Съдържание
- Стволовите клетки: Определение
- Ембрионални стволови клетки
- Соматични (възрастни) стволови клетки
- Функция на соматичните стволови клетки
- Хематопоетични соматични стволови клетки
- Мезенхимни соматични стволови клетки
- Невронни соматични стволови клетки
- Епителни соматични стволови клетки
- Индуцирани Pluripotent стволови клетки
- Класификация на стволови клетки
- Ранно изследване на стволови клетки
- Предимства на изследването на стволови клетки
- Приложения за изследване на стволови клетки
- Рискове от терапия със стволови клетки
Сложното човешко тяло се състои от соматични (телесни) клетки и репродуктивни клетки (гамети). Всички клетки в човешкото тяло произхождат от една оплодена яйцеклетка, известна като зиготата. След това зиготата се разделя на бластоциста, съставена от ембрионални стволови клетки, които пораждат повече от 200 специализирани типа клетки, според Международното дружество за изследвания на стволови клетки.
Соматичните стволови клетки - наричани още стволови клетки за възрастни - се формират по време на развитието на плода и остават през целия период на живот, за да подпомогнат възстановяването на клетките.
Стволовите клетки: Определение
Други имена на стволови клетки, които са по-прецизни са ембрионални стволови клетки, възрастни стволови клетки или индуцирани плюрипотентни стволови клетки, в зависимост от съответната типология на клетките. Стволовите клетки имат способността да преливат в много други видове клетки, което представлява голям интерес за изследователите в областта на регенеративната медицина.
Стволовите клетки споделят специални характеристики, които ги отличават от обикновените, обикновени клетки като нервни клетки, костни клетки и кръвни клетки:
Ембрионални стволови клетки
Човешките ембрионални стволови клетки се получават от развиваща се яйцеклетка в стадия на бластоциста, около пет дни след оплождането. Ембрионалните стволови клетки са недиференцирани и могат да се разделят за неопределено време или да се диференцират в специализирани клетки в лабораторията.
Ембрионалните стволови клетки имат потенциал да бъдат програмирани генетично или химически, за да растат органи и кожа за трансплантация и присаждане.
Соматични (възрастни) стволови клетки
Ембрионалните стволови клетки бързо се диференцират в соматични стволови клетки по време на развитието на плода. Малки количества соматични стволови клетки остават в организма за неопределено време, но те се променят през целия живот.
Соматичните стволови клетки помагат на организма да направи вътрешни ремонти и да регулира хомеостазата. Прогениторни клетки са посредническа стъпка между деляща се стволова клетка и по-специализирана клетка.
За разлика от многостранните ембрионални стволови клетки, соматичните стволови клетки имат ограничен капацитет за диференциация. Настоящите проучвания показват, че стволовите клетки на възрастните се диференцират в клетки само за конкретния тип тъкан, където пребивават.
Например, соматичните стволови клетки в мускулната тъкан могат да се диференцират в различни видове мускулни клетки, но те не могат да пораждат нервни клетки. Въпреки това се провеждат изследвания, които могат да променят това предположение, според медицинския център на Университета в Небраска.
Функция на соматичните стволови клетки
Соматичните (възрастни) стволови клетки могат безкрайно да произвеждат повече дъщерни клетки или да се специализират в определени видове клетки, като червени и бели кръвни клетки. Възрастните стволови клетки са в състояние да се подновяват дори след периоди на бездействие, когато е необходимо поправяне или подмяна на клетки.
Например соматичните стволови клетки в сърцето и панкреаса започват да действат при определени условия, когато са посочени ремонтни работи. Въпреки това, в червата и костния мозък, стволовите клетки непрекъснато работят, обновявайки се.
Хематопоетични соматични стволови клетки
Хематопоетичните стволови клетки (HSCs) са кръвообразуващи клетки, намиращи се в костния мозък и в циркулиращата кръв. Незрелите клетки могат да станат червени кръвни клетки, тромбоцити и бели кръвни клетки. Трансплантираните HSCs клетки в костен мозък от съвпадащи донори са помогнали на безброй пациенти, диагностицирани с кръвни заболявания и ракови заболявания като левкемия.
Автоложна трансплантация на HSCs на пациента е друга често срещана терапевтична процедура, която е от полза за пациентите, като намалява риска от отхвърляне на трансплантация.
Мезенхимни соматични стволови клетки
Източниците на човешки мезенхимни стволови клетки (hMSC) включват поддържаща и съединителна тъкан около органите на тялото. Тези стволови клетки се диференцират в мезодермални клетки като хрущяли, костни клетки, мускулни клетки и мастни клетки.
Изследването на стволови клетки при използването на hMSC може да доведе до подобрено лечение на счупени кости и хрущялни наранявания.
Невронни соматични стволови клетки
Невронните стволови клетки (NSCs) генерират неврони и глиални клетки. NSCs се намират в мозъка и централната нервна система.
Продължават обнадеждаващи клинични изпитвания за изследване на терапията със стволови клетки на NCS като лечение за увреждане на гръбначния мозък, инсулт и ламиотерапия на латерална склероза.
Епителни соматични стволови клетки
Епителните стволови клетки се намират в слоеве на кожата, белите дробове и в епителния слой на червата. Тези стволови клетки непрекъснато се обновяват и реагират на нараняване или увреждане на клетките.
Медицинските приложения за изследване на епителни стволови клетки включват създаване на кожни присадки за подпомагане на жертви при инциденти и изгаряне, например.
Индуцирани Pluripotent стволови клетки
През 2007 г. изследователите откриха как генетично да препрограмират стволови клетки на възрастни, за да действат по-скоро като ембрионални стволови клетки. Известни като индуцирани плюрипотентни стволови клетки (iPSC), тези инженерни клетки могат да бъдат контролирани, за да действат по определени начини в лабораторните култури.
Например, соматична клетка като кожна клетка може да бъде стимулирана да породи напълно различен тип клетка. Полето все още е много ново и не се знае много за механизмите на процеса.
Класификация на стволови клетки
Стволовите клетки се класифицират според тяхната сила, за да се създадат по-специализирани типове клетки. Ембрионалните стволови клетки са изгодни в изследванията, поради тяхното неподправено състояние и висока потенциал за диференциация. Едноклетъчната зигота се нарича тотипотентна, защото може да образува общ жив организъм заедно с плацентарните клетки и тъкан.
Ембрионалните стволови клетки са класифицирани като плюрипотентни; те образуват соматични клетки, но не и плацентарни клетки. Кръвните клетки от кордата и възрастните стволови клетки са многопотентни. Способността им да се специализират в различни видове е по-ограничена от ембрионалните стволови клетки.
Ранно изследване на стволови клетки
Интересът към изследването на стволови клетки се ръководи от желанието да се намерят нови начини за поправяне на увредените клетки в кожната тъкан и вътрешните органи, критични за оцеляването.
През 1981 г. научните изследователи за първи път изолират ембрионалните стволови клетки от ембрионите на мишки, според Националните здравни институти. До 1998 г. учените научиха как да извличат човешки стволови клетки от човешки яйца, създадени in vitro в клиники за плодородие, които вече не са необходими и бяха дарени за изследвания. Линиите на стволовите клетки се отглеждат и споделят между учените.
През 1948 г. за първи път са използвани соматични стволови клетки за производство на кръвни клетки. Клетките на костния мозък за възрастни са били използвани за трансплантации на стволови клетки през 1968 г. Оттогава терапиите със стволови клетки се използват за успешно лечение на много видове кръвни заболявания. Безкрайни терапевтични възможности с използване на стволови клетки са възможни, но много от тях все още са сравнително непроверени за безопасност и ефективност.
Предимства на изследването на стволови клетки
Учените използват индуцирани плюрипотентни линии на стволови клетки, за да изследват нормалното и анормално клетъчно деление, включително рак и образуване на тумори. По-задълбоченото разбиране на това как възниква заболяването може да доведе до по-ефективни превантивни мерки и лечения.
Тъканите, генерирани в лабораторията от стволови клетки, могат да помогнат за тестване на нови лекарствени лечения и да намалят изследванията върху животни. Хиляди хора, страдащи от свързани с кръв заболявания като левкемия и анемия, са били подпомогнати чрез терапии със стволови клетки.
Приложения за изследване на стволови клетки
Изследването на стволови клетки е бързо напредващо поле, като скоро се очакват нови пробиви. Тъй като стволовите клетки се намират в толкова много части на тялото, те могат да държат ключът за изясняване на причината за няколко заболявания.
Хематопоетичните терапии със стволови клетки като трансплантации на костен мозък се използват широко. Някои видове кожни присадки и лечение със стволови клетки от наранявания на роговицата също се приемат от медицинската общност.
Рискове от терапия със стволови клетки
Обществото трябва да бъде предпазливо от завишени претенции и дезинформация относно терапиите със стволови клетки, според Международното дружество за изследвания на стволови клетки. Пациентите със сериозни медицински състояния могат да бъдат особено уязвими за клиники, които се стремят да предлагат незабавни лечения.
Уебсайтът на Американската агенция по храните и лекарствата предупреждава потребителите, че излагат здравето си на риск, като се доверяват на клиники, предлагащи лечения, които не са одобрени от FDA. Към днешна дата само определени продукти, произведени с кръвообразуващите стволови клетки в кръв от пъпна кръв, са одобрени от FDA за специфични лечения.