Matične stanice (SC) su populacija stanica koje su izvorni prekursori svih ostalih. U formiranom organizmu mogu se diferencirati u bilo koju stanicu bilo kojeg organa; u embriju mogu formirati bilo koju od njegovih stanica.
Njihova svrha po prirodi je regeneracija tkiva i organa tijela u početku od rođenja uz razne ozljede. Oni jednostavno zamjenjuju oštećene stanice, obnavljaju ih i štite. Jednostavno rečeno, ovo su rezervni dijelovi za karoseriju.
Kako nastaju
Ogroman broj svih stanica odraslog organizma jednom počinje fuzijom muških i ženskih reproduktivnih stanica tijekom oplodnje jajne stanice. Ova fuzija se naziva zigota. Sve sljedeće milijarde stanica nastaju tijekom njegovog razvoja. Zigot sadrži cijeli genom buduće osobe i njen razvojni plan u budućnosti.
Kada se pojavi, zigot se počinje aktivno dijeliti. Prvo, u njemu se pojavljuju stanice posebne vrste: one su sposobne prenijeti samo genetskuinformacije sljedećim generacijama novih stanica. Ove populacije su poznate embrionalne matične stanice oko kojih vlada toliko uzbuđenja.
U fetusu, ESC, odnosno njihov genom, još uvijek su na nulti točki. Ali nakon uključivanja mehanizma specijalizacije, oni se mogu transformirati u bilo koje tražene stanice. Embrionalne matične stanice dobivaju se u ranoj fazi embrija u razvoju, koji se sada naziva blastocista, 4-5. dana života zigota, iz njegove unutarnje stanične mase.
Kako se embrij razvija, u igru stupaju mehanizmi specijalizacije, takozvani embrionalni induktori. Oni sami uključuju gene koji su potrebni u ovom trenutku, iz kojih nastaju različite obitelji SC-a i ocrtavaju se počeci budućih organa. Mitoza se nastavlja, potomci ovih stanica su već specijalizirani, što se zove komitacija.
U isto vrijeme, embrionalne matične stanice 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 skupine - embrionalne i somatske, dobivene iz odraslog organizma. Pitanje kako se dobivaju i koriste embrionalne matične stanice dobro je shvaćeno.
3 odabrani SC izvori:
- Vlastite matične stanice, ili autologne; najčešće postoje u koštanoj srži, ali mogudobiti iz kože, masnog tkiva, tkiva nekih organa, itd.
- SC iz posteljice, dobivena tijekom poroda iz krvi pupkovine.
- Fetalni SC dobiveni iz tkiva nakon pobačaja. Stoga se također razlikuju donorski (alogeni) i vlastiti (autologni) SC. Bez obzira na podrijetlo, imaju posebna svojstva koja znanstvenici i dalje istražuju. Na primjer, mogu ostati održivi i zadržati sva svoja svojstva desetljećima ako se pravilno skladište. To je važno kod prikupljanja SC iz posteljice pri rođenju, što se može smatrati oblikom zdravstvenog osiguranja i zaštite novorođenčeta u budućnosti. Ova osoba ih može koristiti kada se pojavi ozbiljna bolest. U Japanu, na primjer, postoji cijeli državni program koji osigurava da 100% stanovništva ima IPS banku stanica.
Primjeri upotrebe SC u medicini
Koraci transplantacije embrija:
- 1970 - Provedene su prve autologne transplantacije SC. Postoje dokazi da su u bivšem CCCP-u "cijepljenje mladih" davano ostarjelim članovima Politbiroa CPSU nekoliko puta godišnje.
- 1988 - SC-ovi su transplantirani u dječaka s 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 – Obavljene su 392 transplantacije vlastitih SC iz koštane srži.
- 1997 - Donatorski SC transplantirani su iz posteljice ruskom pacijentu s rakom.
- 1998 - SC su presađeni djevojčici s neuroblastomom (tumor mozga) - rezultat je pozitivan. Znanstvenici su također naučili kako uzgajati SC in vitro.
- 2000 - 1200 emitiranja.
- 2001 – otkrivena je sposobnost SC koštane srži odrasle osobe da se transformiraju u kardio- i miocite.
- 2003 – dobiveni su podaci o očuvanju svih bioloških svojstava SC u tekućem dušiku tijekom 15 godina.
- 2004 – Zbirke Svjetske banke SK već imaju 400.000 uzoraka.
ESC osnovna svojstva
Primjerima embrionalnih matičnih stanica mogu se smatrati bilo koje stanice primarnih slojeva u embriju: to su miociti, krvne stanice, živci, itd. Ljudske ESC su prvi izolirali američki znanstvenici James Thompson i 1998. godine. John Becker. A 1999. godine najpoznatiji znanstveni časopis Science prepoznao je ovo otkriće kao treće najvažnije nakon otkrića dvostruke spirale DNK i dekodiranja ljudskog genoma.
ESC-i imaju sposobnost stalnog obnavljanja, čak i ako nema poticaja za razlikovanje. Odnosno, vrlo su plastični i njihov razvojni potencijal nije ograničen. To ih čini tako popularnim u regenerativnoj medicini.
Takozvani faktori rasta mogu poslužiti kao poticaj za njihov razvoj u druge vrste stanica, oni su različiti za sve stanice.
Danas službena medicina zabranjuje embrionalne matične stanice za liječenje.
Što se danas koristi
Za liječenje se koriste samo vlastiti SC-ovi iz tkiva odraslog organizma, češćeSve su to stanice crvene koštane srži. Popis bolesti uključuje bolesti krvi (leukemija), imunološkog sustava, u budućnosti - onkološke patologije, Parkinsonova bolest, dijabetes tipa 1, multipla skleroza, infarkt miokarda, moždani udar, bolesti leđne moždine, sljepoća.
Glavni problem je uvijek bio i ostao kompatibilnost SC-a s tjelesnim stanicama kada se u njega unose, t.j. histokompatibilnost. Kada koristite izvorni SC, ovaj problem je puno lakše riješiti.
Stoga, na pitanje koje je matične stanice 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 znanstvenici nadaju da će od njih stvoriti potrebna tkiva i organe umjesto donorskih, prema indikacijama.
Početak povijesti
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 riječ samo o diobi stanica, inače bi koštana srž bila veća od same osobe. Zatim je nazvao ovog prethodnika svih elemenata krvnog stabla. Ime objašnjava bit fenomena: posebne stanice položene su u crvenu koštanu srž, čija je zadaća samo u mitozi. Istodobno se pojavljuju 2 nove stanice: jedna postaje krv, a druga ide u rezervu - razvija se i ponovno se dijeli, opet stanica ide u rezervu itd. s istim rezultatom.
Ove stanice koje se neprestano dijele čine deblo, iz njegagrančice se pomiču postrance – to su nova profesionalna krvna zrnca u nastajanju. Ovaj proces je kontinuiran i iznosi milijarde stanica svaki dan. Među njima su skupine svih krvnih elemenata - leukociti i eritrociti, limfociti itd.
Nakon toga, Maximov je govorio sa svojom teorijom na kongresu hematologa u Berlinu. To je bio početak povijesti razvoja SC-a. Stanična biologija postala je zasebna znanost tek krajem 20. stoljeća.
Šezdesetih godina prošlog stoljeća, SC se počeo koristiti u liječenju leukemije. Također su pronađeni u koži i masnom tkivu.
Prepoznatljive značajke SK
Obećavajuće ideje ne isključuju postojanje podvodnih grebena kada se provedu u praksi. Veliki je problem što im SC aktivnost omogućuje dijeljenje u neograničenim količinama, te ih je teško kontrolirati. Osim toga, obične stanice su ograničene u dijeljenju brojem ciklusa (Hayflickova granica). To je zbog strukture kromosoma.
Kada se dosegne granica, ćelija se više ne dijeli, što znači da se ne množi. Za stanice se ova granica razlikuje ovisno o njihovoj vrsti: za fibrozno tkivo je 50 podjela, za krv SC - 100.
Drugo, SC-ovi ne sazrijevaju svi u isto vrijeme, tako da svako tkivo ima različite SC-ove u različitim fazama sazrijevanja. Što je stanica normalnija, to manje ima svojstva preobuke u drugu stanicu. Drugim riječima, genom postavljen za sve stanice je sličan, ali način rada je drugačiji. Djelomično zreli SC koji, kada su stimulirani, mogu sazrijeti irazlikovati, ovo su eksplozije.
U CNS-u su to neuroblasti, u kosturu - osteoblasti, u koži - dermatoblasti itd. Poticaj sazrijevanja su vanjski ili unutarnji uzroci.
Nemaju sve stanice u tijelu ovu sposobnost, to ovisi o stupnju njihove diferencijacije. Visoko diferencirane stanice (kardiomiociti, neuroni) nikada ne mogu proizvesti svoju vrstu, zbog čega kažu da se živčane stanice ne obnavljaju. A slabo diferencirani su sposobni za mitozu, na primjer, krv, jetra, koštano tkivo.
Embrionalne matične (ES) stanice razlikuju se od ostalih SC-a po tome što za njih ne postoji Hayflickova granica. ESC se beskonačno dijele, t.j. oni su zapravo besmrtni (besmrtni). Ovo je njihova druga nekretnina. Ovo svojstvo ESC-a inspiriralo je znanstvenike, čini se, da se koriste u tijelu za sprječavanje starenja.
Pa zašto upotreba embrionalnih matičnih stanica nije krenula ovim putem i bila zamrznuta? Niti jedna stanica nije zajamčena 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 nositelji izvanzemaljskih genetskih informacija (strane DNK), pa i same mogu izazvati mutageni učinak. Zato korištenje njihovog SC-a postaje najoptimalnije i najsigurnije. No, javlja se još jedan problem. U odraslom organizmu postoji vrlo malo SC-a i teško ih je izdvojiti - 1 stanica na 100 tisuća. No, unatoč tim problemima, oni se ekstrahiraju i autologni SC-ovi se često koriste u liječenju KVB, endokrinopatija,žučne patologije, dermatoze, bolesti mišićno-koštanog sustava, gastrointestinalnog trakta, pluća.
Više o ESC podvodnim grebenima
Nakon primanja embrionalnih matičnih stanica, one se moraju usmjeriti u pravom smjeru, tj. upravljati njima. Da, praktički mogu rekreirati bilo koji organ. Ali problem odabira prave kombinacije induktora danas nije riješen.
Upotreba embrionalnih matičnih stanica u praksi je isprva bila sveprisutna, ali beskonačnost diobe takvih stanica čini ih nekontroliranim i čini ih povezanim s tumorskim stanicama (Konheimova teorija). Evo još jednog objašnjenja za ESC zamrzavanje.
Pomlađivanje uz 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 uopće. Zato je, kada su 1998. Amerikanci prvi put izolirali ESC-ove i potom ih klonirali, stanična biologija dobila je snažan poticaj u svom razvoju.
Postojala je nada za izlječenje onih bolesti koje su oduvijek smatrane neizlječivim. Druga linija je pomlađivanje embrionalnim matičnim stanicama injekcijom. No pomaka u tom smislu nije bilo, jer se još uvijek ne zna što točno SC rade nakon unošenja u novi organizam. Ili stimuliraju staru stanicu, ili je potpuno zamjenjuju - zauzimaju njezino mjesto i aktivno rade. Tek kada se utvrdi točan mehanizam ponašanja NC-a, moći će se govoriti o proboju. Danas je potrebna velika pažnja u odabiru takve metode liječenja.
ESC i pomlađivanje u Rusiji
U Rusiji ograničenja za korištenje ESC-a još nisu uvedena. Ovdje terapiju embrionalnim matičnim stanicama za pomlađivanje ne provode ozbiljni istraživački instituti, već samo obični kozmetički saloni.
I još nešto: ako se na Zapadu testiranje djelovanja ESC-a provodi u laboratorijima na pokusnim životinjama, onda se u Rusiji nove tehnologije testiraju na ljudima u istim domaćim kozmetičkim salonima. Knjižice sa svakojakim obećanjima mora vječne mladosti. Računica je točna: za one koji imaju puno novca i mogućnosti, počinje se činiti da ništa nije nemoguće.
Liječenje embrionalnim matičnim stanicama u obliku minimalnog tijeka pomlađivanja je samo 4 injekcije i procjenjuje se na 15 tisuća eura. I unatoč shvaćanju da ne treba slijepo vjerovati tehnologijama koje nisu znanstveno potvrđene, mnoge javne osobe nadmašuju želju da izgledaju mlađe i privlačnije, osoba počinje trčati ispred lokomotive. Štoviše, pred očima onih kojima je to pomoglo. Ima takvih sretnika - Buynov, Leshchenko, Rotaru.
Ali ima mnogo više nesretnika: Dmitrij Hvorostovski, Zhanna Friske, Alexander Abdulov, Oleg Yankovsky, Valentina Tolkunova, Anna Samokhina, Natalya Gundareva, Lyubov Polishchuk, Viktor Janukovič - popis se nastavlja. To su žrtve stanične terapije. Ono što je svima njima postalo zajedničko bilo je to da su nedugo prije pogoršanja stanja izgledali kao da su cvjetali i postajali mlađi, a zatim brzo umrli. Zašto se to događa, nitko ne može odgovoriti. Da, kodKada ESC uđu u tijelo koje stari, potiče stanice na aktivnu diobu, čini se da osoba postaje mlađa. Ali to je uvijek stres za stariji organizam i može se razviti bilo koja patologija. Stoga niti jedna klinika ne može dati nikakva jamstva o posljedicama takvog pomlađivanja.
