АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Скрытый потенциал

Заживление ран на коже начинается сразу же после их появления. Печень человека в течение одной недели может регенерировать до 50% своей клеточной массы, а в крови каждую минуту появляется 350 млн. новых эритроцитов. Известно, что во всех быстро восстанавливающихся тканях имеются активно пролиферирующие стволовые клетки. Почему к столь же быстрой регенерации не способны другие органы, в первую очередь мозг и сердце, в которых недавно тоже были обнаружены клетки, претендую­щие на статус стволовых?

Наиболее полно были изучены кро­ветворные (гемопоэтические) стволо­вые клетки взрослого организма. Они находятся в костном мозге и дают начало всем форменным элементам крови и лимфы. Стволовые клетки, дифференцирующиеся в семейство клеток одного органа или ткани, назы­вают полипотентными. Есть надежда, что они будут обнаружены и в других органах, и тогда для регенерации не придется проводить манипуляции на эмбрионах. А может быть, будут от­крыты «взрослые» стволовые клетки, приближающиеся по степени плюрипотентности к эмбриональным.

Пока же ученые пытаются выяснить, не блокирован ли каким-либо образом процесс саморегенерации в тканях, где он идет очень медленно, и нельзя ли его разблокировать. Сам источник раз­личных взрослых стволовых клеток, а также их потенциал пока до конца не установлены. Не ясно также, проис­ходят ли тканеспецифичные стволо­вые клетки во взрослом организме от самой этой ткани или от циркулиру­ющих в крови гемопоэтических ство­ловых клеток. Остается неизвестным и то, как далеко могут продвинуться эти клетки на пути к неприсущей им специализации и удастся ли осущест­вить такую «трансдифференциацию» не только в лаборатории, но и in vivo.

К мысли о том, что некоторые взрослые стволовые клетки обладают большим потенциалом, ученых под­толкнули наблюдения за больными, которым был пересажен костный мозг: обнаружилось, что донорные клетки распространились по многим тканям реципиента. Следовательно, при опре­деленных условиях стволовые клетки костного мозга могут дифференци­роваться в клетки практически лю­бого типа. (Аналогичным свойством обладают фетальные стволовые клет­ки, выделенные из пуповинной крови новорожденного.)

Однако неоднократные попытки проверить теорию пластичности взрослых стволовых клеток на живых организмах не увенчались успехом. В марте этого года появились два со­общения на эту тему. Леора Болсэм (Leora Balsam) из Стэнфордского университета и Чарлз Марри (Charles Е. Murry) из Вашингтонского универ­ситета независимо друг от друга по­пытались обнаружить кроветворные стволовые клетки в сердечной мышце мыши, перенесшей инфаркт. Никаких следов их участия в регенерации негематопоэтической ткани не выявилось.

Однако было обнаружено масштаб­ное слияние стволовых клеток костно­го мозга с клетками сердечной мышцы, печени и мозга, заставляющее по-ино­му взглянуть на феномен трансдиффе­ренциации. В будущих исследованиях взрослых стволовых клеток необходи­мо исключить возможность их просто­го слияния с клетками данного органа. Только в этом случае можно будет го­ворить об их участии в регенерации «непрофильного» для них органа.

В исследованиях тканеспецифичных стволовых клеток уже достигнуты ощутимые успехи. В Германии прово­дилось обследование пациентов, пере­несших обширный инфаркт миокарда, которым непосредственно в повреж­денный участок инъецировали их собственные родоначальные клетки сердечной мышцы. За 4 месяца размер поврежденной области уменьшился на 1 0% и работа сердца улучшилась.

Основным препятствием к клини­ческому применению взрослых ство­ловых клеток служит малочисленность их популяции в тканях и трудности выделения. Так, в костном мозге взрос­лой мыши их всего 1 на 10000, а для человека эта величина может быть еще меньше. Непредсказуема и локализа­ция стволовых клеток для большин­ства тканей, а возможности их иденти­фикации с помощью поверхностных маркеров или профилей экспрессии генов весьма ограниченны.

Даже если взрослые стволовые клет­ки выделены, их еще нужно научиться культивировать, т.к. они растут чрез­вычайно медленно. Как и в случае ES-клеток, мало что известно о факто­рах, определяющих судьбу взрослых стволовых клеток. Мы не знаем также, как повлияет на их способность к ре­генерации тканей больных процесс культивирования.

Вместо того чтобы тратить силы на выделение, культивирование и вве­дение в организм стволовых клеток больного, может быть, стоит мобили­зовать скрытые возможности самого организма?

Появляется все больше данных о том, что стволовые клетки, аналогично клеткам метастазирующих опухолей, воспринимают химические сигналы, направляющие их к тем ме­стам в организме, где возникли пов­реждения. Недавно мы обнаружили, что по сигналу белка IGF-1 (инсулино-подобный фактор роста 1) мышиные стволовые клетки отправляются в дли­тельные путешествия в организме жи­вотного.

Чтобы мобилизовать организм на запуск процессов регенерации с по­мощью стволовых клеток, необходимо досконально понять роль химических сигналов. Возможно, IGF-1 не только способствует адресной доставке ство­ловых клеток, но и принимает участие в переходе клеток поврежденной тка­ни в полипотентное состояние с пос­ледующей их дифференциацией. Этот феномен, известный под названием эпиморфическая регенерация, лежит в основе удивительной способности тритона и рыбы-зебры к регенерации целых органов.

Заветная мечта ученых - найти способы контроля дедифференциации тканей взрослого организма, по существу научиться превращать пол­ностью дифференцированные клет­ки в стволовые. Но регенеративная терапия, основанная на дифференци­ации, - это дело далекого будущего, и скорее всего приблизить его помо­гут исследования как эмбриональных, так и взрослых стволовых клеток.

Что впереди?

Пока изучение стволовых клеток по­родило больше вопросов, чем дало ответов. Однако результаты первых тестов на возможность применения взрослых стволовых клеток для лече­ния сердечно-сосудистых заболева­ний весьма обнадеживают. Проведены успешные эксперименты на животных по применению производных ES- кле­ток для лечения нейродегенеративных расстройств, что, возможно, подтолк­нет соответствующие клинические испытания на человеке.

Мы уверены, что за регенеративной терапией на уровне клеток и органов большое будущее. Весьма серьезные препятствия на пути ее развития пока не устранены, но преодолимы.

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК

1. •Отношение научного сообщества к замене или регенерации вышедших из строя органов с использованием стволовых клеток весьма неоднозначно: одни связывают с новым направлением большие надежды, другие относятся к нему с подозрением.

1. • Наибольшим потенциалом обладают эмбриональные стволовые клетки, но ученые пока не знают, как контролировать их развитие. Для решения некото­рых задач больше подходят стволовые клетки взрослого организма, однако до сих пор остается открытым вопрос об их истинном происхождении и по­тенциале.
2. •Прежде чем методы терапии, основанные на применении стволовых клеток, войдут в медицинскую практику, придется преодолеть множество преград, как научных, так и общественно-политических.

Чтобы увидеть популяцию кле­ток в микроскоп, стволовые клет­ки предваритель­но окрашивают специальной флуоресцентной краской.

Дата добавления: 2015-07-17 | Просмотры: 317 | Нарушение авторских прав