Microsoft Word 60 2012 Белясова doc
Download 5.01 Kb. Pdf ko'rish
|
belyasova molekulyarnaya biotexnologiya
- Bu sahifa navigatsiya:
- Стволовая клетка
стволовые клетки или клетки-предшественники, и наступление диф-
ференциации в такой культуре часто сопровождается полным пре- кращением пролиферации клеток. В культурах, полученных из опухо- лей, возможна, по крайней мере, частичная дифференциация при со- хранении способности к пролиферации. Стволовая клетка – недифференцированная клетка, способная к самообновлению и дифференциации в специализированные клетки. 139 Стволовые клетки образуются в костном мозге и других органах. Они используются организмом для устранения повреждений и восста- новления поврежденных тканей, что имеет место в результате травм, бо- лезней, некоторых системных нарушений клеток мышечной, костной, нервной или другой ткани. Получив сигнал о травме, организм вводит стволовые клетки в кровеносное русло, направляет к «неполадке» и пре- вращает их в необходимые в данный момент клетки – костные, мышеч- ные, печеночные и даже нервные. Иными словами, стволовые клетки – это клетки, еще не получившие специализацию или, говоря профессио- нальным языком, не прошедшие дифференциацию. Поэтому они могут дифференцироваться в «нужные» в данный момент организму клетки. Запас стволовых клеток в организме не безграничен и быстро теряется с возрастом. Доля стволовых клеток, способных к дифференциации, в кост- ном мозге в момент рождения человека – одна на 10 тысяч кроветворных клеток. У подростков она уже в 10 раз меньше, к 50 годам – одна на пол- миллиона, в 70 лет – лишь одна на миллион. К счастью, стволовые клетки могут быть внесены в организм ис- кусственно. В последние годы опубликовано много работ, подтвер- ждающих, что стволовые клетки, попадая на поврежденные участки самых разных органов, превращаются в клетки именно того типа, ко- торый необходим, чтобы залечить повреждение. В пораженном ин- фарктом сердце они преобразуются в клетки сердечной мышцы – миоциты, в пораженном инсультом головном мозге – в нейроны и глиальные клетки. Стволовые клетки могут превращаться в клетки печени, костного мозга и т. д. Основы науки о стволовых клетках были заложены около 30 лет тому назад советскими учеными А. Я. Фриденштейном и И. Л. Чертко- вым. В 1999 г. эти клетки «переоткрыли» американские ученые, за- тем последовало лавинообразное возрастание интенсивности работ в этой области. Такого прорыва в медицине не было со времен откры- тия пенициллина, т. к. человечество приблизилось к получению «ле- карства» от физических травм, паралича, цирроза, инсульта, инфаркта, болезни Паркинсона, инсулин-зависимого диабета, болезни Альцгей- мера, последствий травм спинного мозга и многих других болезней, ранее считавшихся неизлечимыми. В далекой перспективе – полное восстановление или замена поврежденных органов, причем без им- мунного отторжения, возникающего при трансплантации, поскольку такие клетки являются для организма родными. Различают несколько типов стволовых клеток в зависимости от степени их дифференциации. Оплодотворенная яйцеклетка называет- 140 ся тотипотентной, т. е. способной дать начало всему организму. В ходе развития она делится на несколько одинаковых тотипотентных клеток, которые иногда расходятся и дают начало монозиготным (од- нояйцевым) близнецам. На ранней стадии эмбрионального развития образуется бласто- цист – полый шар, стенки которого состоят из клеток. Клетки внеш- них слоев дают начало плаценте, а внутренних – тканям организма. Каждая из внутренних клеток способна дать начало большинству тка- ней, но не целому организму, поскольку в них блокирована информа- ция о плаценте. Такие клетки называются плюрипотентными. По мере дальнейшего развития эмбриона специализация клеток усилива- ется, и стволовые клетки уменьшают свой потенциал к превращениям. Теперь они могут давать начало лишь нескольким тканям. Такие клет- ки называются полипотентными. Таким образом, эмбриональные стволовые клетки – это плюрипо- тентные клетки из внутреннего слоя бластоциста, развившиеся в пер- вые дни после оплодотворения. Из них можно получить любой орган и любую ткань взрослого организма. Эмбриональные стволовые клетки впервые культивировал в 1998 г. американский ученый Дж. Ф. Томсон, который обнаружил, что из стволовых клеток, пересаженных мыши, формируются разнообразные ткани. Ожидается, что с помощью ство- ловых клеток с использованием технологии клонирования, схожей с технологией клонирования овечки Долли, можно будет выращивать на заказ человеческие органы или части органов (например, сердечные клапаны), которые не будут отторгаться организмом реципиента. Тео- ретически такие возможности предсказывались давно, но только те- перь, в связи с прорывом в методологии культивирования тканей жи- вотных, начинают рассматривать их практическое использование. Вопрос о том, где можно брать эмбриональные стволовые клетки, требует этической проработки. Потенциальных возможностей две – абортивный материал при естественном и искусственном оплодотво- рении. Известно, что при каждой успешной беременности, которая приводит к рождению живого ребенка, теряется несколько эмбрионов. Потеря некоторых из них вызвана генетическими аномалиями разви- тия, а других – внешними физическими факторами или физиологиче- ским либо психологическим состоянием матери. Очевидно, природа предопределила появление «лишних» эмбрионов почти в каждой бе- ременности. Другим источником стволовых полипотентных клеток являются некоторые ткани, например найденные в бороздках мозга (с их помо- 141 щью лечили повреждения сетчатки глаз крыс); в костном мозге (при введении в сердце крысы они дифференцировались в новую ткань сердечной мышцы); в волосяных фолликулах взрослого организма (давали начало клеткам кожи, использованным для трансплантации); в протоках поджелудочной железы (с их помощью излечен инсулин- зависимый диабет у мышей); в крови из пупочного канатика (показали хорошие результаты при лечении лейкемии и инсульта у крыс); отка- чанный жир (из его полипотентных стволовых клеток удалось вырас- тить хрящевую, мышечную и жировую ткани с использованием раз- ных питательных сред). Исследование стволовых клеток из выпавших детских зубов показало, что они могут превращаться в клетки буду- щих зубов, одонтобласты, а также нервные и жировые ткани. Как видно, использование неэмбриональных стволовых клеток довольно перспективно. Однако есть ограничения, которые застав- ляют исследователей обратить внимание именно на эмбриональные стволовые клетки. Во-первых, стволовые клетки взрослого человека не плюрипотентны, а полипотентны, т. е. из них можно получить не любые органы и ткани организма, а только определенные. Во- вторых, в процессе развития организма его клетки подвержены раз- личным генетическим нарушениям: соматические мутации, влияние вирусов и многое другое. Такие нарушения могут быть незаметны в стволовых клетках, однако могут сказываться на функции органов и тканей. Согласно К. Н. Янковскому, длина ДНК в организме челове- ка в тысячу раз превышает расстояние от Земли до Солнца (2 набора по 1,5 м в 5 ⋅ 10 13 клетках, т. е. 10 14 м). От материнского наш геном отличают 100 новых генеративных мутаций. «Папину» половину на- шего генома от «маминой» отличают 2 000 000 «старых» мутаций (многим мутациям более 1 млн. лет). Download 5.01 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling