Stamceller (SC'er) er en population af celler, der er de oprindelige forløbere for alle andre. I en dannet organisme kan de differentiere til alle celler i ethvert organ, i et embryo kan de danne en hvilken som helst af dens celler.
Deres formål i sagens natur er regenerering af kroppens væv og organer, fra fødslen med forskellige skader. De erstatter simpelthen beskadigede celler, fornyer og beskytter dem. Kort sagt er disse reservedele til kroppen.
Hvordan de dannes
Et stort antal af alle celler i en voksen organisme begynder én gang med sammensmeltningen af de mandlige og kvindelige kønsceller under befrugtningen af ægget. Denne fusion kaldes en zygote. Alle efterfølgende milliarder af celler opstår under dets udvikling. Zygoten indeholder hele det fremtidige menneskes genom og dets udviklingsplan i fremtiden.
Når den vises, begynder zygoten aktivt at dele sig. For det første optræder celler af en særlig art i den: de er kun i stand til at overføre genetiskinformation til efterfølgende generationer af nye celler. Disse populationer er de berømte embryonale stamceller, som der er så meget spænding omkring.
I fosteret er ESC'er, eller rettere deres genom, stadig på nulpunktet. Men efter at have tændt for specialiseringsmekanismen, kan de omdannes til alle efterspurgte celler. Embryonale stamceller opnås på et tidligt stadium af det udviklende embryo, nu kaldet blastocysten, på den 4-5. dag af zygotens liv, fra dens indre cellemasse.
Når embryonet udvikler sig, kommer specialiseringsmekanismerne, de såkaldte embryonale induktorer, i spil. De inkluderer selv de gener, der er nødvendige i øjeblikket, hvorfra forskellige familier af SC'er opstår, og begyndelsen af fremtidige organer er skitseret. Mitose fortsætter, efterkommerne af disse celler er allerede specialiserede, hvilket kaldes comitation.
Samtidig er embryonale stamceller i stand til at transformere (overføres) til ethvert kimlag: ekto-, meso- og endoderm. Af disse udvikler fosterets organer sig efterfølgende. Denne egenskab for differentiering kaldes pluripotens og er den største forskel mellem ESC'er.
SC-klassifikation
De er opdelt i 2 store grupper - embryonale og somatiske, hentet fra en voksen organisme. Spørgsmålet om, hvordan embryonale stamceller opnås og bruges, er godt forstået.
3 valgte SC-kilder:
- Egne stamceller eller autologe; oftest findes de i knoglemarven, men kanfås fra hud, fedtvæv, væv fra nogle organer osv.
- SC fra moderkagen, opnået under fødslen fra navlestrengsblod.
- Føtale SC'er opnået fra væv efter abort. Derfor skelnes der også mellem donor (allogene) og egne (autologe) SC'er. Uanset deres oprindelse har de særlige egenskaber, som fortsat bliver udforsket af videnskabsmænd. For eksempel kan de forblive levedygtige og bevare alle deres egenskaber i årtier, hvis de opbevares korrekt. Dette er vigtigt, når man skal indsamle SC fra moderkagen ved fødslen, hvilket kan betragtes som en form for sygesikring og beskyttelse for den nyfødte i fremtiden. De kan bruges af denne person, når der opstår en alvorlig sygdom. I Japan er der for eksempel et helt regeringsprogram, der sikrer, at 100 % af befolkningen har IPS-cellebanker.
Eksempler på brug af SC i medicin
Trin af embryonal transplantation:
- 1970 - De første autologe SC-transplantationer udføres. Der er beviser for, at der i det tidligere CCCP blev givet "ungdomsvaccinationer" til aldrende medlemmer af CPSU's politbureau flere gange om året.
- 1988 - SC'er blev transplanteret til en dreng med leukæmi, som stadig lever i dag.
- 1992 - Professor David Harris etablerer SK-bank, hvor hans første barn blev den første klient. Hans SC blev frosset først.
- 1996-2004 – Der blev udført 392 transplantationer af egne SC'er fra knoglemarven.
- 1997 - Donor SC'er blev transplanteret fra placenta til en russisk cancerpatient.
- 1998 - SC'er blev transplanteret til en pige med neuroblastom (hjernetumor) - resultatet er positivt. Forskere har også lært, hvordan man dyrker SC in vitro.
- 2000 - 1200 udsendelser.
- 2001 – evnen hos voksne menneskelige knoglemarvs-SC'er til at transformere til cardio- og myocytter blev afsløret.
- 2003 – data blev indhentet om bevarelsen af alle SC-bioegenskaber i flydende nitrogen i 15 år.
- 2004 – World Banks of SK-samlinger har allerede 400.000 prøver.
ESC grundlæggende egenskaber
Eksempler på embryonale stamceller kan betragtes som alle celler i de primære lag i embryonet: disse er myocytter, blodceller, nerver osv. Menneskelige ESC'er var de første, der blev isoleret i 1998 af amerikanske videnskabsmænd James Thompson og John Becker. Og i 1999 anerkendte det mest berømte videnskabelige tidsskrift Science denne opdagelse som den tredjevigtigste efter opdagelsen af den dobbelte helix af DNA og afkodningen af det menneskelige genom.
ESC'er har evnen til konstant at forny sig selv, selvom der ikke er noget incitament til at differentiere sig. Det vil sige, at de er meget plastiske, og deres udviklingspotentiale er ikke begrænset. Dette gør dem så populære inden for regenerativ medicin.
De såkaldte vækstfaktorer kan tjene som stimulans for deres udvikling til andre typer celler, de er forskellige for alle celler.
I dag er embryonale stamceller forbudt af officiel medicin til brug som behandling.
Hvad bliver brugt i dag
Til behandling bruges kun egne SC'er fra væv fra en voksen organisme, oftereAlle disse er røde knoglemarvsceller. Listen over sygdomme omfatter sygdomme i blodet (leukæmi), immunsystemet, i fremtiden - onkologiske patologier, Parkinsons sygdom, type 1 diabetes, multipel sklerose, myokardieinfarkt, slagtilfælde, sygdomme i rygmarven, blindhed.
Hovedproblemet har altid været og er fortsat kompatibiliteten af SC'er med kropsceller, når de introduceres i det, dvs. histokompatibilitet. Når du bruger native SC, er dette problem meget nemmere at løse.
Derfor, på spørgsmålet om, hvilke stamceller der er at foretrække at bruge - embryon alt eller stamvæv, er svaret utvetydigt: kun væv. Ethvert organ har specielle nicher i væv, hvor SC'er opbevares og indtages efter behov. Udsigterne for SC'er er enorme, fordi forskerne håber at skabe de nødvendige væv og organer ud fra dem i stedet for donorer, ifølge indikationer.
Begyndelseshistorik
I 1908 bemærkede Alexander Maksimov (1874-1928), professor i histologi ved Military Medical Academy of St. Petersburg, mens han studerede blodceller, at de konstant og ret hurtigt opdateres.
A. A. Maksimov gættede på, at det ikke kun var et spørgsmål om celledeling, ellers ville knoglemarven være større end personen selv. Så kaldte han denne forgænger for alle elementer i blodstammen. Navnet forklarer essensen af fænomenet: specielle celler lægges i den røde knoglemarv, hvis opgave kun er i mitose. Samtidig opstår der 2 nye celler: den ene bliver til blod, og den anden går i reserve - udvikler sig og deler sig igen, igen går cellen i reserve mv. med samme resultat.
Disse konstant delende celler udgør stammen, fra denkviste bevæger sig sidelæns - det er nye professionelle blodceller, der er på vej. Denne proces er kontinuerlig og beløber sig til milliarder af celler hver dag. Blandt dem er grupper af alle blodelementer - leukocytter og erytrocytter, lymfocytter osv.
Efterfølgende t alte Maximov med sin teori ved en kongres for hæmatologer i Berlin. Dette var begyndelsen på historien om udviklingen af SC. Cellebiologi blev først en separat videnskab i slutningen af det 20. århundrede.
I 1960'erne begyndte SC at blive brugt til behandling af leukæmi. De er også blevet fundet i hud og fedtvæv.
Kærlige træk ved SK
Lovende ideer udelukker ikke, at der findes undervandsrev, når de bliver ført ud i livet. Det store problem er, at SC-aktivitet giver dem mulighed for at dele sig i ubegrænsede mængder, og det bliver svært at kontrollere dem. Derudover er almindelige celler begrænset til at dividere med antallet af cyklusser (Højflick-grænsen). Dette skyldes kromosomernes struktur.
Når grænsen er nået, deler cellen sig ikke længere, hvilket betyder, at den ikke formerer sig. For celler er denne grænse forskellig afhængig af deres type: for fibrøst væv er det 50 delinger, for blod SC - 100.
For det andet modnes SC'er ikke alle på samme tid, så ethvert væv har forskellige SC'er på forskellige modningsstadier. Jo mere normal modenhed en celle har, jo mindre har den egenskaberne til at genoptræne til en anden celle. Med andre ord er genomet, der er fastsat for alle celler, ens, men driftsmåden er forskellig. Delvist modne SC'er, der, når de stimuleres, kan modnes ogskelne, det er eksplosioner.
I CNS er disse neuroblaster, i skelettet - osteoblaster, i huden - dermatoblaster osv. Stimulansen til modning er eksterne eller interne årsager.
Ikke alle celler i kroppen har denne evne, det afhænger af graden af deres differentiering. Højt differentierede celler (kardiomyocytter, neuroner) kan aldrig producere deres egen slags, hvorfor de siger, at nerveceller ikke genoprettes. Og dårligt differentierede er i stand til mitose, f.eks. blod, lever, knoglevæv.
Embryonale stamceller (ES) adskiller sig fra andre SC'er ved, at der ikke er nogen Hayflick-grænse for dem. ESC'er deler sig uendeligt, dvs. de er faktisk udødelige (udødelige). Dette er deres anden ejendom. Denne egenskab hos ESC inspirerede videnskabsmænd til at blive brugt i kroppen for at forhindre aldring.
Så hvorfor gik brugen af embryonale stamceller ikke ad denne vej og blev frosset? Ikke en eneste celle er garanteret mod genetiske nedbrydninger og mutationer, og når de dukker op, vil de blive sendt videre ned ad linjen og akkumulere. Vi må ikke glemme, at menneskelige embryonale stamceller altid er bærere af fremmed genetisk information (fremmed DNA), så de selv kan forårsage en mutagen effekt. Derfor bliver brugen af deres SC den mest optimale og sikreste. Men et andet problem opstår. Der er meget få SC'er i en voksen organisme, og de er svære at udvinde - 1 celle pr. 100 tusind. Men på trods af disse problemer ekstraheres de, og autologe SC'er bruges ofte til behandling af CVD, endokrinopatier,galdesygdomme, dermatose, sygdomme i bevægeapparatet, mave-tarmkanalen, lungerne.
Mere om ESC undervandsrev
Efter at have modtaget embryonale stamceller, skal de ledes i den rigtige retning, dvs. administrere dem. Ja, de kan praktisk t alt genskabe ethvert organ. Men problemet med at vælge den rigtige kombination af induktorer er ikke løst i dag.
Brugen af embryonale stamceller i praksis var i starten allestedsnærværende, men den uendelige deling af sådanne celler gør dem ukontrollerbare og gør dem relateret til tumorceller (Konheims teori). Her er en anden forklaring på ESC-frysningen.
Foryngelse med ESC
En person mister sin SC, når han bliver ældre, deres antal falder støt, for at sige det enkelt. Selv i en alder af 20 er der få af dem, efter 40 år er der slet ingen. Det er derfor, da amerikanerne i 1998 isolerede ESC'er for første gang og derefter klonede dem, fik cellebiologien en kraftig fremdrift i sin udvikling.
Der var håb om helbredelse af de sygdomme, der altid er blevet betragtet som uhelbredelige. Den anden linje er foryngelse med embryonale stamceller ved injektion. Men der var ikke noget gennembrud i denne henseende, fordi det stadig ikke vides præcist, hvad SC gør efter at være blevet introduceret i en ny organisme. Enten stimulerer de den gamle celle, eller erstatter den helt - de tager dens plads og arbejder aktivt. Først når den nøjagtige mekanisme for NC's adfærd er etableret, vil det være muligt at tale om et gennembrud. I dag kræves der stor omhu i valget af en sådan behandlingsmetode.
ESC og foryngelse i Rusland
I Rusland er der endnu ikke indført restriktioner for brugen af ESC'er. Her udføres embryonal stamcelleterapi til foryngelse ikke af seriøse forskningsinstitutter, men kun af almindelige skønhedssaloner.
Og en ting mere: Hvis testning af virkningen af ESC'er i Vesten udføres i laboratorier på forsøgsdyr, så testes nye teknologier i Rusland på mennesker af de samme hjemmedyrkede skønhedssaloner. Hæfter med alskens løfter om evigt ungdomshav. Regnestykket er korrekt: for dem, der har mange penge og muligheder, begynder det at se ud til, at intet er umuligt.
Behandling med embryonale stamceller i form af et minimumsforløb af foryngelse er kun 4 injektioner og anslås til 15 tusinde euro. Og på trods af forståelsen af, at man ikke blindt skal stole på teknologier, der ikke er blevet videnskabeligt bekræftet, opvejer mange offentlige personer ønsket om at se yngre og mere attraktiv ud, begynder en person at løbe foran lokomotivet. Desuden for øjnene af dem, som det hjalp. Der er sådanne heldige - Buynov, Leshchenko, Rotaru.
Men der er mange flere uheldige: Dmitry Hvorostovsky, Zhanna Friske, Alexander Abdulov, Oleg Yankovsky, Valentina Tolkunova, Anna Samokhina, Natalya Gundareva, Lyubov Polishchuk, Viktor Janukovitj - listen fortsætter. Disse er ofrene for celleterapi. Det, der blev fælles for dem alle, var, at de kort før forværringen af deres tilstand så ud til at blomstre og blive yngre, og så hurtigt døde. Hvorfor det sker, kan ingen svare på. Ja, klNår ESC kommer ind i den aldrende krop, tilskynder de celler til aktivt at dele sig, personen ser ud til at blive yngre. Men dette er altid stress for en ældre organisme, og enhver patologi kan udvikle sig. Derfor kan ingen klinikker give nogen garantier om konsekvenserne af en sådan foryngelse.
