Что такое исследование стволовых клеток, плюсы и минусы исследования

Терапия стволовыми клетками усиливает естественные процессы заживления организма и является одним из самых захватывающих прорывов в регенеративной медицине последнего времени. Она предлагает невероятное лечение широкого спектра заболеваний, для которых раньше у врачей не было приемлемых методов лечения.

В этой статье Mind The Graph вы узнаете о следующем стволовая клетка исследования: за и противчто это такое, и различные виды стволовых клеток. В этой статье вы также познакомитесь с успешными историями, чтобы лучше понять эту тему.

Что такое стволовые клетки?

В организме есть исходное сырье в виде стволовых клеток. Эти стволовые клетки отвечают за развитие всех других клеток с определенными функциями. В подходящих условиях, в организме или в лаборатории, стволовые клетки делятся и производят новые клетки, называемые дочерними.

Дочерние клетки обладают способностью превращаться в другие стволовые клетки или клетки с определенной функцией, такие как клетки крови, клетки мозга, клетки сердечной мышцы или клетки костей. В организме нет другой клетки, способной естественным образом генерировать новые типы клеток, как стволовая клетка.

Типы стволовых клеток

Эмбриональные стволовые клетки

Эмбриональные стволовые клетки извлекаются из бластоцисты - практически пустого клубка клеток, который развивается через три-пять дней после оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом у человека. Эмбриональные стволовые клетки являются плюрипотентными, что означает, что они могут дать начало всем типам клеток в полностью развитом организме, за исключением плаценты и пуповины.

Эти клетки, отделенные от внутренней клеточной массы, будут развиваться в более специализированные клетки, которые дадут начало всем тканям и органам организма. Когда ученые удаляют внутреннюю клеточную массу и культивируют ее в определенной лабораторной среде, клетки сохраняют качества эмбриональных стволовых клеток.

Эти клетки чрезвычайно важны, поскольку они обеспечивают устойчивое снабжение для исследования нормального развития и болезней, а также для оценки лекарств и других методов лечения.

Тканеспецифические стволовые клетки

Тканеспецифические стволовые клетки (наиболее известные как взрослые стволовые клетки) имеют более высокий уровень специализации, чем эмбриональные стволовые клетки. Как правило, эти стволовые клетки могут производить широкий спектр типов клеток для ткани или органа, в котором они обитают.

Тканеспецифические стволовые клетки редко обнаруживаются в человеческом организме, и они не способны самообновляться в культуре так же легко, как эмбриональные стволовые клетки. Однако исследования этих клеток расширили наше общее понимание нормального развития, влияния старения на нас, а также того, что происходит в случае травмы и болезни.

Мезенхимальные стволовые клетки

Клетки, полученные из стромы, соединительной ткани, которая окружает другие ткани и органы, называются "мезенхимальными стволовыми клетками" или МСК. Многие ученые называют клетки с таким обозначением "стромальными клетками".

Первоначально эти клетки были обнаружены в костном мозге и продемонстрировали способность производить костные, хрящевые и жировые клетки. Теперь их стали получать из различных тканей, таких как жир и пуповинная кровь. Предполагается, что различные МСК обладают свойствами стволовых клеток и даже иммуномодулирующими свойствами, и они изучаются в качестве терапии широкого спектра заболеваний, хотя пока нет доказательств их полезности. Ученые не знают наверняка, являются ли эти клетки стволовыми и какие виды клеток они могут генерировать. Они согласны с тем, что не все МСК одинаковы и что их свойства зависят от того, откуда они берутся в организме и как их выделяют и производят.

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS) - это созданные в лаборатории клетки, которые были преобразованы из клеток конкретной ткани, например, клеток кожи, в клетки, действующие подобно эмбриональным стволовым клеткам. IPS-клетки являются важным инструментом для ученых, позволяющим лучше понять стадии развития, начало и прогрессирование заболеваний, а также создать и протестировать новые лекарства и методы лечения.

Хотя iPS-клетки обладают многими теми же свойствами, что и эмбриональные стволовые клетки, например, способностью давать начало всем типам клеток в организме, они не идентичны. Ученые пытаются выяснить, в чем заключаются эти различия и что они собой представляют. Во-первых, первые iPS-клетки были созданы путем вставки дополнительных копий генов в специфические для конкретной ткани клетки с помощью вирусов. Исследователи изучают различные методы создания iPS-клеток, чтобы в конечном итоге использовать их в качестве источника клеток или тканей для лекарственной терапии.

Развитие в области исследований стволовых клеток: успешные истории

Прежде чем углубиться в Плюсы и минусы исследований стволовых клетокВ этой статье необходимо упомянуть несколько успешных историй.

Рассеянный склероз

История успеха стволовых клеток Римы Сандху началась в 2014 году, когда у нее диагностировали рассеянный склероз, сообщает DailyMail. Это заболевание может поражать головной и спинной мозг, вызывая различные изменяющие жизнь симптомы, такие как тяжелая инвалидность, мышечные спазмы и проблемы с памятью. После долгих лет разочарований ей была проведена аутологичная трансплантация стволовых клеток, в ходе которой ее собственные стволовые клетки были извлечены из ее крови и введены в ее организм путем внутривенной инфузии. Сразу же стали заметны значительные улучшения в работе мозга Римы. Зрение восстановилось через два месяца после пересадки, и она вернулась к работе. Эти обнадеживающие результаты свидетельствуют о том, что в результате трансплантации стволовых клеток развитие РС у Римы замедлилось.

Сердечный приступ

По данным DailyMail, после перенесенного в 2016 году сердечного приступа Дейв Рэндл остался с серьезной сердечной недостаточностью и мрачным предупреждением специалистов. Однако, узнав, что стволовые клетки могут быть использованы для лечения поврежденного сердца, Дэйв записался на терапию и 5 дней подряд получал уколы, которые подталкивали его костный мозг к тому, чтобы стволовые клетки попали в кровь. Затем эти клетки были извлечены и вновь введены в его сердце. История успеха Дэйва со стволовыми клетками имела счастливый конец через несколько недель после трансплантации - он начал чувствовать себя сильнее, и врачи обнаружили значительные изменения.

ВИЧ

В 2013 году у женщины был диагностирован ВИЧ. По данным журнала, в марте 2017 года у нее также был диагностирован острый миелоидный лейкоз, что сделало ее кандидатом на пересадку стволовых клеток. Ей была проведена трансплантация стволовых клеток посредством двух переливаний крови: одно от пожилого родственника, а другое - от неродственного ребенка. У ребенка, частично подходящего донора, была мутация в гене CCR5, которая препятствует способности ВИЧ проникать в клетки хозяина. Женщина прекратила принимать лекарства от ВИЧ в 2020 году, и с тех пор у нее не было никаких заметных признаков инфекции. Она также находится в состоянии ремиссии от лейкемии уже почти четыре года.

Исследование стволовых клеток: За и против

Плюсы

Улучшить понимание этиологии заболевания: Исследователи могут лучше понять, как возникают болезни и недомогания, наблюдая за тем, как стволовые клетки вырастают в клетки костей, сердечной мышцы, нейронов и других органов и тканей.

Генерировать здоровые клетки для замены больных клеток (регенеративная медицина): Стволовыми клетками можно манипулировать, превращая их в особые клетки, которые могут быть использованы в организме человека для регенерации и заживления тканей, поврежденных или нарушенных в результате болезни.

Испытание новых фармацевтических препаратов на безопасность и эффективность: Прежде чем вводить исследуемые препараты людям, исследователи могут использовать определенные типы стволовых клеток для оценки эффективности и безопасности препаратов.

Минимальный риск отторжения: Взрослые стволовые клетки реже отторгаются при трансплантации и могут быть перепрограммированы. Успех взрослых стволовых клеток также был установлен в различных терапевтических приложениях.

Cons

Трудно выращивать: Взрослые стволовые клетки трудно культивировать в течение длительного времени, и в настоящее время не существует методики, позволяющей создать большое количество взрослых стволовых клеток.

Эмбриональные стволовые клетки обычно отвергаются: При использовании в трансплантации эмбриональные стволовые клетки могут быть не приняты.

Новая технология: Лечение стволовыми клетками все еще исследуется, и многое еще предстоит установить. Долгосрочные побочные эффекты терапии пока неизвестны.

Озабоченность по поводу этики: Для лечения стволовыми клетками используются эмбриональные стволовые клетки, полученные от человеческого эмбриона. Многие консерваторы утверждают, что "человеческая жизнь начинается с момента зачатия" и что исследования стволовых клеток приводят к смерти живых младенцев.

Создавайте научно точные инфографики за считанные минуты

Используйте возможности инфографики для успешной научной работы. Mind The Graph Инструмент может помочь вам, предоставляя удивительные шаблоны и позволяя просматривать 40 000+ научно обоснованных изображений в 80+ популярных областях.