Matične ćelije, njihova svojstva i mogućnosti praktične primjene. Sažetak: Matične ćelije

Šta ćelijsko podmlađivanje? Sada je moderno biti lijep, vitak, zračiti zdravljem. Prije samo nekoliko godina mnogi su radili injekcije botoksa, danas su novi trend u modi matične ćelije.

Detaljan opis

Prve ćelije ljudsko tijelo su matične ćelije. Nastaju odmah nakon začeća u oplođenom jajetu. Sposobnost da postanu bilo koja ćelija je njihov glavni prepoznatljiv kvalitet, takozvana pluripotencija. Matične ćelije fetusa, dok raste, formiraju njegov mozak, jetru, želudac, srce. Čak i nakon rođenja, još uvijek ih ima puno u djetetovom tijelu, ali svake godine ih je sve manje, do 20. godine osoba praktično nema matičnih ćelija. Ovo je naučno dokazana činjenica. Ali za odraslu osobu, ove ćelije su također neophodne - uvijek zamjenjuju one zahvaćene u slučaju bolesti bilo kojeg organa. Tokom života ima mnogo više organa sa bolestima, ali se matične ćelije smanjuju, pa čovjek stari.

Malo istorije

Proboj u ćelijskoj biologiji dogodio se 1998. godine kada su naučnici u Sjedinjenim Državama uspjeli izolirati i klonirati linije embrionalnih matičnih stanica. Nakon toga se ćelijska biologija počela razvijati na dva načina:

1. Istraživanja za liječenje teških bolesti.

2. U kliničkoj praksi postupak "revitalizacije", odnosno podmlađivanja organizma injekcijama matičnih ćelija u integrisani pristup sa drugom kozmetikom.

Kako funkcionira podmlađivanje matičnih ćelija?

Matične ćelije u kozmetičkim salonima

U Rusiji ne postoje ograničenja za upotrebu embrionalnih matičnih ćelija, tako da je ćelijska terapija svuda. Svaki kozmetički salon spominje matične ćelije u svom cjenovniku. Ali u praksi se radi o injekcijama ekstrakata iz tkiva embrija, a mogu izazvati alergijske reakcije, pa čak i odbacivanje. A ako se postupak ne provodi u laboratoriju, postoji rizik da se stanični materijal inficira.

Tijelo nakon primjene postupka za uvođenje matičnih ćelija

U Rusiji se nova tehnologija injekcija matičnih ćelija aktivno testira na ljudima, dok se na Zapadu gotovo svi eksperimenti izvode na životinjama. Matične ćelije se sve više koriste, ali se još ne zna kakav će biti efekat. Niko od naučnika nije mogao da da prognozu za 10-20 godina unapred, jer obim nije u potpunosti proučen. Dok se razmatra tretman matičnim ćelijama Alternativna medicina. Šta će biti dalje, videćemo.

Odakle dolaze matične ćelije za podmlađivanje?

Sada ruski kozmetički centri koriste nekoliko vrsta matičnih ćelija:

1. Embrionalne matične ćelije. Dobijaju se iz jetre, gušterače, mozga pobačenih ljudskih fetusa, a zatim uzgajaju u materijalu sličnom krvnom serumu. Sav dobiveni biomaterijal nakon provjere prisutnosti virusa pohranjuje se u tekućem dušiku.

2. Ćelije pupčane vrpce novorođenčadi, ljudska koštana srž. Terapija ćelijama pupčane vrpce je posebno efikasna između članova iste porodice. U Rusiji postoji banka matičnih ćelija u kojoj se može čuvati krv iz pupčanika. Punkcija koštane srži uzima se iz ilijačnih kostiju zdjelice odrasle osobe, nakon čega se u laboratoriju uzgaja višemilijunska kolonija.

3. Matične ćelije izolovane iz masnog tkiva.

Odgođena reakcija

Podmlađivanje matičnih ćelija je veoma popularno.

Ovisno o odabranoj metodi, učinak injekcija sa ćelijskim materijalom počinje se očitovati tek nakon 1-3 mjeseca. I iz nekog razloga, doktori ne govore o vizuelnim efektima podmlađivanja, već se fokusiraju na poboljšanje dobrobiti pacijenata. Čovjek jednostavno plati novac, daju mu injekciju, a on čeka promjene u roku od tri mjeseca. U praksi, pacijent ne vidi posebne promjene na tijelu, licu, ali osjeća da se tijelo drugačije ponaša: tamne dlake, javlja se oštrina vida i spava za 5-6 sati.

Neki pacijenti su primijetili da su nakon mjesec dana počeli čitati bez naočara opšti umor tijela, bore su počele nestajati. Ali oni koji su pričali o takvim promjenama nakon mjesec dana obično su radili složenu proceduru podmlađivanja, koja je uključivala mezoterapiju s injekcijama za zaglađivanje kože. U svim slučajevima pacijenti su u potpunosti vjerovali klinici i doktorima, nisu razmišljali o posljedicama u budućnosti. Koliko košta tretman matičnim ćelijama?

Cijena mladosti

Svi istraživači su se složili da efekat injekcija ćelija traje godinu dana, a nakon tog perioda je bolje ponoviti postupak. Kako kažu, ako se jednom u 1,5 godine obratite stručnjacima za injekciju ćelija, tada osoba može minimalno živjeti do 150 godina. Da budemo iskreni, treba reći da je podmlađivanje matičnih ćelija veoma skupa procedura, a veoma je skupo raditi to jednom u 1,5 godine. Košta najmanje 17 hiljada evra, i to ako je pacijent mlad, zdrav i samo želi da malo uspori proces starenja. Što je osoba starija i što više bolesti ima, to će biti skuplja ćelijska terapija, jer će joj trebati velika količina matične ćelije.

Kako to zavisi od starosti?

Ako mladom organizmu treba oko 20-35 miliona ćelija za održavanje tonusa, onda dami u predpenzionoj dobi sa gomilom bolesti možda neće biti dovoljno ni 200 miliona. Prema mišljenju stručnjaka, tako visoka cijena je opravdana, jer je uzgoj ćelija proces koji zahtijeva znanje i visoke tehnologije i samim tim veoma skupo. Ako vam se takve procedure nude po nižoj cijeni, onda najvjerovatnije ovi lijekovi nisu vezani za matične ćelije.

Istina, postoje državni istraživački instituti gdje su injekcije jeftinije, ali cijena i dalje kreće od 5.000 američkih dolara. Koriste matične ćelije koštana srž. takođe u naučni instituti Koriste se i posebni faktori rasta ćelija - peptidi. Pošto matične ćelije, kada se ubrizgaju, ne mogu da pronađu oštećeni organ, put im pokazuju proteini, koji uključuju rad ćelije tela, teraju je da radi i traži sredstva za samoizlečenje.

rezultate

Oni pacijenti koji su prošli kurseve pomlađivanja matičnih ćelija u istraživačkim institutima zabilježili su da je nakon tri sedmice umor nestao, povećao se tonus tijela, pojavila se vidna oštrina, bore su blago zaglađene, povećan libido i poboljšana potencija kod muškaraca. Kao što vidite, rezultati terapije revitalizacije tijela u kozmetičkim klinikama i istraživačkim institutima su isti, iako su njihove metode potpuno različite.

Istraživački instituti koriste poseban protein faktora rasta ćelija, a kozmetički saloni koriste dodatnu mezoterapiju. Sve ove dodatne injekcije i zahvati koji dolaze uz injekcije matičnih ćelija, prema tvrdnjama lekara, imaju za cilj da obezbede klinike od izostanka rezultata lečenja matičnim ćelijama, jer se mezoterapija i dodatni protein odavno zna da su odlični i efikasan metod zaglađivanje bora.

Specijalisti za ćelijsku terapiju šute o tome da li je bilo negativnih rezultata ili ih uopće nema. A ima takvih slučajeva, pacijenti nisu primijetili promjene ni nakon 3-6 mjeseci, ali ni klinika ni istraživački instituti ni na koji način ne refundiraju troškove, jer ne garantuju da će tijelo naći snage za oporavak.

Ćelijske tehnologije. Njihov razvoj u savremenoj medicini

Iako postoje pozitivni rezultati, doktori i naučna zajednica su izuzetno skeptični prema takvoj terapiji. Mnogi smatraju da je, da, otkriće matičnih stanica i mogućnost njihovog uzgoja najveće otkriće u genetici od dešifriranja strukture DNK, ali ga ne treba koristiti za sve redom, već samo za liječenje vrlo ozbiljne bolesti. Matične ćelije sadrže šifrovane informacije o cijelom organizmu, što znači da se iz njih može uzgajati ne samo kolonija stanica, već čak i neka vrsta organa.

Stoga je neprihvatljivo koristiti ovu tehnologiju za profit, jer nije u potpunosti proučena, klinička istraživanja i eksperimente. Trenutno, pored kozmetičkih procedura, medicinske klinike Nude i liječenje ozbiljnih bolesti injekcijama matičnih ćelija. Cijene to govore dijabetes, onkološke bolesti se mogu izliječiti injekcijama. Ali nema potvrđenih podataka o takvim oporavcima. Naprotiv, postoje mišljenja stručnjaka da pomlađivanje matičnih ćelija uzrokuje rak.

Pozitivan efekat

U liječenju ishemijskih bolesti, hormonskih i imunološke bolesti Nekim smetnjama u razvoju kod djece savršeno pomažu matične ćelije. Krajem 2015. godine američki naučnici spasili su život mladiću koji je doživio infarkt miokarda. Uzeli su njegove vlastite mezenhimalne matične ćelije i ubrizgali ih u tijelo. Postoje pozitivni rezultati ćelijske terapije u liječenju Parkinsonove bolesti, artritisa, artroze, reumatizma. Naravno, s obzirom na to naučna dostignuća, injekcije matičnih ćelija samo za podmlađivanje izgledaju dosadno.

Depresivno je i to što u budžetu nije predviđena stavka finansiranja za razvoj ćelijske biologije i razvoj metoda za liječenje teških bolesti u vodećim istraživačkim institutima i laboratorijama u Rusiji. Privatne klinike se ne bave razvojem, one po pravilu rade u cilju zarade. Stoga se u Rusiji ćelijske tehnologije povezuju samo s podmlađivanjem, za razliku od Zapada, gdje se aktivno financiraju istraživanja ćelijskih tehnologija u liječenju ozbiljnih bolesti.

Klinike koje pružaju usluge transplantacije matičnih ćelija

U Rusiji nema mnogo takvih centara, ali glavni su Centar za akušerstvo, ginekologiju i perinatologiju Ruske akademije medicinskih nauka, odnosno njihova laboratorija kliničke imunologije, rukovodilac je Genady Sukhikh, komercijalni institut za matične ćelije, takođe grupa klinika Piramida, šef je Aleksandar Tepljašin.

Matične ćelije zajedno sa injekcijama peptida (faktora rasta) praktikuje Institut za biološku medicinu. Oni, prema mišljenju stručnjaka ovog instituta, aktiviraju djelovanje matičnih ćelija.

"Korchak" - klinika za kozmetologiju i plastična operacija- takođe ima terapiju matičnim ćelijama kao jedan od pravaca. Ovdje se koristi ćelijski materijal tromjesečnog svinjskog embriona uzgojenog na hranljivoj podlozi. 3 dana prije unošenja, uzgoj se prekida. Zahvaljujući "živom" materijalu, efekat podmlađivanja i zarastanja postiže se za par meseci i traje 1-2 godine.

Injekcije placente na japanskoj klinici Rhana nazivaju se i ćelijskom terapijom, iako je to sasvim drugačije. Smatraju da je posteljica u stanju da podmladi organizam, ali ima uzak spektar delovanja: uklanjanje sindroma hroničnog umora i povećanje libida i seksualne aktivnosti.

"Versage" je i klinika koja u svom radu koristi matične ćelije. Ali specijalizirana je za programe protiv starenja koji uključuju složen tretman.

U Rusiji se ćelijska terapija aktivno koristi u Novosibirskom istraživačkom institutu za kliničku imunologiju Sibirskog ogranka Ruske akademije nauka. Takođe, za lečenje srčanih oboljenja i kardioplastiku u Vladivostoku, Irkutsku, Tomsku i Novosibirsku koriste se tretmani i restaurativne procedure ljudskim matičnim ćelijama. Njihova upotreba u postupcima podmlađivanja i u kozmetici postala je široko rasprostranjena u klinikama Sankt Peterburga.

Ozbiljan izbor klinike

U Rusiji, trenutno, dosta klinika nudi procedure protiv starenja sa matičnim ćelijama. Ali morate razumjeti da li su to zaista iste ćelije. Često se koristi samo ćelijski materijal. Stoga, prije nego što se odlučite za proceduru, potrebno je prikupiti više informacija o klinici, o njenoj specijalizaciji, da li ima laboratoriju, ako ne, s kojom sarađuju, koliko efikasno rade, pokušati pronaći pacijente klinike koji su već primili ove procedure.

Nadalje, u samoj klinici zatražite „ćelijski pasoš“, koji potvrđuje da u matičnim ćelijama nema virusa. Prije uvođenja ćelija, morate biti zamoljeni da prođete pregled. Čak procedura će proći srećom, efekat se može videti tek nakon 1-3 meseca i to ne na licu ili telu, već u opštem stanju organizma. Osjećat ćete se puni energije, puni energije. Ali to se možda neće dogoditi, jer klinike obično ne preuzimaju nikakvu odgovornost za posljedice pomlađivanja matičnih stanica. Ni klinike ni istraživački instituti ne daju garancije.

Olga Lukinskaya

Slušamo o matičnim ćelijama posljednjih godina u sasvim drugačijem kontekstu: oni se predlažu da se koriste u kozmetičke procedure pa čak i dodani u kreme, uče vaditi iz mliječnih zuba i pupčane vrpce, koriste se u liječenju većine razne bolesti. Često u vijestima izvještavaju o novim mogućnostima njihove upotrebe, koje se još dugo moraju proučavati u laboratoriji; kao rezultat, nekima se čini da su matične ćelije nešto iz budućnosti, dok drugi misle da su već postale uobičajene i da se koriste u svakom kozmetičkom salonu. Razumijemo šta su matične ćelije općenito, za šta se sada često koriste i koje su prednosti za sada moguće samo u teoriji.


Odakle je minirano
matične ćelije

Matične ćelije su takozvane nediferencirane ćelije koje se mogu pretvoriti u različite ćelije tela – a kod ljudi ih ima više od dve stotine – sa različitim funkcijama koje su im inherentne. Na primjer, nervne stanice ili krvne stanice imaju uske, specifične zadatke - i svu svoju energiju troše na obavljanje tih zadataka, a da je ne troše na reprodukciju. A nova crvena krvna zrnca ili neuroni nastaju iz matičnih stanica koje svaka osoba ima u bilo kojoj dobi. Dolaze u različitim tipovima: neki se mogu razlikovati u samo jednu vrstu ćelija, drugi u nekoliko; embrionalne matične ćelije rani termin trudnoća se može pretvoriti u bilo koju vrstu tjelesnih ćelija.

Među naučnicima postoje terminološki sporovi oko toga da li se sve te ćelije mogu nazvati matičnim ćelijama i da li su pojmovi „matična ćelija” i „progenitorna ćelija” sinonimi, ali generalno se oba termina mogu koristiti podjednako. Govorimo o osnovnim ćelijama koje se mogu pretvoriti u bilo koje druge – što znači da, ako naučite kako se s njima pravilno rukuje, potencijalno vam mogu omogućiti da izrastete novu kožu na mjestu opekotine ili zamijenite tkivo jetre zahvaćeno hepatitisom. Nažalost, još nije moguće koristiti matične ćelije u takve svrhe – ali ipak postoji veliki broj ozbiljni problemi koje pomažu u rješavanju. Matične ćelije se mogu dobiti iz embrija (na primjer, abortivni materijali se mogu koristiti u istraživačke svrhe), a kod odraslih je njihov glavni izvor koštana srž. Matične ćelije se takođe aktivno izoluju iz zubne pulpe i iz pupčane vrpce novorođenčadi.

Za šta se koriste

Matične ćelije se već nekoliko decenija koriste u liječenju teških bolesti krvi i koštane srži, poput leukemije. Koštana srž je hematopoetski organ; u stvari, sastoji se od matičnih ćelija. Kada ne funkcionira ili proizvodi "defektne" krvne stanice, jedna od opcija liječenja je transplantacija, odnosno "zamjena" matičnih stanica koštane srži zdravim. Za to se mogu koristiti i donorske ćelije i vaše vlastite, ako su prošle određenu obradu.

akademik Ruske akademije medicinske nauke, dopisni član Ruske akademije nauka V. SMIRNOV, direktor Instituta za eksperimentalnu kardiologiju kardiokompleksa Ministarstva zdravlja Ruske Federacije.

Posljednjih godina pojavio se novi smjer u medicini, koji ljudima obećava lijek za mnoge ozbiljne bolesti. Ovo je studija takozvanih matičnih stromalnih ćelija pronađenih u koštanoj srži. Pružaju restauraciju oštećenih područja organa i tkiva. Stromalne ćelije primljene iz centralne nervni sistem signal neke vrste "kvara", oni jure krvotokom do zahvaćenog organa. Zacjeljuju svaku ranu koja se pretvara u neophodan organizmućelije: kosti, glatki mišići, jetra, srčani mišić ili čak nervi. Ali zaliha stromalnih ćelija nije neograničena. Stoga se dešava da tijelo više nije u stanju samostalno obnavljati izgubljene stanice: ili je lezija prevelika, ili je tijelo oslabljeno, ili starost nije ista... Da li je moguće pomoći pacijentu potpuno oporaviti od ciroze, moždanog udara, paralize...? Naučnici su već danas u stanju da usmjere stromalne ćelije "pravim putem". Napredak u ovoj oblasti ćelijske biologije čini mogućnosti za terapeutsku upotrebu stromalnih matičnih ćelija gotovo neograničenim.

Sastav matičnih ćelija - prekursora svih tjelesnih ćelija.

Ruski naučnik Aleksandar Jakovlevič Fridenštajn (1924-1998), koji je inicirao proučavanje stromalnih matičnih ćelija koštane srži.

Stromalne matične ćelije koštane srži sposobne su da se transformišu u mnoge druge ćelije u telu.

Miševi su inducirani na infarkt, a zatim 1-5 sati kasnije, dvije injekcije stromalnih ćelija su napravljene u infarktno područje.

Povećanje kosti nakon uklanjanja osteosarkoma pomoću ploče na koju se nanosi poseban protein (koštani morfogeni protein) koji pretvara stromalne stanice koje kruže krvlju u stanice koštanog tkiva.

Matične ćelije su prekursori telesnih ćelija

Želim da pričam o grani medicine u kojoj se, nezapaženo od većine naučnika i lekara, u bliskoj budućnosti očekuje fenomenalan, grandiozan napredak u lečenju mnogih bolesti koje su danas praktično neizlečive.

Matične ćelije su prekursori svih telesnih ćelija. U različitim uslovima, oni su u stanju da se pretvore u druge ćelije. Većina odraslih matičnih ćelija nalazi se u koštanoj srži. Kao što znate, koštana srž je prije svega odskočna daska za hematopoezu. Sastoji se od dvije vrste matičnih stanica: onih iz kojih se dobiva čitav niz poznatih krvnih stanica (tzv. hematopoetske matične stanice), i stromalnih matičnih stanica, o kojima će se raspravljati. Pored koštane srži, mali broj matičnih ćelija (tzv. matične ćelije tkiva) nalazi se direktno u tkivima: mišići (mioblasti), kosti (osteoblasti) i dr.

AT hematopoetski sistem Ima mnogo matičnih ćelija, jednostavne su strukture, dobro proučavane, stalno se ažuriraju, a načini njihove transformacije u krvna zrnca odavno su poznati.

Ali čitaoci jedva da su čuli za matične stromalne ćelije koštane srži. U poređenju sa hematopoetskim, ima ih vrlo malo u koštanoj srži, a oni su složeniji dugovječni sistemi koji se vrlo rijetko ažuriraju. Putevi transformacije stromalnih ćelija tek počinju da se proučavaju. Kako su nedavne studije pokazale, stromalne stanice, kao i prekursori krvnih stanica, neprestano kruže krvotokom sisara.

Osnovu nauke o stromalnim ćelijama prije oko 30 godina postavili su sovjetski naučnici Aleksandar Jakovlevič Fridenštajn (koji je prerano umro 1998.), koji je radio u Istraživačkom institutu za epidemiologiju i mikrobiologiju nazvanom po počasnom akademiku N. F. Gamaleji Ruske medicinske akademije nauke i Iosif Lvovich Chertkov, koji i dalje radi u Hematološkom centru RAMN. Sada mnogi istraživači prećutkuju imena osnivača, ali ima pristojnih ljudi kod nas i na Zapadu koji bezuslovno priznaju prioritet ovih naučnika u otkrivanju stromalnih ćelija. 1999. godine stromalne ćelije su "otkrili" američki naučnici, nakon čega je broj radova u ovoj oblasti biologije ćelija počeo da raste poput lavine. I nije ni čudo – na kraju krajeva, stromalne ćelije mogu biti izuzetno korisne za kliničku medicinu.

Matične ćelije su uključene u popravku oštećenih tkiva

Kako zdravo odraslo tijelo obnavlja organe i tkiva u slučaju oštećenja? Zar se evolucija nije pobrinula za izlazak ekstremne situacije? Tijelo mora provoditi i, naravno, provoditi regeneraciju oštećenih tkiva. A to radi uz pomoć ćelija iz kojih se mogu dobiti bilo koje druge ćelije – matičnih ćelija.

Utvrđeno je da su dvije vrste matičnih stanica uključene u regeneraciju - specijalizirano tkivo i univerzalne stromalne stanice koštane srži.

Nije uzalud da je mudra priroda, uz "lokalne depoe" (matične ćelije tkiva), stvorila i "centralno skladište rezervnih dijelova" (stromalne ćelije koštane srži). Ako se matične ćelije tkiva koriste za popravku oštećenih područja samo u ovo mjesto a za određenu vrstu tkiva (kost - za kosti, mišić - za mišiće itd.), tada su "rezervni dijelovi centralnog skladišta" - stromalne matične ćelije koštane srži - univerzalne. Oni krvotokom ulaze u oštećeni organ ili tkivo i na licu mjesta se pod utjecajem raznih signalnih supstanci pretvaraju u potrebne specijalizirane stanice koje zamjenjuju mrtve.

Bilo koja stanica može se uzgajati iz stromalnih stanica koštane srži

Još 60-ih godina, Friedenstein i njegove kolege su u eksperimentima na životinjskim stanicama pokazali da se stromalne stanice mogu pretvoriti u stanice hrskavice (hondrociti), masti (adipociti) i kosti (osteoblasti). Štaviše, oni zadržavaju sposobnost za takve transformacije čak i kada uzgajaju koloniju iz jedne stromalne ćelije. Odnosno, u osnovi je moguće uzgajati veliki broj stromalnih stanica, a zatim ih, uz pomoć posebnih signalnih supstanci, usmjeriti "na pravi put" - za obnovu oštećenih tkiva.

U slučaju teškog oštećenja, tijelu nedostaju vlastite stromalne stanice. Može se pomoći uvođenjem stromalnih stanica izvana. Italijanski naučnici postavili su jednostavan eksperiment: miševima je zračenjem potpuno uklonjena koštana srž, a zatim su uvedene posebno označene stromalne ćelije. Nekoliko dana kasnije, životinje su dobile lijek koji je počeo uništavati mišiće njihovih prednjih nogu. Dvije sedmice nakon injekcije stromalnih stanica, mišićno tkivo prednjih šapa kod miševa se djelimično oporavilo. Ispostavilo se da je većina novih mišićne ćelije nastala od unesene strome. Očigledno, stromalne ćelije se približavaju mjestu oštećenja, gdje dobijaju "hemijski signal" u koje ćelije treba da se pretvore kako bi nadoknadile gubitke tijela. Štaviše, naučnici su uspjeli "natjerati" stromalne stanice pod utjecajem posebnih signalnih supstanci da se pretvore u ćelije glatkih mišića upravo "u epruveti".

Pokazalo se da uvođenje stromalnih stanica koštane srži u zonu oštećenja srčanog mišića (zonu infarkta) gotovo u potpunosti eliminira pojave postinfarktnog zatajenja srca kod eksperimentalnih životinja. Tako se stromalne ćelije ubrizgane svinjama sa srčanim udarima potpuno degenerišu u ćelije srčanog mišića nakon osam sedmica, vraćajući svoje funkcije gotovo u potpunosti.

Rezultati takvog liječenja infarkta kod životinja su jednostavno nevjerovatni. Prema American Heart Association (American Society of Cardiology) za 2000. godinu, kod štakora s umjetno izazvanim infarktom, 90% stromalnih stanica koštane srži unesenih u područje srca potpuno se degenerira u stanice srčanog mišića.

Japanski naučnici dobili su ćelije srčanog mišića iz stromalnih ćelija koštane srži miša direktno u laboratoriji: u kulturu stromalnih ćelija dodana je posebna supstanca (5-azocitidin) i one su, kao magijom, počele da se pretvaraju u ćelije srčanog mišića.

Takva ćelijska terapija za popravak oštećenja srčanog mišića nakon srčanog udara je vrlo obećavajuća, jer koristi vlastite matične stromalne stanice tijela. I ne odbacuju se, osim toga, uvođenjem odraslih matičnih stanica, isključena je vjerojatnost njihove maligne degeneracije.

I apsolutno nevjerovatna metamorfoza - stromalne stanice mogu toliko "zaboraviti" na svoje porijeklo iz koštane srži da se pod utjecajem određenih faktora čak pretvaraju u nervne stanice (neurone). Dvije sedmice nakon dodavanja posebne signalne tvari u kulturu stromalnih stanica, one su već 80% sastavljene od neurona! Ovo je još uvijek samo postignuće iz epruvete, ali daje nadu za izlječenje pacijenata sa teškim lezijama kičmene moždine i mozga. Pogotovo jer (kao što su mnogi istraživači pokazali), kada se njihove stromalne stanice koštane srži uvedu u ljudski kičmeni kanal, one se ravnomjerno raspoređuju po svim dijelovima mozga bez narušavanja njegove strukture.

Izuzetno važan eksperiment izveli su američki istraživači. Miševi su vještački izazvani da dožive moždani udar, nakon čega su njihove stromalne ćelije ubrizgane u kičmeni kanal. U 100% slučajeva, miševi su imali djelomična restauracija motoričke aktivnosti udovi. Rezultat je obećavajući, pa nije iznenađujuće što je američki nacionalni zdravstveni sistem izdvojio ogromna sredstva za razvoj problema pretvaranja stromalnih ćelija u neurone. Moždani udar je česta, a opet neizlječiva bolest.

Stromalne ćelije se pretvaraju u ćelije jetre. Utvrđeno je da se kod oštećenja jetre nove ćelije jetre (hepatociti) i njihovi prekursori formiraju uglavnom iz stromalnih stanica koštane srži donora.

Naše vlastito istraživanje, provedeno na Institutu za eksperimentalnu kardiologiju u grupi Emme Lvovne Soboleve, pokazalo je da tako česta bolest kao što je ateroskleroza dovodi do povećanja protoka stromalnih stanica koštane srži u krvotok, a odatle u zone brtve (lipoproteinski plakovi) na zidovima krvnih žila. Očigledno, upravo zbog toga kod pacijenata sa aterosklerozom (što pokazuje rad koji je obavljen zajedno sa grupom profesora RS Akčurina) koštana srž je iscrpljena stromalnim ćelijama. Možda tijelo "šalje" stromalne stanice da poprave vaskularna oštećenja. I "liječe" oštećenja, pretvarajući se u koštane ćelije ili tkiva hrskavice. Zatim okoštavanje krvnih žila uočeno kod ateroskleroze - normalna reakcija stromalnih stanica do kvarova u vaskularnom sistemu. Da li je to istina ili ne, pokazaće dalja istraživanja.

Stromalne ćelije u kliničkoj praksi već su realnost

AT terapijska primjena stromalnih ćelija danas, bez sumnje, prednjači ortopedija. Činjenica je da liječnici u svojim rukama imaju jedinstvene tvari: posebne proteine, takozvane koštane morfogene proteine ​​(BMP), koji uzrokuju transformaciju stromalnih stanica u stanice koštanog tkiva (osteoblaste). Istraživačima je trebalo skoro četvrt veka da izoluju i prouče svojstva BMP-a. Rezultati kliničkih ispitivanja su impresivni. U SAD je pacijentu starom 91 godinu sa prijelomom koji nije zarastao 13 godina ugrađena specijalna kolagenska ploča na koju su naneseni BMP. Istovremeno, stromalne ćelije koje su ulazile u zonu frakture bile su "privučene" na ploču i pod dejstvom BMP-a počele da se transformišu u ćelije koštanog tkiva. Osam mjeseci nakon postavljanja ploče, pacijentova slomljena kost je praktično obnovljena.

U SAD su već posljednja faza testira i uskoro će se široko koristiti u klinikama, posebne porozne spužve punjene i stromalnim stanicama i BMP-om. Postavljanjem ovakvih čudotvornih sunđera na oštećeno mjesto (zona prijeloma ili šupljina nakon uklanjanja osteosarkoma), moguće je u roku od dva mjeseca popuniti nedostajuću prazninu do 25 centimetara.

Štaviše, u toku je rad na integraciji gena BMP u stromalne ćelije. To znači da će, nakon degeneracije u koštane stanice, moći samostalno proizvesti protein - BMP, koji pokreće proces pretvaranja stromalnih stanica u koštane stanice.

Zanimljiv eksperiment sa matičnim ćelijama tkiva izveli su američki istraživači. Izrasli su matične ćelije mišićnog tkiva (mioblasti) iz butnih mišića 72-godišnjeg pacijenta sa srčanim udarom. Zatim su ove ćelije ubrizgane direktno u područje infarkta, nakon čega je pacijent pokazao značajno poboljšanje kontraktilnosti srca.

Izvori stromalnih ćelija za rehabilitaciona terapija

Dakle unutra zdravo telo zapravo, postoji univerzalni mehanizam za zacjeljivanje ozljeda korištenjem unutrašnje stanične rezerve - stromalnih stanica koštane srži. Ove ćelije se mogu pretvoriti u bilo koje druge ćelije, pogađajući odgovarajući dio tijela. Stromalne ćelije počinju da ulaze u oštećeno područje kada dobiju odgovarajući signal od centralnog nervnog sistema. Došavši do mjesta oštećenja, pod djelovanjem određenih signalnih molekula pretvaraju se u nedostajuće stanice oštećenog tkiva. Ali skladištenje stromalnih ćelija ne može biti neiscrpno. Nakon saniranja velikih oštećenja, koštana srž se „isprazni“, a sa godinama, opskrba stromalnim stanicama značajno opada.

Kako u praksi provesti restauraciju oštećenih ćelija? Gdje mogu nabaviti preparat vlastitih stromalnih matičnih ćelija koštane srži? Uostalom, kada se nekoj osobi već dogodilo - na primjer, slomio je nogu ili preživio srčani udar - već je prekasno odabrati koštanu srž i iz nje uzgajati kulturu stromalnih stanica za naknadnu injekciju u zahvaćenu. području. A uvjeriti osobu da donira uzorak koštane srži kako bi iz njega dobila kulturu stromalnih stanica "za svaki slučaj" prilično je teško. Ograničavajući faktor u tretmanu stromalnih stanica je vrijeme. Kada dođe do srčanog udara, vaše vlastite ili kompatibilne ćelije su potrebne odmah iu velikim količinama.

Danas za 75 dolara američki studenti doniraju 20 mililitara kičmene moždine lumbalni. Ali ćelije dobijene na ovaj način koriste se samo za naučna istraživanja.

Trebam li kreirati pojedinačne ili donatorske banke stromalnih stanica za restorativna medicina budućnost? Bez sumnje. U principu, nije teško pronaći donatore. Postoji još jedan problem. Kada se rodimo, imamo jednu stromalnu ćeliju na svakih 10.000 hematopoetskih matičnih ćelija u našoj koštanoj srži. Adolescenti imaju 10 puta manje stromalnih ćelija. Do 50. godine na pola miliona matičnih ćelija dolazi jedna stromalna ćelija, a sa 70. godine jednostavno je besmisleno uzimati uzorak koštane srži – postoji samo jedna stromalna ćelija na milion matičnih ćelija. Odnosno, doniranje koštane srži ima smisla samo u mladoj dobi, stariji će morati koristiti tuđe kulture stromalnih stanica. Štaviše, najpogodnije je primiti donorske stromalne ćelije direktno pri rođenju iz pupčane vrpce i placente, gdje su također sadržane u dovoljnim količinama.

Nedavno su objavljeni upečatljivi podaci: ćelije strome se mogu dobiti iz ćelija masnog tkiva (adipocita). Adipociti, kako se ispostavilo, nisu daleko od svojih prethodnika, a uz pomoć posebnih supstanci mogu se relativno lako "vratiti". I dobiti masne ćelije- uopšte nije problem. Liposukcija (uklanjanje sala) danas je prilično raširena u svim civiliziranim zemljama.

Može se očekivati ​​da će pupčane vrpce, placente i masno tkivo postati industrijski izvori stromalnih ćelija u bliskoj budućnosti.

Stromalne ćelije su osnova buduće rehabilitacijske terapije

Novine i časopisi (ipak uglavnom stranih) puni su informacija o matičnim ćelijama. Ali ne o stromalnim, već o embrionalnim. To su ćelije ljudskog fetusa, koje imaju sposobnost formiranja više od dvije stotine vrsta tkiva.

Međutim, istraživanja u oblasti embrionalnih matičnih ćelija u mnogim zemljama sada su "zamrznuta". Jedan od razloga je što unošenje embrionalnih ćelija u pacijenta, nažalost, ponekad rezultira pojavom malignog tumora. Drugi razlog je etički. Glavni izvor embrionalnih ćelija su medicinski abortusi. Katolička crkva, vjerske zajednice, razno javne organizacije- svi oni koji se bore za zabranu pobačaja vrše ogroman pritisak na vlade i predsjednike, pozivajući na zabranu abortusa uz liječenje embrionalnim matičnim ćelijama. Etička pitanja su učinila medvjeđu uslugu proučavanju embrionalnih ćelija, ali su u isto vrijeme privukla nove naučne snage u istraživanje u oblasti odraslih matičnih ćelija.

Za razliku od embrionalnih stromalnih matičnih ćelija, vlastita regenerativna rezerva tijela je dokazana prirodom. Ne postoji rizik od imunološkog odbacivanja vlastitih stromalnih stanica, a mogućnost njihove maligne transformacije je minimalna. Upotreba stromalnih ćelija je također besprijekorna sa moralne i etičke tačke gledišta. Zbog toga bi stromalne ćelije trebalo da budu okosnica regenerativne medicine u narednom veku.

Nediferencirane matične stanice, koje se aktivno koriste u medicini, osnova su za razvoj stanica mozga, krvi ili bilo kojeg drugog organa. U savremenoj farmakologiji i kozmetologiji ovaj biološki materijal je vrijedan lijek. Stručnjaci su naučili da ga sami uzgajaju za različite potrebe: na primjer, za uzimanje materijala iz pupčane vrpce, koji se naširoko koristi za obnavljanje i jačanje imunološkog sistema.

Šta su matične ćelije

Ako objasnite običan jezik, zatim ST (matične nediferencirane ćelije) su "progenitori" običnih ćelija, kojih ima na stotine hiljada vrsta. Obične ćelije su odgovorne za naše zdravlje, osiguravaju pravilan rad vitalnih sistema, tjeraju da nam srce kuca i mozak radi, odgovorne su za probavu, ljepotu kože i kose.

Gdje se nalaze matične ćelije

Unatoč impresivnoj cifri od 50 milijardi komada, odrasla osoba ima tako vrijedan materijal u vrlo malim količinama. Najveći dio ćelija nalazi se u koštanoj srži (mezenhimske ćelije i stromalne ćelije) i potkožnoj masnoći, ostatak je ravnomjerno raspoređen po cijelom tijelu.

Embrion se formira drugačije. Milijarde matičnih ćelija nastaju nakon podjele zigota, što je rezultat fuzije muške i ženske gamete. Zigot sadrži ne samo genetske informacije, već i plan za dosljedan razvoj. Međutim, tokom embriogeneze, njegova jedina funkcija je podjela. Nema drugih zadataka osim prenosa genetske memorije na sljedeću generaciju. Ćelije diobe zigota su matične ćelije, tačnije, embrionalne.

Svojstva

Odrasle ćelije miruju sve dok bilo koji od regulatornih sistema ne da signal opasnosti. ST se aktiviraju i krvotokom dospijevaju do zahvaćenog područja, gdje se, čitajući informacije od "komšija", pretvaraju u kosti, jetru, mišiće, nerve i druge komponente, stimulirajući unutrašnje rezerve tijela za obnavljanje tkiva.

Količina čudotvornog materijala opada s godinama, a smanjenje počinje u vrlo mladoj dobi - 20 godina. Do 70. godine života ostaje vrlo malo ćelija; ovaj oskudan ostatak podržava funkcionisanje sistema za održavanje života u telu. Osim toga, "ostarjeli" ST-ovi djelimično gube svoju svestranost, više se ne mogu transformirati u bilo koju vrstu tkiva. Na primjer, nestaje mogućnost transformacije u nervne i krvne komponente.

Zbog nedostatka hematopoetskih komponenti odgovornih za stvaranje krvi, osoba u starosti postaje prekrivena borama i isušuje se zbog činjenice da koža više ne dobiva dovoljnu ishranu. Embrionalni materijal je najsposobniji za reinkarnaciju, a samim tim i najvredniji. Takvi ST se mogu ponovo roditi u bilo koju vrstu tkiva u tijelu, brzo vratiti imunitet i stimulirati organ na regeneraciju.

Sorte

Može se činiti da postoje samo dvije vrste matičnih ćelija: embrionalne i ćelije koje se nalaze u tijelu rođene osobe. Ali nije. Klasificiraju se prema pluripotenciji (sposobnosti transformacije u druge vrste tkiva):

  • totipotentne ćelije;
  • pluripotentan;
  • multipotentan.

Hvala za zadnji pogled, kao što naziv govori, možete dobiti bilo koje tkivo u ljudskom tijelu. Ovo nije jedina klasifikacija. Sljedeća razlika će biti u načinu dobivanja:

  • embrionalni;
  • fetalni;
  • postnatalni.

Embrionalni CT se uzimaju od embriona koji su stari nekoliko dana. Fetalne ćelije su biološki materijal sakupljen iz tkiva embrija nakon pobačaja. Njihova moć je nešto niža u odnosu na trodnevne embrione. Postnatalni pogled je biomaterijal rođene osobe, dobijen, na primjer, iz krvi iz pupčane vrpce.

Uzgoj matičnih ćelija

Proučavajući svojstva embrionalnih matičnih ćelija, naučnici su došli do zaključka da je ovaj materijal idealan za transplantaciju, jer može zamijeniti bilo koje tkivo u ljudskom tijelu. Embrionalne komponente se dobijaju iz neiskorištenog tkiva embriona za koje su prvobitno uzgajani vještačka oplodnja. Međutim, upotreba embriona izaziva etičke prigovore, kao rezultat toga, naučnici su otkrili novu vrstu matičnih ćelija - inducirane pluripotentne.

Inducirane pluripotentne ćelije (iPS) uklonile su etičke probleme bez gubitka jedinstvena svojstva koje imaju embrionalni. Materijal za njihovu kultivaciju nisu embriji, već zrele diferencirane ćelije pacijenta, koje se uklanjaju iz tijela, a nakon rada u posebnom hranljivom mediju vraćaju se nazad, ali sa ažuriranim kvalitetima.

Aplikacija

Upotreba ST je veoma široka. Teško je odrediti područja u kojima se koriste. Međutim, većina naučnika kaže da budućnost leži u liječenju donorskim biomaterijalom dodatna istraživanja treba nastaviti. Na ovog trenutka ovakvi radovi su uglavnom uspešni, pozitivno utiču na lečenje mnogih bolesti. Uzmimo, na primjer, pomoć u liječenju raka, čiji su prvi stadiji već dali nadu u oporavak mnogim pacijentima.

U medicini

Nije slučajno da medicina velike nade polaže u mikrotehnologije. Već 20 godina ljekari iz cijelog svijeta koriste mezenhimske ćelije koštane srži za liječenje ozbiljnih bolesti, uključujući malignih tumora. Donator takvog materijala sa setom antigena može biti bliski rođak pacijent sa ispravnom krvnom grupom. Naučnici provode i druga istraživanja u oblasti liječenja bolesti kao što su ciroza jetre, hepatitis, patologija bubrega, dijabetes, infarkt miokarda, artroza zglobova, autoimune bolesti.

Terapija matičnim ćelijama za razne bolesti

Raspon primjene u liječenju je neverovatan. Mnogi lijekovi se prave od ST, ali transplantacije imaju posebnu prednost. Ne završavaju se sve transplantacije dobro zbog individualnog odbacivanja materijala, ali je liječenje u većini slučajeva uspješno. Koristi se protiv takvih tegoba:

  • akutna leukemija (akutna limfoblastna, akutna mijeloidna, akutna nediferencirana i druge vrste akutna leukemija);
  • kronične leukemije (kronične mijeloične, kronične limfocitne i druge vrste hronična leukemija);
  • patologija mijeloične proliferacije (akutna mijelofibroza, prava policitemija, idiopatska mijelofibroza i dr.);
  • fagocitne disfunkcije;
  • nasljedni metabolički poremećaji (Harlerova bolest, Krabeova bolest, metahromna leukodistrofija i drugi);
  • nasljedni poremećaji imunološkog sistema (nedostatak adhezije limfocita, Kostmannova bolest i dr.);
  • limfoproliferativni poremećaji (limfogranulomatoza, ne-Hodgkinov limfom);
  • drugi nasljedni poremećaji.

U kozmetologiji

Metode matičnih ćelija pronašle su svoj put u kozmetičkoj industriji. Kozmetičke kompanije sve više proizvode proizvode s takvom biološkom komponentom, koja može biti i životinjska i ljudska. Kao dio kozmetike, označen je kao matične ćelije. Ona je zaslužna čudesna svojstva: podmlađivanje, izbjeljivanje, regeneracija, vraćanje čvrstoće i elastičnosti. Neki saloni čak nude injekcije matičnih ćelija, ali ubrizgavanje lijeka pod kožu bit će skupo.

Kada birate ovaj ili onaj lijek, nemojte da vas zavara "mamac" lijepih izjava. Ovaj biomaterijal nema nikakve veze s antioksidansima, a pomlađivanje za deset godina u jednoj sedmici neće uspjeti. Napominjemo da takve kreme i serumi neće koštati ni peni, jer je dobivanje matičnih stanica težak i dugotrajan proces. Na primjer, japanski naučnici pokušavaju natjerati puževe da luče više sluzi koja sadrži dragocjeni materijal u laboratorijama. Uskoro će ova sluz postati osnova nove kozmetike.

Video: Matične ćelije

Hvala

matične ćelije su trenutno predmet vrlo žive diskusije u društvu. Vjerovatno nema nijedne osobe koja nije ni čula za pojam "matične ćelije". Nažalost, osim poznavanja ovog pojma, čovjek po pravilu ne može ništa reći o tome šta su matične ćelije, koja su njihova svojstva, kako se dobijaju i zašto se mogu koristiti za liječenje niza bolesti.

Ova situacija se razvila jer brojni televizijski programi, forumi i reklame ne daju detaljne i opsežne informacije o ovoj temi. Najčešće se informacije o matičnim stanicama iznose ili u obliku reklame koja ih hvali i postavlja kao lijek za sve bolesti, ili u programima govore o skandalima koji se, ponekad na nevjerovatne načine, povezuju s istim matičnim stanicama. .

Odnosno, situacija sa matičnim ćelijama je slična nekim glasinama koje kruže o nečemu tajanstvenom, ali vrlo snažnom, što može donijeti veliko dobro ili ništa manje strašno zlo. Naravno, ovo je pogrešno i samo odražava potpuno odsustvo objektivne i kompleksne informacije kod ljudi. Hajde da razmotrimo šta su matične ćelije, zašto su potrebne, kako se dobijaju, koja svojstva imaju i druga pitanja koja su na neki način povezana sa ovim biološkim objektima.

Šta su matične ćelije?

AT opšti pogled možemo reći da su matične ćelije strukture koje imaju sposobnost transformacije u odrasle i funkcionalno aktivne ćelije razna tijela. Iz matičnih ćelija mogu rasti i formirati se ćelija jetre (hepatocit), ćelija bubrega (nefrocit), srčana ćelija (kardiomiocit), sud, kost, hrskavica, maternica, jajnik itd. Odnosno, u suštini, matične ćelije su neka vrsta rezervnih rezervi, iz kojih će se, po potrebi, formirati nove ćelije različitih organa koje će zameniti mrtve ili oštećene.

Međutim, ova definicija matičnih ćelija je vrlo opšta, jer odražava samo ono glavno karakteristika ovog tipaćelije, pored kojih postoje mnoga druga svojstva koja određuju njihove sorte. Da bismo se snašli u problematici matičnih ćelija i imali relativno potpunu sliku o njima, neophodno je poznavati njihova karakteristična svojstva i varijante.

Svojstva i varijante matičnih ćelija

Glavno svojstvo svake matične ćelije je njena moć, određena stepenom diferencijacije i proliferacije. Pogledajmo šta znače ovi pojmovi.

potentnost

Potencija je strogo ograničena sposobnost matične ćelije da postane određene vrstećelije raznih organa. Što se više vrsta ćelija može formirati iz stabljike, to je njena moć veća. Na primjer, iz fibroblasta (matične ćelije vezivno tkivo) mogu se formirati žile, masne ćelije, ćelije kože, hrskavica, kosa i nokti, a iz mezenhimske matične ćelije mogu nastati kardiomiociti, mišićna vlakna itd. To jest, svaka matična ćelija, u stvari, ima sposobnost da se pretvori u samo ograničen raspon ćelija koje imaju neke zajednička svojstva i funkcije. Na primjer, mezenhimska matična stanica ne može se razviti u ćeliju kože ili kose.

U vezi s takvim ograničenjima potencije, sledeće vrste matične ćelije:

  • Totipotentan - sposoban da se pretvori u ćelije svih organa i tkiva bez izuzetka;
  • Polipotentan (multipotentan) - sposoban da se transformiše u ćelije nekoliko vrsta organa ili tkiva koji imaju zajedničko embrionalno poreklo;
  • Monopotentan - može se pretvoriti samo u različite ćelije bilo kojeg organa.

Totipotentne ili embrionalne matične ćelije

Samo ljudske embrionalne matične ćelije do 8. podjele posjeduju totipotentnost. Odnosno, zigota (oplođeno jaje) i embrion nastali iz njega do trenutka kada se sastoji od 256 ćelija. Sve ćelije embrija, dok ne dostigne veličinu od 256 ćelija, a zigota, u stvari, su matične ćelije. AT normalnim uslovima vrlo je teško dobiti embrionalne stanice s totipotencijom, budući da se zigota počinje dijeliti čak iu jajovodu, a nakon transplantacije u maternicu već ima više od 256 ćelija. Odnosno, kada žena sazna za trudnoću, fetus već ima više od 256 ćelija, pa stoga nemaju totipotenciju.

Trenutno se totipotentne matične ćelije dobijaju samo u laboratoriji, oplođenjem jajne ćelije spermom i uzgojem embrija do željene veličine. Embrionalne totipotentne stanice se uglavnom koriste za eksperimente na životinjama i za uzgoj umjetnih organa.

pluripotentne matične ćelije

Matične ćelije ljudskog embriona imaju pluripotentnost, počevši od 8. podjele pa do 22. sedmice trudnoće. Svaka pluripotentna matična ćelija može se razviti u samo nekoliko vrsta tkiva ili organa. To je zbog činjenice da u fazi od 256 ćelija u ljudskom embriju počinju da se izdvajaju primarni organi i tkanine. Upravo će te primarne strukture kasnije proizvesti sve organe i tkiva ljudskog tijela bez izuzetka. Tako se u embriju pojavljuju pluripotentne matične ćelije mezenhima, živaca, krvi i vezivnog tkiva.

mezenhimske matične ćelije

Od mezenhimalnih matičnih ćelija formiraju se unutrašnji organi, kao što su jetra, slezena, bubrezi, srce, pluća, žučne kese, pankreasa, želuca i drugih, kao i skeletnih mišića. To znači da se kardiomiociti, hepatociti, želučane ćelije, itd. mogu formirati iz iste mezenhimske matične ćelije.

neuralne matične ćelije

Od njih se formiraju sve strukture nervnog sistema. Od pluripotentne krvne matične ćelije nastaju sve krvne ćelije, bez izuzetka, kao što su monociti, leukociti, limfociti, trombociti i eritrociti. A iz matične ćelije vezivnog tkiva svi sudovi, hrskavica, kosti, koža, potkožno masno tkivo, ligamenti i zglobovi.

hematopoetskih matičnih ćelija

Oni formiraju apsolutno sve krvne ćelije. Štoviše, budući da krvna zrnca žive prilično kratko - od 90 do 120 dana, stalno se ažuriraju i zamjenjuju tijekom cijelog života osobe. Do zamjene mrtvih krvnih stanica dolazi zbog stalnog stvaranja novih iz hematopoetskih matičnih stanica koje se nalaze u koštanoj srži. Takve hematopoetske matične ćelije opstaju tokom čitavog života osobe, a ako su poremećene, normalan razvoj osoba razvije bolesti krvi, kao što su leukemija, anemija, limfomi itd.

Trenutno se pluripotentne matične ćelije prilično često koriste u praktičnoj medicini, kako u svrhu liječenja teška bolest(na primjer, dijabetes melitus, multipla skleroza, Alchajmerova bolest, itd.) i podmlađivanje. Pluripotentne matične ćelije se dobijaju iz organa pobačenih embriona ne starijih od 22 nedelje gestacije. Pri tome se matične ćelije dijele ovisno o organu iz kojeg se dobijaju, na primjer, jetra, mozak, krv itd. Najčešće se koriste ćelije fetalne (embrionalne) jetre, jer imaju najuniverzalniju moć neophodan za liječenje bolesti različitih organa, na primjer, ciroza jetre, infarkt miokarda itd. Multipotentne matične ćelije izvedene iz embrionalnih organa se takođe često nazivaju fetalnim matičnim ćelijama. Ovo ime je izvedeno od riječi "fetus", što na latinskom znači fetus, embrion.

monopotentne matične ćelije

Nakon 22 nedelje gestacije, sve fetalne matične ćelije postaju monopotentne i pričvršćuju se za organe i tkiva. Monopotencija znači da se ćelija može razviti samo u specijalizirane ćelije organa u kojem se nalazi. Na primjer, matična stanica jetre može se razviti samo u stanice jetrenih kanala ili stanice koje proizvode žuč, vrše detoksikaciju i tako dalje. Ali čitav niz mogućih transformacija ograničen je samo različitim vrstama ćelija jetre. Takva monopotentna ćelija jetre više se neće moći pretvoriti u ćeliju slezene, srca ili bilo kojeg drugog organa, za razliku od pluripotentne. A fiksnost ćelija znači da su one samo u ovom organu i da se nikada neće moći preseliti u drugi.

Dijete se rađa sa upravo takvim monopotentnim matičnim stanicama, koje su prisutne u svakom organu i tkivu bez izuzetka, čineći svojevrsnu rezervu. Iz ove rezerve se tokom života formiraju nove ćelije svakog organa i tkiva koje zamenjuju oštećene i mrtve. Tokom života takve matične ćelije se postupno troše, ali čak i do smrti osobe od starosti one su i dalje prisutne u svim organima i tkivima.

To znači da se, teoretski, iz organa i tkiva djeteta ili odrasle osobe mogu dobiti samo monopotentne matične stanice. Takve ćelije se obično nazivaju po organu iz kojeg su izvedene, kao što su nerv, jetra, želudac, masnoća, kost itd. Međutim, u koštanoj srži čak i odrasle osobe postoje dvije vrste pluripotentnih matičnih stanica - krvne i mezenhimske, koje je trenutno prilično jednostavno dobiti rutinskim laboratorijskim metodama. Za liječenje raznih bolesti i pomlađivanje najčešće se koriste upravo ove krvne i mezenhimske pluripotentne matične stanice dobivene iz koštane srži.

Proliferacija i diferencijacija matičnih ćelija

Pored navedenih svojstava potencije, svaku matičnu ćeliju karakteriše stepen diferencijacije i sposobnost proliferacije. Razmotrite šta znače termini proliferacija i diferencijacija.

Proliferacija je sposobnost ćelije da se dijeli, odnosno umnožava. Činjenica je da svaka matična stanica u procesu transformacije u specijalizirane ćelijske strukture bilo kojeg organa i tkiva prolazi ne samo kroz proces sazrijevanja, već se i dijeli nekoliko puta. Štaviše, do podjele dolazi u svakoj uzastopnoj fazi sazrijevanja. Odnosno, iz jedne matične ćelije dobija se od nekoliko komada do nekoliko stotina gotovih zrelih ćelija bilo kog organa ili tkiva.

Diferencijacija je stepen uske specijalizacije ćelije, odnosno prisustvo strogo definisane funkcije za koju su stvorene. Na primjer, visokospecijalizirane stanice srčanog mišića (kardiomiociti) stvaraju se samo za izvođenje kontrakcija, uz pomoć kojih se krv istiskuje i cirkulira po cijelom tijelu. Prema tome, ćelije koje imaju svoje specijalizirane funkcije nazivaju se visoko diferenciranim. A relativno univerzalne ćelije koje nemaju specifične funkcije su slabo diferencirane. Normalno, u ljudskom tijelu, sve ćelije organa i tkiva su visoko diferencirane, a samo monopotentne matične ćelije se klasifikuju kao nisko diferencirane. Ove ćelije nemaju specifične funkcije, pa su stoga slabo diferencirane.

Proces pretvaranja matične ćelije u specijaliziranu s jasnim i definiranim funkcijama naziva se diferencijacija, pri čemu se ona iz slabo diferencirane pretvara u visoko diferencirana. U procesu diferencijacije, matična ćelija prolazi kroz brojne faze, u svakoj od kojih se dijeli. Shodno tome, što je niža diferencijacija matične ćelije, to će morati proći kroz više faza u procesu diferencijacije i više puta će se podijeliti.

Na osnovu toga možemo formulisati sledeće jednostavno pravilo: što je veća moć ćelije, odnosno što je niži stepen diferencijacije, to je jača njena sposobnost proliferacije. To znači da najslabije diferencirane totipotentne matične ćelije imaju najveću sposobnost proliferacije. Zbog toga se iz jedne totipotentne matične ćelije formira nekoliko hiljada specijalizovanih i visoko diferenciranih ćelija različitih organa i tkiva. A najvise diferencirane monopotentne matične ćelije imaju minimalnu sposobnost razmnožavanja. Stoga se iz jedne monopotentne ćelije formira samo nekoliko visoko diferenciranih ćelija bilo kojeg organa ili tkiva.

Vrste matičnih ćelija različitih organa

Trenutno, kod odrasle osobe ili djeteta, matične stanice se dobivaju iz krvi pupčane vrpce ili koštane srži. Takođe, matične ćelije za kliničke i istraživačke potrebe dobijaju se iz abortivnog materijala fetusa ne više od 23 nedelje gestacije. Hajde da razmotrimo koje se vrste matičnih ćelija dobijaju iz ovih potencijalnih izvora.

moždane matične ćelije

Ova vrsta ćelija se dobija iz mozga pobačenih fetusa u 18-22 nedelje gestacije. Tehnički je gotovo nemoguće dobiti moždane matične stanice od manje zrelih embrija zbog njihove vrlo male veličine.

Matične ćelije mozga klasifikovane su kao neuralne pluripotentne, odnosno od njih se mogu formirati bilo koje ćelijske strukture nervnog sistema bilo kog organa ili tkiva. Na primjer, moždane matične stanice mogu formirati girusne neurone, strukture kičmene moždine, nervna vlakna, senzorne i motorni receptori, provodni sistem srca itd. Općenito, bilo koji nervne ćelije u bilo kojem dijelu ljudskog tijela može nastati iz pluripotentne matične ćelije mozga.

Ova vrsta ćelija se obično koristi za liječenje neurodegenerativnih bolesti i traumatske povrede nerava, kao što su, na primjer, moždani udar, multipla skleroza, Alchajmerova bolest, drobljenje tkiva, pareza, paraliza, cerebralna paraliza itd.

Matične ćelije jetre

Matične ćelije jetre se dobijaju iz odgovarajućeg organa fetusa u 18-22 nedelje gestacije. Ova vrsta matičnih ćelija naziva se i fetalnom. Tehnički je nemoguće dobiti matične ćelije jetre iz manje zrelih embrija zbog njihove vrlo male veličine i nedostatka potpuno formirane jetre.

Iz jetre fetusa dobivaju se dvije vrste pluripotentnih matičnih stanica - hematopoetske i mezenhimske. U prvoj fazi dobija se mješavina oba tipa pluripotentnih matičnih stanica, a zatim se po potrebi razdvajaju. Najveću vrijednost imaju upravo mezenhimalne fetalne stanice, koje se mogu koristiti za uzgoj punopravnih i funkcionalno aktivnih stanica različitih unutrašnje organe kao što su pluća, srce, jetra, slezina, bubrezi, materica, bešika, želudac itd. Trenutno se stanice gotovo svih organa uspješno uzgajaju u epruvetama dodavanjem posebnih tvari u hranljivu podlogu koje ih tjeraju da se razlikuju u datom smjeru. Na primjer, za uzgoj kardiomiocita (srčane ćelije), 5-azacitidin se dodaje hranljivom mediju, a druge hemikalije su potrebne za dobijanje svih drugih specijalizovanih tipova ćelija organa. Štaviše, za formiranje ćelije svakog određenog organa potrebno je u hranljivi medij dodati strogo definisano jedinjenje.

Fetalne matične ćelije jetre koriste se za liječenje raznih teških, kroničnih bolesti unutrašnjih organa, kao što su ciroza, srčani udari, urinarna inkontinencija, plućna tuberkuloza, dijabetes melitus itd.

Matične ćelije iz krvi pupčanika

Kao što naziv govori, matične ćelije ovog tipa dobijaju se iz krvi pupčanika novorođenčeta. U ovom slučaju, kao i iz fetalne jetre, dobivaju se dvije vrste pluripotentnih matičnih stanica - hematopoetske i mezenhimske. Štaviše, većina matičnih ćelija izolovanih iz krvi pupčanika su hematopoetske.

Hematopoetske stanice mogu se transformirati u bilo koje ćelijske elemente krvi (trombocite, leukocite, eritrocite, monocite i limfocite) i doprinijeti rastu krvnih žila. Mali procenat hematopoetskih matičnih ćelija može se razviti u ćelije u krvnim i limfnim sudovima.

Trenutno se matične ćelije iz pupčane vrpce najčešće koriste za podmlađivanje ili liječenje raznih teških, kroničnih bolesti. Osim toga, mnoge žene odlučuju prikupljati krv iz pupkovine i nabaviti matične ćelije dalje skladištenje u kriobanci tako da možete koristiti gotov materijal ako je potrebno.

Najčešće korištena klasifikacija matičnih stanica

Ovisno o potenciji razlikuju se sljedeće vrste matičnih stanica:
  • Embrionalne matične ćelije (imaju totipotentnost i dobijaju se iz veštački oplođenih jajašca uzgojenih u epruvetama do potrebnog vremena);
  • Fetalne matične ćelije (imaju multipotentnost i dobijaju se iz abortivnog materijala);
  • Matične ćelije odraslih (imaju multipotentnost i dobijaju se iz krvi pupčanika ili koštane srži odrasle osobe ili deteta).
Pluripotentne matične ćelije, ovisno o vrsti njihove diferencijacije, dijele se na sljedeće varijante:
  • Hematopoetske matične ćelije (one su prekursori apsolutno svih vaskularnih krvnih stanica);
  • Mezenhimalne matične ćelije (preteče su svih ćelija unutrašnjih organa i skeletnih mišića);
  • Matične ćelije vezivnog tkiva (prekursori su ćelija kože, kostiju, masti, hrskavice, ligamenata, zglobova i krvnih sudova);
  • Neurogene matične ćelije (one su prekursori apsolutno svih ćelija povezanih sa nervnim sistemom).

Dobivanje matičnih ćelija

Izvori za dobijanje matičnih ćelija su sledeći biološki supstrati:
  • Krv iz pupkovine novorođenčeta;
  • Koštana srž djeteta ili odrasle osobe;
  • Periferna krv (iz vene) nakon posebne stimulacije;
  • Abortivni materijal dobijen od žena u 2-12 sedmica trudnoće;
  • Fetusi u terminima od 18 do 22 sedmice trudnoće, koji su umrli kao posljedica prijevremenog porođaja, kasnog pobačaja ili pobačaja iz socijalnih razloga;
  • Tkanine nedavno preminulih zdravi ljudi(na primjer, smrt je nastupila kao posljedica ozljede, itd.);
  • Masno tkivo odrasle osobe ili djeteta;
  • Oplodnja in vitro jajeta spermatozoidom sa formiranjem zigote.
Najčešće se matične stanice dobivaju iz krvi pupčanika, koštane srži ili abortivnog materijala. Druge metode dobijanja matičnih ćelija koriste se isključivo u istraživačke svrhe.

Matične ćelije se dobijaju iz pupčanika i periferne krvi, kao i koštane srži, koristeći iste metode. Za njihovo dobijanje, prvo se uzima koštana srž (od 20 do 200 ml) tokom punkcije ilium kod odraslih ili grudne kosti kod djece. Periferna krv se uzima iz vene na isti način kao i za transfuziju. A krv iz pupčane vrpce se jednostavno skuplja u sterilnu epruvetu u porodilištu, zamjenjujući je ispod prerezane pupčane vrpce bebe.

Zatim se krv ili koštana srž transportuju u laboratorij, gde se matične ćelije izoluju pomoću jedne od dve moguće metode. Najčešće korištena podjela u gradijentu gustine fikol-urografin. Da biste to učinili, u epruvetu se ulije sloj ficoll-a, a zatim se pažljivo prelije urografin kako se otopine ne bi miješale. I konačno, krv ili koštana srž se takođe pažljivo nanosi na površinu urografina, pokušavajući da minimizira njegovo mešanje sa dva prethodna rastvora. Zatim se epruveta odvrne u centrifugi pri velikoj brzini od najmanje 8.000 o/min, zbog čega se tanak prsten matičnih ćelija zbija i koncentrira na granici između fikolla i urografina. Ovaj prsten se pažljivo sakuplja pipetom u drugu sterilnu epruvetu. Zatim se u njega ulije hranjivi medij i još nekoliko puta se odvrne u centrifugi kako bi se uklonile sve ćelije koje nisu matične koje su slučajno ušle u prsten. Spremne matične ćelije se ili stavljaju u hranljivi medij za dalju kultivaciju (kultivaciju), ili zamrzavaju u tečnom azotu za dugotrajno skladištenje, ili se protresaju u fiziološki rastvor i daje se kao injekcija osobi koja je podvrgnuta ćelijskoj terapiji.

Druga, manje uobičajena metoda dobivanja matičnih stanica je tretman krvi ili koštane srži puferom za lizu. Pufer za lizu je posebna otopina sa strogo odabranim koncentracijama soli koje uzrokuju smrt svih stanica osim matičnih. Da bi se izolovale matične ćelije, krv ili koštana srž se pomeša sa puferom za lizu i ostavi 15-30 minuta, nakon čega se odvoji u centrifugi. Kuglica sakupljena na dnu epruvete su matične ćelije. Sva tečnost iznad kuglice ćelija se iscedi, u epruvetu se ulije hranljivi medij i još nekoliko puta odvrne u centrifugi kako bi se uklonile sve neželjene ćelije koje su slučajno dospele u nju. Gotove matične ćelije koriste se na isti način kao i one dobijene odvajanjem gradijenta gustine fikol-urografina.

Dobivanje matičnih ćelija iz abortivnog materijala, tkiva umrlih ljudi ili masti od živih odraslih ili djece je zahtjevnija procedura koju koriste samo dobro opremljene laboratorije ili naučne institucije. U toku izolacije ćelija materijal se obrađuje posebnim enzimima koji uništavaju integritet tkiva i pretvaraju ih u jednu amorfnu masu. Ova masa se u dijelovima tretira puferom za lizu, a zatim se matične stanice izoluju na isti način kao iz krvi ili koštane srži.

Matične ćelije iz fetusa od 18-22 nedelje gestacije je lako dobiti kao iz krvi ili koštane srži. Činjenica je da se matične stanice u ovom slučaju ne dobivaju iz cijelog fetusa, već samo iz jetre, slezene ili mozga. Tkiva organa se mehanički drobe, nakon čega se protresu u fiziološkom rastvoru ili hranljivom mediju. Matične ćelije se zatim dobijaju ili puferom za lizu ili odvajanjem gradijenta gustine fikol-urografina.

Dobijanje matičnih ćelija metodom oplodnje jajne ćelije koristi se samo u naučnim institucijama. Ova metoda je dostupna samo visokokvalifikovanim naučnicima - ćelijskim biolozima. Obično se na ovaj način dobijaju embrionalne matične ćelije eksperimentalne studije. A jajne ćelije i sperma se uzimaju od zdravih žena i muškaraca koji su pristali da postanu donatori. Za takvu donaciju naučne institucije plaćaju veoma opipljivu nagradu - najmanje 3 - 4 hiljade dolara za deo muške sperme i nekoliko ženskih jajnih ćelija, koje se mogu uzeti tokom jedne punkcije jajnika.

Uzgoj matičnih ćelija

Termin "kultivacija" matičnih ćelija nije sasvim ispravan, ali ga je sasvim moguće koristiti za svakodnevni govor. Naučnici obično koriste izraz "kultura matičnih ćelija" da opišu ovu proceduru. Uzgoj ili kultivacija matičnih ćelija je proces održavanja njihovog života u posebnim rastvorima koji sadrže hranljive materije(hranjivi mediji).

Tokom kultivacije, broj matičnih ćelija se postepeno povećava, usled čega se svake 3 nedelje sadržaj jedne bočice sa hranljivim medijumom deli na 2 ili 3. Takva kultivacija matičnih ćelija se može obavljati koliko god je potrebno, ako ima potrebnu opremu i hranljive podloge. Međutim, u praksi se matične ćelije ne mogu razmnožavati veliki broj, budući da su vrlo često zaraženi raznim patogenim mikrobima koji slučajno uđu u zrak laboratorijske prostorije. Takve inficirane matične ćelije se više ne mogu koristiti i uzgajati, i jednostavno se bacaju.

Treba imati na umu da je rast matičnih ćelija samo povećanje njihovog broja. Nemoguće je uzgajati matične ćelije iz ćelija koje nisu matične.

Obično se matične ćelije uzgajaju sve dok ih ne bude dovoljno za izvođenje terapijske injekcije ili eksperimenta. Ćelije se također mogu uzgajati prije zamrzavanja tečni azot imati više zaliha.

Odvojeno, vrijedi spomenuti posebnu kultivaciju matičnih stanica, kada se u hranjivi medij dodaju različita jedinjenja koja pospješuju diferencijaciju u određeni tipćelije, kao što su kardiomiociti ili hepatociti, itd.

Upotreba matičnih ćelija

Trenutno je upotreba matičnih ćelija podijeljena u tri oblasti - to su eksperimentalna istraživanja, liječenje raznih bolesti i pomlađivanje. Štaviše, opseg eksperimentalnih istraživanja zauzima najmanje 90% ukupnog fonda upotrebe matičnih ćelija. U toku eksperimenata, biolozi proučavaju mogućnost reprogramiranja i proširenja potencije ćelija, načine njihove transformacije u različite specijalizovane ćelije različitih organa, metode za uzgoj celih organa itd. U eksperimentalnom polju upotrebe matičnih ćelija napredak je bukvalno veliki, jer svaki dan naučnici izvještavaju o novim dostignućima. Dakle, normalno funkcionirajuće srce i jetra iz matičnih stanica već su uzgojeni. Istina, ove organe niko nije pokušao presaditi, ali to će se dogoditi u dogledno vrijeme. Shodno tome, riješit će se i problem donora organa za osobe kojima je potrebna transplantacija. Upotreba vaskularnih i srčanih zalistaka iz matičnih ćelija za protetiku već je realnost.

Upotreba matičnih ćelija u liječenju različitih bolesti provodi se u okviru ograničenih kliničkih ispitivanja, kada se pacijentu nudi ovu opciju i objašnjava šta pozitivne poene i može sa sobom povlačiti rizike. Obično se matične ćelije koriste samo za liječenje teških, kroničnih i inače neizlječivih bolesti, kada praktično nema šanse za preživljavanje, pa čak i za blago poboljšanje stanja. Kroz ovakva klinička ispitivanja, liječnici su u mogućnosti vidjeti kakvi su efekti matičnih ćelija i šta nuspojave može uzrokovati njihovu upotrebu. Na osnovu rezultata zapažanja, najsigurniji i najefikasniji klinički protokoli, koji propisuju preporučene doze matičnih ćelija (ukupna količina koja se daje u komadima), mesta i način primene, kao i optimalno vreme terapije i očekivani efekti.

U svrhu podmlađivanja, matične ćelije se mogu ubrizgati u potkožno tkivo ili strukture kože, kao i intravenozno. Ova upotreba matičnih ćelija može smanjiti vidljive znakove starosne promjene na neki vremenski period. Da bi se održao dugoročni efekat, matične ćelije će se morati periodično ubrizgavati u individualno odabranim intervalima. U suštini, ova manipulacija ispravno izvršenje je sigurno.

Liječenje različitih bolesti matičnim stanicama – opći principi i efekti

Za liječenje raznih bolesti najčešće se koriste matične stanice dobivene iz koštane srži samog pacijenta. Da bi se to postiglo, prvo se tokom punkcije uzima potrebna zapremina koštane srži (od 20 ml do 200 ml), iz koje se u specijalizovanoj laboratoriji izoluju matične ćelije. Ako ih nema dovoljno, onda se kultivacija provodi dok se ćelije ne pomnože na potreban broj. Oni također djeluju ako planiraju napraviti nekoliko injekcija matičnih ćelija za tok liječenja. Kultivacija vam omogućava da dobijete potreban iznos matične ćelije bez ponovljenih punkcija koštane srži.

Osim toga, često se koriste matične stanice iz koštane srži donora, koji su obično krvni srodnici. U tom slučaju, da bi se eliminisao rizik od odbacivanja, ćelije se uzgajaju na hranljivoj podlozi najmanje 21 dan pre unošenja. Takva produžena kultivacija dovodi do gubitka pojedinačnih antigena, a stanice više neće izazivati ​​reakcije odbacivanja.

Matične ćelije jetre se rjeđe koriste jer se moraju kupiti. Najčešće se ova vrsta ćelija koristi za podmlađivanje.

Gotove matične ćelije unose se u organizam na različite načine. Štoviše, uvođenje matičnih stanica naziva se transplantacija, koja se izvodi Različiti putevi zavisno od bolesti. Dakle, kod Alchajmerove bolesti, matične ćelije se transplantiraju cerebrospinalnu tečnost uz pomoć lumbalna punkcija. Kod bolesti unutrašnjih organa, stanice se presađuju na sljedeće glavne načine:

  • Intravenska primjena matičnih stanica opuštenih u sterilnom fiziološkom rastvoru;
  • Uvođenje matičnih stanica u žile zahvaćenog organa pomoću posebne opreme;
  • Unošenje matičnih ćelija direktno u zahvaćeni organ tokom operacije;
  • Uvođenje matičnih ćelija intramuskularno u neposrednu blizinu zahvaćenog organa;
  • Uvođenje matičnih ćelija subkutano ili intradermalno.
Najčešće se ćelije daju intravenozno. Ali u svakom slučaju, metodu bira doktor, na osnovu opšte stanje osobu i željeni efekat.

Ćelijska terapija (terapija matičnim ćelijama) u svim slučajevima dovodi do poboljšanja stanja osobe, djelimično vraća izgubljene funkcije, poboljšava kvalitet života, smanjuje brzinu progresije bolesti i komplikacija.

Međutim, treba imati na umu da liječenje matičnim stanicama nije lijek, neće moći potpuno izliječiti ili preokrenuti tradicionalna terapija. U sadašnjoj fazi razvoja nauke, matične ćelije se mogu koristiti samo kao dodatak tradicionalnoj terapiji. Jednog dana će se možda razviti samo tretmani matičnim ćelijama, ali danas je to san. Stoga, kada se odlučite za korištenje matičnih stanica, imajte na umu da je otkazivanje svih ostalih terapija za ozbiljno hronična bolest zabranjeno je. Transplantacija ćelija samo će poboljšati stanje i povećati efikasnost tradicionalne terapije.

Terapija matičnim ćelijama: glavni problemi - video

Matične ćelije: istorijat otkrića, vrste, uloga u organizmu, dobijanje i karakteristike lečenja - video

banka matičnih ćelija

Banka matičnih ćelija je specijalizovana laboratorija opremljena opremom za njihovu proizvodnju i dugotrajno skladištenje u tečnom azotu. U bankama matičnih ćelija možete pohraniti krv iz pupčane vrpce ili vlastite ćelije preostale od bilo kakve manipulacije. Svaka banka matičnih ćelija ima svoje cijene usluga koje mogu značajno varirati. Ipak, preporučljivo je izabrati takvu organizaciju ne prema cjenovniku, već prema profesionalnosti zaposlenih i stepenu opremljenosti.

Trenutno, skoro sve glavni gradovi U Rusiji postoje slične banke koje svoje usluge nude fizičkim i pravnim licima.

Prije upotrebe trebate se posavjetovati sa specijalistom.