Matične ćelije (SC) su populacija ćelija koje su originalni prekursori svih ostalih. U formiranom organizmu, mogu se diferencirati u bilo koju ćeliju bilo kojeg organa; u embriju, mogu formirati bilo koju njegovu ćeliju.
Njihova svrha po prirodi je regeneracija tkiva i organa tijela u početku od rođenja uz razne povrede. Oni jednostavno zamjenjuju oštećene stanice, obnavljaju ih i štite. Jednostavno rečeno, ovo su rezervni dijelovi za karoseriju.
Kako se formiraju
Ogroman broj svih ćelija odraslog organizma jednom počinje fuzijom muških i ženskih reproduktivnih ćelija tokom oplodnje jajne ćelije. Ova fuzija se naziva zigota. Sve naredne milijarde ćelija nastaju tokom njegovog razvoja. Zigot sadrži kompletan genom buduće osobe i njen razvojni plan u budućnosti.
Kada se pojavi, zigot počinje aktivno da se dijeli. Prvo, u njemu se pojavljuju ćelije posebne vrste: one su sposobne samo da prenesu genetskuinformacije za naredne generacije novih ćelija. Ove populacije su poznate embrionalne matične ćelije oko kojih postoji toliko uzbuđenja.
U fetusu, ESC, odnosno njihov genom, još uvijek su na nulti tački. Ali nakon uključivanja mehanizma specijalizacije, oni se mogu transformirati u željene ćelije. Embrionalne matične ćelije se dobijaju u ranoj fazi embriona u razvoju, koji se sada zove blastocista, 4-5. dana života zigota, iz njegove unutrašnje ćelijske mase.
Kako se embrion razvija, u igru stupaju mehanizmi specijalizacije, takozvani embrionalni induktori. Oni sami uključuju gene koji su potrebni u ovom trenutku, iz kojih nastaju različite porodice SC i ocrtavaju se počeci budućih organa. Mitoza se nastavlja, potomci ovih ćelija su već specijalizovani, što se zove komitacija.
U isto vrijeme, embrionalne matične ćelije mogu se transformirati (transferirati) u bilo koji zametni sloj: ekto-, mezo- i endoderm. Od toga se naknadno razvijaju organi fetusa. Ovo svojstvo diferencijacije naziva se pluripotencija i glavna je razlika između ESC-ova.
SC klasifikacija
Podijeljeni su u 2 velike grupe - embrionalne i somatske, dobijene iz odraslog organizma. Pitanje kako se dobijaju i koriste embrionalne matične ćelije je dobro shvaćeno.
3 odabrani SC izvori:
- Sopstvene matične ćelije, ili autologne; najčešće postoje u koštanoj srži, ali mogudobiti iz kože, masnog tkiva, tkiva nekih organa, itd.
- SC iz placente, dobijen tokom porođaja iz krvi pupkovine.
- Fetalni SC dobijeni iz tkiva nakon pobačaja. Stoga se također razlikuju donor (alogenski) i vlastiti (autologni) SC. Bez obzira na porijeklo, oni imaju posebna svojstva koja naučnici i dalje istražuju. Na primjer, mogu ostati održivi i zadržati sva svoja svojstva decenijama ako se pravilno skladište. Ovo je važno prilikom prikupljanja SC iz posteljice pri rođenju, što se može smatrati oblikom zdravstvenog osiguranja i zaštite novorođenčeta u budućnosti. Ova osoba ih može koristiti kada dođe do ozbiljne bolesti. U Japanu, na primjer, postoji cijeli vladin program koji osigurava da 100% stanovništva ima IPS ćelijske banke.
Primjeri upotrebe SC u medicini
Koraci embrionalne transplantacije:
- 1970 - Izvršene prve autologne transplantacije SC. Postoje dokazi da su u bivšoj CCCP "vakcinacije mladih" davane ostarjelim članovima Politbiroa CPSU nekoliko puta godišnje.
- 1988 - SC su presađeni dječaku sa leukemijom koji i danas živi.
- 1992 - Profesor David Harris osniva SK banku, gdje je njegovo prvo dijete postalo prvi klijent. Njegov SC je prvi zamrznut.
- 1996-2004 – Urađene su 392 transplantacije vlastitih SC iz koštane srži.
- 1997 - Donatorski SC su transplantirani iz placente ruskom pacijentu sa rakom.
- 1998 - SC su transplantirani djevojčici sa neuroblastomom (tumor mozga) - rezultat je pozitivan. Naučnici su takođe naučili kako da uzgajaju SC in vitro.
- 2000 - 1200 emitovanja.
- 2001 – otkrivena je sposobnost SC koštane srži odrasle osobe da se transformišu u kardio- i miocite.
- 2003 – dobijeni su podaci o očuvanju svih bioloških svojstava SC u tečnom azotu za 15 godina.
- 2004 – Svjetske banke SK kolekcije već imaju 400.000 uzoraka.
ESC osnovna svojstva
Primerima embrionalnih matičnih ćelija mogu se smatrati bilo koje ćelije primarnih slojeva u embrionu: to su miociti, krvne ćelije, nervi, itd. John Becker. A 1999. godine najpoznatiji naučni časopis Science prepoznao je ovo otkriće kao treće najvažnije nakon otkrića dvostruke spirale DNK i dekodiranja ljudskog genoma.
ESC-i imaju sposobnost da se stalno obnavljaju, čak i ako nema poticaja za razlikovanje. Odnosno, veoma su plastični i njihov potencijal za razvoj nije ograničen. To ih čini tako popularnim u regenerativnoj medicini.
Takozvani faktori rasta mogu poslužiti kao stimulans za njihov razvoj u druge tipove ćelija, različiti su za sve ćelije.
Danas su embrionalne matične ćelije zabranjene od strane službene medicine za upotrebu kao tretman.
Šta se danas koristi
Za liječenje se koriste samo vlastiti SC iz tkiva odraslog organizma, češćeSve su to ćelije crvene koštane srži. Na listi bolesti su bolesti krvi (leukemija), imunološkog sistema, u budućnosti - onkološke patologije, Parkinsonova bolest, dijabetes tipa 1, multipla skleroza, infarkt miokarda, moždani udar, bolesti kičmene moždine, sljepoća.
Glavni problem je uvijek bio i ostao kompatibilnost SC-a sa tjelesnim ćelijama kada se u njega unose, tj. histokompatibilnost. Kada koristite izvorni SC, ovaj problem je mnogo lakše riješiti.
Stoga, na pitanje koje matične ćelije je bolje koristiti - embrionalno ili matično tkivo, odgovor je nedvosmislen: samo tkivo. Svaki organ ima posebne niše u tkivima gdje se SC pohranjuju i troše po potrebi. Izgledi za SC su ogromni, jer se naučnici nadaju da će od njih stvoriti potrebna tkiva i organe umjesto donatorskih, prema indikacijama.
Početak istorije
Godine 1908. Aleksandar Maksimov (1874-1928), profesor histologije na Vojnomedicinskoj akademiji u Sankt Peterburgu, proučavajući krvna zrnca, primijetio je da se ona stalno i prilično brzo ažuriraju.
A. A. Maksimov je pretpostavio da nije u pitanju samo deoba ćelija, inače bi koštana srž bila veća od same osobe. Zatim je nazvao ovog prethodnika svih elemenata krvnog stabla. Ime objašnjava suštinu fenomena: posebne ćelije su položene u crvenu koštanu srž, čiji je zadatak samo mitoza. Istovremeno se pojavljuju 2 nove ćelije: jedna postaje krv, a druga ide u rezervu - razvija se i ponovo se deli, opet ćelija ide u rezervu itd. sa istim rezultatom.
Ove ćelije koje se neprestano dijele čine deblo, od njegagrančice se kreću bočno - to su nova profesionalna krvna zrnca u nastajanju. Ovaj proces je kontinuiran i iznosi milijarde ćelija svakog dana. Među njima su grupe svih krvnih elemenata - leukociti i eritrociti, limfociti itd.
Nakon toga, Maksimov je govorio sa svojom teorijom na kongresu hematologa u Berlinu. Ovo je bio početak istorije razvoja SC. Ćelijska biologija postala je posebna nauka tek krajem 20. veka.
Šezdesetih godina prošlog veka, SC je počeo da se koristi u lečenju leukemije. Takođe su pronađeni u koži i masnom tkivu.
Prepoznatljive karakteristike SK
Obećavajuće ideje ne isključuju postojanje podvodnih grebena kada se provedu u praksi. Veliki problem je što im SC aktivnost omogućava da se dijele u neograničenim količinama, te ih je teško kontrolisati. Osim toga, obične ćelije su ograničene u podjeli brojem ciklusa (Hayflickova granica). To je zbog strukture hromozoma.
Kada se dostigne granica, ćelija se više ne dijeli, što znači da se ne množi. Za ćelije, ova granica se razlikuje u zavisnosti od njihovog tipa: za fibrozno tkivo je 50 podela, za krv SC - 100.
Drugo, SC ne sazrevaju svi istovremeno, tako da svako tkivo ima različite SC u različitim fazama sazrevanja. Što je normalnija zrelost ćelije, to manje ima svojstva preobuke u drugu ćeliju. Drugim riječima, genom postavljen za sve ćelije je sličan, ali način rada je drugačiji. Djelomično zreli SC koji, kada su stimulirani, mogu sazrijeti irazlikovati, ovo su eksplozije.
U CNS-u to su neuroblasti, u skeletu - osteoblasti, u koži - dermatoblasti, itd. Stimulus za sazrijevanje su vanjski ili unutrašnji uzroci.
Nemaju sve ćelije u telu ovu sposobnost, to zavisi od stepena njihove diferencijacije. Visoko diferencirane ćelije (kardiomiociti, neuroni) nikada ne mogu proizvesti svoju vrstu, zbog čega kažu da se nervne ćelije ne obnavljaju. A slabo diferencirani su sposobni za mitozu, na primjer, krv, jetra, koštano tkivo.
Embrionalne matične ćelije (ES) se razlikuju od drugih SC-a po tome što za njih ne postoji Hayflickova granica. ESC se beskonačno dijele, tj. oni su zapravo besmrtni (besmrtni). Ovo je njihova druga nekretnina. Ovo svojstvo ESC-a inspirisalo je naučnike, čini se, da se koriste u telu za sprečavanje starenja.
Pa zašto upotreba embrionalnih matičnih ćelija nije krenula ovim putem i bila zamrznuta? Nijedna ćelija nije zagarantovana od genetskih kvarova i mutacija, a kada se pojave, dalje će se prenositi niz liniju i akumulirati. Ne smijemo zaboraviti da su ljudske embrionalne matične stanice uvijek nosioci vanzemaljske genetske informacije (strane DNK), pa i same mogu izazvati mutageno djelovanje. Zbog toga upotreba njihovog SC-a postaje najoptimalnija i najsigurnija. Ali javlja se još jedan problem. U odraslom organizmu ima vrlo malo SC i teško ih je izdvojiti - 1 ćelija na 100 hiljada. Ali uprkos ovim problemima, oni se ekstrahuju i autologni SC se često koriste u liječenju KVB, endokrinopatija,žučne patologije, dermatoze, bolesti mišićno-koštanog sistema, gastrointestinalnog trakta, pluća.
Više o ESC podvodnim grebenima
Nakon prijema embrionalnih matičnih ćelija, one moraju biti usmjerene u pravom smjeru, tj. upravljati njima. Da, oni praktično mogu rekreirati bilo koji organ. Ali problem izbora prave kombinacije induktora danas nije riješen.
Upotreba embrionalnih matičnih ćelija u praksi je u početku bila sveprisutna, ali beskonačnost podela takvih ćelija čini ih nekontrolisanim i čini ih povezanim sa tumorskim ćelijama (Konheimova teorija). Evo još jednog objašnjenja za ESC zamrzavanje.
Podmlađivanje sa ESC
Osoba gubi svoj SC kako stari, njihov broj stalno opada, pojednostavljeno rečeno. I do 20 godina ih je malo, nakon 40 godina nema ih. Zato, kada su 1998. godine Amerikanci prvi put izolovali ESC, a zatim ih klonirali, ćelijska biologija je dobila snažan zamah u svom razvoju.
Postojala je nada za izlječenje onih bolesti koje su oduvijek smatrane neizlječivim. Druga linija je podmlađivanje embrionalnim matičnim ćelijama injekcijom. No pomaka u tom pogledu nije bilo, jer se još uvijek ne zna šta tačno rade SC nakon unošenja u novi organizam. Ili stimuliraju staru ćeliju, ili je potpuno zamjenjuju - zauzimaju njeno mjesto i aktivno rade. Tek kada se uspostavi tačan mehanizam ponašanja NC-a, moći će se govoriti o iskoraku. Danas je potrebna velika pažnja u odabiru ovakvog načina liječenja.
ESC i podmlađivanje u Rusiji
U Rusiji ograničenja upotrebe ESC-a još nisu uvedena. Ovdje terapiju embrionalnim matičnim stanicama za podmlađivanje ne provode ozbiljni istraživački instituti, već samo obični kozmetički saloni.
I još nešto: ako se na Zapadu testiranje djelovanja ESC-a provodi u laboratorijama na eksperimentalnim životinjama, onda se u Rusiji nove tehnologije testiraju na ljudima u istim domaćim kozmetičkim salonima. Knjižice sa svakojakim obećanjima mora vječne mladosti. Računica je tačna: za one koji imaju mnogo novca i mogućnosti, počinje da se čini da ništa nije nemoguće.
Tretman embrionalnim matičnim ćelijama u vidu minimalnog kursa podmlađivanja je samo 4 injekcije i procjenjuje se na 15 hiljada eura. I unatoč shvaćanju da ne treba slijepo vjerovati tehnologijama koje nisu znanstveno potvrđene, mnoge javne ličnosti nadmašuju želju da izgledaju mlađe i privlačnije, osoba počinje trčati ispred lokomotive. Štaviše, pred očima onih kojima je to pomoglo. Ima takvih sretnika - Buynov, Leshchenko, Rotaru.
Ali ima još mnogo nesrećnika: Dmitrij Hvorostovski, Žana Friske, Aleksandar Abdulov, Oleg Jankovski, Valentina Tolkunova, Ana Samokhina, Natalija Gundareva, Ljubov Poliščuk, Viktor Janukovič - lista se nastavlja. To su žrtve ćelijske terapije. Ono što je svima njima postalo zajedničko je da su neposredno prije pogoršanja stanja izgledali kao da su cvjetali i postajali mlađi, a zatim brzo umrli. Zašto se to dešava, niko ne može da odgovori. Da, uKada ESC uđu u tijelo koje stari, potiču stanice na aktivnu podjelu, čini se da osoba postaje mlađa. Ali to je uvijek stres za stariji organizam i može se razviti bilo koja patologija. Stoga, nijedna klinika ne može dati nikakve garancije o posljedicama takvog pomlađivanja.
