Что такое стволовые клетки и почему они важны?

Идея чудесного исцеления и исцеления самих тел вызывает особый интерес. Исследования стволовых клеток приближают регенеративную медицину, но многие идеи и концепции остаются спорными. Так что же такое стволовые клетки и почему они так важны?

Стволовые клетки - это тип клеток, которые могут развиваться во многие другие типы клеток. Стволовые клетки также могут обновляться путем деления, даже если они долгое время бездействовали.

Человеческому организму для функционирования требуется множество различных типов клеток, но он не производит каждый тип клеток полностью сформированным и готовым к использованию. Вместо этого он производит стволовые клетки, которые выполняют широкий спектр возможных функций. Однако стволовые клетки должны стать клетками определенного типа, чтобы быть полезными.

Когда стволовая клетка делится, новые клетки могут стать либо другой стволовой клеткой, либо конкретной клеткой, такой как клетка крови, клетка мозга или мышечная клетка.

Ученые называют стволовую клетку недифференцированной клеткой, потому что она может стать любой клеткой. Напротив, клетка крови, например, является «дифференцированной» клеткой, потому что это уже особый вид клетки.

Стволовые клетки в терапии

Стволовые клетки могут стать ключом к регенеративной медицине, в которой организм исцеляет себя.

В некоторых тканях стволовые клетки играют важную роль в регенерации, поскольку они могут легко делиться, заменяя мертвые клетки.

Ученые считают, что знание того, как работают стволовые клетки, может привести к возможному лечению таких состояний, как диабет и болезни сердца.

Например, если в чьем-то сердце есть поврежденная ткань, врачи могут стимулировать рост здоровых тканей путем трансплантации выращенных в лаборатории стволовых клеток в сердце человека. Это может привести к обновлению сердечной ткани.

Исследователи в небольшом исследовании, опубликованном в Журнал кардиоваскулярных трансляционных исследований протестировал этот метод.

Результаты показали, что размер рубцовой ткани сердца, вызванной сердечным приступом, уменьшился на 40 процентов, когда врачи трансплантировали стволовые клетки в поврежденную область.

Врачи всегда считали такие рубцы постоянными и неизлечимыми.

Однако в этом небольшом исследовании приняли участие всего 11 человек. Это затрудняет определение того, было ли улучшение сердечной функции результатом трансплантации стволовых клеток или это было связано с чем-то другим.

Например, все трансплантаты были выполнены, когда пациенты перенесли операцию по шунтированию сердца, поэтому возможно, что улучшение функции сердца было связано с шунтированием, а не с лечением стволовыми клетками.

Чтобы продолжить расследование, исследователи планируют провести еще одно исследование. Это исследование будет включать контрольную группу людей с сердечной недостаточностью, перенесших операцию шунтирования, но не получавших лечения стволовыми клетками.

Еще одно расследование, опубликованное в Nature Communications в 2016 году предположил, что лечение стволовыми клетками может стать основой индивидуального лечения диабета.

На мышах и выращенных в лаборатории культурах исследователи успешно получили секретирующие инсулин клетки из стволовых клеток, полученных из кожи людей с диабетом 1 типа.

Джеффри Р. Миллман, доцент медицины и биомедицинской инженерии Медицинской школы Вашингтонского университета и первый автор, говорит:

«Теоретически, если бы мы могли заменить поврежденные клетки этих людей новыми бета-клетками поджелудочной железы, основная функция которых заключается в хранении и высвобождении инсулина для контроля уровня глюкозы в крови, пациенты с диабетом 1 типа больше не нуждались бы в инъекциях инсулина».

Джеффри Р. Миллман

Миллман надеется, что эти бета-клетки, полученные из стволовых клеток, будут готовы к исследованиям на людях в течение 3-5 лет.

«Мы представляем себе амбулаторную процедуру, при которой какое-то устройство, заполненное клетками, будет помещено прямо под кожу», - сказал он.

Стволовые клетки могут иметь огромный потенциал в разработке новых методов лечения.

Стволовые клетки в разработке лекарств

Ученые используют стволовые клетки для разработки и тестирования новых лекарств.

Один из способов, которым ученые сейчас используют стволовые клетки, - это разработка и тестирование новых лекарств.

Тип стволовых клеток, которые ученые обычно используют для этой цели, называется индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками.

Это клетки, которые уже подверглись дифференцировке, но которые ученые генетически «перепрограммировали» с помощью вирусов, чтобы они могли делиться и становиться любой клеткой. Таким образом, они действуют как недифференцированные стволовые клетки.

Ученые могут выращивать дифференцированные клетки из этих плюрипотентных стволовых клеток, чтобы они напоминали, например, раковые клетки. Создание этих клеток означает, что ученые могут использовать их для тестирования противораковых препаратов.

С помощью этого метода исследователи уже получают самые разные раковые клетки. Однако, поскольку они еще не могут создавать клетки, которые имитируют раковые клетки контролируемым образом, не всегда возможно точно воспроизвести результаты.

Работают ли современные методы лечения стволовыми клетками?

В последние годы открылись клиники, в которых проводят лечение стволовыми клетками.

Исследование 2016 г., опубликованное в Стволовая клетка насчитали 570 из этих клиник только в Соединенных Штатах. Они предлагают лечение на основе стволовых клеток различных заболеваний, от спортивных травм до рака.

Однако методы лечения стволовыми клетками по-прежнему в основном теоретические, а не основанные на доказательствах.

Очень немногие методы лечения стволовыми клетками достигли даже самой ранней фазы клинических испытаний. Ученые проводят большую часть текущих исследований на мышах или чашках Петри.

Несмотря на это, Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) разрешает клиникам вводить людям их собственные стволовые клетки, если они предназначены для выполнения только своих обычных функций. Стволовая клетка.

Откуда берутся стволовые клетки?

Ученые могут собирать стволовые клетки по-разному.

Эмбриональные стволовые клетки происходят из эмбриона, которому всего несколько дней.

Ученые могут извлекать взрослые стволовые клетки из различных типов тканей, включая мозг, костный мозг, кровеносные сосуды, скелетные мышцы, кожу, зубы, кишечник, печень и другие.

Амниотическая жидкость содержит стволовые клетки. Многие женщины выбирают тест на амниоцентез, который проверяет наличие врожденных дефектов еще до рождения ребенка. Если врач оставит жидкость, они могут использовать ее в будущем для лечения других заболеваний во время беременности или после родов.

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS-клетки) - это клетки, которые ученые могут перепрограммировать, чтобы они действовали как стволовые клетки для использования в регенеративной медицине.

После сбора стволовых клеток ученые обычно хранят их в жидком азоте для будущего использования.

Этические вопросы

Исторически использование стволовых клеток в медицинских исследованиях было спорным.

Это связано с тем, что, когда в конце 1990-х годов впервые стало известно о терапевтическом использовании стволовых клеток, ученые получали стволовые клетки человека из эмбрионов.

Многие люди не согласны с использованием человеческих эмбриональных клеток для медицинских исследований, потому что извлечение ствола означает уничтожение эмбриона.

Это создает сложные проблемы, поскольку люди имеют разные представления о том, что составляет начало человеческой жизни.

Для некоторых людей жизнь начинается, когда рождается ребенок или когда из эмбриона развивается плод. Другие считают, что человеческая жизнь начинается с момента зачатия, поэтому эмбрион имеет тот же моральный статус и права, что и взрослый человек или ребенок.

Президент Джордж Буш придерживался сильных религиозных взглядов, защищающих интересы жизни, и в 2001 году запретил финансирование исследований стволовых клеток человека.

Однако администрация президента Обамы позволила частично отменить эти ограничения на исследования.

Однако к 2006 году ученые уже начали использовать плюрипотентные стволовые клетки. Ученые не получают эти стволовые клетки из эмбриональных стволовых клеток. В результате этот метод не имеет тех же этических проблем.

Благодаря этому и другим недавним достижениям в технологии стволовых клеток отношение к исследованиям стволовых клеток постепенно начинает меняться.

Текущее исследование

Исследования стволовых клеток помогают ученым понять, как организм развивается из одной клетки и как здоровые клетки заменяют дефектные клетки у людей и животных.

Понимание рака

Многие тяжелые заболевания, возникающие у людей, такие как рак и врожденные нарушения, возникают из-за ненормального деления клеток.

Лучшее понимание стволовых клеток может дать представление о том, как возникают эти заболевания, и о возможных вариантах лечения.

Регенеративная медицина

Стволовые клетки показали себя многообещающими во многих областях здоровья, от уменьшения рубцов на сердце до восстановления зубов.

В июне 2016 года два исследователя заняли второе место в категории материалов конкурса новых технологий Королевского химического общества Великобритании за создание синтетического биоматериала, который стимулирует стволовые клетки собственных зубов человека.

Исследователи полагают, что этот материал заменит пломбы, так как стволовые клетки заставят поврежденные зубы заживить сами.

Хотя необходимо провести гораздо больше исследований, прежде чем лечение стволовыми клетками станет частью регулярной медицинской практики, наука о стволовых клетках постоянно развивается.

Практически в каждой области терапии врачи надеются, что технология стволовых клеток произведет революцию в терапевтических нормах и представит, по крайней мере, новый стандарт индивидуального лечения и, возможно, даже самовосстановление тел.

Когда это может произойти, никто не готов сказать.

Узнайте больше о стволовых клетках, их происхождении и возможном использовании.

none:  подагра рак - онкология сестринское дело - акушерство