Cilmes šūnas un atjaunojošās plastmasas zāles

Šodien daži praktizētāji apzinās, ka tradicionālās un netradicionālās medicīnas jaunā virziena attīstīšana neārstējamu slimību ārstēšanā. Tas attiecas uz reģeneratīvi-plastiskā medicīna, kuras pamatā ir cilmes šūnu reģeneratīvā potenciāla izmantošana. Apgūstot virzienu, parādījās vēl nebijušā zinātniskā diskusija un pseidozinātniskā burbala, kas lielā mērā radās informācijas globālā tīmekļa hiperbolā. Ļoti īsā laikā, laboratorijas testi terapeitiskās iespējas cilmes šūnu ir aizgājuši tālāk eksperimentālā un ir aktīvi ieviesta medicīnas praksē, kas rada daudz zinātnisku problēmu, ētikas, reliģijas, juridisko un likumdošanas plānu. Valsts un sabiedriskās institūcijas nepārprotami nebija sagatavots ātruma pāreju cilmes šūnas no Petri trauciņos sistēmā, ievadot intravenozi, kurā nav labumu gan sabiedrībai kopumā, kā arī betona ciešanas cilvēkam. Jo iedomājams apjomu un informāciju par summu, cilmes šūnu kvalitāte nav viegli saprast iespējas un profesionāļiem (kuru ir faktiski nav, jo visi cenšas apgūt jaunu tendenci zinātnes sevi), nemaz nerunājot par ārsti, kas nav tieši iesaistīti regenerativnoplasticheskoy medicīnā.

[1], [2], [3]

Kāpēc mums ir vajadzīgi šādi eksperimenti un vai viņiem vispār vajadzīgs kaut kas?

Pēc pirmā acu uzmetiena, izveidošana šūnu starpsugu himeras ir rezultāts neierobežota iztēle aizmirsto par bioētikas fanātiķis zinātnieks. Tomēr šī pieeja ievērojami paplašinājuši mūsu zināšanas par pamata embrioģenēzes, kā atļauts skaitīšanas šūnu skaitu nepieciešamo organoģenēzes (veidošanās aknu, smadzeņu, ādas, orgānu imūnsistēmas). Arī (varbūt tas ir svarīgi bioloģijas hESCs), ģenētika rīcībā unikālu instrumentu, ar kuru pie chimerization embrijus var noteikt funkcionālo mērķi gēniem. Pirmkārt, īpašā divkāršās nokautināšanas metode ESC ir "izslēgta" no pētāmo gēnu pāra. Tad šādi ESK tiek injicēti blastocistā un novēro izmaiņas, kas rodas attīstošā kimēra embrija ķermenī. Tādējādi veidojās funkcionālo gēnu SF-1 (attīstība dzimumorgānu un virsnieru dziedzera), URt-l (nieru tab) muoD (skeleta muskuļu attīstība), gata-l-4 (tab erythro- un lymphopoiesis). Turklāt laboratorijas dzīvnieku ESK ir iespējams ievadīt (transfected) cilvēka gēnus, kas vēl nav pētīti, lai noteiktu to funkciju, izmantojot kimēru embriju.

Bet parasti eksperimenta pamatojums, iegūstot jaunas pamatzināšanas, neatbilst plašas auditorijas atbalstam. Ļaujiet mums sniegt piemēru par pielietoto ķimerizācijas vērtību ar ESC palīdzību. Pirmkārt, tas ir ksenotransplantācija, proti, dzīvnieka orgānu transplantācija uz cilvēkiem. Teorētiski, izveidojot šūnu himeras "cilvēks-cūka" ļauj jums iegūt dzīvnieks daudz tuvāk antigēnu īpašības devēju ESP, ka dažādi klīniskie gadījumi (diabētu, aknu cirozi), var glābt dzīvību slimu personu. Taisnība, lai to izdarītu, jums vispirms vajadzētu uzzināt, kā atgriezties no totipotences līdzekļa ar nobriedušu somatisko šūnu genomu, pēc kura to var ievest jaunattīstības cūku embrijā.

Šodien īpašums īpašos kultūras apstākļos ESC daļa samazinājās gandrīz bezgalīgi izmantot, lai ražotu totipotentām šūnu masa ar nākamo diferenciāciju Specializētajos šūnās, piemēram, dopamīnerģisko neironu, kas pēc tam tiek pārstādīti uz pacientiem ar Parkinsona slimību. Šādā gadījumā transplantācijai pirms tam ir noteikta šūnu masas orientēta diferenciācija specializētajās šūnās, kas nepieciešamas, lai ārstētu un attīrītu pēdējo no nediferencētiem šūnu elementiem.

Kā izrādījās vēlāk, kancerogēnaisma draudi nebija vienīgais šķērslis šūnu transplantācijas ceļā. ESC spontāni embryoid struktūrās diferencētu neviendabīga, tas ir, lai veidotu ATVASINĀJUMA INSTRUMENTI dažādas šūnu līnijas (neironi, keratinocītu, fibroblastu, endotēlija šūnu). Šajā jomā, ņemot vērā mikroskopa šajā gadījumā kardiomiocītos tiek sadalīta starp dažādiem fenotipu šūnu, no kuriem katrs ir samazināta savā ritmā. Tomēr, lai uz pacienta ārstēšanu jābūt tīra populāciju šūnu: neironiem - insulta, kardiomiocītos - miokarda infarkts, aizkuņģa dziedzera beta-šūnu - diabēts, keratinocītu - apdegumus, utt

Nākamais posms attīstībā šūnu transplantācija ir saistīta ar tehnoloģiju attīstību ražot pietiekamu daudzumu (miljoniem šūnu), tīrs šūnu populāciju. Meklēt faktori, kas izraisa vērsti diferencēšanās hESCs, valkāja empīrisko raksturu, kā secība sintēzes embrioģenēzes laikā palika nezināms. Pirmkārt, tika konstatēts, ka veidošanās dzeltenummaiss tiek izraisīta, pievienojot kultūrai hESCs cAMP un retīnskābe. Hematopoētiskās šūnu līnijas veidojas, kad vidēja 1L-3, SCF kultivēšana fibroblastu augšanas faktora (FGH), insulīnam līdzīgo augšanas faktors (IGF-1), 1L-6 un granulocītu kolonijas stimulējošais faktors (G-CSF). Nervu sistēmas šūnas veidojas no hESCs pēc izņemšanas no LIF un fibroblastu slāni, kas darbojas feeder. Pēc tam, kad ārstēšana ar retīnskābi klātbūtnē teļa augļa serums ESK sāka diferencēšanos par neironiem un kardiomiocītos sagatavoja pievienojot dimetilsulfoksīda (DMSO), kas ļauj mērķtiecīgu piegādi hidrofobas signalizācijas molekulu iekļūšanu šūnas kodolā. Tādējādi uzkrāšanās barotnē reaktīvās skābekļa sugas, kā arī elektrisku stimulāciju veicināta veidošanās nobriedušu saraušanās kardiomiocītos.

Milzīgi spēki un līdzekļi ir iztērēti, lai meklētu nosacījumus ESK diferenciācijai insulīnus ražojošās aizkuņģa dziedzera šūnās. Tomēr drīz vien kļuva skaidrs, ka vairākas specializētas līniju beta-šūnu aizkuņģa dziedzera šūnas, šūnu imūnās un endokrīno sistēmu, adipocītos), nerodas no ESP savā stimulācijas uz principu "viena stimulējošo faktoru -. Vienu šūnu līnijā" Šis princips izrādījās derīgs tikai ierobežotam skaitam šūnu līniju. It īpaši, veidojot neironiem var izraisīt, ievadot retīnskābes muskuļu šūnu līnijas, - transformējošās augšanas faktora-beta (TCP-beta), eritroīdajās līnijām - 1L-6, monocītu-mieloīdu līnijas - 1L-3. Un šo faktoru ietekme uz ESK diferenciāciju bija stingri atkarīga no devas.

Stadiju, kad var meklēt augšanas faktora kombinācijām, kas veicinātu ESC vēlākos posmos embrioģenēzes veidot mesoderm (avots kardiomiocītos, muskuļiem, epitēlija kanāliņi, mieloeritropoeza un gludo muskuļu šūnās), ektoderma (epidermu, neironos, tīklenes) un endoderma (epitēlijs tievajās zarnās un sekretoro dziedzeri, pneumocytes). Daba, jo tas bija spiesti pētniekus virzīties uz priekšu ceļā uz embrioģenēzes, atkārtojot savus soļus Petri traukā, padarot neiespējamu nekavējoties un viegli iegūt vēlamo rezultātu. Un šādas augšanas faktoru kombinācijas ir atrastas. Activin A kombinācijā ar TGF-beta izrādījās spēcīgs stimulators veidošanās no hESCs mesodermal šūnām, bet bloķē attīstības ento- un ektoderma. Retīnskābe, kā arī signāls kombinācija no kaulu smadzeņu morfoģenētiskā proteīna (BMP-4) un epidermālā augšanas faktora (EGF) tiek aktivizēta procesus ecto- un mesoderm šūnām, pārtraucot attīstību endoderma. Intensive šūnu augšana visu trīs cilmes slāņiem tiek novērota ar vienlaicīgu iedarbību uz ESC divi faktori - hepatocītu augšanas faktora (NGF), un nervu augšanas faktoru.

Tādējādi, attiecīgās šūnu līnijām vispirms nodot embrionālās cilmes šūnas pie soļa, veidojot jebkuru dzimumšūnas slāņa šūnām, un pēc tam izvēlieties jaunu kombināciju augšanas faktoru, kas spēj izraisīt vērsti diferencēšanu ecto-, meso- un endodermal uz īpašām šūnās nepieciešami transplantācijai pacients. Par kombinācijām augšanas faktoru patreiz tūkstošiem skaits, vairums no tiem ir patentēti, daži netika izpausta biotehnoloģiju uzņēmumus.

Izgatavoto šūnu attīrīšanas posms no nediferencētām šūnu piemaisījumiem bija savukārt. Šūnās, kas tika diferencētas kultūrā, tika marķētas ar nobriedušu šūnu līniju marķieriem un izlaistas caur ātrgaitas lāzeru imunofenotipisku šķirotāju. Lāzera stars atklāja tos kopējā šūnu plūsmā un virzīja pa atsevišķu ceļu. Iegūto attīrīto šūnu materiālu vispirms iegūst laboratorijas dzīvnieki. Ir pienācis laiks novērtēt ESK atvasinājumu efektivitāti slimību un patoloģisko procesu modeļiem. Viens šāds modelis bija eksperimentāla Parkinsona slimība, kas ir labi pavairota dzīvniekiem ar ķīmiskiem savienojumiem, kas iznīcina dopamīnerģiskos neironus. Tā kā cilvēka pamatā esošā slimība ir iegūtais dopamīnerģisko neironu deficīts, tad aizstājēju šūnu terapijas izmantošana šajā gadījumā bija patogētiski pamatota. Dzīvniekiem ar eksperimentālu hemiparkinsonismu izdzīvoja apmēram puse dopamīnerģisko neironu, kas iegūti no ESK un iekļauti smadzeņu struktūrās. Tas bija pietiekami, lai ievērojami samazinātu slimības klīniskās izpausmes. Mēģinājumi atjaunot bojāto CNS struktūru darbību eksperimentālā insulta, trauma un pat muguras smadzeņu lūzumu laikā bija diezgan veiksmīgi.

Tomēr jāatzīmē, ka simptētās patoloģiskās situācijas akūtā periodā gandrīz visi gadījumi, kad sekmīgi tika pielietoti diferencētie ESK atvasinājumi, lai labotu eksperimentālo patoloģiju. Ilgtermiņa ārstēšanas rezultāti nebija tik ērti: pēc 8-16 mēnešiem šūnu transplantācijas pozitīvais efekts pazuda vai strauji samazinājās. Iemesli tam ir diezgan saprotami. Diferenciācija transplantēto šūnu in vitro vai in loco morbi neizbēgami noved pie izpausmi šūnu marķieru ģenētisko foreignness kas izraisa imūno uzbrukumu recipienta organisma. Lai atrisinātu problēmu imunoloģiskās nesaderības izmanto tradicionālo imūndepresiju, kas sākās paralēli klīnisko izpēti, lai īstenotu transdifferentiation potenciālo un ģenētiskās korekcija nerada imunitāti konflikta autologās asinsradi un mezenhimālo cilmes šūnas.

Kas ir reģeneratīvi-plastiskā zāle?

Evolution ir identificējusi divas galvenās iespējas pabeigšanas šūnas dzīves - nekrozi un apoptozi, kas tajā audu līmenī, atbilst procesiem neizplatīšanas un reģenerāciju. Neizplatīšanas var uzskatīt par sava veida upuri, aizpildot bojāto audu defektu notiek pateicoties tās aizstāšanu ar savienojošiem elementiem: saglabāt strukturālo integritāti, ķermeņa daļa ir zaudējusi funkciju skarto orgānu, kas nosaka to turpmāko attīstību kompensējošiem atbildes uz hipertrofiju vai hiperplāzija strukturālo un funkcionālo elementu atlikušās nebojāts. Garums kompensācijas periods ir atkarīgs no apjoma, ko izraisa primāro un sekundāro faktoru izmaiņas strukturālo bojājumu, tad notiek vairumā gadījumu dekompensāciju krasu pasliktināšanos un saīsinot cilvēka dzīvību. Reģenerācija nodrošina fizioloģiskās remodeling procesus, ti, aizstāšana novecošanās un mirst par mehānismu dabas šūnu bojāeju (apoptozi) šūnu ar jauniem, kas iegūti no cilmes šūnu rezervēm no cilvēka ķermeņa. Procesos reparative reģenerācijas arī ir iesaistīti resursi cilmes šūnu vidi, kas tomēr ir mobilizēt patoloģijām, kas saistītas ar slimību vai audu bojājumu, kas uzsākuši šūnu nāvi nekrotisku mehānismiem.

Uzmanību zinātnieku, ārstu, prese, televīzija, un sabiedrības problēmai pētot bioloģiju embriju cilmes šūnu (ESP), ir saistīts, pirmkārt, liels potenciāls šūnas, vai kā mēs to saucam, reģeneratīvo un plastmasas ārstēšana. Formulēšanai metodes, ārstējot smagu cilvēka slimību (deģeneratīvo patoloģiju centrālās nervu sistēmas, smadzeņu un muguras smadzeņu traumas, Alcheimera un Parkinsona slimību, multiplo sklerozi, miokarda infarkts, hipertensija, cukura diabēts, autoimūnām slimībām un leikēmijas, apdegums slimību un neoplastiskās procesi veido tālu nav pilns saraksts no tiem), kas unikālās īpašības cilmes šūnas, kas ļauj izveidot jaunus audus, nevis, kā uzskatīts iepriekš, neatgriezeniski bojāto audu zo n slims ķermenis.

Progress teorētisko pētījumu par bioloģiju cilmes šūnu pēdējo 10 gadu laikā tika realizēta spontāni jaunās tendences, reģeneratīvā medicīna un plastmasas, kas ir ne tikai metodika ir diezgan grozāmi sistematizēšanu, bet arī jābūt tādiem. Pirmā un lielākā daļa strauji attīstās platība praktiskas izmantošanas reģeneratīvo potenciālu cilmes šūnu nāca reģeneratīvā terapija un plastmasas. Viņas ceļš diezgan viegli izsekot zinātniskajā literatūrā - no eksperimentiem ar dzīvniekiem, ar miokarda nekrozi darbiem pēdējo gadu, kura mērķis ir atjaunot pēc infarkta sirds miocītiem deficītu vai papildināšanu zaudējumus par beta-šūnu aizkuņģa dziedzera un dopamīnerģisko neironos centrālo nervu sistēmu.

Šūnu transplantācija

Rezerves reģeneratīvi-plastikas zāļu bāze ir šūnu transplantācija. Pēdējais jādefinē kā medicīnisko pasākumu komplekss, kurā īsā vai ilgā laika periodā pacienta organismam ir tiešs kontakts ar dzīvspējīgām šūnām ar auto-, allo, izo vai ksenogēnu izcelsmi. Šūnu transplantācijas līdzekļi ir cilmes šūnu vai to atvasinājumu suspensija, standartizēta pēc transplantācijas vienību skaita. Transplantācijas vienība ir koloniju veidojošo vienību skaita attiecība kultūrā līdz transplantēto šūnu kopējam skaitam. Šūnu transplantācijas veikšanas metodes: cilmes šūnu vai to atvasinājumu suspensijas intravenozai, intraperitoneālai, subkutānai injekcijai; cilmes šūnu vai to atvasinājumu suspensijas injekcija smadzeņu, limfātisko šūnu vai cerebrospinālajā šķidrumā.

Kad alogēnas un autologo šūnu transplantācija ir divas pilnīgi dažādas pieejas metodisko īstenošanas plyuri-, multi- vai polipo- tentnogo potenciālu cilmes šūnas - in vivo vai in vitro. Pirmajā gadījumā, ieviešana cilmes šūnas pacienta organismā veikta bez iepriekšējas diferenciācijas otrajā - pēc pavairošanas, kultūru, un attīrīšana vērsts diferenciācijas nediferencēti šūnas. Starp daudzajiem metodiskajiem paņēmieniem šūnu aizvietošanas terapijas metodes trīs grupās ir skaidri jānošķir pietiekami: aizstāšana ar kaulu smadzeņu šūnu un asins šūnu aizstāšanu orgānu un mīksto audu rezerves cieta un cieta ķermeņa elementi (skrimšļu, kaulu, cīpslu, sirds vārstuļu un asinsvados kapacitatīvā veida). Pēdējā rindā ir definēta kā rekonstruktīvajā un reģeneratīvajā medicīnā kā potenciāls cilmes šūnu diferencēšanos tiek realizēta uz matricas - bioloģiski inertiem vai resorbable konstruktiem aizvietošanai piemērotā formā veidoto ķermeņa daļā.

Vēl viens veids, kā palielināt intensitāti reģeneratīvo un plastmasas procesu skarto audos ir mobilizēt resursus pacienta paša cilmes ķermeni, izmantojot eksogēno augšanas faktori, piemēram, granulocītu-makrofāgu un granulocītu koloniju stimulējošo faktoru. Tādā gadījumā plaisa stromas obligācijas izraisa ražu vispārējā apritē asinsrades cilmes šūnu, kas nodrošina to zonu audu traumu reģeneratīvo procesu pieaugums sakarā ar tiem piemītošo elastību.

Tādējādi reģeneratīvās medicīnas metodes ir vērstas uz zaudēto funkciju atjaunošanas procesu stimulēšanu - vai nu mobilizējot slimnieku organismā esošās cilmes krājumus, vai arī ieviešot alogēnu šūnu materiālu.

Svarīgs praktiskais rezultāts atvēršanu embrionālās cilmes šūnas - terapeitiskā klonēšana ir balstīta uz izpratni par mehānismiem izraisa embrioģenēzes. Ja sākotnējais signāls sākumā embrioģenēzes ir kopums, pirms mRNS, kas atrodas citoplazmā ar olšūnu, ieviešana pamatā jebkurām somatisko šūnu pāreju izņēma olšūnu jāpalaiž programma embrija attīstību. Šodien mēs jau zinām, ka embriogēnās programmas īstenošanā piedalās aptuveni 15 000 gēnu. Kas notiek ar viņiem pēc dzimšanas, augšanas, brieduma un novecošanas periodos? Atbildi uz šo jautājumu sniedza Dolly aitas: tās tiek saglabātas. Izmantojot vismodernākās metodes pētījumu pierādīts, ka pieaugušo šūnas kodols ir ietaupot visus kodus, kas nepieciešami veidošanos embriju cilmes šūnām, embrionālo cilmes slāņi, organoģenēzes laiku, un ierobežošana nobriešanas (izeja uz diferenciāciju un specializāciju) šūnu līnijas mezenhīmu, ecto-, endoparazītiem un mesodermal izcelsme . Terapeitiskā klonēšana kā tendence ir parādījusies ļoti agrīnā attīstības stadijā, šūnu transplantācija un paredz atgriešanās totipotency pašas somatiskās šūnas, kas slimo personu ražot ģenētiski identisku transplantāta materiālu.

Par cilmes šūnu atklājums ir sākusies "uz beigām", kā termins izdomāts bioloģijā un medicīnā A. Maksimovs piemērota cilmes šūnas kaulu smadzenēs, kas rada uz visiem nobriedušu šūnu elementiem perifērās asinīs. Tomēr hematopoētiskajām cilmes šūnām, tāpat kā pieaugušo organisma audu šūnām, ir arī diferencēts priekšgājējs. Visu somatisko šūnu kopīgs avots ir embrionālās cilmes šūnas. Jāatzīmē, ka jēdziens "embrionālās cilmes šūnas" un "embrionālo cilmes šūnu" nav identiskas. Embrionālās cilmes šūnas tika izolētas J. Thomson no iekšējās šūnu masas blastocysts un pārcelts uz ilgu pussabrukšanas šūnu līnijas. Tikai šīm šūnām ir faksimila "ESC". Leroy Stevens atklāja embrionālās cilmes šūnas pelēm, raksturoja kā "embrionālo pluripotento cilmes šūnas", atsaucoties uz spēju hESCs diferencēšanos par atvasinājumiem visu trīs dzimumšūnām slāņiem (ecto, mezolīmeņa un endoderma). Bet tajā pašā laikā, visas šūnas no embrija vēlākajās attīstības stadijās ir tādi paši cilmes kā gada rada milzīgu šūnu skaitu, kas veido ķermeņa pieaugušo. Lai tos definētu, mēs piedāvājam terminu "embrioniskās pluripotences priekštecēju šūnas".

[4], [5], [6], [7], [8], [9], [10], [11]

Cilmes šūnu veidi

Par cilmes šūnu mūsdienu klasifikācija balstās uz separācijas spēju (potences) principu pamats izraisīt šūnu līnijas, kas ir definētas kā toti-, plyuri-, multi, poli-, div- un unipotency. Totipotentām, proti, spēja rekonstruēt par ģenētiski ieprogrammēts ķermeni kopumā, ir mobilā zigota, blastomeres un embrionālās cilmes šūnas (iekšējo šūnu masu blastocistas). Cita totipotentām šūnu grupa, kas veidojas pie vēlīnā embrionālo attīstību tiek iesniegts germenativnymi primāro embriju šūnas dzimumorgānu rajonos (dzimumorgānu tubercles). Pluripotency saskaņā ar kuru podimayut spēju atšķirt šūnās jebkura orgāna vai audu, kas raksturīgs ar embrija šūnās trīs cilmes slāņiem - ecto-, meso- un endodermal. Tiek uzskatīts, ka multipotent, proti, spēja veidot jebkādus šūnas ietvaros īpašu līniju, no tikai divām šūnu tipiem pazīme: tā saucamie mezenhimālo cilmes šūnas, kuras veidojas nervu cekuls un ir prekursori visu šūnās saistaudu bāzes ķermeņa, ieskaitot glijas šūnās, kā arī asinsrades asinsrades cilmes šūnas, kas rada visu asins šūnu līnijām. Turklāt, izolētas divpusēji un unipotent cilmes šūnas, jo īpaši cilmes šūnas mieloīdo, limfātisko, monocitāras un megakaryocytic hematopoētiskām baktērijas. Existence unipotent cilmes šūnas nepārprotami pierādīts ar piemēru aknu šūnās - Par ievērojamu daļu no aknu audu zaudējums tiek kompensēts ar intensīvas robežlīniju diferencētām Poliploīdo hepatocītu.

Izstrādājot visu orgānu un audu veidojas kā rezultātā izplatīšanas un diferenciāciju iekšējo šūnu masu blastocistas, kuras šūnas, un tie, kas tiešā nozīmē, totipotentām embrionālās cilmes šūnas. Pirmie pētījumi par izolācijai embrionālās cilmes šūnas tika veiktas Evans, kurš parādīja, ka blastocysts implantē peles smadzenēs, izraisa teratokarcinomas, kurā šūnas ar klonēšanu formas līnijām pluripotento embrionālo cilmes šūnu (sākotnējais nosaukums šūnu - embrionālās karcinomas šūnas vai saīsinājums ECC - in pašlaik nav piemērojams). Šie dati tika apstiprināti vairākos citos pētījumos, kuros embrionālās cilmes šūnas tika iegūti, kultivējot šūnas blastocysts pelēm un citām dzīvnieku sugām, tai skaitā cilvēkiem.

Nesenā literatūrā ir vairāk ziņojumi par plastiskums cilmes šūnas, kas tiek uzskatīta ne tikai par spēju tā, lai atšķirtu dažādos šūnu tipiem dažādos attīstības posmos, bet arī iziet dedifferentiation (transdifferentiation, retrodifferentiation). Tas ir atļauts principā iespēju atgriezties somatiskās diferencētus šūnas embrija attīstības stadijā ar rezumējums (atgriešanās) pluripotency un tās īstenošanu ar atkārtotu diferenciāciju veidot cita veida šūnām. Ziņots, it īpaši, ka asinsrades cilmes šūnas spēj veidot transdifferentiate hepatocītu endotēlija šūnas un cardiomyoblasts.

Zinātniskā diskusija par nošķiršanu cilmes šūnas pēc to plastiskuma turpinās, proti, terminoloģiju un šūnu transplantācija vārdnīca ir veidošanās procesā, tā ir neatliekama praktiska nozīme, jo tas ir par izmantošanu plastmasas īpašības un spēja cilmes šūnu diferencēt dažādās šūnu līnijās izveidota lielākā daļa metožu regenerativnoplasticheskoy zāles.

Publikāciju skaits jomā fundamentālo un lietišķo problēmām reģeneratīvās medicīnas un plastmasas strauji pieaug. Jau noteikt jomu dažādu metodisko pieeju, lai vislabāk izmantot reģeneratīvo un plastmasas potenciālu cilmes šūnas. Zone vitālo interešu nosaka Kardiologi un endokrinologi, neirologi un neiroķirurgi, transplantācija ķirurgus un hematologi. Plastmasas iespējas cilmes šūnu meklēt risinājumu neatliekamās problēmas, oftalmologs, TB ārsti, pulmonologi, nefrologi, onkologi, ģenētiķiem, pediatri, Gastroenterologu, internisti un pediatri, ķirurgi un Akušieris-ginekologu - visi pārstāvji mūsdienu medicīnā ceram iegūt iespēju izārstēt joprojām tiek uzskatīta fatāla slimība.

Vai šūnu transplantācija ir vēl viena "panaceja" no visām nepatikšanām?

Šis jautājums rodas pamatoti starp visiem ārstiem un zinātniekiem, kuri ir pārdomāti un analizē pašreizējo medicīnas zinātnes stāvokli. Situāciju sarežģī fakts, ka zinātniskās konfrontācijas vienā pusē ir "veselīgi konservatīvie", no otras - šūnu transplantācijas "slimības fanātiķi". Acīmredzot, patiesība, kā vienmēr, ir starp viņiem - uz "nē cilvēka zemes". Neskarot tiesību, ētikas, reliģijas un morāles jautājumus, izvērtēsim reģeneratīvās un plastmasas zāļu norādīto teritoriju priekšrocības un trūkumus. Pirmajos zinātniskajos ziņojumos par ESK terapeitiskajām iespējām vieglā vējš jau gadu pēc to atklāšanas kļuva par "vēja brāzmu", kas 2003. Gadā pievērsa uzmanību informācijas tornado izpausmēm. Pirmā publikāciju sērija attiecas uz embriju cilmes šūnu audzēšanu, to pavairošanu un mērķtiecīgu diferenciāciju in vitro.

Izrādījās, ka neierobežotai embriju cilmes šūnu atražošanai kultūrā ir stingri jāievēro vairāki nosacījumi. Nosacītā vidē obligāti jābūt trim faktoriem: interleikīns-6 (IL-6), cilmes šūnu faktors (SCF) un leikozes inhibējošais faktors (LIF). Turklāt embrionālās cilmes šūnas jāaudzē uz substrāta (barošanas šūnas šūnām) no embrija fibroblastiem un vaislas teļa seruma klātbūtnē. Šajos apstākļos ESK kultūrā audzē klonus un veido embriju ķermeņus - lodveidīgo šūnu suspensijas klonu agregātus. Vissvarīgākā ESC klona iezīme ir tā, ka kultūrā embriju organisms vairs nepaslikt, pieaugot 50-60 kopumā, ne vairāk kā 100 šūnām. Šajā periodā iestājas līdzsvara stāvoklis - šūnu dalīšanas ātrums klonā ir vienāds ar apoptozes ātrumu (programmētā šūnu nāve) tā perifērijā. Pēc tam, kad sasniedzot šāda dinamiska līdzsvara perifēro embryoid ķermeņa šūnas iziet spontānu diferenciāciju (parasti ar veidošanos fragmentiem endoderma no dzeltenummaiss, endotēlija šūnu un angioblasts) ar totipotency zudumu. Tādēļ, lai iegūtu pietiekami daudz totipotentām embrionālo šūnu masu organismā būtu summē katru nedēļu ar pārskaitījumu vienību embrionālās cilmes šūnas ar jaunu augsni - process ir diezgan darbietilpīgs.

Par embriju cilmes šūnu atklājums nav devis atbildi uz jautājumu par to, kas un kā tas izraisa embrioģenēzes programmu iekodēta DNS zigota. Joprojām nav skaidrs, kā genoma programma attīstās cilvēka dzīvē. Tajā pašā laikā pētījums par embriju cilmes šūnu ļāva izstrādāt koncepciju mehānismu saglabāšanas toti-, plyuri- un multipotent cilmes šūnas savā nodaļā. Galvenā cilmes šūnu atšķirīgā iezīme ir tā spēja sevi reproducēt. Tas nozīmē, ka cilmes šūnu, atšķirībā diferencētu sadalīta asimetriski, kas ir viens no meitas šūnām radīt specializētu šūnu līnijas, bet otrs tur toti-, plyuri- vai multipotent genomu. Tā palika neskaidrs, kāpēc un kā šis process notiek ātrāk posmos embrioģenēzes, kad sadalot iekšējo šūnu masu blah stotsisty viss tas ir totipotentām, un ESC genoma ir dormantnom (miega, bloķēta) stāvoklī. Ja vienmēr pirms aktivizēšanu un izpausmi veselu kompleksu gēnu, dalot ESC, ka nenotiek normālas šūnu dalīšanās procesu dublēšanos. Atbilde uz jautājumu "kāpēc", tika saņemts pēc atklāšanas iepriekš pastāvošo ESP ar mRNS (pirms mRNS), kas ir daļa no kuriem veidojas pat folikulu šūnās un tiek saglabāts citoplazmā olu un zigota. Otrais atklājums atbildēja uz jautājumu "kā": ESK tika atrasti īpaši ferenti, ko sauc par "editase". Editias veic trīs galvenās funkcijas. Pirmkārt, tie nodrošina alternatīvu epigenētisku (bez genoma iesaistīšanas) pirms mRNS lasīšanu un dublēšanos. Otrkārt, process aktivizēšanu pre-mRNS īstenošanas (splicing - izgriešanu no introns, t.i., neaktīvo reģioni RNS, kas inhibē proteīnu sintēzi pie mRNS), pēc kura šūna sāk montāža proteīnu molekulu. Treškārt, editazy veicina veidošanos sekundāro mRNS ir repressors gēnu ekspresijas mehānismu, kas uztur blīvu iesaiņot hromatīna un neaktīvo gēnu. Ovulās ir sastopami olbaltumvielu produkti, kas tiek sintezēti šādos sekundārajos mRNS un sauc par olbaltumvielu slāpētāju vai genoma aizbildņiem.

Tieši šodien tiek attēlots embriju cilmes šūnu nemirstīgo šūnu veidošanās mehānisms. Vienkārši sakot, signāls, lai uzsāktu embriogēnās attīstības programmu, kura sākotnējie posmi sastāv no totipotentās šūnu masas veidošanās, nāk no olšūnu citoplazmas. Ja šajā posmā iekšējais šūnu masu blastocistas, t.i. ESC tiek izolēts no turpmākām regulējošo signāliem, šūnu pašatražošanu process notiek slēgtā ciklā bez gēnu šūnas kodolā (epigenetically). Ja mēs nodrošinām šādu šūnu ar uzturvielu materiālu un izolējam to no ārējiem signāliem, kas veicina šūnu masas diferenciāciju, tā dalīsies un pavairot līdzīgu bezgalīgi.

Pirmie rezultāti eksperimentālo mēģinājumu izmantot totipotentām šūnas transplantācijai izrādījās diezgan iespaidīgs, ieviešot embrionālo cilmes šūnu audos 100% no pelēm ar imūnsistēma novājināta immunodepressorami lietas ved uz audzēju attīstību. Starp audzēja šūnu, kas bija avots ESP diferencētu atvasinājumu atbilda eksogēnu totipotentām šūnu materiālu, jo īpaši neironi, tomēr samazināja pieaugumu teratokarcinomas vērtības rezultātu līdz nullei. Tajā pašā laikā, L. Stevens, ESK ievada vēdera dobumā, lai veidotu lielu agregātu, kurā fragments formēšanai embrija muskuļu, sirds un matu, ādas, kaulu, muskuļu un nervu audiem. (Ķirurģiem, kas atvieglo dermoīdu cistas, šis attēls ir jāzina). Tas ir interesanti, ka Suspended šūnas embryoblast peles uzvesties tāpat: to ievešana audos pieaugušo novājinātu dzīvniekiem vienmēr izraisa teratokarcinomas. Bet, ja no audzējs izcelt tukšu līniju ESC un ievadiet to vēdera dobumā, tad atkal veidojas specializētas somatiskās atvasinājumus visu trīs dzimumšūnām kārtās bez pazīmēm kanceroģenēzes.

Tādējādi nākamā problēma, kas bija jāatrisina, bija šūnu materiāla attīrīšana no nediferencētu šūnu piemaisījumiem. Tomēr pat ar ļoti augstu orientētās šūnu diferenciācijas efektivitāti līdz 20% kultūras šūnu saglabā totipotenciālo potenciālu, kas diemžēl in vivo tiek realizēts audzēja augšanā. Cits "dabas katliņš" - medicīniskā riska mērogu skalā - pacienta atgūšanas garantija un viņa nāves garantija.

Saistība starp audzēja šūnām un attīstītākajām attīstības pakāpēm nekā embrionālās pluripotentās cilmes šūnas (EECC) ir ļoti neskaidra. Mūsu rezultāti parādīja, ka ieviešana EPPK dažādos pārstādīti audzējiem žurkām, var novest pie sabrukuma audzēja audos (T), straujš pieaugums audzēja masas (E) un tā samazināšanas (E-3) vai neietekmē izmērus spontānu centrālajā fokusa nekrozi Neoplastiskie audi (I, K). Protams, rezultāts mijiedarbības audzēja šūnu un EPPK nosaka vispārējo kopumu citokīnu un augšanas faktoru, ko viņiem vivo.

Jāatzīmē, ka embrionālo cilmes šūnu kancerogenitātes atbildot uz sazināties ar audos pieaugušo organisma, pilnīgi pielīdzināmi šūnu masu embrija, ceļ visos orgānos auglim. Šādas kimēras, kas sastāv no dabīgām embrionālām šūnām un donoru ESK, sauc par alopēnajiem dzīvniekiem, lai gan patiesībā tās nav fenotipiskas himeras. Maksimālā šūnu kimērizācija, ieviešot ESK agrīnajā embrijā, pakļauti asinsrites sistēmai, ādai, nervu audiem, aknām un tievai zarnai. Aprakstīti dzimumorgānu ķimerizācijas gadījumi. Vienīgā neaizskaramā zona ESA bija primārās dzimumšūnas.

Tas nozīmē, ka embrijs uzglabā vecāku ģenētisko informāciju, kas aizsargā gan ģints, gan sugu tīrību un turpināšanos.

Par blokāde nodaļa agrīno embriju šūnas ar administrēšanu tsitoklazina embrionālās cilmes šūnas uz blastocistas noved pie attīstības embriju, kurā primārās dzimuma šūnas, tāpat kā visi citi, tika veidoti no donora embrionālās cilmes šūnas. Bet šajā gadījumā pats embrijs ir pilnīgi donors, kas ir ģenētiski svešs surogātmasta mātes organismam. Līdz šim vēl nav noskaidrots, kādi mehānismi ir iespējama iespēja sajaukt pašu un ārzemju iedzimto informāciju. Var pieņemt, ka šajā gadījumā tiek īstenota apoptozes programma, kuras noteicošie faktori vēl nav zināmi.

Jāatzīmē, ka embrioģenēzes dzīvnieku dažādu sugu nekad vienojas: īstenot donoru programmas organoģenēzes organismā no saņēmējs embrija heterologu embrionālās cilmes šūnas nogalina embriju in utero un resorbējas. Tāpēc pastāv himeras "žurkas-peles", "cūku govs", "Žurka Man" būtu jāsaprot kā šūnu, bet ne morfoloģiskā mosaicism. Citiem vārdiem sakot, ieviešana ESC viena no zīdītāju blastocistas cita veida veida vienmēr attīstās pēcnācējs no mātes sugas, kuri to pašu šūnu struktūras ir atrodami gandrīz visi ieslēgumi un dažreiz klasterus strukturālo un funkcionālo vienību, kas sastāv no ģenētiski svešķermenis iegūti hESCs. Mēs nevaram pieņemt terminu "Humanizētā naya pig "kā apzīmējumu konkrētam briesmonim, kas apveltīts ar cilvēka cēloni vai ārējām pazīmēm. Tas ir tikai dzīvnieks, kas ir daļa no kuriem nāk no organisma šūnām noslēdzis blastocistas cūku ESK tiesībām.

Cilmes šūnu izmantošanas iespēja

Tas jau sen ir zināms, ka slimības, kas saistītas ar asinsrades šūnām genopatologiey un limfātiskajā līnijas bieži novērsti pēc alogēnas kaulu smadzeņu transplantācija. Maiņa paša asinsrades audu parastām šūnām ģenētiski saistīta donora izraisa daļēju, un pacients reizēm kopā atgūšanu. Starp ģenētisku slimību, kas tiek ārstēti ar alogēno kaulu smadzeņu transplantācija, jāatzīmē sindroms, Oldriča, X-linked agammaglobulinēmiju, hronisks granulomatozes, Wiskott-Aldrich sindroms, Gošē slimību un Harlera, adrenoleukodystrophy, metachromatic leukodystrophy, sirpjveida šūnu anēmiju, talasēmiju, anēmiju Fanconi un AIDS. Galvenā problēma izmantošanā alogēno kaulu smadzeņu transplantācija, ārstējot slimību, kas saistītas ar izvēli HbA saderīga saistīto donoram, veiksmīgu meklēšanu, kas ir vidējais 100000 paraugi tika rakstīts donora asinsrades audu.

Ģenētiskā terapija ļauj jums izlabot ģenētisko defektu tieši pacienta stumbra hemopoētiskajās šūnās. Teorētiski, gēnu terapija priekšrocības ir tādas pašas ārstēšanā ģenētisko slimību asinsrades sistēmas, un ka alogēno kaulu smadzeņu transplantācija, bet bez visām iespējamām imunoloģiskajām komplikācijas. Tomēr tas prasa tehniku, kas ļauj efektīvi veikt pilnu gēna asinsrades cilmes šūnas, un, lai saglabātu nepieciešamo līmeni tās izpausmes, kas attiecībā uz noteikta veida iedzimtu slimību, nedrīkst būt ļoti augsta. Šajā gadījumā pat nenozīmīgs defekta gēna olbaltumvielu papildinājums rada pozitīvu klīnisko efektu. It īpaši, hemophilia B, lai izveidotu iekšējo mehānismu asins koagulācijas piedziņu ir pietiekams 10-20% no parastā faktora IX līmeņa. Ģenētiskā modifikācija autologo šūnu materiāls ir bijusi veiksmīga eksperimenta gemiparkinsonizme (vienpusēja iznīcināts dopamīnerģisko neironu). Transfection of rat embrija fibroblastu ar retrovīrusu vektors, kas satur tirozīna hidroksilāzes gēnu ar nosacījumu, dopamīna sintēzi CNS: intracerebrāla ievadīšanas transfected fibroblasti ievērojami samazināts intensitāti klīnisko izpausmju eksperimentālā modelī Parkinsona slimību izmēģinājuma dzīvniekiem.

Kā izmantot cilmes šūnu gēnu terapija cilvēku slimību ir likts daudz jauniem izaicinājumiem ārstiem un eksperimentētājiem. Problemātiskie aspekti gēnu terapija ir saistīta ar attīstību drošu un efektīvu transporta sistēmas gēna mērķšūnā. Pašlaik efektivitāte gēnu pārneses lielos zīdītāju šūnām ir ļoti zema (1%). Metodiski šī problēma tiek atrisināta dažādos veidos. In vitro gēnu pārneses ir transfection ģenētiskā materiāla uz pacienta šūnu kultūras, un pēc tam to atgriešanās pacientam. Šī pieeja būtu uzskatīts par optimālu, izmantojot gēnu ievesti kaulu smadzeņu cilmes šūnām, jo pārsūtīšanas metodes, asinsrades šūnas no organisma kultūrā un atpakaļ, pietiekami labi attīstīta. Vairumā gadījumu, gēnu pārnese uz asinsrades šūnu in vitro tiek izmantoti retrovi-līmeņos. Tomēr vairums asinsrades cilmes šūnas ir miera, padarot to grūti transportēt ģenētisko informāciju, izmantojot retrovīrusu un prasa jaunus veidus, efektīvu transporta gēnus cilmes šūnām dormantnye. Šobrīd šādu metožu gēnu pārnesi, transfekcijas, tiešo mikroinjekcijas DNS šūnās, lipofection, elektroporācijai, "gēnu pistoli," mehāniska savienojuma ar stikla lodītēm, transfection hepatocītu receptora-Savienojums saskaņā ar DNS ar asialoglycoproteins, un aerosola ievadīšanas transgēna alveolārā šūnā plaušu epitēlija. DNS pārnešanas efektivitāte ar šīm metodēm ir 10,0-0,01%. Otrs vārds, atkarībā no metodes administrācijas ģenētiskās informācijas, panākumus var sagaidīt 10 pacientiem no 100, vai 1 pacientam no 10 pacientiem LLC. Ir skaidrs, ka efektīva un tajā pašā laikā, vēl ir jāizstrādā drošākais veids terapeitisku gēnu nodošanu.

, Kuras pamatā ir atšķirīgs problēmas risinājums noraidīšanas allogēnā šūnu materiāla šūnu transplantācija ir izmantot lielās devās embrija polipotentas priekšteču šūnās, lai sasniegtu efekts reinstallation kontroles antigēnu homeostāzes pieaugušo (efekts Kukharchuk-Radčenko-SIRMAN), kuras būtība ir tā, indukciju imunoloģisko tolerances, veidojot jaunu bāzes imūndeficīta šūnas, pārprogrammējot antigēnu mājas kontroles sistēmu stāzi. Pēc lielas devas EPPK pēdējo fiksēto audos aizkrūts un kaulu smadzenēs. Jo aizkrūts EPPK ietekmējušas specifiskas mikrovides diferencēt uz dendritic, interdigitatnye šūnas un epitēlija-stromas elementiem. Diferenciācijas EPPK ar aizkrūts dziedzera saņēmēja, kopā ar pašu molekulām ar tādu galvenā audu saderības kompleksa (MHC), kas izteikta MHC molekulām, kas ir ģenētiski noteikts donoru šūnām, t.i. Laikā, tas ir iestatīts dubultstandarts MHC molekulām, uz kuru tiek realizēta ar pozitīvo un negatīvo izvēli T-limfocītu.

Tādējādi saite efektora atjaunināt saņēmēja imūnsistēma no organisma notiek ar zināmiem mehānismiem pozitīvās un negatīvās atlases T limfocītu, bet caur dubultstandarts MHC molekulām - adresātu un donoru EPPK.

Pārprogrammējot imūnsistēmu, EPPK ne tikai ļauj šūnu transplantācija bez turpmākas ilgstošas lietošanas imūnsupresīvo medikamentu, bet arī paver pilnīgi jaunas perspektīvas, kas ir autoimūno slimību ārstēšanā, kā arī nodrošina stabilu, lai radītu jaunas idejas par procesu cilvēka novecošanas. Par mūsu izpratni novecošanās mehānismu piedāvāja teoriju par izsīkšanu cilmes telpu ķermeņa. Saskaņā ar pamata pozīciju teoriju, novecošana ir pastāvīgs racionalizāciju cilmes vietas organisms, kas nozīmē baseins reģionālo ( "pieaugušajiem"), cilmes šūnas (mezenhīmas, neironu, asinsrades cilmes šūnas, cilmes šūnas no ādas, gremošanas trakta, endokrīno epitēlijā, pigmenta šūnas ciliārā krokas un al.), šūnu zaudējums Tev piešķir attiecīgu audu remodeling procesu organismā. Pārveidošana ķermeņa - šis atjauninājums šūnu sastāvs audos un orgānos, jo cilmes šūnu telpu, kas turpinās visu dzīvi ir daudzšūnu organismu. Cilmes šūnu skaits telpām tiek noteikta ģenētiski, kas nosaka lieluma ierobežojumu (proliferatīvā jaudas) katras galvas smadzeņu stumbra telpā. Savukārt cilmes izmēru nosaka likmi novecošanās telpām atsevišķu orgānu, audu un orgānu sistēmās. Pēc tam, kad ir izsmeltas cilmes šūnu rezerves atstarpes intensitāti un ātrumu novecošana ir daudzšūnu organismu noteikto mehānismu novecošanās somatiskās diferencētas šūnas ietvaros Hayflick limitu.

Līdz ar to pēcnatālās ontogēnijas stadijā stumbra telpu paplašināšana var ne tikai būtiski palielināt ilgumu, bet arī uzlabot dzīves kvalitāti, atjaunojot ķermeņa remodelēšanas potenciālu. Lai sasniegtu paplašināšana cilmes telpās var panākt, ievadot lielas devas allogēniem polipotentas embriju cilmes šūnu paredzētajiem vienlaicīgi pārprogrammēt adresāta imūnsistēmu, ka eksperimentā ievērojami palielina dzīves ilgumu vecāku pelēm. 

Stumbra telpu noplūdes teorija var mainīt esošos jēdzienus ne tikai par novecošanas mehānismiem, bet arī par slimību, kā arī tās medicīniski-citotoksiskās ārstēšanas sekām. Jo īpaši slimība var attīstīties šūnu patoloģijas rezultātā stumbra telpās (oncopathology). Mezenhimālo cilmes šūnu rezervju izsīkšana traucē saistaudu remodelizācijas procesiem, kas izraisa ārēju vecuma pazīmju parādīšanos (grumbiņas, ādas svīstība, celulīts). Endoteliālo šūnu stumbra rezerves izsīkšana izraisa arteriālo hipertensiju un aterosklerozi. Sākotnēji, mazā izmēra stingumkoka vieta nosaka tā agrīno vecuma involution. Priekšlaicīga novecošana ir sākotnējās patoloģijas samazināšanās visu ķermeņa stumbra telpu izmēros. Narkotiku un nefarmakoloģiskā stimulācija cilmes šūnu rezervēm uzlabo dzīves kvalitāti, samazinot tā ilgumu, jo tas samazina stumbra telpu lielumu. Moderno geroprotektoru zemā efektivitāte ir saistīta ar to aizsargājošo iedarbību uz novecojošām diferencētām somatisko šūnām, nevis uz ķermeņa stumbra telpām.

Nobeigumā vēlreiz atzīmējam, ka reģeneratīvi plastiskā medicīna ir jauns virziens cilvēku slimību ārstēšanā, balstoties uz cilmes šūnu reģeneratīvi plastiskā potenciāla izmantošanu. Tādējādi saskaņā plastiskums attiecas uz spēju eksogēno vai endogēno cilmes šūnas implantē un radīt jaunu specializētu šūnu asni uz bojāto audu jomās pacienta ķermeņa. Objekta regeneratively-plastmasas zāles - šim neārstējamu fatāla cilvēka slimību, iedzimta patoloģija, slimība, kuras parasto zāles tiek sasniegts tikai simptomātiska efekts, kā arī anatomiskos defektus organismā, kura mērķis ir atjaunot rekonstruktivnoplasticheskaya atjaunošanās operācijas. Pirmie mēģinājumi atjaunot visu un tajā pašā laikā pilnībā funkcionālas orgānus cilmes šūnām, mūsuprāt, ir pārāk agri, lai veiktu atsevišķu jomu praktisko medicīnu. Reģeneratīvās un plastmasas zāles priekšmets ir cilmes šūnas, kurām, atkarībā no to ražošanas avota, ir atšķirīgs reģeneratīvi plastikas potenciāls. Reģeneratīvi plastiskā medicīnas metodika balstās uz cilmes šūnu vai to atvasinājumu transplantāciju.