Что таке власні стовбурні клітини

Что таке власні стовбурні клітини

Л.И. Корочкин, доктора медичних наук, член-кореспондент РАН.

Понятие «власні стовбурні клітини» вперше з’явилося Росії на початку уже минулого століття. Тоді великий російський гістолог А. А. Максимов, вивчаючи процес кровотворення, прийшов дійти висновку про наявності. Що таке за клітини, і які мають відмітні властивості?

Стволовые клітини можуть надавати початок будь-яким клітинам організму — і шкірним, і нервовим, і клітинам крові. Спочатку вважали, що з дорослому організмі таких клітин немає і існують тільки у самому ранньому періоді ембріонального розвитку. Однак у роки А. Я. Фриденштейн з співавторами виявили власні стовбурні клітини в мезенхиме (строме) «дорослого» кісткового мозку, в; подальшому їх почали називати стромальными клітинами.

Тогда ж з’явилися роботи, доводять наявність стовбурових ембріональних клітин практично переважають у всіх органах дорослих тварин і людини. У зв’язку з цим прийнято розділяти власні стовбурні клітини на ембріональні власні стовбурні клітини (виділяють з ембріонів на стадії бластоцисты — дуже ранній стадії розвитку, коли ще немає тканин, ні закладок органів) і регіональні власні стовбурні клітини (виділяють з органів дорослих особин або з органів ембріонів пізніших стадій), що зберігають властивості ембріональних клітин, про що свідчать знайдені у них ембріональні білкові маркери (мал.1).

Стволовые клітини можна виділяти і ростити у культурі тканини. У цьому утворюються кулясті клітинні ассоциаты: скупчення ембріональних клітин називають эмбриоидными тілами, а нейральних — нейросферами.

.

Рис. 1. Острівці клітин, зберіг ембріональні білки (світлі клітини, виявлені з допомогою иммунофлюоресцентной техніки), у печінці дорослої миші. Препарат отримано в 1971 р. до лабораторій Л. И. Корочкина в Новосибірському інституті цитології і генетики ЗІ АН СССР.

Способность давати безліч різноманітних клітинних типів (плюрипотентность) робить власні стовбурні клітини найважливішим відбудовним резервом в організмі, який використовується для заміщення дефектів, що виникають у силу тих чи інших обставин.

Особое подив біологів викликало присутність стовбурних клітин у центральної нервової системі. Як відомо, самі нервові клітини втрачають спроможність до розмноженню вже в ранній стадії нейральной диференціювання (стадії нейробласта). А власні стовбурні клітини у відповідь різні поразки нервової тканини починають ділитися із наступною дифференцировкой в нервові і глиальные клітини. Ізольовані нейтральні стовбурові клітини можуть перетворюватися й інші похідні.

Обнаружить власні стовбурні клітини можна з допомогою спеціальних методів. Річ у тім, що у «нативных» стовбурових клітках і їх похідних синтезуються специфічні білки, які виявляються з допомогою імуногістохімічної техніки. Кожна білок отримують антитіла, які мітять флюоресцирующим барвником. Такий реагент виявляє білки, наявні у стовбурових клітинах різних стадіях розвитку. Так, нейтральні стовбурові клітини містять білок нестин (мал.2). Коли вона вступає на шлях спеціалізації, у яких з’являється новий білок — виментин. Якщо клітини розвиваються в нейральном напрямі, то синтезуються відповідні маркирующие білки — нейрофиламентные, b3-тубулин, энолаза та інших. Коли клітини спеціалізуються як допоміжні, глиальные, з’являються інші маркери, наприклад глиальный фибриллярный кислий білок, білок S-100 та інших.

.

Рис. 2. Культура стромальных стовбурових ембріональних клітин людини.

Зеленым флюоресцирует цитоплазма, що містить нестин, синім — ядерний материал.

Модель для аналізу ролі генів у дифференцировке

Способность будь-яких стовбурових ембріональних клітин давати різні клітинні типи зробила їх дуже зручною системою вивчення молекулярно-генетичних подій, зумовлюючих специфічну диференціювання клітин. Справді, ізолювавши стовбурні клітини в чистому вигляді, потім аналізувати функції генів, відповідальних за послідовні етапи диференціювання.

Оказалось, зокрема, що час послідовного включення генів, контролюючих розвиток, збігається й у постимплантационных зародышах, й у культурі эмбриоидных тіл. Отже, власні стовбурні клітини — дійсно гарна експериментальна модель з вивчення молекулярних механізмів клітинної спеціалізації.

Анализ культур стовбурових ембріональних клітин з допомогою молекулярно-генетичного микроэррэй-метода (microarray), оцінює кількість функціонально активних генів, показав, що у одному клоні мезенхимных стовбурових ембріональних клітин синтезується по крайнього заходу 1200 матричних РНК (мРНК). У різних стовбурових клітинах присутній подібний набір заздалегідь синтезованих мРНК (копій багатьох генів), але є договір специфічні РНК. У цьому вдалося, що у стромальных стовбурових клітинах дорослої гематогенной (кровеобразующей) тканини міститься практично весь набір мРНК, що функціонують в зародкових аркушах і стадії органогенезу. Ідентифіковані також мРНК ключових генів, регулюючих дозрівання клітин всіх зародкових листків: мезенхимального і мезодермального походження, і навіть энтоі эктодермы. Більшість мРНК регуляторних генів присутній вже у яйцеклітині і зародкових клітинах.

Следовательно, в стовбурових клітинах проявляється загальний принцип онтогенезу — робота генів з «випередженням», тобто. синтез тих мРНК, що істотно більш пізніх стадіях розвитку.

Гены-господа, проблема диференціювання і стовбурні клітини

Многочисленные дані, отримані під час вивчення стовбурових ембріональних клітин, дозволили уточнити організацію відповідних генних мереж (за умов цілісного організму це іноді не так просто). Зокрема, можна виявити шляху взаємодії так званих генов-господ і генов-рабов. Панами називають ключові гени, від яких залежить специфіка розвитку даної рядна або органу, рабами — каскади структурних генів (запущені генами-господами), які забезпечують синтез тканеспецифических білків і формування тієї чи іншої органу чи тканини.

Использование стовбурних клітин у біології розвитку дозволило підтвердити існування генов-господ, запускающих каскади генів, від яких спеціалізація цілих органів, зародкових листків і окремих типів клітин. Ця універсальна закономірність властива всім тваринам. То в дрозофіли є ген eyeless (безглазости), який обумовлює розвиток очі. Якщо його змусити працювати у незвичному місці, то очі можуть з’явитися на черево, на лапках, на крилі і у будь-якому іншому місці (рис.3). Схожий ген Pax6 є й в ссавців. Запроваджений геном дрозофіли, він надає той ефект, як і власний ген хазяїна. Усе свідчить універсальність ефекту генов-господ.

.

Рис. 3. Розвиток очі в незвичайних місцях на тілі дрозофіли: а, б — на лапці, в, р — на антенне.

Ген pdf-1 виконує роль триггера, що запускає розвиток підшлункової залози; ген НОХ-11 відпо-відає розвиток селезінки, ген Crypto — за розвиток серця, мутації гена НОХD13 призводять до полидактилии верхніх і нижніх кінцівок в людини. Відомі гены-господа і окремих зародкових листків. Так, мутація гена casanova блокує розвиток усієї энтодермы, а генів Brachiury і zeta-globin — мезодермы.

Наконец, за сигналом відповідних генов-господ формуються спеціалізовані тканини і типи клітин. Наприклад, ген Wn17 ініціює дозрівання альвеолярного епітелію. У нашої лабораторії що з лабораторією В. Тарабыкина (університет Геттінгена) відкрито нову група нейрогенов, необхідні освіти нейронів п’ятого-шостого верств кори мозку.

Возможно, певну регулюючу роль дифференцировке стовбурових ембріональних клітин грають короткі повторювані послідовності, мікрочи минисателлитные. Так, О. В. Подгорная (Санкт-Петербург) виявила наявність білків, специфічне зв’язування яких з тандемными повторами визначає особливості тривимірної організації хроматина. Як відомо, від цього організації залежить специфіка роботи генів. Отже, стан системи повторюваних послідовностей (їх недорепликация, диминуция чи гиперрепликация) може важливої ролі в дифференцировке стовбурових ембріональних клітин.

Сегодня очевидно, що індивідуальне розвиток регулюється ієрархічно організованою системою генних ансамблів (мереж). Зрозуміти особливості такий регуляції допомагають власні стовбурні клітини. У зв’язку з цим великий інтерес представляє реконструкція органних структур in vitro з урахуванням стовбурових ембріональних клітин. Так, М. Томоока з співавторами одержали з стовбурових нервових клітин структури, подібні нервової трубці; подібні досліди з диссоциированными клітинами гіпокампа поставив в Інституті мозку РАМН И. В. Викторов. Робляться також намагання вирощувати клітини у спеціальних колонках щоб одержати органоподобных структур і використання у клініці. Такі дослідження дуже перспективні й у рішення фундаментальних завдань, й у практичного використання їх у генної і клітинної терапії.

Стволовые і камбиальные клітини

Давно відомо, тобто майже кожна тканину на організмі має запас про камбіальних клітин, які поповнюють її клітинний склад, постійно тающий від функціональних перевантажень чи хвороб. За таких пильній увазі до стовбурним клітинам не дивно, що камбиальные клітини забуті. Про неї взагалі якось стали забувати. Проте камбиальные клітини — безпосередній учасник відбудовних процесів в тканинах. Наочний приклад того — клітини паросткового шару шкіри, поповнюють постійно споживаний запас зрілих, не делящихся клітин шкірного покриву. Понад те, до відкриття стовбурових ембріональних клітин мова йшла тільки про такий спосіб репарації. У нервової тканини камбіальних клітин, здатних розмножуватися, немає (про глии мова не йде). Але туди зберігається резерв молодих клітин — нейробластів, які завдяки їхній дифференцировке заповнюють різні дефекти, зберігаючи цим функціональну дієздатність відповідного відділу мозку чи периферичної нервової системи.

Каковы ж взаємовідносини стовбурових і камбіальних клітин? Чи можливі їх взаємоперетворення, чи може регіональна стволовая чи прогениторная клітина (клетка-предшественник) дати початок камбиальной і навпаки, відбувається цей процес у організмі, яке її значення для нормального течії відбудовних процесів і який (коли він існує) його молекулярно-генетичний механізм? Розв’язання всіх цих питань має важливе як фундаментальне, а й практичного значення. Вивчення стовбурних клітин у різних експериментальних умовах, безперечно, допоможе знайти відповіді й дозволить явити у новому світлі тонкі механізми відбудовних процесів, що протікають в організмі. Такі роботи вже розпочато, зокрема стовбурових клітинах эпителиального покриву шкіри. Результати суперечливі й прокурори дають привид дискусій.

При цьому слід враховувати, що у саму початкову фазу диференціювання з різною ступенем ефективності включається кілька програм, і щаслива доля клітин ще однозначно не вирішена. Наприклад, в нейробласте, дифференцирующемся в катехоламинэргическом напрямі, синтезуються як мРНК для компонентів катехоламинэргической системи, а й мРНК для компонентів холинэргической системи. Якщо нагальні моменти розвитку змінити катехоламинэргическую мішень, иннервируемую даної клітиною, на холинэргическую, то раніше інтенсивніший синтез «катехоламинэргических» РНК почне гальмуватися і візьме гору синтез «холинэргических» РНК. Через війну станеться хіба що перепрограмування клітини нового шлях розвитку.

Стволовые клітини, які в шиповатом шарі епідермісу шкіри, чиї клітини не діляться і активна спеціалізуються, таки може бути «мігрантами» з вогнища стовбурових ембріональних клітин. Мені випадало зустріти такі клітини в дифференцирующейся автономної нервовій системі ембріонів людини. Інакше кажучи, ситуація з «перетвореннями» стовбурових ембріональних клітин та його взаємовідносинами з камбиальными клітинами не така проста, як може видатися здавалося б.

Изменились уявлення про клітинної дифференцировке з відкриттям стовбурових ембріональних клітин?

Вопреки утвердженню деякими авторами — ми маємо. По-перше, диференціювання будь-яких стовбурових ембріональних клітин іде за рахунок законам, сформульованим для клітинної диференціювання взагалі. У цьому полягає цінність стовбурових ембріональних клітин як модельної системи. По-друге, клітини, зокрема і стовбурні, почавши диференціювання, втрачають здатність до поділу, по крайнього заходу на кінцевих стадіях. І, нарешті, вивчення поведінки стовбурових ембріональних клітин не похитнуло поглядів на стабільності й необоротності клітинної диференціювання: з фиброцита, плазматичної або з париетальной клітини шлунка будь-коли вийде нейрон, та якщо з нейрона не виникне шкірна клітина. Теза, що стволовая клітина здатна до різноманітних трансформаціям, неможливо порушує цього правила, а лише демонструє мультипотентность, властиву раннім ембріональним клітинам. На стадії термінальній диференціювання клітина знаходить стабільне стан і втрачає здатність до поділу різного роду перетворенням.

Что ж нового дало відкриття стовбурових ембріональних клітин в дорослому організмі? Вона змінила наші уявлення про організацію тканин та про механізми які протікають у яких відбудовних процесів. Було зроблено новий термін і дуже важливий висновок: ембріональні клітини з великим потенціалом до розвитку зберігаються в дорослому організмі. Понад те, вони є найважливіше ланка у ланцюзі репаративных процесів, про що раніше не підозрювали. Так, описуючи у роки ембріональні клітини у печінці дорослої миші (у книзі «Взаємодія генів у розвитку». М., 1977), я — не припускав, що вони мають таким високим потенціалом до розвитку і беруть активну що у репарації.

Открытие стовбурових ембріональних клітин призвело до необхідність заміни що існувала досі схеми репаративных процесів в тканинах:

на нову схему, яка відображатиме існування стовбурових ембріональних клітин в дорослому організмі:

.

.

В ході клітинного розподілу зі стовбурних клітин виникають материнська і дочірня клітини. Материнські йдуть на самоподдержания популяції, а дочірні або «виходять» в камбиальную клітину, або у диференціювання. Стволовая клітина зберігає властивості ранніх ембріональних клітин — плюрипотентность, а камбиальная це втрачає і робить лише регіональні структури.

Таким чином, до вивчення відбудовних процесів зроблено великий крок уперед. Але доведеться ще багато зробити, щоб пізнати тонкі механізми поведінки стовбурових ембріональних клітин і знайти можливість вільно використовувати ці знання на клінічної практиці.

Ситуация у разі непроста. Вона ускладнює і присутністю маркерів, які специфічно «мітять» стовбурні клітини та їх похідні. Зокрема, в базальном, ростовим шарі епітелію шкіри є стовбурових ембріональних клітин 10%, а білок b1-интегрин, специфічний маркер цих клітин, міститься у 40% клітин цього шару. У зв’язку з цим повідомлення про взаимопревращениях і трансформаціях шкірних (так та інших теж!) стовбурових ембріональних клітин потребуватимуть серйозної експериментальної перевірки.

Трансдетерминация і трансдифференцировка

В через відкликання надзвичайно широким потенціалом стовбурових ембріональних клітин виникає плутанина з поняттями трансдетерминации і трансдифференцировки. Через війну прийняті гістології і ембріології термінологічні правила розмиваються і виникає підґрунтя безплідних дискусій ще й спекуляцій.

Действительно, якщо трансформацію стовбурних клітин у різних напрямках позначити як трансдифференцировку (і деякі автори дозволяють таку вільність), будуть необгрунтовано зруйновані ставлення до стабільності й необоротності диференціювання, що веде до неуявної плутанини. Насправді немає жодних підстав заперечувати існуючі погляди. Очевидно, що клітина, втративши здатність до поділу і увійшовши визначений шлях розвитку (наприклад, нейробласта), неспроможне дати початок іншим похідним. Домогтися репрограммирования ядра не так просто. Навіть деякі його пересадка до іншої цитоплазму (зокрема, і при отриманні гетерокарионов чи дослідах з пересадкою ядер), і те який завжди успішна.

Зарегистрированные випадки трансформації стовбурових ембріональних клітин ставляться до іншого події — трансдетерминации. Процес давно відомий у експериментальної ембріології завдяки роботам видатного швейцарського эмбриолога і генетика Ернста Хадорна. Описане у низці робіт «перетворення» глиальной клітини в нейрон пояснюється, певне, гетерогенністю популяції глиоцитов, тобто. окремі можуть зберігати властивості камбиальности, а деколи і «стволовости». У разі виявлений феномен подиву бракує. Наприклад, показано, що різні клітини так званої радіальної глии, а її ранніх етапах онтогенезу служить субстратом для міграції дифференцирующихся нервових клітин, стають нейронами. Але потім з’ясувалося, що у насправді популяція клітин радіальної глии гетерогенна: частина клітин містить нейральні маркери (вони згодом стають нервовими), а частина — глиальные (такі й стають глиальными). Інакше кажучи, як і раніше, що це клітини радіальної глии спочатку виконують те ж тимчасову функцію, вони вже детерминированы до розвитку різних напрямах. Отже, виявлений феномен їх трансформації — не трансдифференцировка, а трансдетерминация.

Как власні стовбурні клітини підтримують свою «молодість»

Одна з найважливіших общебиологических проблем, вирішити яку допоможуть стовбурні клітини, — генетичний механізм підтримки детермінованого стану під час розподілу клітин та виходу в диференціювання. Всерйоз її поставив ще Э. Хадорн в 50-ті роки уже минулого століття, але досі вона вирішена. Нещодавно вдалося пролити певне світло на молекулярно-генетические події під час переходу клітини з детермінованого стану в диференціювання. Наша співвітчизниця Наталя Тулина, яка у США, помітила, що з такого переходу дуже важливо взаємини стовбурових ембріональних клітин з клетками-«нишами», до яких «прилежат». Так було в сім'яниках дрозофіли соматичні клітини «хабу», формують нішу стовбурових ембріональних клітин, містять білок UPD, який, своєю чергою, активує так званий сигнальний каскад Jak-STAT. Посилений синтез UPD у клітинах апикального району сім'яників призводить до зростання і репродуктивних, і стовбурових клітин семенника. Задля підтримки обох типів клітин необхідна компонентів Jak-STAT сигнального каскаду, киназы НІР і транскрипционного активатора STAT92E. Активацію відновлення всього комплексу білків запускає UPD, який клетки-«ниши» передають стовбурним клітинам. Розрив зв’язок між ними обумовлює початок диференціювання стовбурових ембріональних клітин (рис.4). Наскільки універсальний цей механізм, доведеться ще з’ясувати.

.

Рис. 4. Схема підтримки «стволовости» клітин на сім'яниках дрозофіли за даними Наталі Тулиной.

1, 2 і трьох — стадії взаємодії з комплексом мембранних білків,.

4 — активація сигнального білка STAT,.

5 — активація генів стовбурової клітини.

Проблемы генної і серпоподібною клітинною терапії

Плюриі мультипотентность стовбурових ембріональних клітин зробила їх ідеальним матеріалом для трансплантационных методів клітинної та генної терапії. Поруч із регіональними стовбуровими клітинами, які за ушкодженні тканин відповідного органу мігрують до зони ушкодження, діляться і диференціюються, створюючи тут нову тканину, є і «центральний склад запчастин» — стромальные клітини кісткового мозку. Ці клітини універсальні. Вони, певне, надходять із кровотоком в ушкоджений орган чи тканину й там під впливом різних сигнальних речовин продукують замість загиблих потрібні клітини (хоча отримані численні дані що така нерідко критикуються і вимагають додаткової перевірки).

В частковості, встановлено, що ін'єкція експериментальним тваринам стромальных клітин кісткового мозку до зони ушкодження серцевого м’яза усуває явища постинфарктной серцевої недостатності. А стромальные клітини, запроваджені свиням з експериментальним інфарктом, вже вісім тижнів повністю перероджуються у клітини серцевого м’яза, відновлюючи її функцію. Результати такого лікування інфаркту вражаючі. За даними Американського кардіологічного суспільства, за 2000 р. у пацюків з штучно викликаним інфарктом 90% стромальных клітин кісткового мозку, уведених у область серця, трансформувалися у клітини серцевого м’яза.

Японские біологи в лабораторних умовах отримали клітини серцевого м’яза з стромальных клітин кісткового мозку мишей. У культуру стромальных клітин додавали 5-азацитидин, і вони починали перетворюватися на клітини серцевого м’яза. Така клітинна терапія дуже перспективна на відновлення серцевого м’яза після інфаркту, бо неї використовуються власні стромальные клітини. Не відкидаються, та, крім того, під час введення дорослих стовбурових ембріональних клітин виключена ймовірність їх злоякісного переродження.

Широко застосовується терапія стромальными клітинами в ортопедії. Це з існуванням особливих білків, про ВМР (кісткові морфогенетические білки), які індукують диференціювання стромальных клітин на остеобласти (клітини кістковій тканині). Клінічні випробування, у цьому напрямі дали багатообіцяючі результати. Наприклад, США 91-летней пацієнтці з незаживающим протягом 13 років переломом вживили спеціальну коллагеновую платівку з нанесеними її у ВМР. Вступники до зони перелому стромальные клітини «притягалися» до платівці і під впливом ВМР перетворювалися на остеобласти. Через що вісім місяців після установки такий платівки зламана кістку в хворої на відновилася. Нині у США випробовуються і незабаром почнуть застосовуватися у клініці спеціальні пористі губки, наповнені це й стромальными клітинами і потрібними индукторами, напрямними розвиток клітин по необхідному шляху.

Большое значення надають стовбурним клітинам (зокрема, стромальным) під час лікування різних нейродегенеративних і неврологічних захворювань — паркінсонізму, хвороби Альцгеймера, хореї Гентингтона, мозжечковых атаксий, розсіяного склерозу та інших. Група неврологів з Американського національного інституту неврологічних захворювань, і Стенфордського університету виявила, що стромальные стовбурні клітини кісткового мозку можуть диференціюватися в нейральном напрямі. Отже, мозок людини, можна використовувати як джерело стовбурових ембріональних клітин на відновлення ушкоджених тканин в головному мозку. У цьому, певне, може бути як заместительный, а й трофічний ефект трансплантату (це припущення грунтується у тому, що позитивне дію трансплантату проявляється два тижні, а ефект заміщення можливий тільки через три місяці). Отже, пацієнт може бути власним донором, що відверне реакцію імунологічної несумісності тканин.

Группа американських вчених під керівництвом Е. Мизей показала, що власні стовбурні клітини, куди та їхні ні імплантували, здатні досягати ушкодженого місця, в частковості мозку, забезпечуватиме там відбудовні процеси. Так, після внутрішньовенного запровадження дорослим мишам стромальных стовбурових ембріональних клітин у багатьох областях мозку (включаючи неокортекс, гіпокамп, таламус, стовбур мозку і мозок) знайшли різні нейральні похідні. Втім, літературні дані в цьому плані дуже суперечливі. Але якщо до культури стромальных стовбурових ембріональних клітин додати ретиноевую кислоту, у яких виявляються нейральні маркери (див. мал.5). Такі клітинні культури харківські хірурги небезуспішно застосовували на лікування хвороби Паркінсона, вводячи в область смугастого тіла (див. мал.6).

.

Рис. 5. Диференціювання нервноклеточных елементів у культурі стромальных стовбурових клітин людини під впливом ретиноевой кислоти: а — вихідна культура, б — забарвлення на нейрофиламенты, в, р — забарвлення на b3-тубулин.

.

.

Рис. 6. Иммунофлюоресцентная забарвлення на нейроспецифические маркери клітин, дифференцирующихся в нейральном напрямі, у культурі стромальных стовбурових клітин кісткового мозку людини. Такі клітини використовували харківські хірурги на лікування хвороби Паркінсона.

Весьма перспективні також намагання використовувати власні стовбурні клітини пуповини і плаценти в клініці. Взагалі успішної пересадки стовбурових ембріональних клітин, незалежно від області застосування, дуже важливо навчитися зберігати їх життєздатність. Її можна підвищити, тоді як геном пересаживаемых нейронів вводити гени ростових нейротрофічних чинників, які є захистом від апоптозу. Такі спроби досліджують різних лабораторіях навіть Європи.

Больших б у вивченні і практичному використанні стовбурових ембріональних клітин домоглися й вітчизняні дослідники. Фахівці Інституту акушерства, гінекології і перінатології РАМН виділили регіональні нейтральні стовбурові клітини, і вперше здобули їхні докладну иммуногистохимическую характеристику, зокрема на проточному флюориметре. Досліди з пересадкою стовбурових нейральних клітин людини у мозок пацюків показано їх приживляемость, міграція досить великі відстані (кілька міліметрів) та здатність до дифференцировке, що у значною мірою визначалася микроокружением трансплантату. Наприклад, при пересадці нейральних клітин людини у область мозочка пацюки, де є клітини Пуркинье, вони розвиваються у бік саме цього клітин. Про цьому свідчить синтез у яких білка калбиндина, специфічного продукту клітин Пуркинье.

Отечественные біологи (Інститут біології гена РАН, Харківський інститут кріобіології і фірма «Віола») вперше розробили оригінальну методику індукції у культурі: стромальные власні стовбурні клітини диференціювалися у бік клітин, схожих на клітини острівців Лангерганса, містять інсулін. Наявність цього білка у яких визначали з допомогою сучасних методів молекулярної біології і цитології. Найцікавіше, що у культурі ці клітини формують структури, схожі на острівці Лангерганса. Ймовірно, що у далеку перспективу вони почнуть незамінні на лікування діабету.

Интересную спільну роботу провели співробітники трьох академічних наукових закладів — Інституту біології гена, Інституту біології розвитку та Інституту молекулярної біології. При пересадці шматочків ембріональної нервової тканини дрозофіли у головний мозок пацюки помітили, навколо трансплантату не формується рубцовая тканину. Залишалося з’ясувати, рахунок чого це відбувається. З допомогою досить тонких експериментів встановили, що освіті рубця перешкоджають білки теплового шоку, які синтезуються у клітинах дрозофіли за нормальної температури тіла ссавців. Отже, додавання ксенотрансплантата (тканини дрозофіли) до ембріональної нервової тканини пацюки рятує аллотрансплантат від навали рубцевої тканини (див. мал.7). Так з’явилася можливість вільно використовувати білки теплового шоку в клітинної та генної терапії різноманітних захворювань.

.

Рис. 7. Трансплантація клітин дрозофіли у головний мозок пацюки (ксенотрансплантація). а, б — мічені клітини дрозофіли (стрілки) у мозку пацюки; в — аллотрансплантат ембріональної нервової тканини пацюки разом із ксенотрансплантатом (стрілка); р — стимуляція зростання кровоносних судин ксенотрансплантатом; буд — рубцовая тканину (стрілка) за українсько-словацьким кордоном аллотрансплантат/ткань хазяїна; е — додавання ксенотрансплантата до аллотрансплантату блокує освіту рубця.

Подобные дослідження дозволять створювати генно-інженерні конструкції для трансформації стовбурових ембріональних клітин, виділені на пересадки. Ці структури допоможуть кращому приживлению трансплантату, підвищать його життєздатність і спеціалізацію складових його клітин.

Необходимо порівняти і уважно проаналізувати результати трансплантації стовбурових клітин на вигляді суцільних чи диссоциированных на клітини нейросфер розробити і відповідний протокол для клінічного використання.

Впрочем, мушу сказати у тому, що з досить авторитетних лабораторій лунають дуже скептичні відгуки таких праці та попередження необхідності обережно інтерпретувати отримані дані. Наводяться факти, що свідчать, що власні стовбурні клітини не диференціюються після їх трансплантації, а зливаються зі спеціалізованими клітинами хазяїна, створюючи видимість власної диференціювання. Деякі автори вважають, що стромальные клітини кісткового мозку здатні перетворюватися лише у клітини хряща і кістки, а за її ін'єкції реципієнту осідати там, звідки «прийшли», тобто. в кістковому мозку, у зв’язку з ніж перспективи їх використання їх у клітинної терапії ставляться під. Вочевидь, необхідні додаткові серйозні дослідження для відповіді ці запитання і висунуті заперечення.

Список литературы

1. Корочкин Л. И. Біологія індивідуального розвитку. М., 2002.

2. Рєпін В.С., Ржанинова А. А., Шаменков Д. А. Ембріональні власні стовбурні клітини: фундаментальна біологія і медицина. М., 2002.

3. Рєпін В.С., Сухих Г. Т. Медична клітинна біологія. М., 1998.

4. Онтогенез. 2003. Т.34. № 3. Випуск присвячений проблемі стовбурових ембріональних клітин.