медицинский каталог




Эмбриональные стволовые клетки

Автор Репин В.С., Ржанинова А.А., Шаменков Д.А.

Леонардо. Морфология стала первой королевой медицины XV века. В XXI веке на стыке клеточной биологии ЭСК с функциональной постгеномикой рождается новое будущее медицины XXI века. Неизбежно разгораются споры и дискуссии, а знания обрастают мифами и предубеждениями в обществе.

2. ЭСК: основные определения и концепция

Все специализированные клетки взрослого организма происходят из стволовых клеток. Стволовые клетки – это «запасники», «НЗ» информации развития (эмбриогенеза). Эту информацию развития нельзя свести с генам, поскольку каждый этап развития не запрограммирован автоматически, а связан с утилизацией сигналов и эпигенетической информации. ЭСК – это программа и процессор информации одновременно. Программы развития сильно меняются в зависимости от окружающей среды. Своевременное обновление репертура здоровых клеток является незаменимым условием здоровья и долголетия многоклеточного организма. Все органы взрослого человека и млекопитающих сохраняют «реликты» зародышевой ткани в виде микровкраплений стволовых клеток. Стволовые клетки – орган срочной макрорепарации при массированном повреждении ткани. Одновременно стволовые клетки – это аппарат обновления, смены устаревших «больных» клеток, в том числе для защиты от преждевременного старения. ЭСК позволяют избавиться от больных клеток не с помощью лекарств, а путем своевременной смены клеток.

Главная идея молекулярной медицины – найти лекарство для излечения больных клеткок - выглядит привлекательной, но непрактичной. Если в больном органе блокировано самообновление клеток, то накапливается множество аномальных клеток разного фенотипа. В этом случае понадобилось бы миллион «волшебных пуль» для нормализации миллиона разных больных клеток. Часто функциональная паренхима органов замещается производными мезенхимы (фиброз, атеросклеротические бляшки, глиоз и т.д.). Только факторы своевременной регенерации паренхимы способны защитить органы от повсеместного разрастания соединительной ткани.

Рис 1-1 Лабораторные пути получения дериватов тканей человека из тотипотентных ЭСК и ППК

В геноме соматических клеток отсутствуют «программы» лечения. Геномика аномальных клеток использует несколько вариантов апоптоза для аутоэлиминации ненормальных клеток. С другой стороны пересадки СК ускоряют самообновление клеток в органах, в том числе элиминацию патологически измененных клеток.

Для исследователей ЭСК- это «шпаргалка» для расшифровки работы генома (особенно в период раннего эмбриогенеза и органогенеза). Необходимо напомнить, что изучение эмбриогенеза человека ограничено по биоэтическим соображениям. Постимплантационный эмбриогенез млекопитающих мышей, крыс, других лабораторных млекопитающих имеет существенные отличия. Во многих ситуациях ЭСК остаются единственной экспериментальной возможностью для моделирования событий, происходящих в зародыше человека после имплантации. Таким образом, ЭСК человека и млекопитающих – незаменимый путь для изучения аномалий постимплантационного развития зародышей. Самые ранние события кардиогенеза, миогенеза, нейрогенеза с дешифровкой soft-программ самосборки клеток в органы доступны пока лишь в культуре ЭСК (Kehat I., Kenyagin-Karsenti D., Snir M. Et al.,2001).

Для ЭСК характерно два варианта запрограммированного поведения в культуре. 1) незрелые ЭСК длительно размножаются в присутствии фидерного слоя клеток и ростовых факторов. 2) после наработки массы недифференцированных клеток, рамножение клеток останавливают, изменяя условия культивирования. Начинается дифференцировка клеток (желательно в один тип специализированных клеток) . (Рис 1-1)

ЭСК назвали "лабораторными лошадками" регенерации (Petit-Zeman, 2001), потому что регенерация органов практически невозможна за счет резерва собственных дифференцированных клеток. ЭСК «банкируются» in situ и повторяют фрагменты эмбриогенеза в тканях взрослого организма. Некоторые линии ЭСК человека удавалось пассировать без изменения фенотипа более 2 лет. Такие культуры прошли 300-450 циклов удвоения клеток без возникновения анеуплоидии или опухолей. При устранении фидера, ростовых факторов, а также после добавления сигналов начиналась медленная многоэтапная дифференцировка ЭСК в популяции дефинитивных, необратимо специализированных клеток. Интересно, что дифференцировка ЭСК в нейроны, кардиомиоциты идет за 10-15 дней, тогда как аналогичные процессы линейного созревания клеток в эмбрионе идут 5-7 нед (Kawasaki H., Suemori H., Mizuseki K. et al.,2002). В последнее время стали использовать сигналы фидерного слоя клеток для ускоренной дифференцировки клеток в культуре.

В зародыше и взрослом организме потенции генома стволовых клеток существенно варьируют по "ассортименту" фенотипа специализированных клеток. Более ранние, тотипотентные ЭСК дифференцируются в любую из 250 линий специализированных клеток органов. Необходимо подчеркнуть, что ЭСК in vitro не продуцируют клеток трофобласта, плаценты, т.е. потенции генома ЭСК меньше зиготы.. Соответственно био

страница 3
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66

Скачать книгу "Эмбриональные стволовые клетки" (12.5Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]


Химический каталог Rambler's Top100

Copyright © 2009
(18.08.2019)