștere la multe celule specializate a fost introdusă ceva mai târziu, la sfârșitul secolului al XIX-lea.

Pe baza teoriei „plasmei germinale continue” de August Weismann, propusă în 1885, biologul german Theodor Boveri (1862-1915), explorând modelele de oogeneză și spermatogeneză, a propus numirea tuturor celulelor liniei germinale „celule stem”, pornind de la ovulul fecundat și terminând cu precursori ai celulelor germinale.

Tot în 1892, în timp ce studia embriogeneza crustaceelor ​​din familia Cyclops, Valentin Hecker a identificat o celulă mare, pe care a numit-o „tulpină”, care a suferit diviziune asimetrică, cu una dintre celulele fiice ale acestui progenitor stem dând naștere mezodermului, în timp ce celălalt a dat naştere la celule germinale . Astfel, în aceste studii timpurii, termenul „celulă stem” se referă la celule care sunt acum numite celule germinale primordiale sau celule stem germinale.

În 1896, Edmund Wilson a popularizat termenul „celulă stem” în cartea sa The Cell in Development and Heritance (Wilson, 1896). Această carte a fost foarte populară la vremea ei și a avut o influență imensă asupra embriologilor și geneticienilor de la sfârșitul secolului al XIX-lea, în special în Statele Unite. În acest sens, multe surse în limba engleză îl menționează pe Endmund Wilson drept autorul termenului „celulă stem”. Cu toate acestea, Wilson a folosit termenul „celulă stem” în același sens ca Boveri și Hecker, adică pentru a desemna celula mamă nespecializată a liniei germinale.

Aproximativ în același timp, s-au efectuat cercetări active în domeniul hematopoiezei. Lumea științificăîmpărțit în două tabere. Unii oameni de știință au aderat la teoria dualistă a hematopoiezei; au presupus că celulele din seria mieloid și limfoid provin din diferiți precursori, care sunt localizați în diferite țesuturi hematopoietice, în măduva osoasă și respectiv ganglionii/splină.

Susținătorii teoriei unitare a hematopoiezei au presupus existența unei singure celule, care este

strămoșul tuturor celulelor sanguine. În acest sens, adepții teoriei unitare a hematopoiezei s-au confruntat cu problema creării unui termen care să reflecte pe deplin potențialul de dezvoltare al unor astfel de celule.

În 1908, omul de știință rus Alexander Maksimov a propus să numească o astfel de celulă hematopoietică maternă „celulă stem”.

În această perioadă, termenul „celulă stem” a apărut în lucrările Verei Danchakoff și Ernst Neumann, precum și (1896) în lucrarea lui Arthur Pappenheim. Toți cercetătorii menționați au folosit termenul „celulă stem” pentru a defini celulele progenitoare capabile să se diferențieze în globule roșii și albe mature. Deja studii timpurii în domeniile embriologiei și hematologiei au arătat că SC pot fi găsite în embrion și în țesuturile adulte.

În 1981, omul de știință american Martin Evans a fost primul care a izolat linii de celule stem pluripotente nediferențiate din embrioblastul (masa celulară internă) a unui blastocist de șoarece.

Se spune că primul transplant cu succes de celule stem extrase din sângele din cordonul ombilical a fost efectuat pe un băiețel de 5 ani cu anemie Fanconi în 1988. Fără o operație de transplant de celule stem prelevate din sângele din cordonul ombilical, a avut șanse zero de recuperare. După transplant și-a revenit, a suferit reabilitarea necesară și încă trăiește.

În 1998, D. Thompson și D. Gerhart s-au izolat

o linie nemuritoare de celule stem embrionare, iar în 1999, revista Science a recunoscut descoperirea celulelor stem embrionare drept al treilea eveniment ca importanță în biologie, după descifrarea dublei helix ADN și a programului Genomului uman.

Existenţă celule stem hematopoietice(HSC), care sunt strămoșii tuturor germenilor hematopoietici, a fost confirmat de lucrările lui James Till, Ernest McCulloch și alți cercetători în anii 60. ultimul secol. Studiile ulterioare au făcut posibilă detectarea și caracterizarea SC în alte țesuturi ale corpului adultului, precum și în țesuturile și organele extraembrionare ale nou-născutului.

Astfel, utilizarea termenului de „celulă stem” a început în a doua jumătate a secolului al XIX-lea în contextul întrebărilor fundamentale din embriologie. Dovezile existenței unei singure celule stem hematopoietice, obținute cu încredere în anii 60 ai secolului trecut, au făcut din aceste celule prototipul tuturor celulelor stem și anume: celule capabile de proliferare aproape nelimitată (auto-reînnoire) și capabile să producă descendenți specializati. celule (diferențiere).

Proprietățile de bază și clasificarea celulelor stem

Clasificarea celulelor stem în funcție de capacitatea lor de diferențiere:

1. Totipotent celulele sunt capabile să formeze toate tipurile de celule embrionare și extraembrionare. Acestea includ doar ovocitul fertilizat și blastomerele din stadiul de 2-8 celule.

2. Celulele pluripotente capabile să formeze toate tipurile de celule embrionare. Acestea includ celule stem embrionare, celule germinale primordiale și celule de carcinom embrionar.

3. Alte tipuri de celule stem localizate în țesuturile mature ale organismului adult (celule stem adulte). Ele variază în ceea ce privește capacitatea de diferențiere de la multi la unipotenți.

Clasificarea celulelor stem în funcție de sursa izolării lor:

1. Celulele stem embrionare(ESC) - masa intracelulară a embrionului timpuriu (în stadiul de blastocist, zilele 4-7 de dezvoltare).

2. Celulele stem fetale- celule embrionare 9 - 12 săptămâna dezvoltării, izolat din materialul abortiv.

3. Celule stem adulte:

- Celule stem hematopoietice (HSC)) - celule stem multipotente care dau naștere tuturor celulelor sanguine: sânge - eritrocite, limfocite B, limfocite T, neutrofile, bazofile, eozinofile, monocite, macrofage și trombocite Pe lângă măduva osoasă, GCS se găsesc în fluxul sanguin sistemic și muschii scheletici.

- Celulele stem mezenchimale celule stem regionale multipotente conținute în toate țesuturile mezenchimale (în principal în măduva osoasă), capabile să se diferențieze în diferite tipuri de țesuturi mezenchimale, precum și în celule ale altor straturi germinale.

- Celulele stem stromale- celule stem multipotente ale unui organism adult, care formează stroma măduvei osoase (susținerea hematopoiezei), având origine mezenchimală.

- Celule stem specifice țesuturilor- sunt localizate în diferite tipuri de țesuturi și sunt în primul rând responsabili pentru reînnoirea populației lor celulare și sunt primele care sunt activate atunci când sunt deteriorate. Au un potențial mai mic decât celulele stromale ale măduvei osoase.

Până în prezent, au fost descoperite următoarele tipuri de celule stem specifice țesutului:

neuronale celule stem din creier - dau naștere la trei tipuri principale de celule: celule nervoase (neuroni) și două grupuri de celule non-neuronale, astrocite și oligodendrocite.

Celulele stem ale pielii- situate în straturile bazale ale epidermei și în apropierea bazei foliculilor de păr, pot da naștere la keratocite, care migrează la suprafața pielii și formează un strat protector al pielii.

Celule stem muschii scheletici - izolați din mușchii striați, sunt capabili să se diferențieze în celule ale țesuturilor nervoase, cartilaginoase, adipoase și osoase și mușchilor striați. Cu toate acestea, studii recente arată că celulele musculare scheletice nu sunt altceva decât celule stem mezenchimale localizate în tesut muscular.

Celulele stem miocardice- sunt capabili să se diferențieze în cardiomiocite și endoteliu vascular.

Celulele stem ale țesutului adipos descoperit în 2001, cercetări suplimentare de atunci au arătat că aceste celule se pot transforma în alte tipuri de țesuturi, din ele este posibil să crească celule de nervi, mușchi, oase, vase de sânge, sau cel puțin celule având proprietățile celor de mai sus.

Celulele stromale ale măduvei spinării(celule stem mezenchimale) dau naștere la diferite tipuri de celule: celule osoase (osteocite), celule de cartilaj (condrocite), celule adipoase (adipocite), precum și alte tipuri de celule de țesut conjunctiv.

Celulele stem epiteliale ale tractului digestiv situat în pliurile profunde ale mucoasei intestinale și poate da naștere la diferite tipuri de celule tractului digestiv.

În plus, la începutul anului trecut, oamenii de știință americani de la Universitatea din Carolina de Nord au raportat că, după șapte ani de cercetări, au dezvoltat o tehnologie pentru obținerea de celule stem din lichidul amniotic fără a afecta embrionul.

SC este caracterizat de următoarele funcții principale:

1. Posibilitate de divizare și autoînnoire. Spre deosebire de celulele musculare, celulele sanguine și celulele nervoase, care de obicei nu se pot reproduce, celulele stem se pot reproduce în mod repetat - prolifera. O populație inițială de celule stem care proliferează pe parcursul mai multor luni poate produce milioane de celule similare. Dacă aceste celule stem continuă să rămână nespecializate, se spune că ele au capacitatea de auto-reînnoire pe termen lung.

2. Celulele stem sunt nespecializate. Nu au structuri specifice care să le permită să îndeplinească funcții specializate. De exemplu, celulele stem nu pot pompa sânge în tot corpul, ca celulele miocardice ale inimii și nu pot transporta oxigen, așa cum fac celulele roșii din sânge. Cu toate acestea, celulele stem nespecializate se pot transforma în celule specializate, inclusiv celule cardiace miocardice, celule sanguine sau celule nervoase.

3. Celulele stem pot da naștere la alte celule specializate. Când celulele stem nespecializate dau naștere la celule specializate, procesul se numește diferențiere. Celulele trec de obicei în mai multe etape în timpul diferențierii, fiecare etapă devenind mai specializată.

Oamenii de știință abia încep să înțeleagă semnalele din interiorul și din exteriorul celulelor care declanșează fiecare pas al procesului de diferențiere. Semnalele interne sunt controlate de genele celulare. Acestea sunt secțiuni ale ADN-ului care poartă unele informații integrale și controlează dezvoltarea unei anumite trăsături sau proprietăți. Semnalele externe pentru diferențierea celulelor sunt substanțe chimice secretate de alte celule, contactul fizic cu celulele învecinate și anumite molecule din micromediu. Interacțiunea semnalelor în timpul procesului de diferențiere are ca rezultat obținerea de semne epigenetice a ADN-ului celular care limitează expresia ADN-ului în celule.

4. SC-urile sunt capabile diviziune asimetricăîn urma cărora se formează două celule fiice, dintre care una este dedicată diferențierii într-o celulă(e) specializată(e), iar a doua păstrează toate caracteristicile SC, care protejează rezervorul SC de epuizarea completă. O celulă angajată în diferențiere, formată ca urmare a diviziunii asimetrice a SC, este adesea numită celula amplificatoare de tranzit - SO.

TAC-urile nu sunt capabile de auto-reînnoire, dar au un potențial proliferativ semnificativ. De fapt, capacitatea de a se auto-reînnoi și de a produce celule fiice angajate în diferențiere datorită diviziunii asimetrice este o proprietate definitorie a SC de orice origine.

5. Mecanisme menținerea homeostaziei geneticeîn SC ele funcționează mai eficient în comparație cu celulele somatice diferențiate.

Principalele direcții și perspective de utilizare a celulelor stem în biologie și medicină.

SC-urile sunt obiectul cel mai potrivit pentru cercetare biologie fundamentală si in patologia celulară, mai ales când se studiază mecanismele de diferențiere și specializare celulară în timpul ontogenezei, precum și căile și mecanismele de regenerare celulară și tisulară. Studierea și înțelegerea acestor procese va ajuta la înțelegerea cauzelor patologiilor de dezvoltare, a defectelor genetice și a multor boli, inclusiv cancerul. Pentru a efectua lucrări experimentale la scară largă de acest tip, sunt necesare mai întâi surse accesibile de SC.

Succese deosebit de semnificative în aplicarea practică a SC au fost deja obținute în trei domenii:

1) tratamentul arsurilor și vindecarea rănilor;

2) terapie atac de cord acut miocard;

3) tratamentul bolnavilor de cancer.

Tratamentul arsurilor și rănilor- crearea de piele artificială crescută prin metode inginerie tisulară. La transplantarea unei astfel de piele, se asigură o reducere a suprafeței totale a rănii și, ca urmare, vindecarea rapidă a rănilor și riscul de apariție a complicațiilor este redus semnificativ. Această tehnică este utilizată din 1989; peste 600 de transplanturi de alofibroblaste cultivate au fost efectuate la pacienți cu arsuri extinse de gradul limită IIIA și răni reziduale nevindecătoare pe termen lung.

Tratamentul bolnavilor de cancer-auto- și aplotransplantul de celule stem osoase face posibilă restabilirea activității sale hematopoietice, care se pierde parțial după utilizarea chimioterapiei și radioterapiei intensive. Datorită utilizării transplantului de măduvă osoasă la Centrul Belarus de Hematologie și Transplantologie, a fost posibilă creșterea ratei de supraviețuire pe 3-5 ani de la 50% (fără transplant) la 70-90%.

Terapia infarctului miocardic acut- se realizează cu scopul refacerii țesutului cardiac după infarct miocardic (IM), care se realizează prin regenerarea cardiomiocitelor și formarea de noi capilare. Potrivit multor cercetători, SC de măduvă osoasă au cel mai bun potențial de restabilire a funcției cardiace după infarctul miocardic: transplantul lor induce mio- și angiogeneza și îmbunătățește hemodinamica.

În terapia celulară a infarctului miocardic, următoarele două metode sunt principale:

1. Chirurgical - livrarea directă a SC-urilor în țesutul miocardic (de exemplu, o lucrare dedicată rezultatelor clinice ale acestei metode de tratare a IM vorbește despre utilizarea injectării a 1.500.000 de SC-uri autologe de măduvă osoasă în zona peri-infarctului).

2. Terapeutic – creație în sânge concentrație mare Cu K, prin stimularea măduvei osoase prin introducerea unor factori de creștere specifici.

Foarte promițător și

Metodele de terapie celulară sunt prezentate în următoarele domenii ale medicinei:

Neurologie - tratamentul consecințelor leziunilor cerebrale și

măduva spinării, accident vascular cerebral, stări comatoase, boli neurodegenerative, boli Parkinson, boli Alzheimer etc.;

Endocrinologie - tratamentul diabetului insulino-dependent;

Boli ale sistemului musculo-scheletic - reparare

oase, grefa osoasa, tratamentul miopatiilor, consecinte ale leziunilor etc.;

Hepatologie - tratamentul hepatitei, cirozei hepatice;

Hematologie și oftalmologie;

Stomatologie - folosirea SC-urilor pentru a-ți crește „proprii” dinți;

Cosmetologie - tratamentul defectelor cosmetice;

Gerontologie - utilizarea SC pentru întinerirea organismului (revitalizare).

Gnomica virușilor și fagilor. Virușii ca obiecte ale geneticii moleculare.

Proprietățile de bază ale virușilor

Virusurile sunt obiecte submicroscopice care conțin ADN sau ARN,

se reproduc numai în celule vii, forțându-le

sintetizează așa-numiții virioni, care conțin genomul virusului și sunt capabili să-l mute în alte celule.

Această definiție reflectă două calități principale ale virușilor:

Virusul are propriul său material genetic, care se comportă ca o parte a celulei din interiorul celulei gazdă;

Existența unei faze infecțioase extracelulare, reprezentată de particule specializate, sau virioni, care servesc la introducerea genomului virusului în alte celule.

Virușii au o serie de proprietăți care nu se încadrează în ideea lor ca obiecte vii, și anume:

Virușii nu respiră;

Nu manifesta iritabilitate;

Nu se poate deplasa independent; -

Ei nu cresc sau nu se divid;

Capabil (cel puțin o parte) să se cristalizeze într-o stare purificată.

Conform criteriilor zoologice și botanice tradiționale, virusurile nu sunt organisme vii. În același timp, toți virusurile au principalele proprietăți ale organismelor vii - capacitatea de a replica, schimba și transmite aceste modificări descendenților, adică. evolua. Cu alte cuvinte, virușii au propria lor istorie evolutivă.

Niciun virus cunoscut nu are potențialul biochimic sau genetic de a genera energia necesară pentru a-și desfășura procesele biologice. În acest sens, ei sunt absolut dependenți de celula gazdă.

Dimensiunile virusului

Dimensiunile particulelor virale variază, de asemenea, semnificativ. Cele mai subtiri au un diametru de aproximativ 10 nm, iar lungimea lor in cele mai lungi ajunge la 2 microni. Diametrul virionilor sferici variază de la -20 la 300 nm. Cele mai mari virusuri cunoscute sunt rude ale virusului variolei; virionii lor pot avea până la 450 nm lungime și 260 nm lățime și grosime.

Forme de existență a virușilor

Moleculele virale nucleoproteice se caracterizează prin două forme de existență: extracelulară, corpusculară, în repaus și intracelulară, reproductivă, vegetativă.

Virușii extracelulari sunt corpusculi, particule sferice, cubice, sub formă de filament, care se numesc corpuri elementare, particule virale și, mai des, virioni. Dimensiunile virionilor variază de la 15-30 la 200-500 nm.

Structura virusurilor

Toți virionii conțin acid nucleic genomic acoperit la exterior cu o înveliș proteic - capside. Din punct de vedere al compoziției chimice, virusurile sunt nucleoproteine, iar din punct de vedere al structurii re- nucleocapside. Compoziția multor virusuri, pe lângă proteine ​​și acid nucleic, include carbohidrați, lipide și alți compuși.

ARN-urile virale monocatenar sunt împărțite în două grupuri. Un grup include ARN care sunt capabili să fie traduși de ribozomi din celula gazdă, de exemplu. joacă rolul ARNm. Acești ARN sunt desemnați ca (+)ARN, iar genomul pe care îl reprezintă este numit pozitiv.

Într-un alt grup de virusuri care conțin ARN, ARN-ul nu este recunoscut de ribozomal

aparatul celulei și, prin urmare, nu este capabil să îndeplinească funcția de ARNm. În celulă, un astfel de ARN servește ca șablon pentru sinteza ARNm. Acest tip ARN este desemnat ca (-)ARN, iar genomul corespunzător este numit negativ.

Capsida este formată din subunități cu aceeași structură - capsomere, care sunt dispuse după două tipuri principale de simetrie - cubică (icosaedrice) sau elicoidal.

Capsomerele sunt unitățile morfologice ale capsidei, care, la rândul lor, pot consta din una sau mai multe molecule de proteine ​​- unități structurale. Complexul de capsidă și acid nucleic viral este de obicei denumit nucleocapsidă. Poate avea simetrie cubică (icosaedrică) sau spirală. Virionii viruși simpli reprezentată doar de capsidă. Virionii virusurilor complexe au în plus membrane lipidice cu două straturi, care conțin proteine ​​(aproape întotdeauna glicoproteine) în formă de vârfuri. Astfel de virioni au de obicei un strat de proteină neglicozilată (matrice) adiacent capsidei.

Virușii simpli, de regulă, constau numai din componente specifice virusului. Ocazional, astfel de viruși își pot „porta” componentele din celula gazdă, cum ar fi, de exemplu, poliaminele și histonele - policationi care servesc la neutralizarea sarcinilor de pe acidul nucleic viral, ceea ce facilitează ambalarea acestuia în capsidă.

Virușii complexi conțin enzime și pot include și proteine ​​în virion - componente ale membranei celulei gazdă.

O întrebare logică este: de ce capsida tuturor virușilor are o structură de subunități? Această structură a capsidei se datorează aparent nevoii de salvare a materialului genetic. ÎN in caz contrar, după cum arată calculele, pentru mulți viruși ar fi suficient să se codifice proteine ​​capabile să acopere nu mai mult de 15% din acidul nucleic ovule acizi. De asemenea, este evident că în prezența uneia sau a câtorva componente morfologice

autoasamblarea capsidei este semnificativ facilitată. În caz contrar, probabilitatea de erori în timpul procesului de auto-asamblare ar crește brusc.

Există un fel de limitări „tehnice” care reduc rezistența ambalajului pe baza, de exemplu, a unui tetraedru sau octaedru. În aceste opțiuni, golurile dintre subunități vor fi prea mari și, ca urmare, particula va fi fragilă. Calculele și experiența indică faptul că număr mai mare subunități și cu cât au mai multe contacte între ele, cu atât structura este mai stabilă și capsida poate fi mai mare, în care, la rândul său, poate fi plasat un genom mai mare și mai complex.

Încapsularea genomului este necesară pentru viruși, în primul rând, pentru protecția fizică a acidului nucleic, care este labil prin natura sa chimică, de efectele factorilor aspre de mediu în stadiul extracelular de existență (cum ar fi pH-ul și temperatura extreme). valori, iradiere UV etc.).

O alta cea mai importanta functie Capsida este de a asigura adsorbția virusului pe celula gazdă prin interacțiunea cu receptorii celulari.

Unii viruși au un genom fragmentat, iar învelișul este pur și simplu necesar pentru a-l asambla într-un singur întreg.

La virusurile complexe, prezența unei învelișuri lipidice exterioare, datorită afinității sale cu membrana celulei gazdă, facilitează pătrunderea nucleocapsidei în celulă. În plus, datorită includerii proteinelor celulei gazdă în acest înveliș, virusul este capabil să depășească cu mai mult succes gazda.

bariera imunologica.

Tipuri de interacțiune virus-celulă

Când un virus pătrunde într-o celulă, se formează un nou complex biologic „celulă-virus”. Acest complex conține aparatul genetic al celulei și aparatul genetic al virusului, ale căror funcții pot fi genetice

ale căror funcții pot fi împletite în cele mai bizare moduri. De fapt, este o „himeră”, un hibrid de două organisme.

În ciuda diversității uriașe de celule și viruși, se pot distinge mai multe tipuri principale de interacțiuni ale acestora.

1. Celula moare și se formează o nouă generație de particule virale. Acest tip de interacțiune între virus și celulă se numește productiv sau litic. Virușii care provoacă liza celulelor gazdă se numesc virulenți. Așa procedează majoritatea infecțiilor virale, indiferent dacă virușii sunt mari sau complexi sau mici.

2. Proces infecțios este avortiv în natură - celula supraviețuiește, virusul nu se formează. Uneori, ambii parteneri mor - atât virusul, cât și celula.

3. Are loc o integrare a doi genomi, care coexistă mai mult sau mai puțin pașnic timp de multe generații. Acest tip de interacțiune se numește virogenie. Virușii care pot provoca virogeneză se numesc viruși moderati. În cazul bacteriofagelor, o astfel de integrare a genomului viral în ADN-ul celulei gazdă se numește lizogenie, iar fagii înșiși, capabili de o astfel de interacțiune cu celula, sunt numiți lizogeni.

Pe lângă fagii lizogeni, procesul integrativ este caracteristic retrovirusurilor, multor virusuri oncogene care conțin ADN (pot integra nu numai întregul genom, ci și o parte din acesta), precum și alți viruși. Procesul integrativ duce adesea la transformarea celulelor - dobândirea de noi caracteristici geno- și fenotipice.

În funcție de gradul de antagonism dintre cei doi genomi - viral și celular - sunt posibile mai multe tipuri de infecție. Fenomenologic, se disting infecțiile persistente, în care virusul este eliberat din organismul gazdă mult mai mult timp decât în ​​infecțiile litice obișnuite, terminând cu moartea celulelor gazdă. În timpul unei infecții latente, virusul se află în corpul gazdei într-o formă latentă și este eliberat în perioadele de recidivă a bolii. Infecțiile virale lente se caracterizează printr-o perioadă de incubație foarte lungă, care poate dura ani de zile.

Academician al Academiei Ruse Stiinte Medicale, Membru corespondent al RAS V. SMIRNOV, Director al Institutului de Cardiologie Experimentală al Cardiocomplexului al Ministerului Sănătății al Federației Ruse.

ÎN anul trecut O nouă direcție în medicină a apărut, promițând oamenilor un leac pentru multe boli grave. Acesta este studiul așa-numitelor celule stem stromale găsite în măduva osoasă. Ele asigură restaurarea zonelor deteriorate ale organelor și țesuturilor. Celulele stromale, după ce au primit un semnal de la sistemul nervos central despre un fel de „problemă”, trec prin fluxul sanguin către organul afectat. Ele vindecă orice rană, transformându-se în necesare organismului celule: osoase, musculare netede, hepatice, musculare ale inimii sau chiar celule nervoase. Dar furnizarea de celule stromale nu este nelimitată. Prin urmare, se întâmplă ca organismul să nu mai fie capabil să reînnoiască singur celulele pierdute: fie leziunea este prea mare, fie corpul este slăbit, fie vârsta nu mai este aceeași... Se poate ajuta un pacient recupera complet din ciroză, accident vascular cerebral, paralizie...? Deja astăzi, oamenii de știință sunt capabili să direcționeze celulele stromale „pe calea dorită”. Progresele în acest domeniu al biologiei celulare fac ca potențialul de utilizare terapeutică a celulelor stem stromale să fie practic nelimitat.

Compoziția celulelor stem este precursorul tuturor celulelor din organism.

Omul de știință rus Alexander Yakovlevich Friedenstein (1924-1998), care a inițiat doctrina celulelor stem stromale ale măduvei osoase.

Celulele stem stromale ale măduvei osoase sunt capabile să se dezvolte în multe alte celule din organism.

Șoarecii au fost infarcți, iar apoi 1-5 ore mai târziu, s-au făcut două injecții de celule stromale în zona infarctată.

Creșterea osoasă după îndepărtarea osteosarcomului folosind o placă pe care se aplică o proteină specială (proteina morfogene a osului), care transformă celulele stromale care circulă în sânge în celule ale țesutului osos.

Celulele stem sunt precursorii celulelor corpului

Vreau să vorbesc despre o secțiune de medicină în care, neobservată de majoritatea oamenilor de știință și medicilor, se așteaptă în viitorul apropiat o descoperire fenomenală, enormă, în tratamentul multor boli care astăzi sunt practic incurabile.

Celulele stem sunt precursorii tuturor celulelor din organism. ÎN conditii diferite sunt capabili să se transforme în alte celule. Majoritatea celulelor stem adulte se găsesc în măduva osoasă. După cum se știe, măduva osoasă este, în primul rând, o trambulină pentru hematopoieza. Este alcătuită din două tipuri de celule stem: cele din care se obțin toate tipurile cunoscute de celule sanguine (așa-numitele celule stem hematopoietice) și celule stem stromale, care vor fi discutate. Pe lângă măduva osoasă o cantitate mică de Celulele stem (așa-numitele celule stem ale țesutului) sunt prezente direct în țesuturi: mușchi (mioblaste), oase (osteoblaste) și altele.

Există multe celule stem în sistemul hematopoietic, sunt simple ca structură, bine studiate, reînnoite constant, iar căile de transformare a lor în celule sanguine sunt cunoscute de mult.

Dar este puțin probabil ca cititorii să fi auzit despre celulele stem stromale ale măduvei osoase. În comparație cu cele hematopoietice, sunt foarte puține în măduva osoasă și sunt sisteme mai complexe, cu viață lungă, care sunt actualizate destul de rar. Căile de transformare ale celulelor stromale abia încep să fie studiate. Studii recente au arătat că celulele stromale, precum precursorii celulelor sanguine, circulă constant în fluxul sanguin al mamiferelor.

Baza științei celulelor stromale în urmă cu aproximativ 30 de ani a fost pusă de oamenii de știință sovietici Alexander Yakovlevich Friedenstein (care a murit prematur în 1998), care a lucrat la Institutul de Cercetare în Epidemiologie și Microbiologie, numit după academicianul onorific N. F. Gamaleya al Academiei Ruse de Medicină. Științe și Joseph Lvovich Chertkov, care încă lucrează la Centrul de Hematologie RAMS. Acum mulți cercetători tac cu privire la numele fondatorilor, dar există oameni decente aici și în Occident care recunosc necondiționat prioritatea acestor oameni de știință în descoperirea celulelor stromale. În 1999, celulele stromale au fost „redescoperite” de oamenii de știință americani, după care numărul lucrărilor din acest domeniu al biologiei celulare a început să crească ca o avalanșă. Și nu este surprinzător - la urma urmei, celulele stromale pot fi extrem de utile pentru medicina clinică.

Celulele stem sunt implicate în repararea țesuturilor deteriorate

Cum reface un organism adult sănătos organele și țesuturile dacă sunt deteriorate? Nu evoluția s-a ocupat de ieșire? situatii extreme? Organismul trebuie și, desigur, regenerează țesutul deteriorat. Și face asta cu ajutorul celulelor din care se pot obține orice alte celule - celule stem.

S-a stabilit că în regenerare sunt implicate două tipuri de celule stem - celulele tisulare specializate și celulele stromale universale ale măduvei osoase.

Nu fără motiv, natura înțeleaptă, împreună cu „depozitele locale” (celule stem tisulare), au creat și un „depozit central de piese de schimb” (celule stromale ale măduvei osoase). Dacă celulele stem tisulare sunt folosite pentru a repara zonele deteriorate numai într-o anumită locație și pentru anumit tipțesuturile (os - pentru oase, mușchi - pentru mușchi etc.), apoi „piesele de schimb ale depozitului central” - celulele stem stromale ale măduvei osoase - sunt universale. Ele intră în organul sau țesutul lezat prin fluxul sanguin și, sub influența diferitelor substanțe de semnalizare, sunt transformate în celulele specializate necesare care înlocuiesc morții.

Orice celulă poate fi crescută din celulele stromale ale măduvei osoase

În anii 60, Friedenstein și colegii săi au arătat în experimente pe celule animale că celulele stromale sunt capabile să se transforme în celule de cartilaj (condrocite), grăsimi (adipocite) și osoase (osteoblaste). Mai mult, ei își păstrează capacitatea pentru astfel de transformări chiar și atunci când cresc o colonie dintr-o singură celulă stromală. Adică, este posibil să crească un număr mare de celule stromale și apoi, cu ajutorul unor substanțe speciale de semnalizare, să le direcționați „pe calea cea bună” - pentru a restabili țesuturile deteriorate.

În cazurile de leziuni severe, organismul nu are suficiente celule stromale proprii. Poate fi ajutat prin introducerea de celule stromale din exterior. Oamenii de știință italieni au efectuat un experiment simplu: folosind iradierea, au îndepărtat complet măduva osoasă de la șoareci, apoi le-au injectat cu celule stromale special etichetate. Câteva zile mai târziu, animalelor li s-a administrat un medicament care a început să distrugă mușchii picioarelor din față. La două săptămâni după injectarea celulelor stromale, țesutul muscular al picioarelor anterioare ale șoarecilor a fost parțial restaurat. S-a dovedit că majoritatea celulelor musculare noi au fost formate din celulele stromale introduse. Aparent, celulele stromale se apropie de locul leziunii, unde primesc un „semnal chimic” despre celulele în care trebuie să se transforme pentru a compensa pierderile organismului. Mai mult, oamenii de știință au reușit să „forțeze” celulele stromale, sub influența unor substanțe speciale de semnalizare, să se transforme în celule musculare netede direct „in vitro”.

S-a dovedit că introducerea celulelor stromale ale măduvei osoase în zona de afectare a mușchiului inimii (zona de infarct) elimină aproape complet fenomenele de insuficiență cardiacă post-infarct la animalele de experiment. Astfel, celulele stromale injectate în porcii „atac de cord” degenerează complet în celule musculare cardiace după opt săptămâni, restabilindu-i aproape complet funcțiile.

Rezultatele acestui tratament al atacului de cord la animale sunt pur și simplu uimitoare. Potrivit Asociației Americane a Inimii (Societatea Americană de Cardiologie) pentru anul 2000, la șobolanii cu un atac de cord indus artificial, 90% din celulele stromale ale măduvei osoase injectate în zona inimii degenerează complet în celule musculare cardiace.

Oamenii de știință japonezi au obținut celule musculare ale inimii din celulele stromale ale măduvei osoase a șoarecilor direct în laborator: au adăugat o substanță specială (5-azocitidină) la cultura de celule stromale și, ca prin farmec, au început să se transforme în celulele musculare ale inimii.

O astfel de terapie celulară pentru repararea daunelor aduse mușchiului inimii după un atac de cord este foarte promițătoare, deoarece utilizează celulele stem stromale proprii ale corpului. Dar ele nu sunt respinse; în plus, atunci când sunt introduse celule stem adulte, este exclusă posibilitatea degenerării lor maligne.

Și o metamorfoză complet incredibilă - celulele stromale pot „uita” atât de mult de originea măduvei osoase încât, sub influența anumitor factori, se transformă chiar în celule nervoase (neuroni). La două săptămâni după adăugarea unei substanțe speciale de semnalizare la cultura de celule stromale, acestea sunt deja compuse în proporție de 80% din neuroni! Aceasta este încă doar o realizare în eprubetă, dar dă speranță pentru vindecarea pacienților cu leziuni severe ale măduvei spinării și creierului. Mai mult, (după cum au arătat mulți cercetători) atunci când se introduc propriile celule stromale ale măduvei osoase în canalul rahidian La oameni, ele sunt distribuite uniform în toate părțile creierului, fără a-i perturba structura.

Un experiment extrem de important a fost realizat de cercetătorii americani. Un accident vascular cerebral a fost indus artificial la șoareci, după care propriile lor celule stromale au fost injectate în canalul spinal. În 100% din cazuri, șoarecii au experimentat restabilirea parțială a activității motorii a membrelor. Rezultatul este promițător, așa că nu este de mirare că sistemul Institutele Nationale Ministerul Sănătății din SUA a alocat fonduri uriașe pentru a dezvolta problema conversiei celulelor stromale în neuroni. Accidentul vascular cerebral este o boală comună și în prezent incurabilă.

Celulele stromale se transformă, de asemenea, în celule hepatice. S-a stabilit că atunci când ficatul este afectat, celulele hepatice noi (hepatocite) și precursorii lor sunt formate în principal din celulele stromale ale măduvei osoase donatoare.

Propria noastră cercetare, efectuată la Institutul de Cardiologie Experimentală în grupul Emma Lvovna Soboleva, a arătat că o boală atât de comună precum ateroscleroza duce la o creștere a fluxului de celule stromale ale măduvei osoase în fluxul sanguin și de acolo în zonele de compactare. (plăci de lipoproteine) pe pereții vaselor de sânge. Evident, acesta este motivul pentru care la pacienții cu ateroscleroză (după cum arată lucrările efectuate în comun cu grupul profesorului R. S. Akchurin), măduva osoasă este epuizată de celule stromale. Poate că organismul „trimite” celule stromale pentru a repara leziunile vasculare. Și „vindecă” daune transformându-se în os sau țesutul cartilajului. Apoi osificarea vaselor de sânge observată în ateroscleroză este reacție normală celule stromale pentru probleme în sistem vascular. Dacă acest lucru este adevărat sau nu - cercetările ulterioare vor arăta.

Celulele stromale în practica clinică sunt deja o realitate

Ortopedia este, fără îndoială, liderul în utilizarea terapeutică a celulelor stromale astăzi. Cert este că medicii au în mâinile lor substanțe unice: proteine ​​speciale, așa-numitele proteine ​​​​morfogene osoase (BMP), care provoacă degenerarea celulelor stromale în celule ale țesutului osos (osteoblaste). Cercetătorilor le-a luat aproape un sfert de secol pentru a izola și a studia proprietățile BMP. Rezultatele studiilor clinice sunt impresionante. În SUA, unui pacient de 91 de ani, cu o fractură care nu s-a vindecat de 13 ani, i s-a implantat o placă specială de colagen cu BMP-uri aplicate. În acest caz, celulele stromale care intrau în zona de fractură au fost „atrase” de placă și, sub influența BMP, au început să se transforme în celule de țesut osos. La opt luni de la instalarea plăcii, osul rupt al pacientului a fost aproape restaurat.

Se desfășoară deja în SUA ultima etapă teste și vor începe în curând să fie utilizați pe scară largă în clinici, bureți poroși speciali umpluți atât cu celule stromale, cât și cu BMP. Prin plasarea unor astfel de bureți miraculoși într-o zonă deteriorată (zona de fractură sau gol după îndepărtarea osteosarcomului), puteți umple golul lipsă de până la 25 de centimetri lungime în două luni.

Mai mult, se lucrează în prezent pentru a integra gena BMP în celulele stromale. Aceasta înseamnă că, fiind renăscut în celule osoase, vor fi capabili să producă o proteină pe cont propriu - BMP, care inițiază procesul de transformare a celulelor stromale în celule osoase.

Cercetătorii americani au efectuat un experiment interesant folosind celule stem tisulare. Au crescut celule stem din țesut muscular (mioblaste) din mușchii coapsei unui pacient de 72 de ani cu atac de cord. Apoi aceste celule au fost injectate direct în zona de infarct, după care pacientul a prezentat o îmbunătățire semnificativă contractilitatea inimile.

Surse de celule stromale pentru terapia regenerativă

Deci, în corp sanatos de fapt, există un mecanism universal de vindecare a leziunilor folosind rezerva celulară internă - celulele stromale ale măduvei osoase. Aceste celule se pot transforma în orice alte celule pe care le doresc odată ce ajung în partea corespunzătoare a corpului. Celulele stromale încep să pătrundă în zona afectată atunci când primesc un semnal adecvat de la sistemul nervos central. După ce au ajuns la locul deteriorării, sub influența anumitor molecule de semnalizare se transformă în celule lipsă țesut deteriorat. Dar stocarea celulelor stromale nu poate fi inepuizabilă. După vindecarea leziunilor extinse, măduva osoasă devine „goală”, iar odată cu vârsta, aportul de celule stromale scade semnificativ.

Cum să restabiliți celulele deteriorate în practică? De unde pot obține un preparat din celulele stem stromale ale măduvei osoase? La urma urmei, când ceva i s-a întâmplat deja unei persoane - de exemplu, un picior rupt sau a suferit un atac de cord - este deja prea târziu pentru a selecta măduva osoasă și a crește o cultură de celule stromale din aceasta pentru injectarea ulterioară în zona afectată. Și a convinge o persoană să doneze o probă de măduvă osoasă pentru a obține o cultură de celule stromale din aceasta „pentru orice eventualitate” este destul de dificilă. Factorul limitator în terapia cu celule stromale este timpul. Atunci când are loc un atac de cord, propriile celule sau celule compatibile cu organismul sunt necesare imediat și în cantități mari.

Astăzi, pentru 75 de dolari, studenții americani donează 20 de mililitri de măduvă spinării din regiunea lombară. Dar celulele astfel obtinute sunt folosite doar pentru cercetare stiintifica.

Este necesar să se creeze bănci individuale sau donatoare de celule stromale pentru medicina de recuperare viitor? Fara indoiala. În principiu, donatorii nu sunt greu de găsit. Mai este o problemă. Când ne naștem, avem 10 mii de celule stem în măduva noastră osoasă. celulele hematopoietice există o celulă stromală. La adolescenți, există deja de 10 ori mai puține celule stromale. Până la vârsta de 50 de ani, există o celulă stromală la jumătate de milion de celule stem, iar la vârsta de 70 de ani, prelevarea unei probe de măduvă osoasă este pur și simplu inutilă - există doar o celulă stromală la un milion de celule stem. Adică donarea măduvei osoase are sens doar în La o vârstă frageda, persoanele în vârstă vor trebui să folosească culturi străine de celule stromale. Mai mult, cel mai convenabil este să obțineți celule stromale donatoare direct la naștere din cordonul ombilical și placentă, unde sunt de asemenea conținute în cantități suficiente.

Mai recent, au fost publicate date izbitoare: celulele stromale pot fi obținute din celule de țesut adipos (adipocite). După cum sa dovedit, adipocitele sunt foarte apropiate de predecesorii lor și, cu ajutorul unor substanțe speciale, pot fi „aduse înapoi” relativ ușor. Și obținerea de celule adipoase nu este deloc o problemă. Liposucția (eliminarea grăsimilor) este acum destul de răspândită în toate țările civilizate.

Se poate aștepta ca cordonele ombilicale, placentele și țesutul adipos să devină surse industriale de celule stromale în viitorul apropiat.

Celulele stromale - baza terapiei restaurative a viitorului

Ziare și reviste (deși în majoritatea cazurilor străine) sunt pline de informații despre celulele stem. Dar nu despre cele stromale, ci despre cele embrionare. Acestea sunt celule embrionare umane care au capacitatea de a forma mai mult de două sute de tipuri de țesut.

Cu toate acestea, cercetarea în domeniul celulelor stem embrionare este acum „înghețată” în multe țări. Unul dintre motive este că introducerea celulelor embrionare la pacient, din păcate, se termină uneori cu apariția tumoare maligna. Un alt motiv este etic. Principala sursă de celule fetale este avortul medical. Biserica Catolică, comunități religioase, diverse organizatii publice- toți cei care luptă pentru interzicerea avortului pun o presiune enormă asupra guvernelor și președinților, cerând interzicerea tratamentului folosind celule stem embrionare împreună cu avortul. Preocupările etice au împiedicat studiul celulelor embrionare, dar au atras și o nouă atenție științifică asupra cercetării cu celule stem adulte.

Spre deosebire de cele embrionare, celulele stem stromale sunt rezerva regenerativă proprie a organismului, dovedită de natură. Nu există niciun risc de respingere imună a propriilor celule stromale, iar posibilitatea degenerării lor maligne este minimă. Utilizarea celulelor stromale este impecabilă din punct de vedere moral și etic. De aceea, celulele stromale ar trebui să devină baza medicinei restaurative a secolului următor.

Ce este întinerirea celulară? În zilele noastre este la modă să fii frumos, slăbit și să radiezi de sănătate. Cu doar câțiva ani în urmă, mulți oameni și-au făcut injecții cu Botox, astăzi o nouă tendință în modă sunt celulele stem.

Descriere detaliata

Cele mai timpurii celule corpul uman- acestea sunt celule stem. Ele se formează imediat după concepție într-un ovul fecundat. Capacitatea de a deveni orice celulă este principala lor calitate distinctivă, așa-numita pluripotență. Pe măsură ce embrionul crește, celulele stem formează creierul, ficatul, stomacul și inima acestuia. Chiar și după naștere, există încă o mulțime de ele în corpul copilului, dar în fiecare an sunt mai puține; până la vârsta de 20 de ani, o persoană nu are practic celule stem. Acesta este un fapt dovedit științific. Dar și un adult are nevoie de aceste celule - ele le înlocuiesc întotdeauna pe cele afectate în caz de îmbolnăvire a oricărui organ. De-a lungul vieții, organele cu boli devin mult mai numeroase, dar celulele stem scad, așa că o persoană îmbătrânește.

Puțină istorie

O descoperire în biologia celulară a avut loc în 1998, când oamenii de știință din SUA au reușit să izoleze și să cloneze linii de celule stem embrionare. După care biologia celulară a început să se dezvolte în două moduri:

1. Cercetare pentru tratament boală gravă.

2. În practica clinică, procedura de „revitalizare”, adică întinerirea corpului cu injecții de celule stem în abordare integrată cu alte produse cosmetice.

Cum are loc întinerirea celulelor stem?

Celulele stem în saloanele de înfrumusețare

În Rusia nu există restricții privind utilizarea celulelor stem embrionare, așa că terapia celulară este disponibilă peste tot. Orice salon de infrumusetare menționează celulele stem în lista de prețuri. Dar, în practică, acestea sunt injecții cu extracte din țesutul embrionar și pot provoca reactii alergiceși chiar respingere. Și dacă procedura nu este efectuată într-un laborator, atunci există riscul ca materialul celular să fie infectat.

Corpul după utilizarea procedurii de injectare cu celule stem

In Rusia tehnologie nouă Injecțiile cu celule stem sunt testate în mod activ pe oameni, dar în Occident aproape toate experimentele sunt efectuate pe animale. Celulele stem sunt folosite din ce în ce mai des, dar care va fi efectul în viitor nu se știe încă. Niciunul dintre oamenii de știință nu a putut da o prognoză cu 10-20 de ani în avans, deoarece domeniul de aplicare nu a fost pe deplin studiat. În timp ce tratamentul cu celule stem este luat în considerare Medicină alternativă. Vom vedea ce se întâmplă mai departe.

De unde provin celulele stem pentru întinerire?

În prezent, centrele cosmetice rusești folosesc mai multe tipuri de celule stem:

1. Celulele stem embrionare. Acestea sunt obținute din ficatul, pancreasul și creierul fetușilor umani avortați și apoi cultivate într-un material similar cu compoziția serului sanguin. După verificarea virușilor, tot biomaterialul obținut este stocat în azot lichid.

2. Celulele din cordonul ombilical nou-născuți, măduva osoasă umană. Tratament celule din cordonul ombilical deosebit de eficient între membrii aceleiaşi familii. În Rusia există o bancă de celule stem care poate stoca sângele din cordonul ombilical. Se prelevează o aspirație de măduvă osoasă din oasele iliace ale pelvisului unui adult, după care se crește în laborator o colonie de milioane de dolari.

3. Celulele stem izolate din tesutul adipos.

Reacție întârziată

Întinerirea celulelor stem este foarte populară.

În funcție de metoda aleasă, efectul injecțiilor cu material celular începe să apară abia după 1-3 luni. Și din anumite motive, medicii nu vorbesc despre efectele vizuale ale întineririi; se concentrează pe îmbunătățirea stării de bine a pacienților. O persoană plătește pur și simplu bani, primește o injecție și așteaptă schimbări în termen de trei luni. În practică, pacientul nu vede modificări speciale la nivelul corpului sau al feței, dar simte că corpul se comportă diferit: părul se întunecă, apare acuitatea vizuală și se doarme suficient în 5-6 ore.

Unii pacienți au observat că în decurs de o lună au început să citească fără ochelari oboseala generala corp, ridurile au început să dispară. Dar cei care au vorbit despre astfel de schimbări în decurs de o lună au fost supuși, de obicei, unei proceduri cuprinzătoare de întinerire, care includea mezoterapia cu injecții pentru netezirea pielii. În toate cazurile, pacienții au avut deplină încredere în clinică și în medici și nu s-au gândit la consecințele în viitor. Cât costă tratamentul cu celule stem?

Prețul tinereții

Toți cercetătorii au fost de acord că efectul injecțiilor cu celule durează un an; după această perioadă, este mai bine să repetați procedura. După cum se spune, dacă apelați la specialiști pentru o injecție celulară la fiecare 1,5 ani, atunci o persoană poate trăi cel puțin până la 150 de ani. Pentru a fi corect, trebuie spus că întinerirea cu celule stem este o procedură foarte costisitoare, iar efectuarea acesteia o dată la 1,5 ani este foarte costisitoare. Costă minim 17 mii de euro, iar asta dacă pacientul este tânăr, sănătos și vrea doar să încetinească puțin procesul de îmbătrânire. Cum bărbat în vârstă iar cu cât are mai multe boli, cu atât va fi mai scumpă terapia celulară, datorită faptului că va avea nevoie cantitate mare celule stem.

Cum depinde de vârstă?

Dacă corp tânăr Pentru a menține tonusul aveți nevoie de aproximativ 20-35 de milioane de celule, apoi pentru o doamnă de vârstă pre-pensionare cu o grămadă de boli, 200 de milioane s-ar putea să nu fie suficiente. Potrivit experților, un preț atât de mare este justificat, deoarece creșterea celulelor este un proces care necesită cunoștințe și tehnologie înaltă și, prin urmare, este foarte costisitor. Dacă vi se oferă astfel de proceduri la un preț mai mic, atunci cel mai probabil aceste medicamente nu au legătură cu celulele stem.

Există, însă, institute științifice de stat unde injecțiile sunt mai ieftine, dar prețul încă începe de la 5 mii de dolari SUA. Ei folosesc celule stem din măduva osoasă. De asemenea, institutele științifice folosesc factori speciali de creștere celulară - peptide. Deoarece celulele stem, atunci când sunt injectate, nu pot găsi un organ deteriorat, proteinele le arată calea, care activează activitatea celulei corpului, forțând-o să funcționeze și să caute mijloace de auto-vindecare.

rezultate

Acei pacienți care au urmat cursuri de întinerire cu celule stem la institutele de cercetare au remarcat că, după doar trei săptămâni, oboseala a dispărut, tonusul corpului a crescut, a apărut acuitatea vizuală, ridurile s-au netezit puțin, bărbații au experimentat creșterea libidoului și îmbunătățirea potenței. După cum puteți vedea, rezultatele terapiei de revitalizare corporală în clinicile cosmetice și institutele de cercetare sunt aceleași, deși metodele lor sunt complet diferite.

Institutul de cercetare folosește o proteină specială a factorului de creștere celulară, saloane de înfrumusețare- mezoterapie suplimentară. Toate aceste injecții și proceduri suplimentare care vin împreună cu injecțiile cu celule stem, potrivit medicilor, au scopul de a proteja clinicile de lipsa rezultatelor tratamentului cu celule stem, deoarece mezoterapia și proteinele suplimentare sunt cunoscute de mult timp ca o modalitate excelentă și eficientă de a netezi. afară ridurile.

Specialiștii în terapie celulară nu spun dacă au existat rezultate negative sau niciun rezultat. Și sunt astfel de cazuri, pacienții nu au observat nicio modificare nici după 3-6 luni, dar nici clinica, nici institutul de cercetare nu decontează în niciun fel costurile, pentru că nu garantează că organismul își va găsi puterea de a se recupera.

Tehnologii celulare. Dezvoltarea lor în medicina modernă

În ciuda faptului că există rezultate pozitive, medicii și comunitatea științifică sunt extrem de sceptici cu privire la o astfel de terapie. Mulți cred că, da, descoperirea celulelor stem și posibilitatea de a le crește este cea mai mare descoperire în genetică de la descifrarea structurii ADN-ului, dar nu trebuie folosită pentru toată lumea, ci doar pentru tratamentul boală gravă. Celulele stem conțin informații criptate despre întregul corp, ceea ce înseamnă că din ele este posibil să crească nu numai o colonie de celule, ci chiar și un fel de organ.

Prin urmare, este inacceptabil să folosiți această tehnologie pentru a obține profit, deoarece nu a fost studiată pe deplin; cercetări cliniceși experimente. În prezent, cu excepția proceduri cosmetice, clinicile medicale oferă și tratament pentru boli grave cu injecții cu celule stem. Listele de prețuri spun asta Diabet, boli oncologice poate fi vindecat cu injecții. Dar nu există date confirmate despre astfel de recuperări. Dimpotrivă, există opinii ale experților că întinerirea celulelor stem provoacă cancer.

Efect pozitiv

Celulele stem sunt de mare ajutor în tratarea bolilor ischemice, a bolilor hormonale și imunitare și a unor tulburări de dezvoltare la copii. La sfârșitul anului 2015, oamenii de știință americani au salvat viața unui tânăr care a suferit un infarct miocardic. Și-au luat propriile celule stem mezenchimale și le-au introdus în corp. Există rezultate pozitive ale terapiei celulare în tratamentul bolii Parkinson, artritei, artrozei și reumatismului. Desigur, având în vedere astfel de progrese științifice, injecțiile cu celule stem pur și simplu pentru întinerire arată slab.

Ceea ce este și mai deprimant este că bugetul nu prevede finanțare pentru dezvoltarea biologiei celulare și dezvoltarea metodelor de tratare a bolilor grave în institutele și laboratoarele de cercetare de top din Rusia. Clinicile private nu se angajează în dezvoltare; ele, de regulă, lucrează în scopul obținerii de profit. Prin urmare, în Rusia, tehnologiile celulare sunt asociate doar cu întinerirea, spre deosebire de Occident, unde cercetarea este finanțată activ. tehnologii celulareîn tratamentul bolilor grave.

Clinici care oferă servicii de transplant de celule stem

Nu există multe astfel de centre în Rusia, dar principalele sunt Centrul de Obstetrică, Ginecologie și Perinatologie al Academiei Ruse de Științe Medicale, sau mai degrabă laboratorul lor de imunologie clinică, condus de Gennady Sukhikh, Institutul Comercial de Celule Stem, de asemenea Grupul piramidal de clinici, condus de Alexander Teplyashin.

Celulele stem împreună cu injecțiile de peptide (factori de creștere) sunt practicate de Institutul de Medicină Biologică. Ele, conform experților acestui institut, activează acțiunea celulelor stem.

„Korchak” - o clinică de cosmetologie și chirurgie plastică - are și terapia cu celule stem ca una dintre domeniile sale. Aici folosesc material celular dintr-un embrion de porc de 3 luni crescut mediu nutritiv. Cu 3 zile înainte de administrare, cultivarea este oprită. Datorită materialului „viu”, efectul de întinerire și vindecare se realizează în câteva luni și durează 1-2 ani.

Injecțiile cu placentă de la clinica japoneză Rhana sunt numite și terapie celulară, deși aceasta este complet diferită. Ei cred că placenta este capabilă să întinerească organismul, dar are o gamă restrânsă de acțiune: ameliorarea sindromului oboseala cronicași creșterea libidoului și a activității sexuale.

Versage este, de asemenea, o clinică care utilizează celule stem în activitatea sa. Dar ea este specializată în programe anti-îmbătrânire care includ tratamente holistice.

În Rusia folosesc în mod activ terapie celulară la Institutul de Cercetare de Imunologie Clinică din Novosibirsk al Filialei Siberiei a Academiei Ruse de Științe. De asemenea, pentru tratamentul bolilor de inimă și cardioplastie în Vladivostok, Irkutsk, Tomsk și Novosibirsk, se folosesc proceduri de tratament și restaurare cu celule stem umane. Utilizare largă Au fost folosite în procedurile de întinerire și cosmetică din clinicile din Sankt Petersburg.

Alegerea serioasă a clinicii

În Rusia, multe clinici oferă în prezent proceduri anti-îmbătrânire folosind celule stem. Dar trebuie să înțelegem dacă acestea sunt într-adevăr aceleași celule. Adesea, se folosește pur și simplu material celular. Prin urmare, înainte de a decide asupra unei proceduri, trebuie să colectați mai multe informații despre clinică, specializarea ei, are un laborator, dacă nu, cu care cooperează, cât de eficient funcționează, încercați să găsiți pacienți ai clinicii care au primit deja aceste proceduri .

Apoi, chiar în clinică, cereți să vi se furnizeze un „Pașaport celular” care să ateste că celulele stem sunt lipsite de viruși. Înainte ca celulele să fie administrate, trebuie să vi se ceară să treceți la o examinare. Chiar dacă procedura are succes, veți putea vedea efectul abia după 1-3 luni și nu pe față sau pe corp, ci în starea generala corp. Veți simți veselie și un val de forță. Dar acest lucru s-ar putea să nu se întâmple, deoarece de obicei clinicile nu își asumă nicio responsabilitate pentru consecințele întineririi celulelor stem. Nici clinica, nici institutul de cercetare nu oferă garanții.