История открытия стволовых клеток. Открытие стволовых клеток

1999 Открытие стволовых клеток. 100 великих событий ХХ века

1999

Открытие стволовых клеток

Технологии, основанные на использовании так называемых стволовых клеток, привлекают огромное внимание во всем мире. Но в массовом сознании использование стволовых клеток ассоциируется с клонированием и выращиванием человеческих эмбрионов «на запчасти».

«Ни одна область биологии при своем рождении не была окружена такой сетью предубеждений, враждебности и кривотолков, как стволовые клетки», – считает член-корреспондент РАМН, специалист в области медицинской клеточной биологии В.С. Репин. Хотя термин «стволовая клетка» был введен в биологию еще в 1908 г., статус большой науки эта область клеточной биологии получила в последнее десятилетие ХХ века.

В 1999 г. журнал «Science» признал открытие стволовых клеток третьим по значимости событием в биологии после расшифровки двойной спирали ДНК и программы «Геном человека».

Один из первооткрывателей структуры ДНК, Джеймс Уотсон, комментируя открытие стволовых клеток, отметил, что устройство стволовой клетки уникально, поскольку под влиянием внешних инструкций она может превратиться в зародыш либо в линию специализированных соматических клеток.

Взрослая стволовая клетка, полученная из костного мозга человека

Действительно, стволовые клетки – прародительницы всех без исключения типов клеток в организме. Они способны к самообновлению и, что самое главное, в процессе деления образуют специализированные клетки различных тканей. Таким образом, все клетки нашего организма возникают из стволовых клеток.

Стволовые клетки обновляют и замещают клетки, утраченные в результате каких-либо повреждений во всех органах и тканях. Они призваны восстанавливать и регенерировать организм человека с момента его рождения.

Потенциал стволовых клеток только начинает использоваться наукой. Ученые надеются в ближайшем будущем создавать из них ткани и целые органы, необходимые больным для трансплантации взамен донорских органов. Их преимущество в том, что их можно вырастить из клеток самого пациента, и они не будут вызывать отторжения.

Потребности медицины в таком материале практически неограниченны. Только 10–20 процентов людей вылечиваются благодаря удачной пересадке органа. 70–80 процентов пациентов погибают без лечения на этапе ожидания операции.

Таким образом, стволовые клетки в каком-то смысле действительно могут стать «запчастями» для нашего организма. Но для этого вовсе не обязательно выращивать искусственные эмбрионы – стволовые клетки содержатся в организме любого взрослого человека.

По своему происхождению стволовые клетки разделяют на эмбриональные, фетальные, стволовые клетки пуповинной крови и стволовые клетки взрослого человека.

Источником эмбриональных стволовых клеток является бластоциста – зародыш, который формируется к пятому дню после оплодотворения. Эти стволовые клетки способны дифференцироваться абсолютно во все типы клеток взрослого организма. Но у этого источника стволовых клеток есть недостатки. Во-первых, эти клетки способны спонтанно перерождаться в раковые клетки. Во-вторых, в мире пока не выделена безопасная линия истинно эмбриональных стволовых клеток, годных для клинического применения.

Фетальные стволовые клетки получают из абортивного материала на 9—12 неделе беременности. Помимо этических и юридических трений, использование непроверенного абортивного материала чревато осложнениями, такими, как заражение пациента вирусом герпеса, вирусными гепатитами и даже СПИДом. Если же проводить диагностику материала на вирусы, увеличивается себестоимость метода, что в конечном итоге приводит к увеличению стоимости самого лечения, которое в определенных случаях может быть весьма эффективным.

Источником стволовых клеток является также плацентарно-пуповинная кровь, собранная после рождения ребенка. Эта кровь очень богата стволовыми клетками. Взяв эту кровь и поместив в криобанк стволовых клеток, в дальнейшем можно использовать ее для восстановления практически любых тканей и органов, а также для лечения любых заболеваний, в том числе и онкологических. Однако количество стволовых клеток в пуповинной крови недостаточно велико, и эффективное их применение возможно только однократно для самого ребенка до 10 лет.

Самым доступным источником стволовых клеток является костный мозг человека, так как концентрация стволовых клеток в нем максимальная. В костном мозге выделяют сразу два вида стволовых клеток: первый – это гематопоэтические (кроветворные) стволовые клетки, из которых формируются абсолютно все клетки крови, второй – это мезенхимальные стволовые клетки, которые регенерируют практически все органы и ткани.

Если у человека есть свои стволовые клетки, то почему органы сами не регенерируются после повреждения?

Причина в том, что в процессе взросления человека наблюдается катастрофическое снижение количества стволовых клеток: при рождении 1 стволовая клетка встречается на 10 тысяч, к 20–25 годам – 1 на 100 тысяч. К 50?летнему возрасту в организме уже остается всего 1 стволовая клетка на 500 тысяч, причем именно в этом возрасте, как правило, уже появляются такие болезни, как атеросклероз, стенокардия, гипертония и т. д.

Истощение запаса стволовых клеток вследствие старения или тяжелых заболеваний, а также нарушение механизма их выброса в кровь лишает организм возможностей эффективной регенерации, в результате чего жизнедеятельность тех или иных органов истощается.

Увеличение количества стволовых клеток в организме приводит к интенсивной регенерации и восстановлению поврежденных тканей и больных органов за счет образования молодых, здоровых клеток на месте утраченных. Современная медицина уже обладает такой технологией – она называется клеточной терапией.

Что же такое клеточная терапия?

Организм человека развивается до 25 лет, после чего начинается процесс старения, когда с каждым днем человек замечает за собой не самые приятные изменения своего тела. Возрастные изменения кожи, изменения в деятельности эндокринных и половых желез, мышечных тканей, иммунной и нервной систем также связаны с истощением запаса стволовых клеток. Для компенсации этого запаса и необходима клеточная терапия. Здоровым людям нет необходимости начинать поддерживающую терапию ранее 35 лет. Напротив, всем, кто перенес серьезные болезни, травмы, ожоги или отравления, процедуры показаны в любом возрасте. Отечественная наука и медицина обладают одним из лучших потенциалов в области исследования и применения клеточной терапии в мире. Первые направленные поиски в области стволовых клеток костного мозга человека начались в результате методического прорыва, осуществленного Александром Яковлевичем Фриденштейном в середине 70?х гг. ХХ века. В его лаборатории впервые была получена однородная культура стволовых клеток костного мозга.

После прекращения деления стволовые клетки под влиянием условий культивирования превращались в костную, жировую, хрящевую, мышечную или соединительную ткань. Пионерские разработки А.Я. Фриденштейна заслужили международное признание.

Сейчас клеточную терапию с применением стволовых клеток костного мозга проводит Московский Центр медико-биологических технологий. В Центре с помощью терапевтической трансплантации стволовых клеток имеется возможность лечить или использовать в качестве сопровождающей терапии целый спектр заболеваний – сахарный диабет, атеросклероз, ишемическую болезнь сердца, хронические заболевания суставов, застарелые травмы, гепатиты и циррозы печени, аутоиммунные заболевания, болезни Альцгеймера и Паркинсона, синдром хронической усталости.

С помощью клеточной терапии быстро заживают ожоги, раны, язвы и рубцы кожи, осуществляется реабилитация после инсультов и черепно-мозговых травм, проводится комплексная программа регенерации (улучшение функциональных способностей организма и качества жизни) и мезотерапия лица, рук, проблемных (вялых) зон и всего тела.

Клеточная терапия используется как поддерживающая терапия при рассеянном склерозе, сексопатологиях и бесплодии у мужчин и женщин, онкологических заболеваниях.

Безусловно, использование стволовых клеток не является панацеей. Так, их применение в онкологии не приводит к излечению от рака. Однако имеется ряд уникальных программ, направленных на реабилитацию больных в период ремиссии и перерывов между курсами химиотерапии.

Больные, получающие такой курс, значительно лучше переносят все процедуры, уменьшается количество осложнений, появляется возможность повторить процедуры раньше. Таким образом, шансы на успех значительно возрастают. Помимо этого стволовые клетки обладают и доказанным противораковым эффектом: они сдерживают процессы развития опухоли и активизируют иммунную систему.

Клеточная терапия, которая интенсивно развивается во всем мире, – это будущее современной медицины. Приятно, что наша страна в этой области не только не отстает от других стран, но кое в чем их опережает.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

info.wikireading.ru

Открытие стволовых клеток

Открытие стволовых клеток человека стало одним из трех самых значительных открытий в биологии, сделанных в XX веке. Два других - установление структуры молекулы ДНК и расшифровка генома человека. Однако именно стволовые клетки стали предметом для многочисленных спекуляций по поводу возможности их применения в практической медицине уже сегодня. Многочисленные косметологические клиники предлагают своим клиентам новую процедуру омоложения с использованием стволовых клеток самих же клиентов. Более того, в рекламных объявлениях приводят примеры успешно проведенных процедур на именитых пациентах.

Открытие стволовых клеток произвело настоящий фурор в биологии и медицине. Оно признано одним из основополагающих открытий биологической науки наряду с расшифровкой строения ДНК и генома человека. В 1999 году журнал Science признал открытие стволовых клеток третьим по значимости событием в биологии после расшифровки двойной спирали ДНК и программы «Геном человека». Один из первооткрывателей структуры ДНК, Джеймс Уотсон, комментируя открытие стволовых клеток, отметил, что устройство стволовой клетки уникально, поскольку под влиянием внешних инструкций она может превратиться в зародыш либо в линию специализированных соматических клеток. Универсальный общебиологический механизм функционирования стволовых клеток, связанный с естественной репарацией и обновлением клеток, открывает совершенно новые перспективы и возможности в регенерационной и реконструктивной медицине. Термин «стволовая клетка» и сама концепция стволовой клетки были введены в науку Александром Максимовым еще в 1908 году для кроветворной ткани. Но лишь в последние десятилетия прошлого века эта область исследований получила особый статус. Бум, связанный с интенсивными разработками в данном направлении, относится к 1998 году, когда впервые были получены эмбриональные стволовые клетки человека, Джеймсом Томсоном из бластоцисты и Джоном Герхартом из половых бугорков зародыша независимо друг от друга.

Стволовые клетки взрослого организма или соматические стволовые клетки впервые были открыты нашим соотечественником Александром Фриденштейном в середине 60-х годов прошлого столетия. Изучая костный мозг, он описал отдельную фракцию клеток, принципиально отличных от гемопоэтических, способных поддерживать собственную популяцию и обладающих достаточно широким дифференцировочным потенциалом. В функциональном плане они опосредованно участвовали в гемопоэзе, создавая для него нормальные условия, и дифференцировались в костную, хрящевую и жировую ткани. Эти клетки получили название мезенхимальных стволовых клеток (МСК).

Между тем специалисты в области биотехнологии утверждают, что им известно всего несколько отработанных технологий клинического применения стволовых клеток человека, выделяемых из костного мозга и периферической крови для лечения ограниченного числа заболеваний.

В биологию термин "стволовая клетка" ввел русский ученый Александр Максимов в 1908 году в Берлине на съезде гематологического общества. Следующей значительной вехой в исследовании этого научного вопроса стало открытие российскими специалистами Александром Фриденштейном и Иосифом Чертковым в 60-70-е годы прошлого века стволовых клеток крови. И по большому счету именно им принадлежит авторство в создании учения о стволовых клетках.

Однако интенсивное развитие этой науки началось с 1998 года, когда американские ученые Д. Томпсон и Д. Герхард выделили эмбриональные стволовые клетки.

Итак, что же это за клетки? Стволовые клетки - это популяция так называемых клеток-предшественников, обладающих высоким пролиферативным (способностью делиться) потенциалом и способностью к дифференцировке - развитию в зрелые, образующие ткани и органы клетки. Проще говоря, стволовые клетки - это та основа, из которой развивается весь организм. Так, зародыш целиком состоит из стволовых клеток, которые начинают постепенно дифференцироваться в клетки будущих органов и тканей.

Таким образом, во взрослом организме стволовых клеток гораздо меньше, чем в новорожденном. А так как они способны преобразовываться в клетки любых органов и тканей, во взрослом организме они выполняют регенеративную функцию. То есть в случае повреждения какого-нибудь органа стволовые клетки направляются к очагу бедствия и превращаются в клетки больного органа, способствуя его восстановлению. Именно это свойство стволовых клеток легло в основу разработки методов их применения в терапевтических целях.

Стволовые клетки делятся на эмбриональные и соматические. Эмбриональные выделяют соответственно из эмбриона на ранней стадии его развития. Соматические стволовые клетки - это клетки взрослого организма, которые присутствуют в основном в костном мозге, а также в периферической крови (крови, циркулирующей в организме) и в небольших количествах во всех органах и тканях.

Понятно, что лечение с использованием стволовых клеток в первую очередь сводится к их трансплантации. А значит, нужно определить основной источник стволовых клеток и способ их получения.

Группа ученых из института рака университета Цинциннати сообщила, что раковые стволовые клетки легких можно изолировать — и затем вырастить — в доклинической модели. Открытие предлагает новый путь для исследования вариантов иммунотерапии, предназначенных для стволовых клеток.

Джон Моррис с коллегами результаты опубликовали в издании PLOS One. Стволовые клетки уникальны, поскольку могут делиться и дифференцироваться в разные типы ткани — сердечную или мышечную. Они также способны самообновляться и генерировать больше стволовых клеток.

Основные источники клеток-предшественников - фетальный материал (абортный), пуповинная кровь, а также костный мозг и периферическая кровь. Использование фетального материала - один из самых сложных путей, прежде всего по этическим соображениям. Другое дело кровь пуповинная - это едва ли не самый богатый источник стволовых клеток. Однако их последующая пересадка пациентам сопряжена со множеством проблем, главная из которых - совместимость донора и реципиента.

В настоящее время этот метод официально применяют только для лечения весьма ограниченного числа болезней. Речь идет о трансплантации гемопоэтических (кроветворных) стволовых клеток в терапии онкогематологических и гематологических заболеваний. Другими словами, злокачественных и доброкачественных заболеваний крови.

Сейчас одним из основных показаний к применению стволовых клеток служит состояние больного после лучевой или химиотерапии.

Французские ученые доказали, что некоторые стволовые клетки продолжают жить и делиться даже после смерти человека. Согласно исследованиям, этот период может составлять от нескольких часов до нескольких недель. Так, например, стволовые клетки мышечной ткани способны функционировать в течение как минимум 14 дней после наступления смерти организма. Несмотря на то, что в этот период все процессы, происходящие в клетке замедляются, способность развиваться в полноценные клетки не утрачивается. Специалисты из парижского Института Пастера уверены, что их открытие поможет найти новые источники стволовых клеток и разработать революционные методы их консервации.

Между тем, почти одновременно с французами значительных успехов в изучении стволовых клеток добились японцы, которые в одном из биологических центров Токио смогли вырастить сетчатку глаза. Стволовые клетки вживлялись в глазное яблоко, после чего они под воздействием специальных препаратов сами довольно быстро сформировали здоровую сетчатку. Ее рецепторы воспринимают свет, цвета и передают нервные импульсы в мозг. Это открытие может произвести революцию в лечении болезней глаз и дать надежду на восстановление зрения полностью незрячим людям.

Нобелевскую премию 2012 года по медицине присудили за стволовые клетки и клонирование животных. Награду получили британский биолог Джон Гердон и японский ученый Синья Яманака.

Краткая хронология событий:

1970 год - Первые трансплантации аутологичных (своих собственных) стволовых клеток. Есть сведения, что в 70-х годах в бывшем СССР делали «прививки молодости» пожилым членам Политбюро КПСС, вводя им 2-3 раза в год препараты стволовых клеток.

1988 год - Стволовые клетки были впервые использованы для трансплантации; мальчик, которому была проведена операция, по сей день, жив и здоров.

1992 год - Первая именная коллекция стволовых клеток. Профессор Дэвид Харрис "на всякий случай" заморозил стволовые клетки пуповинной крови своего первенца. Сегодня Дэвид Харрис – директор крупнейшего в мире банка стволовых клеток пуповинной крови.

1996 год - За период с 1996 года по 2004 год были выполнены 392 трансплантации аутологичных (собственных стволовых клеток человека) стволовых клеток. Так в 1996 году преимущественно осуществлялась трансплантация костного мозга.

1996 год – Доказано, что облучение уничтожает раковые клетки, но убивает и только что пересаженные из костного мозга донора стволовые клетки. С начала 1996 года в РФ действует Закон "О радиоактивной безопасности населения".

1997 год - За предшествующие 10 лет в 45 медицинских центрах мира проведено 143 трансплантации пуповинной крови. В России проведена первая операция онкологическому больному по пересадке стволовых клеток из пуповинной крови младенцев.

1998 год - Первая в мире трансплантация "именных" стволовых клеток пуповинной крови девочке с нейробластомой (опухоль мозга). Биологическая страховка сработала – ребенок спасен. Общее число проведенных трансплантаций пуповинной крови превышает 600.

В этом же году американскими учеными Джеймсом Томсоном и Джоном Беккером удалось выделить человеческие эмбриональные стволовые клетки и получить их первые линии.

В 1998 г. ученые нашли способ выращивать стволовые клетки в питательной среде.

1999 год - Журнал «Science» признал открытие эмбриональных стволовых клеток третьим по значимости событием в биологии после расшифровки двойной спирали ДНК и программы «Геном человека».

В 1999 году между Санкт-Петербургским Государственным Медицинским Университетом имени академика И. П. Павлова и Европейским институтом поддержки и развития трансплантологии был заключен договор, согласно которому в Университете создается отделение трансплантации костного мозга, соответствующее всем международным требованиям. Открытие отделения произошло в июне 2000 года. Основная цель - выполнение трансплантации гемопоэтических стволовых клеток, в том числе и от неродственных доноров.

2000 год - В мире проведено 1.200 трансплантаций стволовых клеток пуповинной крови, из них двести родственных. Шестилетний ребенок с анемией Фанкони вылечен с помощью стволовых клеток пуповинной крови своего новорожденного брата. В этой истории интересно то, что второй ребенок был рожден после искусственного оплодотворения (ЭКО). Среди полученных эмбрионов был выбран один наиболее совместимый с реципиентом и не содержащий признаков болезни.

2001 год - Опубликованы первые официальные данные о возможности применения трансплантации стволовых клеток пуповинной крови у взрослых пациентов. Из них более 90% с хорошим результатом.

В этом же году показана способность взрослых гемопоэтических и стромальных клеток костного мозга человека дифференцироваться в кардиомиоциты и гладкомышечные клетки, эта способность используется в регенеративной кардиологии.

2003 год - Журнал Национальной Академии Наук США (PNAS USA) опубликовал сообщение о том, что через 15 лет хранения в жидком азоте стволовые клетки пуповинной крови полностью сохраняют свои биологические свойства. С этого момента криогенное хранение стволовых клеток стало рассматриваться, как "биологическая страховка". Мировая коллекция стволовых клеток, хранящихся в банках, достигла 72.000 образцов. По данным на сентябрь 2003 г. в мире произведено уже 2.592 трансплантаций стволовых клеток пуповинной крови, из них 1.012 – взрослым пациентам.

В выпуске The Lancet от 4 января 2003 г. опубликовано два сообщения о результатах инъекции аутологичных (собственных) стволовых клеток костного мозга больным, страдающим тяжелой стенокардией или перенесшим инфаркт миокарда. Источником культивированных мононуклеарных клеток служил костный мозг, взятый из гребня подвздошной кости больного. Через несколько месяцев отмечено заметное улучшение перфузии миокарда и функции левого желудочка.

2004 год - Общая мировая коллекция стволовых клеток пуповинной крови приближается к 400.000 образцов. В мире произведено около 5.000 трансплантаций пуповинной крови. Для сравнения, число трансплантаций костного мозга за тот же период составило около 85.000.

2005 год - Перечень заболеваний, при лечении которых может быть успешно применена трансплантация стволовых клеток, достигает нескольких десятков. Основное внимание уделяется лечению злокачественных новообразований, различных форм лейкозов и других болезней крови. Появляются сообщения об успешной трансплантации стволовых клеток при заболеваниях сердечно-сосудистой и нервной систем. Разработаны международные протоколы лечения рассеянного склероза. Проводятся многоцентровые исследования при лечении инфаркта миокарда и сердечной недостаточности. Ищутся подходы к лечению инсульта, болезни Паркинсона и Альцгеймера. При подготовке статьи использовалась информация клиники стволовых клеток "Новейшая медицина".

biofile.ru

Открытие стволовых клеток / 100 великих событий XX века

«Ни одна область биологии при своём рождении не была окружена такой сетью предубеждений, враждебности и кривотолков, как стволовые клетки», — считает член-корреспондент РАМН, специалист в области медицинской клеточной биологии В. С. Репин. Хотя термин «стволовая клетка» был введён в биологию ещё в 1908 году, статус большой науки эта область клеточной биологии получила в последнее десятилетие ХХ века.

В 1999 году журнал «Science» признал открытие стволовых клеток третьим по значимости событием в биологии после расшифровки двойной спирали ДНК и программы «Геном человека».

Действительно, стволовые клетки — прародительницы всех без исключения типов клеток в организме. Они способны к самообновлению и, что самое главное, в процессе деления образуют специализированные клетки различных тканей. Таким образом, все клетки нашего организма возникают из стволовых клеток.

Потенциал стволовых клеток только начинает использоваться наукой. Учёные надеются в ближайшем будущем создавать из них ткани и целые органы, необходимые больным для трансплантации взамен донорских органов. Их преимущество в том, что их можно вырастить из клеток самого пациента, и они не будут вызывать отторжения.

Таким образом, стволовые клетки в каком-то смысле действительно могут стать «запчастями» для нашего организма. Но для этого вовсе не обязательно выращивать искусственные эмбрионы — стволовые клетки содержатся в организме любого взрослого человека.

Источником эмбриональных стволовых клеток является бластоциста — зародыш, который формируется к пятому дню после оплодотворения. Эти стволовые клетки способны дифференцироваться абсолютно во все типы клеток взрослого организма. Но у этого источника стволовых клеток есть недостатки. Во-первых, эти клетки способны спонтанно перерождаться в раковые клетки. Во-вторых, в мире пока не выделена безопасная линия истинно эмбриональных стволовых клеток, годных для клинического применения.

Фетальные стволовые клетки получают из абортивного материала на 9–12 неделе беременности. Помимо этических и юридических трений, использование непроверенного абортивного материала чревато осложнениями, такими, как заражение пациента вирусом герпеса, вирусными гепатитами и даже СПИДом. Если же проводить диагностику материала на вирусы, увеличивается себестоимость метода, что в конечном итоге приводит к увеличению стоимости самого лечения, которое в определённых случаях может быть весьма эффективным.

Источником стволовых клеток является также плацентарно-пуповинная кровь, собранная после рождения ребёнка. Эта кровь очень богата стволовыми клетками. Взяв эту кровь и поместив в криобанк стволовых клеток, в дальнейшем можно использовать её для восстановления практически любых тканей и органов, а также для лечения любых заболеваний, в том числе и онкологических. Однако количество стволовых клеток в пуповинной крови недостаточно велико, и эффективное их применение возможно только однократно для самого ребёнка до 10 лет.

Самым доступным источником стволовых клеток является костный мозг человека, так как концентрация стволовых клеток в нем максимальная. В костном мозге выделяют сразу два вида стволовых клеток: первый — это гематопоэтические (кроветворные) стволовые клетки, из которых формируются абсолютно все клетки крови, второй — это мезенхимальные стволовые клетки, которые регенерируют практически все органы и ткани.

Если у человека есть свои стволовые клетки, то почему органы сами не регенерируются после повреждения?

Причина в том, что в процессе взросления человека наблюдается катастрофическое снижение количества стволовых клеток: при рождении 1 стволовая клетка встречается на 10 тысяч, к 20–25 годам — 1 на 100 тысяч. К 50-летнему возрасту в организме уже остаётся всего 1 стволовая клетка на 500 тысяч, причём именно в этом возрасте, как правило, уже появляются такие болезни, как атеросклероз, стенокардия, гипертония и так далее.

Истощение запаса стволовых клеток вследствие старения или тяжёлых заболеваний, а также нарушение механизма их выброса в кровь лишает организм возможностей эффективной регенерации, в результате чего жизнедеятельность тех или иных органов истощается.

Увеличение количества стволовых клеток в организме приводит к интенсивной регенерации и восстановлению повреждённых тканей и больных органов за счёт образования молодых, здоровых клеток на месте утраченных. Современная медицина уже обладает такой технологией — она называется клеточной терапией.

Что же такое клеточная терапия?

Организм человека развивается до 25 лет, после чего начинается процесс старения, когда с каждым днем человек замечает за собой не самые приятные изменения своего тела. Возрастные изменения кожи, изменения в деятельности эндокринных и половых желез, мышечных тканей, иммунной и нервной систем также связаны с истощением запаса стволовых клеток. Для компенсации этого запаса и необходима клеточная терапия. Здоровым людям нет необходимости начинать поддерживающую терапию ранее 35 лет. Напротив, всем, кто перенёс серьёзные болезни, травмы, ожоги или отравления, процедуры показаны в любом возрасте. Отечественная наука и медицина обладают одним из лучших потенциалов в области исследования и применения клеточной терапии в мире. Первые направленные поиски в области стволовых клеток костного мозга человека начались в результате методического прорыва, осуществлённого Александром Яковлевичем Фриденштейном в середине 70-х годов ХХ века. В его лаборатории впервые была получена однородная культура стволовых клеток костного мозга.

После прекращения деления стволовые клетки под влиянием условий культивирования превращались в костную, жировую, хрящевую, мышечную или соединительную ткань. Пионерские разработки А. Я. Фриденштейна заслужили международное признание.

Сейчас клеточную терапию с применением стволовых клеток костного мозга проводит Московский Центр медико-биологических технологий. В Центре с помощью терапевтической трансплантации стволовых клеток имеется возможность лечить или использовать в качестве сопровождающей терапии целый спектр заболеваний — сахарный диабет, атеросклероз, ишемическую болезнь сердца, хронические заболевания суставов, застарелые травмы, гепатиты и циррозы печени, аутоиммунные заболевания, болезни Альцгеймера и Паркинсона, синдром хронической усталости.

Клеточная терапия, которая интенсивно развивается во всем мире, — это будущее современной медицины. Приятно, что наша страна в этой области не только не отстаёт от других стран, но кое в чем их опережает.

www.publicevents.ru

История стволовых клеток

Первое предположение о существовании стволовых клеток было высказано именно русским ученым.

Стволовые клетки и что из них получается

Максимов Александр Александрович (04.02.1874 – 04.12.1928) – выдающийся русский ученый, один из создателей унитарной теории кроветворения. Максимов А. А. родился в Санкт-Петербурге, где в 1896 году с отличием окончил Военно-медицинскую академию. С 1903 по 1922 гг. Максимов А. А. занимал пост профессора кафедры гистологии Военно-медицинской академии.

А.А. Максимов

Максимов А. А. во многом предопределил направление развития мировой науки в области клеточной биологии. Его труды стали мировой научной классикой и до настоящего времени остаются одними из наиболее часто цитируемых среди работ отечественных исследователей.

Термин "стволовая клетка" Максимов А. А. предложил еще в 1908 году, чтобы объяснить механизм быстрого самообновления клеток крови. Он выступил с новой теорией кроветворения в Берлине на съезде гематологов. Именно этот год можно по праву считать началом истории развития исследований стволовых клеток!

Каждые сутки в крови погибают несколько миллиардов клеток, а им на смену приходят новые популяции эритроцитов, лейкоцитов и лимфоцитов. Максимов А. А. первый догадался, что обновление клеток крови — это особая технология, отличная от простых клеточных делений. Если бы клетки крови само обновлялись простым клеточным делением, это потребовало бы гигантских размеров костного мозга.

Гемопоэз - процесс обновления клеток крови

Несколько позже профессор московского НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи А.Я. Фриденштейн подтвердил предположение коллеги и, изучая возможности этих особых клеток, стал разрабатывать сферу их применения. Первые эксперименты по практическому использованию стволовых клеток были начаты еще в начале 1950-х годов. Именно тогда было доказано, что с помощью трансплантации костного мозга (основного источника стволовых клеток) можно спасти животных, получивших смертельную дозу радиоактивного облучения.

Понадобилось почти 20 лет, чтобы трансплантация костного мозга вошла в арсенал практической медицины. Только в конце 60-х были получены убедительные данные о возможности применения трансплантации костного мозга при лечении острых лейкозов.

В начале века ученые уже подозревали, что во многих тканях существуют клетки, способствующие регенерации (восстановлению) этих тканей и активизирующие деление обычных клеток. В 60-х годах советские ученые Александр Фриденштейн и Иосиф Чертков заложили основы науки о стволовых клетках костного мозга, доказав, что именно там главным образом и находится своеобразное депо замечательных клеток. Потом стало известно, что часть стволовых клеток мигрирует в крови, есть они и в различных тканях, в частности в кожной и жировой.

Эмбриональные стволовые клетки

В 1998 г. ученые нашли способ выращивать стволовые клетки в питательной среде.

2005 год - Перечень заболеваний, при лечении которых может быть успешно применена трансплантация стволовых клеток, достигает нескольких десятков. Основное внимание уделяется лечению злокачественных новообразований, различных форм лейкозов и других болезней крови. Появляются сообщения об успешной трансплантации стволовых клеток при заболеваниях сердечнососудистой и нервной систем. Разработаны международные протоколы лечения рассеянного склероза. Проводятся многоцентровые исследования при лечении инфаркта миокарда и сердечной недостаточности. Ищутся подходы к лечению инсульта, болезни Паркинсона и Альцгеймера.

Исследования, как эмбриональных стволовых клеток, так и стволовых клеток взрослого организма ведутся чрезвычайно активно, в мировой научной прессе что ни день появляются все новые сообщения о достижениях ученых: одним удалось получить из стволовых клеток нейроны, другим - кожную или хрящевую ткань, третьим - вырастить сосуды, кость или даже челюсть!

Следующие 20 лет биология будет расшифровывать, как план строения организма упаковывается в одну клетку. Сейчас мы делаем первые шаги, чтобы переосмыслить наши биологические возможности и резервы. Термины "стволовые клетки", "пуповинная кровь", "криобанк" наши соотечественники впервые услышали сравнительно недавно - пять лет назад. Тем не менее, первое предположение о существовании стволовых клеток было высказано именно русским ученым!

Уже сегодня стволовые клетки успешно используются при лечении тяжелых наследственных и приобретенных заболеваний, болезней сердца, эндокринной системы, неврологических заболеваний, болезнях печени, желудочно-кишечного тракта и легких, заболеваний мочеполовой и опорно-двигательной систем, заболеваний кожи. Во многих случаях своевременное лечение стволовыми клетками буквально «ставит человека на ноги»!

Сегодня фундаментальное изучение и применение стволовых клеток под силу только Медицинским Центрам Федерального значения, таких как ГУ Медицинским радиологическим научным центром Российской Академии Медицинских Наук в Обнинске (ГУ МРНЦ РАМН) и ФГУ Научным центром Акушерства, Гинекологии и Перинатологии Росмедтехнологий (ФГУ НЦ А, ГиП Росмедтехнологий). Надо отметить усилия в продвижении метода клиникой стволовых клеток.

За 21 год успешного изучения стволовых клеток был разработан и лицензирован метод выделения и культивирования мезенхимальных стволовых клеток из аутологичного костного мозга. Разработанная методика культивирования позволяет получить необходимое количество стволовых клеток с нужными характеристиками и их клеточного потомства в различные органы и ткани. При хранении в криобанке полученные культуры сохраняют высокий уровень выживаемости и высокую активность.

Мы располагаем всеми медицинскими технологиями, позволяющими в кратчайшие сроки поставить диагноз и определить круг проблем пациента. При необходимости он может проконсультироваться и получить лечение у наших специалистов. В нашей клинике собраны лучшие специалисты – академики, профессора, доктора и кандидаты наук, которые периодически принимают участие в авторитетных медицинских конгрессах, как в России, так и за рубежом.

На сегодняшнем этапе развития науки ученые умеют выделять ранние недифференцированные стволовые клетки из бластоцист – пятидневных зародышей, представляющих собой эмбрион сферической формы, образующийся при делении оплодотворенной яйцеклетки, насчитывающий порядка сотен клеток и впоследствии развивающийся в плод. Такие эмбриональные стволовые клетки могут давать начало практически всем клеткам, входящим в состав человеческого организма, а также обладают способностью к самовоспроизведению в культуре. Возможность выращивать линии как эмбриональных, так и региональных плюрипотентных стволовых клеток в лабораторных условиях и направлять их дифференцировку в нужном направлении является ключом к спасению огромного количества жизней посредством контроля над развитием злокачественных опухолей, восстановления подвижности перенесших инсульт пациентов, излечения диабета, регенерации тканей поврежденного спинного и головного мозга, а также излечение многочисленных заболеваний, ассоциированных со старением. Таким образом, стволовые клетки дают исследователям возможность – впервые в истории человечества – манипулировать индивидуальным геномом in vitro.

Уникальность взрослых стволовых клеток в том, что они позволяют в реальном времени декодировать как универсальные, обще видовые программы, так и индивидуальные программы развития одного организма. Стволовые клетки позволяют исследователям продвигаться вверх от «текста» гена к его функции: сперва в одном типе клеток, затем в разных органах и, наконец, в целом организме. Стволовые клетки в одном лице и «программисты», и «операторы» программ эмбриогенеза. Уникальная способность этих клеток воспроизводить эмбриогенез человека в лабораторных условиях делает их ключевыми игроками современной биологии.

В отличие от оплодотворенной яйцеклетки, имеющей лишь одну заданную траекторию развития, ЭСК и СК наделены гибкими альтернативными программами развития. Хотя в реальных условиях организма каждая клетка имеет лишь «one way ticket» («билет в одну сторону»), общий потенциал стволовых клеток организма позволяет обращать вспять до сих пор необратимые химические повреждения ДНК и клеточных органелл. Практические возможности индивидуального генома на уровне потенций ЭСК и ПСК только начинают осмысляться. Но уже очевидно, что расшифровка направленного репрограммирования стволовых клеток в культуре открывает дорогу в медицину ближайшего будущего.

biofile.ru

Открытие стволовых клеток | Аппарат «КСД»

Это уникальное открытие позволило медицине сегодняшнего дня, в который раз, опередить в своем развитии время. Стволовые клетки – это, если можно так сказать, современный «Грааль» или «философский камень» XXI века и развитие медицины будущего связано именно с клеточными технологиями, которые помогают преодолевать болезни разной этиологии.Понятие «стволовая клетка» ввел в современную биологию Александр Максимов в 1908 году, выступая на съезде гематологического медицинского общества в Берлине. Затем российские специалисты Иосиф Чертков и Александр Фриденштейн провели исследования стволовых клеток крови в 60-70-е годы. Именно им принадлежит авторство учения о стволовых клетках. Более интенсивное развитие науки о стволовой клетке началось с 1998 года под руководством Д. Герхарда и Д. Томпсона, которые выделили стволовые эмбриональные клетки.Что же такое стволовые клетки? Сущность стволовых клеток заключается в способности незрелых клеток делиться и преобразовываться в зрелые клетки, образующие органы и ткани. Они являются основой развития всего организма. Зародыш изначально состоит из стволовых клеток, которые затем начинают дифференцироваться в определенные клетки тканей и будущих органов. Они выполняют регенеративную функцию и способствуют восстановлению поврежденного органа, а также способны к самообновлению. С возрастом человеческий организм существенно теряет количественный показатель этих уникальных клеток и, как следствие, восстановительные возможности организма идут на убыль, замедляются регенеративные процессы. Этот факт приводит к более длительному восстановлению организма после болезни или травмы. По своему виду стволовые клетки бывают соматическими и эмбриональными. Соматические выделяют из взрослого организма, — костного мозга и крови. Эмбриональные клетки получают из эмбрионов ранних физиологических стадий развития.Лечение стволовыми клетками сводится к трансплантации, поэтому необходимо подбирать источник стволовых клеток. Часто для этих целей используется фетальный материал, костный мозг, пуповинная и периферическая кровь. По этическим соображениям применение фетального материала имеет ряд сложностей. Однако этот материал является лучшим источником стволовых клеток при учете совместимости донора и реципиента.Данный метод сегодня применяют при лечении некоторых болезней крови способом трансплантации гемопоэтических стволовых клеток. Одним из основных показаний к его применению является состояние больного пациента после проведения лучевой и химиотерапии.

www.famdoctor.com

История открытия стволовых клеток

Как известно, клеточная терапия – один из передовых и наиболее эффективных методов современной медицины. Она основана на лечении различных заболеваний при помощи стволовых клеток и тканей, а также выделяемых ими веществ. Однако мало кто знает, что стволовые клетки начали изучаться еще в начале ХХ века, причем именно в России. Поговорим об истории их открытия.

Родоначальником термина «стволовые клетки» является русский ученый-гистолог А.А. Максимов. Термин был предложен им еще в 1908 году. Название понадобилось для обозначения и объяснения процесса самообновления клеток крови. Со своей теорией Максимов выступил на съезде гематологов в Берлине. Позже ее поддержал и развил профессор А.Я. Фриденштейн. Именно он уделил особое внимание эффективности поразительного научного открытия при лечении многих опасных болезней.

Однако первые эксперименты по практическому применению СК стали проводиться лишь спустя несколько десятилетий с момента их первого упоминания, в 1950-х. В этот период медики впервые трансплантировали костный мозг, являющийся главным источником СК, животным, облученным смертельной дозой радиации. Эффективность метода была доказана: зверей удалось спасти. Однако и этого было недостаточно, чтобы клеточная терапия получила окончательное признание и распространение в мировой медицине. Трансплантации костного мозга с целью лечения острых лейкозов начались лишь в конце 1960-х.

Именно 1960-е годы считаются временем зарождения науки о стволовых клетках. Авторы первых значительных научных трудов по этой теме – А. Фриденштейн и И.Чертков. Они доказали, что большая часть СК сосредоточена именно в костном мозге. Позднее стволовые клетки были обнаружены в крови, в кожной и жировой ткани. Первая трансплантация аутологичных СК состоялась в 1970 году. В 1992 году профессор Дэвид Харрис заморозил стволовые клетки пуповинной крови своего новорожденного ребенка, так появилась первая частная коллекция СК. Кстати, впоследствии Харрис возглавил самый крупный в мире банк стволовых клеток пуповинной крови.

Наконец, в 1998 году ученые Д. Томпсон и Д. Беккер выделили бессмертную линию человеческих эмбриональных СК. Год спустя журнал «Science» включил это открытие в тройку наиболее важных биологических достижений современности. Вскоре был найден способ искусственного выращивания эмбриональных СК.

В 2000 году количество проведенных в мире трансплантаций СК пуповинной крови достигло 1200. К 2005 году список заболеваний, излечиваемых с помощью данного метода, включал в себя несколько десятков позиций: злокачественные опухоли, лейкозы, болезни крови, сердечно-сосудистой и нервной систем, рассеянный склероз и иные недуги. Ученые исследуют влияние СК на лечение инфарктов миокарда, инсультов, болезней Паркинсона и Альцгеймера.

Клеточная терапия – это медицина будущего. И кто знает, сколько еще удивительных открытий сделают ученые и сколько еще жизней спасут стволовые клетки.

Материал любезно предоставлен порталом о клетоных технологиях www.StemCells.ru.

mednovelty.ru