Стволовая клетка - это незрелая клетка, способная к самообновлению и развитию во все специализированные типы клеток организма. Самое существенное свойство стволовых клеток заключается в том, что они могут самоподдерживаться в течение длительного времени и при этом производить дифференцированные клетки, которые выполняют в организме специфические функции.Таким образом, все клетки нашего организма возникают из стволовых клеток. Стволовые клетки обновляют и замещают клетки, утраченные в результате каких-либо повреждений во всех органах и тканях. Но так как в процессе взросления человека наблюдается катастрофическое снижение количества стволовых клеток (при рождении - 1 стволовая клетка встречается на 10 тысяч, к 20-25 годам - 1 на 100 тысяч, к 30-1 на 300 тысяч) регенерация тканей и органов за их счет весьма ограничена.
Термин "стволовая клетка" был введен в биологию Александром Максимовым в 1908 году на съезде гематологического общества в Берлине. Однако родоначальником клеточной терапии общепринято считать русского врача-эмигранта С. Воронцова, который в 20-30-е годы в Париже пытался пересаживать фетальные ткани в случаях преждевременного старения. Несмотря на это, статус большой науки эта область клеточной биологии получила в последнее десятилетие XX века.
Только в 1981 году американскому ученому Мартину Эвансу впервые удалось выделить недифференцированные плюрипотентные линии стволовых клеток из эмбриобласта (внутренней клеточной массы) бластоцисты мыши.
В 1998 году Д. Томпсон и Д. Герхарт изолировали бессмертную линию эмбриональных стволовых клеток, а в 1999 году журнал Science признал открытие эмбриональных стволовых клеток третьим по значимости событием в биологии после расшифровки двойной спирали ДНК и программы "Геном человека". Существование стволовых клеток в некоторых тканях сначала было предсказано теоретически. Вильсон [Wilson E. В., 1896] еще в первом издании своей книги "Клетка в развитии и наследственности" предположил существование стволовых клеток, обеспечивающих поддержание сперматогенеза. А.А. Максимов в 1908 г. постулировал существование стволовой кроветворной клетки. Исследования в области стволовых клеток крови активно развивались с начала 50-х годов. Изучение кинетики клеточных популяций в быстро обновляющихся тканях, таких как кровь, эпителий кишечника, эпидермис, показало, что в них происходит очень быстрая смена дифференцированных клеток. Так, в процессе гемопоэза у человека ежечасно продуцируется, и, следовательно, разрушается 1 миллиард эритроцитов и 100 миллионов лейкоцитов. Такое количество специализированных клеток, естественно, может быть обеспечено только за счет пролиферации некоторого числа самоподдерживающихся клеток, которые стали рассматривать как стволовые.
Основные элементы концепции стволовых клеток были разработаны при изучении системы гемопоэза и в дальнейшем распространены на другие быстро обновляющиеся ткани, в частности эпидермис. В последнее время появились сообщения о том, что стволовые клетки присутствуют и в таких органах как центральная нервная система, где ранее их существование не предполагали. Биологическая значимость стволовых клеток заключается в том, что они играют ведущую роль в организации многоклеточных организмов и являются центральным элементом структурно-функциональных единиц тканей и органов. Пролиферативный потенциал стволовых клеток в обновляющихся тканях очень велик и продолжительность жизни популяции стволовых клеток может значительно превосходить продолжительность жизни организма, что было показано путем последовательного пассирования гемопоэтических стволовых клеток мышам, получившим летальную дозу облучения. Такие же данные существуют для стволовых клеток кожи. Детальное изучение стволовых клеток даст возможность применять эти клетки не только для развития методов клеточной терапии, но и для изучения действия новых лекарства и изучения механизмов возникновения дефектов и аномалий развития человека.
Основными способами получения стволовых клеток в клеточной медицине являются:
• выделение и размножение собственных стволовых клеток человека (аутологичные стволовые клетки);
• стволовые клетки пуповинной крови (плацентарной крови);
• использование абортивных материалов (фетальные стволовые клетки). Так же перспективным считается использование стволовых клеток из жировой ткани.
Выделение и сохранение стволовых клеток из пуповинной крови новорожденного может рассматриваться, как форма медицинского страхования или защиты. Однажды полученные, стволовые клетки могут храниться десятилетиями. Они могут понадобиться в случае тяжелого заболевания.
Стволовые клетки (за редким исключением) не "лечат" болезнь. Их роль заключается в восстановлении костного мозга, крови и иммунной системы пациента после проведения сочетанного лечения основного заболевания. Наибольшие успехи достигнуты при лечении с использованием стволовых клеток злокачественных новообразований, системных иммунных нарушений и некоторых болезней обмена. Помимо злокачественных новообразований, стволовые клетки могут использоваться в лечении таких заболеваний, как гемоглобинопатии и наследственные болезни крови; иммунодефицита и наследственные лимфопролиферативные заболевания; некоторые врожденные нарушения метаболизма. Разрабатываются подходы к использованию стволовых клеток в терапии аутоиммунных заболеваний, множественного склероза, ревматоидного артрита, системной красной волчанки, болезни Альцгеймера, диабета, заболеваний сердечно-сосудистой системы (инфаркта, сердечной недостаточности), печени, почек, мышечной дистрофии, болезни Паркинсона, инсульта, пигментного ретинита, травм спинного мозга, онкозаболеваний.
Актуальность проблемы стволовых клеток не вызывает сомнений, ведь потенциал стволовых клеток только начинает использоваться наукой. Ученые надеются в ближайшем будущем создавать из них ткани и целые органы, необходимые больным для трансплантации взамен донорских органов. Их преимущество в том, что их можно вырастить из клеток самого пациента, и они не будут вызывать отторжения. Потребности медицины в таком материале практически неограниченны.
Термин "стволовая клетка" был введен в биологию Александром Максимовым в 1908 году на съезде гематологического общества в Берлине. Однако родоначальником клеточной терапии общепринято считать русского врача-эмигранта С. Воронцова, который в 20-30-е годы в Париже пытался пересаживать фетальные ткани в случаях преждевременного старения. Несмотря на это, статус большой науки эта область клеточной биологии получила в последнее десятилетие XX века.
Только в 1981 году американскому ученому Мартину Эвансу впервые удалось выделить недифференцированные плюрипотентные линии стволовых клеток из эмбриобласта (внутренней клеточной массы) бластоцисты мыши.
В 1998 году Д. Томпсон и Д. Герхарт изолировали бессмертную линию эмбриональных стволовых клеток, а в 1999 году журнал Science признал открытие эмбриональных стволовых клеток третьим по значимости событием в биологии после расшифровки двойной спирали ДНК и программы "Геном человека". Существование стволовых клеток в некоторых тканях сначала было предсказано теоретически. Вильсон [Wilson E. В., 1896] еще в первом издании своей книги "Клетка в развитии и наследственности" предположил существование стволовых клеток, обеспечивающих поддержание сперматогенеза. А.А. Максимов в 1908 г. постулировал существование стволовой кроветворной клетки. Исследования в области стволовых клеток крови активно развивались с начала 50-х годов. Изучение кинетики клеточных популяций в быстро обновляющихся тканях, таких как кровь, эпителий кишечника, эпидермис, показало, что в них происходит очень быстрая смена дифференцированных клеток. Так, в процессе гемопоэза у человека ежечасно продуцируется, и, следовательно, разрушается 1 миллиард эритроцитов и 100 миллионов лейкоцитов. Такое количество специализированных клеток, естественно, может быть обеспечено только за счет пролиферации некоторого числа самоподдерживающихся клеток, которые стали рассматривать как стволовые.
Основные элементы концепции стволовых клеток были разработаны при изучении системы гемопоэза и в дальнейшем распространены на другие быстро обновляющиеся ткани, в частности эпидермис. В последнее время появились сообщения о том, что стволовые клетки присутствуют и в таких органах как центральная нервная система, где ранее их существование не предполагали. Биологическая значимость стволовых клеток заключается в том, что они играют ведущую роль в организации многоклеточных организмов и являются центральным элементом структурно-функциональных единиц тканей и органов. Пролиферативный потенциал стволовых клеток в обновляющихся тканях очень велик и продолжительность жизни популяции стволовых клеток может значительно превосходить продолжительность жизни организма, что было показано путем последовательного пассирования гемопоэтических стволовых клеток мышам, получившим летальную дозу облучения. Такие же данные существуют для стволовых клеток кожи. Детальное изучение стволовых клеток даст возможность применять эти клетки не только для развития методов клеточной терапии, но и для изучения действия новых лекарства и изучения механизмов возникновения дефектов и аномалий развития человека.
Основными способами получения стволовых клеток в клеточной медицине являются:
• выделение и размножение собственных стволовых клеток человека (аутологичные стволовые клетки);
• стволовые клетки пуповинной крови (плацентарной крови);
• использование абортивных материалов (фетальные стволовые клетки). Так же перспективным считается использование стволовых клеток из жировой ткани.
Выделение и сохранение стволовых клеток из пуповинной крови новорожденного может рассматриваться, как форма медицинского страхования или защиты. Однажды полученные, стволовые клетки могут храниться десятилетиями. Они могут понадобиться в случае тяжелого заболевания.
Стволовые клетки (за редким исключением) не "лечат" болезнь. Их роль заключается в восстановлении костного мозга, крови и иммунной системы пациента после проведения сочетанного лечения основного заболевания. Наибольшие успехи достигнуты при лечении с использованием стволовых клеток злокачественных новообразований, системных иммунных нарушений и некоторых болезней обмена. Помимо злокачественных новообразований, стволовые клетки могут использоваться в лечении таких заболеваний, как гемоглобинопатии и наследственные болезни крови; иммунодефицита и наследственные лимфопролиферативные заболевания; некоторые врожденные нарушения метаболизма. Разрабатываются подходы к использованию стволовых клеток в терапии аутоиммунных заболеваний, множественного склероза, ревматоидного артрита, системной красной волчанки, болезни Альцгеймера, диабета, заболеваний сердечно-сосудистой системы (инфаркта, сердечной недостаточности), печени, почек, мышечной дистрофии, болезни Паркинсона, инсульта, пигментного ретинита, травм спинного мозга, онкозаболеваний.
Актуальность проблемы стволовых клеток не вызывает сомнений, ведь потенциал стволовых клеток только начинает использоваться наукой. Ученые надеются в ближайшем будущем создавать из них ткани и целые органы, необходимые больным для трансплантации взамен донорских органов. Их преимущество в том, что их можно вырастить из клеток самого пациента, и они не будут вызывать отторжения. Потребности медицины в таком материале практически неограниченны.
