ПОЧЕМУ ТАК ВАЖНО ИЗУЧАТЬ СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ?
Стволовые клетки после выделения их из организма становятся бессмертными. Они бесконечно разрастаются, совершенно не меняясь. Поэтому их можно выращивать в лаборатории в неограниченных количествах. Но стоит только добавить в питательную среду специальное вещество, как начинается каскад превращений стволовых клеток в любые другие клетки организма. Какой «химический сигнал» получит клетка, в таком направлении и начнутся превращения.
Стволовые клетки таят в себе невиданные возможности: от регенерации поврежденных органов и тканей до лечения заболеваний, не поддающихся лекарственной терапии. Но реально ли применение этих клеток в медицине? Сумеют ли врачи приступить к лечению больных с их помощью сразу же после отмены соответствующих ограничений? По-видимому, нет. Даже сама идентификация стволовых клеток - это проблема. Прежде чем проводить те или иные эксперименты, необходимо убедиться, что эти клетки действительно являются тем «стволом», из которого, как ветви, вырастают все другие типы клеток, а также, что они способны к самовоспроизведению.
В поисках стволовых клеток
Наиболее универсальны эмбриональные стволовые (ES - embrionic stem) клетки, впервые выделенные из мышиных эмбрионов 20 лет назад. Они были взяты на самой ранней стадии развития плода из той его части, которая в норме дает начало трем разным слоям (зародышевым листкам) более позднего эмбриона и, в конце концов, - всем органам и тканям. Это свойство ES -клеток предопределило их название -плюрипотентные.
На фото:
Эмбрион человека на 5-6 сутки после оплодотворения (бластоциста), вскрытый для того чтобы получить доступ к внутренней клеточной массе – источнику эмбриональных клеток
Большинство ES -клеточных линий человека, находящихся сегодня в распоряжении ученых, получены от необычных эмбрионов - они были созданы в результате искусственного оплодотворения in vitro. Однако при этом не все они идентичны.
Некоторые клеточные линии дифференцируются в клетки только одного типа, другие вообще плохо растут в культуре. Чтобы проверить, являются ли клетки плюрипотентными, американские биологи предложили два теста, давно апробированных на ES -клетках животных. Таким образом, ученые надеются стандартизировать эксперименты, проводимые на ES -клетках человека. Первый тест основан на введении предполагаемых ES - клеток в организм какого-нибудь животного. Если у того образуется тератома (опухоль, содержащая клетки всех трех зародышевых листков), то плюрипотентность можно считать доказанной. Второй тест заключается в маркировке клеток-кандидатов и введении их в развивающийся эмбрион. Если клетки оказываются во всех тканях родившегося детеныша, то они скорее всего плюрипотентны. Однако применение подобной методики может привести к появлению животного-химеры, во всех тканях которого присутствует человеческая ДНК, что с этической точки зрения неприемлемо.
Чтобы надежно идентифицировать истинно плюрипотентные клетки, необходимо выявить гены, способные включаться и выключаться в разное время в культивируемых ES-клетках. Наличие такого профиля экспрессии генов не только стало бы инструментом для подтверждения способности клеток дать начало всем органам и тканям, но и позволило бы понять механизм самого феномена. К сожалению, профиль экспрессии генов ES -клеток пока дает противоречивые результаты.
Конечная цель экспериментов на ES-клетках - разработка новых методов замены или регенерации нефункционирующих клеток и органов, например, островковых клеток поджелудочной железы, вырабатывающих инсулин (их повреждения вызывают диабет), или нейронов, высвобождающих дофамин (их выход из строя лежит в основе болезни Паркинсона). Однако ученые не располагают надежными методами переключения ES -клеток на путь образования нужных тканей.
В культуре.ES-клетки дифференцируются в беспорядочную массу клеток разного типа. Однако если воздействовать на них химическими веществами в строго определенные промежутки времени, то они начинают специализироваться в клетки какого-то одного типа, правда, охотнее образуют лоскуты сокращающейся сердечной мышцы, чем какие-либо другие ткани.
Дата добавления: 2015-07-17 | Просмотры: 405 | Нарушение авторских прав
|