Вижте статиите и съдържанието, публикувани в този носител, както и електронните резюмета на научни списания към момента на публикуване

Бъдете информирани по всяко време благодарение на сигнали и новини

Достъп до ексклузивни промоции за абонаменти, стартиране и акредитирани курсове

Следвай ни в:

отвъдните

Едно от най-важните предизвикателства на съвременната медицина е възможността за използване на стволови клетки при лечението на различни човешки заболявания, които в момента са нелечими, като диабет, Паркинсон, исхемична болест на сърцето или увреждания на гръбначния мозък, наред с други. Преди обаче резултатите от изследванията на стволови клетки да могат да бъдат приложени в клиничната практика, има много технически и етични проблеми, които все още трябва да бъдат решени.

С различни нюанси, човешките тъкани и органи имат способността да се регенерират или да се възстановяват.

Засега има много неизлечими заболявания като Паркинсон, Алцхаймер, диабет, някои сърдечни заболявания, наранявания на гръбначния мозък или изгаряния, които се дължат на необратима дегенерация на клетките.

Изследователите търсят различни механизми, подобни на тези, използвани от естеството на индивида за „възстановяване“ на променените тъкани или органи; добър пример за това е използването на стволови клетки или стволови клетки (термин, използван на английски).

Стволовите клетки се характеризират главно с това, че са недиференцирани клетки. Когато се разделят, те пораждат дъщерни клетки, които могат да останат като стволови клетки и да се увековечат за неограничен период от време, или в противен случай започват процеса на диференциация, пораждайки определен тип клетки със специфична функция.

Истинският терапевтичен потенциал на тези клетки е нещо, което ще знаем в средносрочен или дългосрочен план, но предварителните резултати в клетъчната терапия, тъканното инженерство и регенеративната медицина са много обнадеждаващи.

Основната идея е да се получат клетъчни линии от различни видове стволови клетки, които могат да бъдат култивирани in vitro или in vivo, да могат да контролират тяхното продължаване и диференциация и да могат да ги трансплантират или инжектират в пациента, за да се възстанови или замести тези увредени клетки, които не изпълняват правилната му функция, какъвто е случаят с промяната на допаминергичните неврони при болестта на Паркинсон.

През 1998 г. изследователската група, ръководена от J.A. Thomson демонстрира възможността за получаване на стволови клетки от клетъчния слой на вътрешната маса на човешката бластоциста, от там многобройни публикации демонстрират големия пролиферативен и диференциращ капацитет на тези клетки и техния терапевтичен потенциал.

Несъмнено използването на клетки, получени от човешки ембриони или плодове, води до редица етични проблеми, които са стимулирали търсенето на други алтернативи, като използването на стволови клетки, получени от възрастни тъкани.

Свойства на стволови клетки

Стволовите клетки с ембрионален произход и стволовите клетки от възрастни тъкани се характеризират със способността да се размножават, без да се диференцират за неограничени периоди, поне по време на живота на органа или тъканта, от която произхождат. Но освен това те имат способността да се диференцират в зависимост от различни фактори, докато образуват зрели функционални клетки.

Характеристика, която ги прави много интересни в областта на изследванията, е диференциращият им капацитет in vivo, т.е. стволовата клетка е способна, след като бъде присадена в експериментално животно, да се диференцира в специфични зрели и функционални клетки в зависимост от «мястото» In което е извършено присаждането.

Друг термин, който ги характеризира, е понятието за многопотенциалност и многопотенциалност.

Когато говорим за плюрипотентни стволови клетки, това са клетки с описаните по-горе характеристики на увековечаване и диференциация, но които също са способни да се диференцират от тъкани, получени от някой от трите ембрионални слоя: ектодермата, мезодермата или ендодермата. С други думи, те могат да се диференцират във всеки клетъчен тип: неврони, епителни клетки, кръвни клетки или фибробласти. Такъв е случаят с човешки ембрионални стволови клетки, които могат да бъдат получени от вътрешната маса на бластоцистата (пети ден от ембрионалното развитие). Тези клетки са много добри кандидати за лечение на много различни заболявания.

И при експериментални животни, и при хора е идентифицирана втора група мултипотенциални стволови клетки. Те са клетки, които се намират в различни тъкани или органи като централната нервна система (ЦНС), черния дроб, мускулите, костния мозък, епидермиса или чревния епител, но способността им за диференциация е ограничена до клетъчните типове органи или тъкан, от които те идват. Те са така наречените стволови клетки на възрастни тъкани.

Досега се смяташе, че ембрионалните стволови клетки са плюрипотентни, а възрастните стволови клетки са мултипотенциални, но неотдавнашни проучвания установиха плюрипотентни възрастни стволови клетки. Те са стволови клетки от възрастни тъкани, които могат да трансдиференцират (да се върнат назад във времето и да постигнат способността за плурипотенциалност) и да дадат началото на други видове клетки, различни от тези на органа, от който идват. По този начин стволовите клетки, получени от костния мозък (от ембрионалния слой на мезодермата), са способни да генерират in vivo чернодробни тъкани (от ембрионалния слой на ектодермата) или невронни тъкани (от ембрионалния слой на ектодермата) или клетки изолирани от ЦНС са способни да произвеждат хемопоетични клетки.

Сложността на стволовите клетки, както ембрионални, така и възрастни, се състои в познаването на факторите, които определят дали стволовата клетка се дели или остава в състояние на покой, че тя остава като стволова клетка или че започва пътя на диференциацията. Ето защо изследователите настояват, че докато тези свойства не бъдат разбрани по-добре, няма да бъде възможно да се реши кой е най-добрият вариант за получаване на стволови клетки и кои са най-подходящите за постигане на оптимална терапия за всяко от различните предназначени заболявания да бъдат лекувани и които засега са нелечими.

Получаване на стволови клетки

Популярността на стволовите клетки се дължи, наред с терапевтичния им потенциал, и на етично-социалния дебат, възникнал поради експерименти с човешки ембриони. В това отношение има много мнения: някои защитават създаването на ембриони за терапевтични цели, други избират използването на излишни ембриони от техники за асистирана репродукция, а тези, които не приемат използването на ембриони при никакви обстоятелства, се ангажират изключително с изследвания с клетки майка от възрастни тъкани.

Има много концепции, които се смесват, когато се решава кой е най-добрият вариант. Учените все още нямат достатъчно информация, за да решат кои са най-подходящите и дали някои са изключителни за другите; междувременно те продължават да търсят алтернативи, които се адаптират към нуждите на пациентите и които могат да се съгласят с етичните съображения, които се обсъждат в обществото.

Фигура 1 показва произхода на различни ембрионални и възрастни стволови клетки. От своя страна Фигура 2 описва развитието, културата, диференциацията и терапевтичното приложение на ембрионални стволови клетки.

Фиг. 1. Тотипотентните стволови клетки имат способността да развиват пълен ембрион; плурипотентните могат да дадат началото на всеки клетъчен тип, а мултипотентните - различни клетъчни типове на органа или тъканта, от които идват.