Три-четыре года назад стволовыми клетками серьезно интересовались совсем немногие биологи и доктора, а сейчас их воспринимают как символ новой медицины двадцать первого столетия. О стволовых клетках говорят римский понтифик и президент США, о них спорят на страницах газет и трибунах парламентов, затраты на их изучение исчисляются сотнями миллионов американских долларов, а потенциальные прибыли от их применения - многими миллиардами.
Так что же это такое - стволовые клетки? Их уникальные особенности легче всего понять, если проследить за развитием человеческого эмбриона. Оно, это развитие__НУЛЛ__ начинается с оплодотворенной делящейся яйцеклетки, которая прикрепляется к стенке матки. Клетки, которые возникают после первых делений дробления, называют ТОТИПОТЕНТНЫМИ, в переводе с латыни - всемогущими. Такие клетки сохраняют все качества исходной яйцеклетки - каждая из них может дать начало новой человеческой жизни. Генетически тождественные однояйцевые близнецы возникают именно из вторичных тотипотентных клеток, которым по каким-либо причинам удалось приобрести самостоятельность.
Пойдем дальше. Приблизительно через четверо дней после первого деления яйцеклетка образует маленький пузырек - бластоцисту. Клетки бластоцисты уже не равноценны и посему не тотипотентны. Из наружного слоя таких клеток образуются зародышевые оболочки и плацента, которые осуществляют связь между организмом матери и эмбрионом. Внутри бластоциста заполнена совсем иными клетками, которые называют родоначальными или стволовыми. Из такой клетки уже не может сформироваться нормальный зародыш, но в результате последовательных делений они дают начало всем без исключения типам клеток человеческого организма (а их много - приблизительно двести двадцать). Эту разновидность стволовых клеток называют ПЛЮРИПОТЕНТНЫМИ.
По мере развития зародыша плюрипотентные клетки теряют былую универсальность и недели через две превращаются в стволовые клетки с более скромными шансами. Они пока еще сохраняют родоначальный характер, но однако приобретают и свой собственный профиль. Некоторые из них в дальнейшем трансформируются в клетки крови, другие - в клетки кожных покровов, третьи - в клетки печени. Такие специализированные стволовые клетки получили название МУЛЬТИПОТЕНТНЫХ. В далеком прошлом известно, что они есть и у детей, и у взрослых: будь по другому, у нас не обновлялись бы ни кровь, ни кожа. К примеру, кроветворные клетки в основном обитают в красном костном мозге, но в маленьких количествах циркулируют и в кровяном русле. Но до последнего времени считалось, что исходная специализация мультипотентных клеток изменению уже не подлежит и что, скажем, стволовые клетки кожи никогда не могут давать начало клеткам слизистой оболочки кишечника. Совершенно не так давно ученые доказали, что природа соблюдает этот запрет отнюдь не строго. Но но об этом чуть ниже.
Рассеянные по взрослому организму мультипотентные стволовые клетки совсем нелегко увидеть и изолировать - но внешне они ничем не отличаются от "обычных" клеток той же ткани. Действенные методы поиска и выделения таких клеток появились только в конце девяностых годов, а сейчас они все больше совершенствуются. Напротив, извлечение плюрипотетных стволовых клеток из эмбрионов - операция технически не такая уж тяжёлая и в далеком прошлом освоенная.
Культивирование и изучение эмбриональных стволовых клеток млекопитающих ведется уже лет двадцать - исследователи начинали с мышей, а позже перешли и к другим животным. Три года назад профессор Висконсинского университета Джеймс Томас в первый раз выделил стволовые клетки из человеческой бластоцисты. Это разрешило выращивать такие клетки на питательных средах для биомединских опытов.
Рассказ о свойствах стволовых клеток будет заведомо неполон, если оставить без упоминания две их совсем уникальные особенности. В результате деления специализированных клеток образуются пары таких же клеток, которые вполне тождественны друг другу. А вот для стволовых клеток это правило не работает. Кроветворная стволовая клетка костного мозга в естественных условиях дает две дочерние клетки, одна из которых остается стволовой, а вторая претерпевает цепь превращений и в итоге превращается в лейкоцит или эритроцит. Если бы дело обстояло по другому, организм быстро израсходовал бы запас сохранивших эмбриональные свойства стволовых клеток и любое обновление тканей стало бы невозможным. Конечно, стволовые клетки деградируют с возрастом, и у пожилых людей их куда меньше, чем у подростков, но какое-то число их сохраняется до глубокой старости.
Культура эмбриональных стволовых клеток ведет себя по-иному. На некоторых питательных средах такие клетки размножаются фактически вечно, не претерпевая никаких изменений, как и клетки злокачественных опухолей. Но особые химические стимуляторы могут вынудить культивированные стволовые клетки переродиться в нейроны, клетки поджелудочной железы и печени, костную и мыщечную ткань. Эти опыты - а все они были выполнены в течение трех последних лет - говорят о том, что культуры эмбриональных стволовых клеток можно применять для выращивания самых разных тканей для пересадок больным людям.
Но и это еще не все. Стволовые клетки взрослых особей также владеют неожиданной пластичностью. Уже давно исследователи из Питтсбургского университета доказали, что стволовые клетки красного костного мозга могут давать начало гепатоцитам - функциональным клеткам печени. Позднее подобные трансформации наблюдались много раз - и у животных, и у человека. Результаты этих опытов разрешают высказать предположение, что, к примеру, для лечения цирроза печени можно применять стволовые клетки самого больного - разумеется, выделенные из его костного мозга и размноженные в культуре. Неудивительно, что три года интенсивных исследований стволовых клеток породили надежду на быстрое появление РЕГЕНЕРАТИВНОЙ МЕДИЦИНЫ, способной выращивать не только кусочки тканей, но и целые органы.
Грани.ru
