Що таке дослідження стовбурових клітин, їх переваги та недоліки

Терапія стовбуровими клітинами посилює природні процеси відновлення організму і є одним з найбільш захоплюючих проривів у сучасній регенеративній медицині. Вона пропонує неймовірні можливості лікування широкого спектру захворювань, для яких лікарі раніше не мали прийнятних методів лікування.

У цій статті Mind The Graph ви дізнаєтеся про стовбурова клітина дослідження: за і протищо це таке і які існують типи стовбурових клітин. У цій статті ви також дізнаєтеся про успішні історії, які допоможуть вам краще зрозуміти цю тему.

Що таке стовбурові клітини?

Організм має початкову сировину у вигляді стовбурових клітин. Ці стовбурові клітини відповідають за розвиток усіх інших клітин, які виконують певні функції. У відповідних умовах, в організмі або в лабораторії, стовбурові клітини діляться, утворюючи нові клітини, відомі як дочірні клітини.

Дочірні клітини мають здатність трансформуватися в інші стовбурові клітини або клітини з певною функцією, такі як клітини крові, мозку, серцевого м'яза або кісткові клітини. В організмі немає жодної іншої клітини, яка могла б природним чином генерувати нові типи клітин так, як стовбурова клітина.

Види стовбурових клітин

Ембріональні стовбурові клітини

Ембріональні стовбурові клітини витягують з бластоцисти - здебільшого порожньої кульки клітин, яка розвивається через три-п'ять днів після запліднення яйцеклітини сперматозоїдом у людини. Ембріональні стовбурові клітини є плюрипотентними, що означає, що вони можуть дати початок усім типам клітин у повністю розвиненому організмі, за винятком плаценти та пуповини.

Ці клітини, відокремлені від внутрішньої клітинної маси, перетворяться на більш спеціалізовані клітини, які дадуть початок усім тканинам і органам організму. Коли вчені видаляють внутрішню клітинну масу і культивують її в певному лабораторному середовищі, клітини зберігають якості ембріональних стовбурових клітин.

Ці клітини є надзвичайно важливими, оскільки вони забезпечують стабільне постачання для дослідження нормального розвитку і хвороб, а також для оцінки ліків та інших методів лікування.

Тканинно-специфічні стовбурові клітини

Тканинно-специфічні стовбурові клітини (найбільш відомі як стовбурові клітини дорослих) мають вищий рівень спеціалізації, ніж ембріональні стовбурові клітини. Як правило, ці стовбурові клітини можуть виробляти широкий спектр типів клітин для тканини або органу, в якому вони мешкають.

Тканинно-специфічні стовбурові клітини рідко можна виявити в людському організмі, і вони не відновлюються в культурі так легко, як ембріональні стовбурові клітини. Однак дослідження цих клітин розширили наше загальне розуміння нормального розвитку, того, як старіння впливає на нас, і що відбувається в разі травми або хвороби.

Мезенхімальні стовбурові клітини

Клітини, отримані зі строми, сполучної тканини, яка оточує інші тканини та органи, називаються "мезенхімальними стовбуровими клітинами" або МСК. Багато вчених називають клітини з такою назвою "стромальними клітинами".

Спочатку ці клітини були виявлені в кістковому мозку і показали, що вони здатні виробляти кісткові, хрящові та жирові клітини. Зараз їх отримують з різних тканин, таких як жир і пуповинна кров. Вважається, що різні МСК мають властивості стовбурових клітин і навіть імуномодулюючі властивості, і вони досліджуються як засоби терапії широкого спектру захворювань, хоча поки що немає доказів їхньої користі. Вчені не знають напевно, чи є ці клітини стовбуровими або які саме клітини вони можуть генерувати. Вони погоджуються, що не всі МСК однакові і що їхні властивості змінюються залежно від того, звідки вони походять в організмі і як вони відокремлюються і виробляються.

Індуковані плюрипотентні стовбурові клітини

Індуковані плюрипотентні стовбурові клітини (ІПС) - це лабораторно створені клітини, які були трансформовані з тканинно-специфічних клітин, таких як клітини шкіри, в клітини, що діють як ембріональні стовбурові клітини. ІПС-клітини є важливими інструментами для вчених, які допомагають краще зрозуміти стадії розвитку, зародження та прогресування хвороб, а також створювати та тестувати нові ліки та методи лікування.

Хоча iPS-клітини мають багато спільних властивостей з ембріональними стовбуровими клітинами, наприклад, потенціал давати початок усім типам клітин в організмі, вони не є ідентичними. Вчені намагаються з'ясувати, в чому полягають ці відмінності і що вони означають. З одного боку, перші iPS-клітини були створені шляхом вставки додаткових копій генів у тканиноспецифічні клітини за допомогою вірусів. Дослідники вивчають різні методи створення iPS-клітин, щоб з часом використовувати їх як джерело клітин або тканин для медикаментозної терапії.

Розвиток досліджень стовбурових клітин: успішні історії

Перш ніж заглибитися в плюси і мінуси досліджень стовбурових клітинУ цій статті ми обов'язково згадаємо кілька успішних історій.

Розсіяний склероз

Історія успіху стовбурових клітин Ріми Сандху почалася у 2014 році, коли у неї діагностували розсіяний склероз, повідомляє DailyMail. Захворювання може вражати головний і спинний мозок, викликаючи різноманітні симптоми, що змінюють життя, такі як важка інвалідність, м'язові спазми і проблеми з пам'яттю. Після багатьох років розчарувань їй зробили аутологічну трансплантацію стовбурових клітин, під час якої її власні стовбурові клітини були вилучені з крові та введені назад в організм шляхом внутрішньовенної інфузії. Значні покращення у функціонуванні мозку Ріми були помітні одразу. Її зір відновився через два місяці після трансплантації, і вона повернулася до роботи. Ці обнадійливі результати свідчать про те, що розсіяний склероз Ріми сповільнився в результаті трансплантації стовбурових клітин.

Серцевий напад

Як повідомляє DailyMail, Дейв Рендл залишився з серйозною серцевою недостатністю і похмурим попередженням від фахівців після перенесеного серцевого нападу в 2016 році. Однак, дізнавшись, що стовбурові клітини можуть бути використані для лікування пошкодженого серця, Дейв пройшов курс терапії і 5 днів поспіль отримував уколи, які підштовхували його кістковий мозок, дозволяючи стовбуровим клітинам потрапляти в його кровообіг. Потім ці клітини були вилучені і знову введені в його серце. Історія успіху стовбурових клітин Дейва мала щасливий кінець через кілька тижнів після трансплантації - він почав відчувати себе сильнішим, і лікарі виявили значні зміни.

ВІЛ-ІНФЕКЦІЯ

У 2013 році у жінки діагностували ВІЛ-інфекцію. За даними журналу, у березні 2017 року їй також діагностували гострий мієлоїдний лейкоз, що зробило її кандидатом на трансплантацію стовбурових клітин. Їй провели трансплантацію стовбурових клітин шляхом двох переливань крові: від старшого родича та від неспорідненої дитини. Дитина, частково сумісний донор, мала мутацію в гені CCR5, який пригнічує здатність ВІЛ проникати в клітини хазяїна. Жінка припинила приймати ліки від ВІЛ у 2020 році, і відтоді у неї не було жодних помітних ознак інфекції. Вона також майже чотири роки перебуває в ремісії від лейкемії.

Дослідження стовбурових клітин: За і проти

Плюси

Покращити розуміння етіології хвороби: Дослідники можуть краще зрозуміти, як виникають хвороби та недуги, спостерігаючи за тим, як стовбурові клітини перетворюються на клітини кісток, серцевого м'яза, нейронів та інших органів і тканин.

Генерувати здорові клітини для заміни хворих (регенеративна медицина): Стовбуровими клітинами можна маніпулювати, перетворюючи їх на особливі клітини, які можна використовувати в організмі людини для регенерації та загоєння тканин, пошкоджених або ослаблених хворобою.

Випробовуйте нові фармацевтичні препарати на безпеку та ефективність: Перш ніж вводити досліджувані препарати людям, дослідники можуть використовувати певні типи стовбурових клітин для оцінки ефективності та безпеки препаратів.

Мінімальний ризик відмови: Дорослі стовбурові клітини рідше відторгаються при трансплантації і можуть бути перепрограмовані. Успіх застосування стовбурових клітин дорослих також доведено в різних терапевтичних цілях.

Мінуси

Важко вирощувати: Дорослі стовбурові клітини важко культивувати протягом тривалого часу, і наразі не існує методики, яка б дозволила створити велику кількість дорослих стовбурових клітин.

Ембріональні стовбурові клітини, як правило, відторгаються: При застосуванні для трансплантації ембріональні стовбурові клітини можуть бути неприйнятними.

Нова технологія: Лікування стовбуровими клітинами все ще досліджується, і є багато речей, які потрібно встановити. Довгострокові несприятливі наслідки терапії поки що невідомі.

Занепокоєння з приводу етики: Лікування стовбуровими клітинами використовує ембріональні стовбурові клітини людського ембріона. Багато консерваторів стверджують, що "людське життя починається з моменту зачаття" і що дослідження стовбурових клітин призводять до смерті живих немовлят.

Створюйте науково точну інфографіку за лічені хвилини

Використовуйте силу інфографіки, щоб допомогти вашій науковій роботі бути успішною. Mind the Graph може допомогти вам, надаючи чудові шаблони та дозволяючи переглядати 40 000+ науково точних зображень у 80+ популярних галузях.