Tüvirakud ja regeneratiivne plastiline ravim

Praegu tunnevad vähesed praktikud uue haigusravi väljaarendamist ravimata haiguste ravimisel traditsioonilise ja mittetraditsioonilise meditsiini poolt. See on regeneratiiv-plastiline meditsiin, mis põhineb tüvirakkude regeneratiivse potentsiaali kasutamisel. Arengu suunas tekkis enneolematu teaduslik arutelu ja pseudoskoorne häbabaloo, mille on suuresti loonud ülemaailmse veebi veebi infohüperbool. Väga lühikese aja, labori- terapeutilise võimalusi tüvirakkude kaugemale läinud eksperimentaalse ja on aktiivselt kasutusele meditsiinis, mis on loodud palju teaduslikke probleeme, eetilised, usulised, õiguslikud ja seadusandlikud kava. Riigi ja avalik-õiguslike institutsioonide ei ole ilmselgelt valmis kiirust üleminekut tüvirakud Petri tassidele süsteemi intravenoosseks manustamiseks, kes ei saa kasu nii ühiskonnale tervikuna ning betooni kannatusi mees. In kujuteldamatu koguse ja kvaliteedi informatsioon tüvirakkude ei ole lihtne mõista võimalusi ja spetsialistid (mida on tegelikult mitte, sest igaüks püüab kapten uus trend teadus ise), rääkimata arstid, mis ei ole otseselt seotud regenerativnoplasticheskoy meditsiin.

[1], [2], [3]

Miks me vajame selliseid katseid ja kas neil üldse midagi vaja on?

Esmapilgul loomise raku liikidevaheline kimäärid on tulemus istub kujutlusvõimet unustanud bioeetika fanaatik teadlane. Kuid selline lähenemine oluliselt laiendatud meie teadmised põhilisi embrüogeneesis, nagu lubatud loendades vajalike rakkude organogeneesi (moodustamise maksa, aju, nahk, organite immuunsüsteemi). Ka (võibolla see on oluline bioloogia hESCs), geneetika käsutuses ainulaadne vahend, mis on kimäriseerimine embrüote saab määrata funktsionaalne eesmärk geenid. Esiteks, ESC-s topeltnokaadi eritehnika on uuritavate geenide paar "välja lülitatud". Siis süstitakse sellised ESC-d blastotsüsti ja jälgitakse muutusi, mis esinevad kimäärse embrüo kehas. Seega loodi funktsiooni geenide sf-1 (areng suguelundite ja neerupealise), urt-l (neeru minekuks) muoD (skeletilihaste arendamine), gata-l-4 (minekuks erütro ja lümfopoeesi). Lisaks katseloomadel sotsiaalnõukogud saavad tutvustada (transfekteerida) ei ole veel uuritud inimgeenidega teha kindlaks nende funktsiooni kasutades kimäärne embrüo.

Kuid reeglina ei suuda eksperimendi põhjendus uute põhiteadmiste omandamisega rahuldada laia publiku toetust. Andke meile näide kimäärimise rakenduslikust väärtusest ESC abil. Esiteks on see ksenotransplantatsioon, see tähendab looma organite ümberasustamine inimestele. Teoreetiliselt loomise raku kimäärid "mees-siga" võimaldab teil saada loomale palju lähemal antigeense doonori omadusi sotsiaalnõukogude, et erinevad kliinilistes situatsioonides (diabeet, maksatsirroos) võib päästa elu haige. Tõepoolest, selleks peate kõigepealt õppima, kuidas tagastada totipotentsuse vara küpsete somaatiliste rakkude genoomi, mille järel saab selle sissetoomise arenevasse sigade embrüosse.

Täna ESC vara spetsiaalsetes kultiveerimisel jagavad peaaegu lõputult valmistamiseks kasutatud totipotentsetes rakumassi koos järgneva diferentseerumist spetsialiseerunud rakud, näiteks dopamiinergiliste neuronite, mis seejärel siirdati patsiendile Parkinsoni tõvega. Sellisel juhul eelneb transplantatsioonile eelnevalt saadud rakumassi suunatud diferentseerumine spetsiaalsetesse rakkudesse, mis on vajalikud viimase töötlemiseks ja puhastamiseks diferentseerumata rakulistest elementidest.

Nagu selgub hiljem, ei olnud kantserogeneesi oht rakkude siirdamise viisiks ainus takistus. ESC spontaanselt embryoid organite erinevad heterogeensed, see tähendab, et moodustada derivaadid mitmesuguseid rakuliine (neuroneid, keratinotsüüdid, fibroblastid, endoteeli rakud). Mikroskoobi vaateväljal eristatakse sellistel juhtudel erinevate fenotüüpide rakke, kardiomüotsüüte, millest igaüks rühmitab oma rütmi. Kuid patsiendi ravimist peab olema puhas rakupopulatsioon: neuronid - insult, kardiomüotsüüdide - müokardiinfarkti, pankrease β-rakkudes - diabeet, keratinotsüüdid - põletused jne

Rakkude transplantoloogia arendamise järgmine etapp oli seotud selliste puhaste rakupopulatsioonide piisava hulga (miljonite rakkude) saamiseks vajalike tehnoloogiate väljatöötamisega. ESKde suuna diferentseerumist põhjustavate tegurite otsimine oli empiiriline, kuna nende sünteesi järjestus embrüogeneesi käigus ei olnud teada. Esiteks leiti, et munakott moodustub kultuuri abil cAMP ja retinoehappe lisamisega. Vereloomeraku read moodustatud kui keskmise 1L-3, SCF kultiveerimise fibroblastide kasvufaktor (FGH), insuliini kasvufaktor (IGF-1), 1L-6 ja granulotsüütide kolooniat stimuleeriv faktor (G-CSF). Närvisüsteemi rakud moodustasid ESC pärast LIF-i ja fibroblastide eemaldamist, mis toimivad söötjatena. Pärast töötlemist retinoolhappega kohalolekul vasikalooteseerumit ESK hakkas diferentseeruvad neuroneid ja kardiomüotsüüdide valmistati lisamisega dimetüülsulfoksiidis (DMSO), mis võimaldab doseerimine hüdrofoobse signaalmolekulide rakutuuma. Seega kogunemine kultiveerimiskeskkonnas reaktiivsete hapnikuühendite, samuti elektrilist stimuleerimist edendanud küpsete kontraktiilne kardiomüotsüüdide.

ESC eristamiseks insuliinit tootvate pankrease rakkude seisundite otsimiseks on kulutatud suuri jõude ja vahendeid. Kuid peagi sai selgeks, et mitmed spetsialiseeritud rida β-rakkudes kõhunääre rakud, immuun- ja endokriinsüsteemiga, adipotsüütide) ei tulene sotsiaalnõukogude oma stimulatsiooni põhimõttel "üks stimuleeriv faktor - üks rakuliin." See põhimõte osutus kehtivaks vaid piiratud arvu rakuliinide puhul. Eelkõige teket neuroneid saab indutseerida retinoehape lihasrakkude line - kasvaja kasvufaktori-β (TCP-β), erütrodide sarjad - 1L-6, monotsüüdisarnased müeloidse line - 1L-3. Nende tegurite mõju ESC eristamisele oli rangelt annusest sõltuv.

Etappi otsingut kasvufaktori kombinatsioonid, mis soodustavad ESC hilisemates etappides embrüogeneesi moodustamiseks mesodermi (allikas kardiomüotsüüdide, skeletilihastes, epiteeli toruke, mieloeritropoeza ja silelihasrakkude), ectoderm (epidermis, neuronid, võrkkest) ja endodermiga (epiteelis peensooles ja sekretoorsed näärmed, pneumotsüüdid). Nature, nagu ta oli sunnitud teadlaste edasi liikuda tee embrüogeneesis, korrates oma samme Petri tassis, mistõttu on võimatu kohe ja lihtsalt saada soovitud tulemus. Selliseid kasvufaktorite kombinatsioone on leitud. Aktiviin A kombinatsioonis TGF-β osutunud tugevatoimeline stimulaator moodustumine hESCs mesodermaalse rakkudes, samas arengu blokeerimiseks ento- ja ectoderm. Retinoehappel, samuti signaali koostisega luuüdi morfogeneetiline valk (BMP-4) ja epidermaalse kasvufaktori (EGF) on aktiveeritud protsessid ekto- ja mesodermi rakud, peatades arengut endodermiga. Intensiivne rakkude kasvu kõigi kolme Looteleht täheldatakse samaaegsete kokkupuutest ESC kaks tegurit - hepatotsüüdi kasvufaktori (NGF) ja närvi kasvufaktor.

Nii võib asjakohaste rakuliine tuleb esmalt üle embrüonaalseid tüvirakke temperatuuril tekkeetappi tahes Looteleht rakud ja seejärel uue kombinatsiooni kasvufaktoreid võimelised indutseerida suunatud diferentseerumise ekto-, meso- ja endodermal spetsiaalsete vajalikke rakke siirdamise patsient. Tänapäeval on kasvufaktorite kombinatsioonide arv tuhandetes, enamik neist on patenteeritud, mõned biotehnoloogiaettevõtted ei avalda seda üldse.

See oli protsessi käigus eraldatud rakkude puhastamine diferentseerimata rakkude lisanditest. Kultuuris diferentseeritud rakud märgistati küpsete rakuliinide markeritega ja lasti läbi kiir-laser immunofenotüübilise sorteerija. Laserkiire leidis nad ühisesse rakuvooga ja suunati piki eraldi teed. Saadud puhastatud rakumaterjal saadi laboratoorsete loomade poolt. On aeg hinnata ESK derivaatide kasutamise tõhusust haiguste ja patoloogiliste protsesside mudelitel. Üheks selliseks mudeliks oli eksperimentaalne Parkinsoni tõbi, mis on loomadel hästi reprodutseeritud keemiliste ühenditega, mis hävitavad dopamiinergilisi neurone. Kuna inimestel esinev haigus on dopamiinergiliste neuronite defitsiit, oli asendusrakterravi kasutamine antud juhul pathogeneetiliselt õigustatud. Loomadel, kellel oli eksperimentaalne hemiparkinsonism, jäid ellujäänud ligikaudu pool ESP-st pärinevatest dopamiinergilistest närvirakkudest, mis sisestati ajukonstruktsioonidesse. See oli piisav, et oluliselt vähendada haiguse kliinilisi ilminguid. Katsed taastuda kahjustatud kesknärvisüsteemi struktuuride ajal katselise insuldi, trauma ja isegi seljaaju murru korral olid üsna edukad.

Siiski tuleb märkida, et peaaegu kõik ESC diferentseeritud derivaatide edukaks rakendamiseks eksperimentaalse patoloogia parandamiseks tehti modelleeritud patoloogilise olukorra ägedas perioodis. Ravi pikaajalised tulemused ei olnud nii rahul: pärast 8-16 kuud raku siirdamise positiivne mõju kadus või vähenes järsult. Selle põhjused on täiesti arusaadavad. Diferentseerumist siiratud rakud in vitro või in lokaal Alampeatükk viib vältimatult ekspressiooni rakumarkereid geneetilise võõrapärasuse et provotseerib immuunvastuse toimele retsipientorganismile. Probleemi lahendamiseks immunoloogiliste vastuolu kasutavad traditsioonilisi immuunsupressiooni, mis algas paralleelselt kliinilistes uuringutes rakendada transdiferentseerumise potentsiaali ja geneetilise parandus ei põhjusta immuunsüsteemi konflikti autoloogse vereloome ja mesenhümaalseid tüvirakke.

Mis on regeneratiiv-plastist meditsiin?

Evolution on tuvastanud kaks rakuvälise elundi valmimist - nekroos ja apoptoos, mis koe tasandil on seotud proliferatsiooni ja regenereerimisega. Proliferatsiooni võib pidada omamoodi ohverdamist, täites kahjustatud koe defekti põhjustatud selle asendamist sidekoe elemente: säilitades strukturaalset terviklikkust, kereosa on kaotanud funktsiooni elund, mis määrab edasise arengu kompenseeriv vastuseid hüpertroofia või hüperplaasia struktuuriliste ja funktsionaalsete elementide ülejäänud vigastusteta. Pikkus hüvitise kestus sõltub summa struktuurne poolt tekitatud kahjustusi alg- ja tegurite muutmine, siis enamikul juhtudel dekompensatsioonile toimub järsk halvenemine ja lühendamine inimelu. Regeneratsiooni füsioloogilise ümbervormimisel, st asendades vananevad ja surevad mehhanismi kohta looduslikud rakusurma (apoptoosi) rakkude uutega, mis on saadud tüvirakkude varud inimorganismis. Protsessides repareerivate taastamine on samuti kaasatud ressursside tüviraku tühikuid, mis siiski varutakse seotud patoloogiliste seisundite haiguse või koekahjustuse mis tutvustavad rakusurma kärbumiste mehhanismid.

Teadlaste tähelepanu, arstid, ajakirjandus, televisioon ja avaliku probleemile õpib bioloogia embrüonaalsete tüvirakkude (ESTÜ) on tingitud ennekõike suur potentsiaal raku või nagu me seda kutsume, regeneratiivse ja plastist ravi. Preparaat ravimeetodeid inimeste rasket haigused (degeneratiivne patoloogias kesknärvisüsteemi, aju ja seljaaju vigastus, Alzheimeri ja Parkinsoni tõve, hulgiskleroosi, müokardiinfarkti, hüpertensioon, diabeet, autoimmuunhaiguste ja leukeemia, põletada haiguse ja kasvajaliste protsessidega kujuta kaugele mitte nende täielik nimekiri) on tehtud tüvirakkude ainulaadsed omadused, mis võimaldavad uute kudede loomist vastupidi, nagu varem arvasin, pöördumatult kahjustatud kudedesid n haige keha.

Progress teoreetilist uuringud bioloogia tüvirakkude viimase 10 aasta jooksul oli aru spontaanselt arengutendentside areneva regeneratiivse meditsiini ja plastist, mis ei ole üksnes metoodika on üsna alluvad süstematiseerimine, kuid peab olema ka selline. Esimene ja kõige kiiremini arenev piirkond praktilist kasutamist taastav potentsiaali tüvirakkude asendas regeneratiivse ravi ja plastikust. Tema viis üsna kergesti jälgitav teaduskirjanduses - alates loomkatsete müokardi nekroosi teoseid viimastel aastatel eesmärk on taastada infarkti kardiomüotsüütidega puudulikkus või täiendamise kahjum β-rakkude hävimisest ja dopamiinergiliste neuronite kesknärvisüsteemi.

Rakkude siirdamine

Asendusreeneratiiv-plastilise meditsiini aluseks on rakkude siirdamine. Viimast tuleks määratleda meditsiiniliste abinõude kompleksina, milles lühikese või pikema aja jooksul on patsiendi organismil otsene kokkupuude auto-, allo-, iso- või ksenogeense päritoluga elujõuliste rakkudega. Rakkude siirdamise vahendid on tüvirakkude või nende derivaatide suspensioon, mis standardiseeritakse siirdamisüksuste arvuga. Siirdamisüksus on kolooniate moodustamise ühikute arvu suhe kogu siiratud rakkude koguarvust. Rakulise siirdamise meetodid: tüvirakkude või nende derivaatide suspensiooni intravenoosne, intraperitoneaalne ja subkutaanne süstimine; tüvirakkude või nende derivaatide suspensiooni süstimine aju, lümfisõlmedesse või tserebrospinaalvedeliku vatsakutesse.

Kui allogeensetelt autoloogse siirdamise on kaks täiesti erinevat lähenemist metoodilisi rakendamise plyuri-, multi- või polipo- tentnogo potentsiaali tüvirakud - in vivo või in vitro. Esimesel juhul, kasutuselevõtu tüvirakke patsiendi organismis toimub ilma eelneva diferentseerumise teises - pärast paljunemist kultuuris ja puhastamine suunatud diferentseerumist diferentseerumata rakud. Mitmete metoodikate raku asendusravi meetodeid kolm rühma poolest selgelt piisa: asendamine luuüdi rakkudes ja vererakud asendamise elundite ja pehmete kudede asendamiseks kõva ja tahke keha elemendid (kõhre, luu, kõõlused, südameklapid ja veresooni mahtuvuslik andur). Viimane rida tuleks määratleda rinnataastamise taastav meditsiin potentsiaalsete tüvirakkude diferentseerumise realiseeritakse maatriksiga - bioloogiliselt inertsed või resorbeerivast konstruktid asendatavad kereosa.

Teine võimalus suurendada intensiivsust Regeneratiivsete ja plasti protsessid mõjutatavate koed on mobiliseerida vahendeid patsiendi enda tüvirakke organismi eksogeense kasvufaktoreid nagu granulotsüütmakrofaagi ja granulotsüütide kolooniat stimuleerivad faktorid. Sel juhul lõhe strooma võlakirjade viib suurendada toodangut üldise ringluse hemopoieetiliste tüvirakke, mis annavad tsoonis koekahjustuse regeneratiivse protsesside tõttu omane paindlikkus.

Seega on regeneratiivse meditsiini meetodid suunatud kaotatud funktsiooni taastumise protsesside stimuleerimisele - kas haigestunud organismi oma varajaste varude mobiliseerimise kaudu või allogeense rakumaterjali kasutuselevõtmise kaudu.

Oluline praktiline avanemise tulemusel embrüonaalsete tüvirakkude - Kloonimine põhineb mehhanismide mõistmisele vallandab embrüogeneesis. Kui algne signaal alguses embrüogeneesis on kogum pre-mRNA, mis on tsütoplasmas munaraku kehtestamine tuum tahes somaatiliste rakkude enucleated munaraku peab jooksma programmi embrüo arengut. Täna me juba teame, et embrogeensuse programmi rakendamisel osaleb umbes 15 000 geeni. Mis juhtub nendega pärast sündi, kasvuperioodide, küpsuse ja vananemise perioodil? Sellele küsimusele vastasid lambad Dolly: need on säilinud. Kasutades kõige kaasaegsemaid meetodeid uuring näitas, et täiskasvanud rakke tuuma päästavad kõik koodid moodustamiseks vajalikud embrüonaalsete tüvirakkude embrüonaalsete Looteleht, organogeneesi piirang küpsemise (exit diferentseerumist ja spetsialiseerumise) rakuliine mesenhüümset, ekto-, endo- ja mesodermaalse päritolu . Terapeutiline kloonimine kui trend on tekkinud väga varases arengujärgus, siirdamist ning annab tagastamise totipotency enda somaatiliste rakkude haige toota geneetiliselt identsed siiriku materjali.

Avastamist tüviraku on alanud "lõpuni" mõistena mõtles Biology and Medicine A. Maximovi rakendatud tüvirakud luuüdis põhjustavate kõiki küpse raku elemendid perifeerse vere. Kuid vereloome tüvirakkude arvu, nagu kõik rakud kudede täiskasvanu organismis, ka on omal vähem diferentseeritud eelkäija. Absoluutselt kõigi somaatiliste rakkude levinud allikas on embrüonaalne tüvirakk. Tuleb märkida, et mõiste "embrüonaalsed tüvirakud" ja "embrüonaalsed tüvirakud" ei ole mingil juhul identsed. Embrüonaalseid tüvirakke eraldati J. Thomson sisemisest rakumassi blastotsüsti ja viidi pikaealised rakuliinis. Ainult neil rakkudel on faks "ESC". Leroy Stevens avastanud embrüonaalseid tüvirakke hiirte kirjeldatud neid "embrüonaalse pluripotentsed tüvirakud", viidates võime hESCs diferentseeruda derivaadid kõigi kolme Looteleht (ekto-, meso- ja endodermiga). Aga samal ajal kõik rakud embrüo hiljem arenguetappe on sama varre tekitada suur hulk rakke keha moodustavad täiskasvanu. Nende määratlemiseks pakume välja mõiste "embrüonaalsed pluripotentsed eellasrakud".

[4], [5], [6], [7], [8], [9], [10], [11]

Tüvirakkude tüübid

Aluseks kaasaegse klassifitseerimise tüvirakud põhineb põhimõttel eraldatus võime (potents) tekitada rakuliine toti- defineeritud, plyuri-, multi, polü-, bi- ja unipotency. Totipotentsetes, st võime rekonstitueerimiseks geneetiliselt programmeeritud keha tervikuna, on raku sügoodi blastomeres ja embrüonaalseid tüvirakke (sisemise rakumassi blastotsüsti). Teine rühm totipotentsetes rakud, mis on moodustatud hilisemate embrüo arengut on esitatud germenativnymi esmane embrüonaalsete rakkude genitaalipiirkondadele (suguelundite tubercles). Pluripotentsuse mille kohaselt podimayut võime diferentseeruda mis tahes rakke organi või koe, mida iseloomustab embrüonaalsete rakkude kolme Looteleht - ekto-, meso- ja endodermal. Usutakse, et multipotent, st võime moodustada mis tahes rakkude spetsiaalne liin, iseloomulik ainult kaks rakutüüpide: niinimetatud mesenhümaalsed tüvirakud, mis moodustuvad neuraalharjast ja on eelkäijate kõik rakud Sidekoe alustega keha, sealhulgas gliiarakkude, samuti hematopoeetilised hematopoeetilised tüvirakud, mis põhjustab kõikide vererakkude joonte tekkimist. Lisaks isoleeritud bi- ja unipotent tüvirakke, eriti eellasrakud müeloidse ning lümfi-, monotsüütse ja megakarüotsüütne hematopoeetiliseks mikroobe. Olemasolu unipotent tüvirakud selgelt tõestatud näitel maksarakud - kaotus märkimisväärne osa maksakoes kompenseeritakse intensiivse eraldusjoonte diferentseerunud polüploidsetele hepatotsüütides.

Arengus kõik elundid ja koed on moodustatud tulemusena proliferatsiooni ja diferentseerumist sisemise rakumassi blastotsüsti, millised rakud ja need, kitsamas mõttes, totipotentsetes embrüonaalseid tüvirakke. Esimene uuringuid isoleerimine embrüonaalseid tüvirakke teostati Evans, kes näitas, et blastotsüüdid implanteeritud hiirte ajus tekitada Teratokartsinoomi mis rakkude kloonimine kujul liinidele pluripotentsed embrüonaalseid tüvirakke (algne nimi rakud - embrüo kartsinoomirakkudega või lühendi ECC - in praegu ei kohaldata). Need andmed kinnitasid ka mitmetes teistes uuringutes, kus embrüonaalseid tüvirakke saadi rakkude kultiveerimise blastotsüüdid hiirte ja teiste loomaliikide, sealhulgas inimestel.

Viimastel kirjanduses on rohkem teateid plastilisus tüvirakke, mis peetakse mitte ainult võime viimane eristada eri rakutüüpide erinevatel arenguetappidel, vaid ka läbivad dediferentseerimist (transdiferentseerumise, retrodifferentiation). See on põhimõtteliselt lubatud tagastamise võimalus somaatiliste diferentseerunud rakud on embrüonaalses arengustaadiumis Kokkuvõtete (return) pluripotentsuse ja selle rakendamine rediferentseerimis-moodustamiseks muud tüüpi rakke. Teadaolevalt eelkõige et vereloome tüvirakkude arvu on võimelised moodustama transdiferentseeruma hepatotsüütidel endoteelirakkude ja cardiomyoblasts.

Teaduslikud arutletud eraldamine tüvirakke nende plastilisuse jätkub, st terminoloogia ja rakutransplantatsioonis Terminid on moodustamise protsessis, tal on vahetu praktilise tähtsusega, kuna see on kasutamise kohta plastist omadused ja võime tüvirakkude diferentseeruda mitmesuguste rakuliinide Kõige meetodeid regenerativnoplasticheskoy meditsiin.

Regenereeriva ja plastilise meditsiini põhi- ja rakendusprobleemide väljaannete arv kasvab kiiresti. Juba määrata ulatus erinevate metodoloogiliste lähenemiste suunatud kõige paremini ära kasutada taastav ja plastist potentsiaali tüvirakke. Zone oma eluliste huvide kindlaks kardioloogid ja endokrinoloogi, neuroloogi ja neurokirurge, siirdamise kirurg ja hematoloogidele. Plastist võimalusi tüvirakkude otsima lahendust kiireloomuliste probleemide silmaarstid, TB arstid, pulmonoloogia, nefroloogidele, onkoloogid, geneetikud, Lastearstid, Gastroenteroloogia, sisehaiguste ja pediaatrite, kirurgid ja günekoloog-günekoloogid - kõik esindajad kaasaegne meditsiin loodan saada võimalust ravi peetakse siiski surmav haigus.

Kas rakkude siirdamine on muu "kõik immuunvastused"?

See küsimus tekib üsna õigesti kõikide arstide ja teadlaste seas, kes on läbimõeldud ja analüüsivad meditsiinialast tegevust. Olukorda on komplitseerinud asjaolu, et teadusliku vastasseisu valdkonnas on "tervislikud konservatiivid", teiselt poolt raku transplantoloogia "haigete fanaatikumid". Ilmselt on tõde, nagu alati, nende vahel - "mitte-mehe maal". Ärge puudutage õigusküsimusi, eetikat, religiooni ja moraali, vaadelge regenereeriva ja plastilise meditsiini näidatud piirkondade plusse ja miinuseid. Esimeste teaduslike aruannete ESCde terapeutiliste võimaluste teaduslike aruannete "kerge tõmme" juba aasta pärast nende avastamist kujunes "tuulevool", mis pöördus 2003. Aastal "informatsiooni tornaado". Esimesed publikatsioonide seeriad käsitlesid embrüonaalsete tüvirakkude kasvatamist, nende paljunemist ja suunatud diferentseerumist in vitro.

Selgus, et kultuuri embrüonaalsete tüvirakkude piiramatuks paljunemiseks tuleb rangelt kinni pidada mitmetest tingimustest. Konditsionaalses keskkonnas peavad tingimata olema kolm tegurit: interleukiin-6 (IL-6), tüvirakkude tegur (SCF) ja leukosine inhibeeriv faktor (LIF). Lisaks embrüonaalseid tüvirakke tuleb kasvatada substraadile (feeder kihi rakud) loote fibroblastid kohalolekul vasikalooteseerumit. Nendel tingimustel kasvatavad ESC-d kloonid ja moodustavad embrüoidseid kehasid - täisarakkude kobarakk-kloonide agregaate. ESC klooni kõige olulisem tunnus on see, et kultuuris kasvab embrüoidkeha, kui see koguneb kokku 50-60, maksimaalselt 100 rakku. Selle aja jooksul, siis tuleb tasakaalulises olekus - määra rakkude jagunemise jooksul kloon on apoptoosi kiirusega (programmeeritud rakusurma) selle ümbermõõdule. Pärast jõudmist selline dünaamilises tasakaalus perifeerse embryoid keharakud läbivad spontaanse diferentseerumist (tavaliselt tekkega fragmendid endodermiga of rebukotti, endoteelirakkude ja angioblastidest) kadumisega totipotency. Seepärast, et saada piisav arv totipotentsetes embrüonaalsete rakkude mass keha peaks olema jaotatud nädalas ülekandeüksusse embrüonaalsete tüvirakkude uue kasvulava - protsess üsna töömahukas.

Avastamine embrüonaalsete tüvirakkude ei ole andnud vastust küsimusele, mida ja kuidas see käivitab embrüogeneesis programmi kodeeritud DNA zygotes. Ei ole selge, kuidas genoomiprogramm avaneb inimelu protsessis. Samal ajal uuring embrüonaalsete tüvirakkude on võimaldanud arendada kontseptsiooni mehhanismide säilitamise toti-, plyuri- ja multipotent tüvirakke nende jagamine. Tüvirakkude peamine eripära on ta eneseväljendusvõime. See tähendab, et tüvirakkude, erinevalt diferentseeritud jagatud asümmeetriliselt, üks tütar rakud tekitavad spetsialiseeritud rakuliin, samas kui teine hoiab toti-, plyuri- või multipotent genoomi. See jäi selgusetuks, miks ja kuidas see protsess toimub esimestest etappidest embrüogeneesis, jagades sisemise rakumassi blah stotsisty kogu see totipotentsetes ja ESC genoomi on dormantnom (uni, lukus) olekus. Kui tingimata eelneb aktiveerimise ja esinemise kohta kogu kompleksi geenide, jagades ESC seda ei juhtu normaalsetes rakkude jagunemise protsessi kattumisi. Vastus küsimusele "miks" saadi pärast avastamist varasemal sotsiaalnõukoguga mRNA (pre-mRNA), millest osa on moodustatud isegi folliikulite rakkudele ja moodustab tsütoplasmas muna ja sügoot. Teine avastus vastas küsimusele "kuidas": ESC-s leiti spetsiaalseid ensüüme, mida nimetatakse "editaseks". Edithased täidavad kolme peamist ülesannet. Esiteks pakuvad nad alternatiivset epigeneetilisi (ilma genoomi kaasamiseta) pre-mRNA lugemist ja dubleerimist. Teiseks rakendamise protsessi aktiveerimist pre-mRNA (splaissingu - väljalõikamist introneid, st mitteaktiivsed piirkondade RNA, mis pärsivad valgusünteesi mRNA), misjärel hakkab rakk kokkupanekut valgumolekule. Kolmandaks editazy edendada moodustamine mRNA sekundaarseid on repressoritega geeniekspressiooni mehhanismid, mis säilitab tiheda pakendamiseks kromatiini ja mitteaktiivsete geene. Sellistes sekundaarsete mRNA-dega sünteesitud proteiintooted, mida nimetatakse valgu-summutit või genoomseid hooldajad, on inimese ovules.

Nii on tänapäeval kujutatud embrüonaalsete tüvirakkude surematute rakuliinide moodustamise mehhanismi. Lihtsamalt öeldes, embrüogeneesi programmi käivitamise signaal, mille esialgsed etapid koosnevad totipotentsete rakumasside moodustamisest, pärinevad munaraku tsütoplasmast. Kui selles etapis sisemise rakumassi blastotsüsti ehk ESC eraldatakse täiendavalt reguleerivad signaalid, rakkude ise reproduktsiooni protsess toimub suletud tsüklis ilma geene rakutuumas (epigenetically). Kui me pakume sellist rakku koos toitainete materjaliga ja isoleerime seda välistest signaalidest, mis aitavad kaasa rakumassi eristamisele, siis jagab ja taastab end endlessly.

Esimesed tulemused eksperimentaalsete katsed kasutada totipotentsetes rakkude siirdamist olid väga muljetavaldav: sisseviimine embrüonaalseid tüvirakke koe 100% Hiirte nõrgenenud immuunsüsteemiga immunodepressorami juhtudel viib kasvaja arengut. Seas kasvajarakkude mis olid allika nõuandekogude diferentseerunud derivaadid met eksogeense totipotentsetes rakumaterjali, eriti neuronite siiski vähendatud kasvu Teratokartsinoomi tulemuste väärtust nullini. Samal ajal, L. Stevens ESK kasutusele kõhuõõnde, moodustunud suured agregaadid, milles fragmente moodustus embrüonaalsete lihas-, südame-, juuste, naha, luu-, lihas- ja närvikude. (Kirurgid, kes avasid dermoidseid tsüse, peaks see pilt olema tuttav). On huvitav, et peatatud rakkude embryoblast hiire käituda samamoodi: nende sissetoomine kudede täiskasvanud immuunpuudulikkusega loomadel alati põhjustab Teratokartsinoomi. Aga kui kasvajaga esile tühi rida ESC ja sisestage see kõhuõõnde, siis jälle moodustatud spetsialiseeritud somaatiliste derivaadid kõigi kolme Looteleht ilma märke Kantserogeneesil.

Seega oli järgmine probleem, mis oli vaja lahendada, raku materjali puhastamine mittediferentseerunud rakkude lisanditest. Siiski, isegi kui sihtrakkude diferentseerumine on väga kõrge efektiivsusega, hoiavad kuni 20% kultuurist pärinevatest rakkudest oma potentsiaalset potentsiaali, mida in vivo kahjulikult kasvaja kasvas. Teine "looduslugu" - meditsiiniriski skaalade skaalal on patsiendi taastumise tagatis tema surma tagatiseks.

Kasvajarakkude ja arenemise parema arengu seos kui embrüonaalsete pluripotentsete eellasrakkude (EECC) on väga mitmetähenduslik. Meie tulemused näitasid, et kasutusele EPPK erinevates siiratud rottidel kasvajaid võib viia lagunemist kasvajakoes (T), kiire kasvaja kaal suureneb (E) ja selle vähendamine (E-3) või ei mõjuta mõõtmed spontaanse central fookuskaugusega nekroos Neoplastiline kude (I, K). On ilmne, et EKPK ja kasvajarakkude interaktsiooni tulemus määratakse in vivo poolt toodetud tsütokiinide ja kasvufaktorite koguhulga järgi.

Tähelepanuväärne on, et embrüonaalsete tüvirakkude kartsinogeneesiga vastuseks kontaktide kudedega täiskasvanu organismis täiuslikult samalaadseks rakumassi embrüo, ehitatakse kõik elundid lootele. Selliseid kimääre, mis koosnevad oma olemuselt embrüonaalsetest rakkudest ja doonor-ESC-dest, nimetatakse allopeenideks, ehkki tegelikult need ei ole fenotüübilised kimäärid. ESC-i varajases embrüos kasutamisel rakkude kimäärisatsiooni maksimaalne hemopoeetiline süsteem, nahk, närvi kude, maks ja peensool. Kirjeldatud on suguelundite kimääristamise juhtumeid. ESA ainus puutumatu tsoon oli esmased sugurakud.

See tähendab, et embrüo säilitab vanemate geneetilise teabe, mis kaitseb nii perekonna kui ka liikide puhtust ja jätkumist.

Blokaadi jagunemise varase embrüorakkudest manustades tsitoklazina embrüonaalseid tüvirakke viiakse blastotsüsti viib arengut embrüo, milles esmane soost rakud, nagu kõik teised, moodustusid doonorilt embrüonaalseid tüvirakke. Kuid sel juhul on embrüos endiselt täiesti doonor, mis on geneetiliselt võõrasema ema organismi suhtes võõras. Oma ja välismaiste pärilike andmete segunemise potentsiaalse võimaluse sellise loodusliku ploki mehhanismid pole veel selgitatud. Võib eeldada, et sel juhul rakendatakse apoptoosi programm, mille määrajad pole veel teada.

Tuleb märkida, et embrüogeneesis loomade erinevate liikide kunagi kokku: rakendamiseks doonori programmi organogeneesi kehas saaja embrüo heteroloogse embrüonaalsete tüvirakkude tapab embrüo üsasiseselt ja resorbeerub. Seetõttu olemasolu kimäärid "roti-hiire", "siga-lehm", "Rat Man" tuleb mõista kui raku, kuid mitte morfoloogilised MOSAIIKSUS. Teiste sõnadega, ESC üht tüüpi imetajate blastotsüsti muud liiki on alati arenev järglased vanema liikide kes seas oma soomasid leidub peaaegu kõik kandmisel ja mõnikord klastrite struktuuri- ja funktsionaalsete üksuste, mis koosneb geneetiliselt välismaa saadud materjali hESCs. Me ei saa nõustuda mõiste "humaniseeritud naya siga "kui mõne koletise tähistamist, millel on inimese mõte või välismärgid. See on lihtsalt loom, osa keharakkudest pärineb inimestest pärinevatest ESC-idest, kes on sattunud blastotsüsti.

Võimalus kasutada tüvirakke

Juba ammu on teada, et seotud haiguste Vereloomerakkude genopatologiey ja lümfoidliinide sageli elimineeritakse pärast allogeense luuüdi transplantatsiooni. Vahetus enda vereloomekudedega normaalsete rakkude geneetiliselt seotud doonori viib osalist ja mõnikord kogutaastumises patsiendile. Seas geneetilised haigused, mida töödeldi allogeense luuüdi transplantatsiooni, tuleb märkida sündroom, kombineeritud immuunpuudulikkus, X-liiteline agammaglobulineemiga, krooniline granulomatoos, Wiskotti-Aldrich sündroom, Gaucheri tõbi ja Harlera, adrenoleukodüstroofia, metakromaatiline leukodüstroofia sirprakuline aneemia, thalassemia, aneemia Fanconi ja AIDS. Põhiprobleem kasutamises allogeense luuüdi siirdamise seotud haiguste ravis valikuga HbA ühilduv related doonori edukas otsingumootori mis peab olema keskmiselt 100,000 proove trükitud doonori vereloomekudedega.

Geeniteraapia võimaluse korrigeerida geneetiline defekt otse vereloome tüvirakkude arvu patsiendi. Teoreetiliselt geeniteraapia pakub sama ravis kasulik geneetiliste haiguste vereloomesüsteemi ning et allogeense luuüdi siirdamine, kuid ilma kõiki võimalikke immunoloogilise komplikatsioone. See nõuab siiski tehnikat, mis võimaldab tõhusalt täita täielikult geeni vereloome tüvirakkude ja säilitada vajalikku taset selle ekspressiooni, mis teatud tüüpi pärilike haiguste pruugi olla väga suur. Sellisel juhul võib isegi väike uuendata defitsiitse geeniproteiini toote annab positiivse kliinilise toime. Eriti, hemofiilia B tagasisaamise sisemehhanismi verehüübimise piisab 10-20% normaalsest tasemest faktori IX. Geneetilise muundamise autoloogse rakumaterjali on olnud edukas eksperimentaalse gemiparkinsonizme (ühepoolse hävitamine dopamiinergiliste neuronite). Transfektsiooni roti fibroblaste retroviirusvektoriga sisaldav türosiinhüdroksülaas geeni ette dopamiini sünteesi KNS: intratserebraalseks transfekteeritud fibroblastid vähendas järsult intensiivsus kliiniliste ilmingute eksperimentaalses mudelis Parkinsoni tõve katseloomadega.

Kuna Tüvirakkude kasutamise geeniteraapia inimese haiguste pannud palju uusi väljakutseid arstid ja katsetajad. Valupunkidele geeniteraapia seostatakse kaasa ohutu ja tõhusa transpordisüsteemi geeni sihtlahtrisse. Praegu tõhusust geeniülekanne suurtes imetajate rakkudes on väga väike (1%). Metoodiliselt lahendab see probleem mitmel viisil. In vitro geeniülekanne transfektsiooni geneetilise materjali viiakse patsiendi rakukultuuris ja nende hilisemat naasmist patsiendile. Selline lähenemine tuleks kaaluda optimaalsed, kui lehe geenid sisestatakse luuüdi tüvirakkude, kuna edastusviisidest Vereloomerakkude organismi kultuuri ja seljatugi piisavalt arenenud. Enamikul juhtudel geeniülekanne Vereloomerakkude in vitro kasutatakse retrovi-tasemesse. Kuid enamik vereloome tüvirakkude seisab paigal raskendades transportida geneetilist informatsiooni, kasutades retroviirused ja nõuab uusi efektiivse transpordi geenid viiakse tüvirakud dormantnye. Praegu selliseid meetodeid geeniülekanne transfektsiooni otsest mikroinjekteerimine DNA sisestamiseks rakkudesse, lipofektsiooni- elektroporatsiooni "geenipüssi" mehaanilise ühenduse abil klaashelmed, transfektsiooni maksarakkude retseptor-ühendi DNA asialoglycoproteins ja aerosooli manustamist transgeeni alveoolirakkude kopsude epiteel. DNA transkriptsiooni efektiivsus nende meetoditega on 10,0-0,01%. Sõna muude sõltuvalt manustamisviis geneetilise informatsiooni edu võib oodata 10 patsienti 100st või 1 patsient patsiendil 10st LLC. On ilmselge, et tõhus ja samal ajal kõige ohutum meetod terapeutilise geeni ülekande veel välja töötada.

Täiesti erinev lahendus probleemile äratõukereaktsiooni allogeense rakumaterjali rakus siirdamine on suurtes annustes embrüo pluripotentsed eellasrakud efekti saavutamiseks taasinstallimisel kontrolli antigeense homeostaasi täiskasvanud (mõju Kukharchuk-Radchenko-SIRMAN), mille sisu seisneb selles, immunoloogilise tolerantsuse induktsiooni luues uue aluse immunokompetentsete rakke antigeense kodukontrollisüsteemi ümberprogrammeerimisel staasi. Suuremate annuste EPPK viimase fikseeritud kudedes harknääre ja luuüdi. Tüümuses EPPK mõjutanud spetsiifiliste mikrokeskkonna diferentseeruvad dendriitilisi, interdigitatnye rakkudes ja epiteeli stroomarakkudega elemente. Diferentseerumise käigus EPPK tüümuses saaja koos isikliku molekulid koesobivusantigeeniga (MHC) avaldusid MHC molekule, mis on geneetiliselt määratud doonorirakkude, st see on määratud topeltstandard MHC molekulidega, mis realiseeritakse positiivse ja negatiivse selektsiooni T-lümfotsüüte.

Seega efektoraine lingile värskendada adressaadi immuunsüsteemi keha esineb tuntud mehhanismid positiivsete ja negatiivsete valiku T lümfotsüüdid, ent läbi topeltstandardit MHC molekulid - saaja ja doonori EPPK.

Ümberprogrammeerimise immuunsüsteemi EPPK mitte ainult võimaldab rakkude siirdamise edasise pikaajalisel kasutamisel immunosupressante, vaid ka avab täiesti uued perspektiivid ravis autoimmuunhaigused, samuti annab tugipunkt arenguks uusi ideid protsessi inimese vananemist. Meie arusaam vananemisest mehhanismid pakutud teooria ammendumine tüvirakkude ruumid keha. Vastavalt põhipositsioonis teooria, vananemine on püsiv kärpimine varre tühikuid organismi mille all mõeldakse kogumi piirkondliku ( "täiskasvanutele"), tüvirakkude (Mesenhümaalsed, närvi-, vereloome tüvirakkude arvu, eellasrakkude naha, seedekulgla, endokriinne epiteeli pigmendirakke silmaripslihases voldid ja al.), rakkude kadu andmise sulle sobiva koe modelleerumisprotsess kehas. Remodeling keha - see värskendus rakulise koostise kudede ja organite tõttu tüviraku ruumi, mis jätkub kogu elu hulkrakse organismi. Arvu tüvirakkudega tühikuid määratakse geneetiliselt, mis määrab failimahupiirangud (proliferatiivsust) iga ajutüves ruumi. Omakorda varre suurused kiiruse määramiseks vananemine tühikuid üksikute organeid, kudesid ja organsüsteeme. Pärast ammendumise tüviraku reservi tühikuid intensiivsuse ja määra laagerdamist hulkrakse organismi määrati vananemise mehhanismide somaatiliste diferentseerunud rakkude sees Hayflicki piirang.

Seetõttu etapil sünnitusjärgse Ontogenees laienemine tüvirakkude ruume mitte ainult oluliselt suurendada kestuse, vaid ka parandada elukvaliteeti, taastades potentsiaali remodeling keha. Et saavutada laienemine varre tühikuid võib saavutada manustamine suurtes kogustes Allogeense pluripotentsed embrüonaalsete eellasrakud pakutakse samaaegselt ümberprogrammeerimine adressaadi immuunsüsteemi, et eksperimendis suurendab oluliselt eluiga vanemad hiirtel. 

Tüvepindade tühjenemise teooria võib muuta olemasolevaid kontseptsioone mitte ainult vananemise mehhanismide, vaid ka haiguse ja selle meditsiinilise tsütotoksilise ravi tagajärgede kohta. Eelkõige võib haigus areneda varrepiirkondade rakkude patoloogia tõttu (onkatooloogia). Depletion reserv mesenhümaalsed tüvirakud annab ümberehitami- sidekoed, mille tulemuseks välimuses välise vananemisnähtude (kortsud, naha lõtvuse, tselluliidi). Endoteelirakkude varrevari vähenemine põhjustab arteriaalse hüpertensiooni ja ateroskleroosi arengut. Esialgu määrab vöötohatise varre väike suurus selle varajase alalise vanuse invukatsiooni. Enneaegne vananemine on tagajärg kehakaalu kõikide alade patoloogilise vähenemise tõttu. Tüvirakkude ravimite ja mittefarmakoloogilise stimulatsiooni abil parandatakse elukvaliteeti, vähendades selle kestust, kuna see vähendab varre ruumide suurust. Kaasaegsete geroprotektorite vähene efektiivsus tuleneb nende kaitsvast mõjust vananemisele diferentseeritud somaatilistele rakkudele, mitte keha varrele.

Kokkuvõtteks meenutame veelkord, et regeneratiiv-plastiline ravim on uus suund inimeste haiguste ravis, tuginedes tüvirakkude regeneratiiv-plastilise potentsiaali kasutamisele. Seega alusel plastilisuse viitab võimele eksogeensete või endogeensete tüvirakud implantaadid ja tekitada uusi spetsialiseeritud rakkude võrsete meie kahjustatud koe valdkondades patsiendi kehas. Objekti regeneratiivselt-plastist meditsiin - palju ravimatu saatuslikuks inimeste haiguste päriliku kõrvalekalle, haiguse, mille traditsioonilise meditsiini saavutatakse ainult sümptomaatiline toime, samuti anatoomiliste vead keha, mis on suunatud taastada rekonstruktivnoplasticheskaya regeneratiivse kirurgia. Esimesed katsed taastada kogu ja samal ajal täielikult funktsionaalne elundite tüvirakkude meie arvates liiga vara teha eraldi ala praktilises meditsiinis. Regeneratiiv- ja plastmassimeditsiini teema on tüvirakud, mis sõltuvalt nende tootmise allikast on erinevad regenereeruv-plastikpotentsiaal. Regeneratiiv-plastilise meditsiini metoodika põhineb tüvirakkude või nende derivaatide siirdamisel.