Эмбриональные и взрослые стволовые клетки

Понятие "стволовые клетки" порождает много мифов. Многие возникают, потому что люди часто не понимают разницу между их типами и свойствами. В этой статье мы поможем разобраться, какая разница между взрослыми и эмбриональными стволовыми клетками и расскажем об особенностях применения каждого типа стволовых клеток в медицине.

Что такое стволовые клетки?

Стволовые клетки – это особый тип клеток, который имеет потенциал превращаться в любой тип клеток в организме. Наше тело состоит из триллионов клеток разных типов. К ним относятся клетки кожи (эпителиоциты, фибробласты), клетки внутренних органов (гепатоциты, нефроциты), нервные клетки (нейроны, глиальные клетки), клетки крови (эритроциты, лейкоциты). Каждый из этих типов клеток имеет свои уникальные функции и особую структуру. Однако все они развились из одной клетки — зиготы. В процессе развития эмбриона клетки зародыша делятся и дифференцируются, то есть получают свою специализацию и специфическое строение. Клетки, которые еще не имеют своей специализации и могут быть предшественниками других типов клеток, называют стволовыми.

Какие бывают стволовые клетки?

Стволовые клетки есть в нашем организме с момента образования зиготы и до самой смерти. Но они сильно отличаются друг от друга, в зависимости от их свойств и потенциала к дифференциации, то есть количеству типов клеток, в которые они могут дифференцироваться.

Ученые выделяют три основных типа стволовых клеток:
1. Эмбриональные стволовые клетки (ЭСК)
Эмбриональные стволовые клетки – это плюрипотентные стволовые клетки из внутреннего слоя бластоцисты на первых этапах формирования эмбриона. Стволовые клетки считаются эмбриональными пока количество клеток в бластоцисте не превзойдет 50-100 клеток, что соответствует примерно пятому дню после зачатия. Они могут превратиться практически в любой тип клеток, а иногда даже дать начало новому организму. Они обладают самыми мощными регенеративными свойствами, однако их использование связано с моральными и вопросами безопасности. Для того, чтобы получить такой тип клеток, необходимо использовать молодые эмбрионы. Это приводит к дебатам по поводу моральной допустимости их использования в медицине. Другая особенность эмбриональных стволовых клеток — из-за своей молодости они могут вести себя непредсказуемо и спровоцировать развитие опухолей.
2. Перинатальные стволовые клетки
Перинатальные стволовые клетки – это стволовые клетки, выделенные перед рождением ребенка или сразу после него. К этому типу клеток относятся пренатальные (фетальные) и постнатальные стволовые клетки.
● Пренатальные стволовые клетки выделяют из недоразвитых плодов, часто абортивного материала. Они имеют высокий потенциал к дифференциации, однако их использование очень неоднозначно с нравственной точки зрения.
● Постнатальные клетки – это мультипотентные стволовые клетки, которые находятся в послеродовых материалах: плаценте, пуповине, амниотической мембране. Они имеют самый высокий потенциал к дифференциации среди клеток сформированного организма, при этом их выделение не может никому навредить. Этот тип клеток имеет оптимальную эффективность и одновременно не вызывает никаких моральных дискуссий, поэтому универсален для применения в медицине. Их безопасность и эффективность доказана сотнями клинических исследований, поэтому большинство экспертов считают базовым инструментом регенеративной медицины.

3. Взрослые стволовые клетки
К взрослым стволовым клеткам относятся все типы стволовых клеток, которые выделяются после рождения. Их можно найти в жировой ткани, костном мозге, органах пищеварения, волосяных фолликулах, пульпе зуба и т.д. Взрослые стволовые клетки имеют достаточно ограниченный потенциал к дифференцированию, обычно около 10 типов клеток. Однако у них также есть важные терапевтические свойства, помогающие бороться с десятками заболеваний.

Сохранение стволовых клеток

Также существует еще один тип стволовых клеток — индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК). Их создают в лабораторных условиях путём обработки взрослых стволовых клеток специальными растворами биологически активных веществ. ИПСК обладают высоким регенеративным потенциалом, но в то же время для своего выделения не требуют использования эмбриональных тканей. Именно поэтому многие врачи и ученые считают их перспективным инструментом в регенеративной медицине. Однако этот тип клеток все еще остается малоизученным, поэтому их все еще редко используют в масштабных клинических исследованиях.

Стволовые клетки в медицине

Стволовые клетки сегодня активно используются в медицинских целях во всем мире. С каждым годом количество научных публикаций, включая результаты клинических исследований с применением стволовых клеток, стремительно увеличивается.

Количество публикаций о МСК на PubMed.

Стволовые клетки нашли свое применение в лечении заболеваний по разным направлениям медицины:● нейродегенеративные заболевания (болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и др.);● сердечно-сосудистые заболевания (нарушения микроциркуляции, инсульты и т.п.);● аутоиммунные заболевания;● болезни, связанные с нарушением кроветворения, иммунодефициты;● онкологические заболевания;● эндокринные нарушения (сахарный диабет, диабетическая стопа, гипогонадизм и т.п.);● реабилитация после черепно-мозговых, спинномозговых травм;● реабилитация после спортивных травм и других повреждений опорно-двигательного аппарата.
Ежегодно количество заболеваний, при которых доказана эффективность применения клеточной терапии, увеличивается. Это обусловлено универсальностью такого подхода, ведь он основан на усилении природных регенеративных механизмов тела.

Стволовые клетки участвуют в следующих процессах:

1. Улучшение питания тканей и стимуляция прорастания новых сосудов.
2. Уменьшение патологического воспаления и регуляция работы иммунной системы.
3. Стимуляция деления клеток и ускорение регенеративных процессов.
4. Антиапоптотические и антиоксидантные свойства.
Все эти свойства делают стволовые клетки очень действенным инструментом в лечении многих заболеваний, в том числе тех, при которых традиционные методы лечения неэффективны или вызывают побочные эффекты (наложение определенных физических ограничений, хирургические вмешательства или пожизненная необходимость в медикаментозной поддержке и т.п.).

Стволовые клетки: преимущества и недостатки