Sel stem (SC) ialah populasi sel yang merupakan prekursor asal semua yang lain. Dalam organisma yang terbentuk, mereka boleh membezakan mana-mana sel mana-mana organ; dalam embrio, mereka boleh membentuk mana-mana selnya.
Tujuan mereka secara semula jadi ialah penjanaan semula tisu dan organ badan pada mulanya sejak lahir dengan pelbagai kecederaan. Mereka hanya menggantikan sel yang rosak, memperbaharui dan melindunginya. Ringkasnya, ini adalah alat ganti untuk badan.
Cara mereka terbentuk
Sebilangan besar semua sel organisma dewasa pernah bermula dengan gabungan sel pembiakan lelaki dan wanita semasa persenyawaan telur. Percantuman ini dipanggil zigot. Semua berbilion sel berikutnya timbul semasa perkembangannya. Zigot mengandungi keseluruhan genom orang masa hadapan dan skema perkembangannya pada masa hadapan.
Apabila ia muncul, zigot mula membahagi secara aktif. Pertama, sel-sel jenis khas muncul di dalamnya: mereka hanya mampu menghantar genetikmaklumat kepada generasi sel baharu yang seterusnya. Populasi ini ialah sel stem embrionik yang terkenal di sekelilingnya yang mempunyai begitu banyak keseronokan.
Dalam janin, ESC, atau lebih tepatnya genomnya, masih pada titik sifar. Tetapi selepas menghidupkan mekanisme pengkhususan, mereka boleh diubah menjadi mana-mana sel yang diminta. Sel stem embrionik diperoleh pada peringkat awal embrio yang sedang berkembang, kini dipanggil blastokista, pada hari ke-4-5 kehidupan zigot, daripada jisim sel dalamannya.
Apabila embrio berkembang, mekanisme pengkhususan, yang dipanggil induktor embrio, mula bermain. Mereka sendiri termasuk gen yang diperlukan pada masa ini, dari mana keluarga SC yang berbeza timbul dan permulaan organ masa depan digariskan. Mitosis berterusan, keturunan sel ini sudah pun khusus, yang dipanggil komit.
Pada masa yang sama, sel stem embrio mampu mengubah (memindahkan) ke mana-mana lapisan kuman: ecto-, meso- dan endoderm. Daripada jumlah ini, organ-organ janin kemudiannya berkembang. Sifat pembezaan ini dipanggil pluripotensi dan merupakan perbezaan utama antara ESC.
Klasifikasi SC
Mereka dibahagikan kepada 2 kumpulan besar - embrio dan somatik, diperoleh daripada organisma dewasa. Persoalan bagaimana sel stem embrio diperoleh dan digunakan difahami dengan baik.
3 sumber SC dipilih:
- Sel stem sendiri, atau autologous; selalunya mereka wujud dalam sumsum tulang, tetapi bolehdiperoleh daripada kulit, tisu adiposa, tisu beberapa organ, dsb.
- SC daripada plasenta, diperoleh semasa bersalin daripada darah tali pusat.
- SC janin diperoleh daripada tisu selepas pengguguran. Oleh itu, SC penderma (allogeneik) dan sendiri (autolog) juga dibezakan. Tidak kira asal usulnya, mereka mempunyai ciri-ciri istimewa yang terus diterokai oleh saintis. Contohnya, ia boleh kekal berdaya maju dan mengekalkan semua hartanya selama beberapa dekad jika disimpan dengan betul. Ini penting apabila mengambil SC daripada plasenta semasa kelahiran, yang boleh dianggap sebagai satu bentuk insurans kesihatan dan perlindungan untuk bayi yang baru lahir pada masa hadapan. Mereka boleh digunakan oleh individu ini apabila penyakit serius berlaku. Di Jepun, sebagai contoh, terdapat keseluruhan program kerajaan yang memastikan 100% penduduk mempunyai bank sel IPS.
Contoh penggunaan SC dalam perubatan
Langkah-langkah pemindahan embrio:
- 1970 - Pemindahan SC autologous pertama dijalankan. Terdapat bukti bahawa dalam bekas CCCP "vaksinasi belia" diberikan kepada anggota tua Biro Politik CPSU beberapa kali setahun.
- 1988 - SC telah dipindahkan kepada seorang budak lelaki yang menghidap leukemia yang masih hidup sehingga kini.
- 1992 - Profesor David Harris menubuhkan bank SK, tempat anak pertamanya menjadi pelanggan pertama. SC beliau dibekukan dahulu.
- 1996-2004 – 392 pemindahan SC sendiri daripada sumsum tulang telah dilakukan.
- 1997 - SC penderma telah dipindahkan dari plasenta kepada pesakit kanser Rusia.
- 1998 - SC telah dipindahkan kepada seorang gadis dengan neuroblastoma (tumor otak) - hasilnya positif. Para saintis juga telah mempelajari cara mengembangkan SC secara in vitro.
- 2000 - 1200 siaran.
- 2001 – keupayaan SC sumsum tulang manusia dewasa untuk berubah menjadi kardio dan miosit telah didedahkan.
- 2003 – data diperolehi tentang pemeliharaan semua bioproperti SC dalam nitrogen cecair selama 15 tahun.
- 2004 – Bank Dunia koleksi SK sudah mempunyai 400,000 sampel.
sifat asas ESC
Contoh sel stem embrio boleh dianggap sebagai mana-mana sel lapisan utama dalam embrio: ini adalah miosit, sel darah, saraf, dll. ESC manusia adalah yang pertama diasingkan pada tahun 1998 oleh saintis AS James Thompson dan John Becker. Dan pada tahun 1999, jurnal sains paling terkenal Sains mengiktiraf penemuan ini sebagai yang ketiga paling penting selepas penemuan heliks berganda DNA dan penyahkodan genom manusia.
ESC mempunyai keupayaan untuk memperbaharui diri mereka secara berterusan, walaupun tidak ada insentif untuk membezakan. Iaitu, mereka sangat plastik dan potensi pembangunan mereka tidak terhad. Ini menjadikan mereka begitu popular dalam perubatan regeneratif.
Apa yang dipanggil faktor pertumbuhan boleh berfungsi sebagai rangsangan untuk perkembangannya ke dalam jenis sel lain, ia berbeza untuk semua sel.
Hari ini, sel stem embrionik dilarang oleh ubat rasmi untuk digunakan sebagai rawatan.
Apa yang digunakan hari ini
Untuk rawatan, hanya SC sendiri daripada tisu organisma dewasa digunakan, lebih kerapSemua ini adalah sel sumsum tulang merah. Senarai penyakit termasuk penyakit darah (leukemia), sistem imun, pada masa hadapan - patologi onkologi, penyakit Parkinson, diabetes jenis 1, multiple sclerosis, infarksi miokardium, strok, penyakit saraf tunjang, buta.
Masalah utama sentiasa dan kekal ialah keserasian SC dengan sel badan apabila ia dimasukkan ke dalamnya, i.e. histokompatibilitas. Apabila menggunakan SC asli, isu ini lebih mudah diselesaikan.
Oleh itu, kepada persoalan sel stem mana yang lebih sesuai digunakan - tisu embrio atau stem, jawapannya adalah jelas: hanya tisu. Mana-mana organ mempunyai ceruk khas dalam tisu tempat SC disimpan dan dimakan mengikut keperluan. Prospek untuk SC adalah besar, kerana saintis berharap dapat mencipta daripada mereka tisu dan organ yang diperlukan dan bukannya penderma, mengikut petunjuk.
Sejarah permulaan
Pada tahun 1908 Alexander Maksimov (1874-1928), profesor histologi di Akademi Perubatan Tentera St. Petersburg, semasa mengkaji sel darah, menyedari bahawa ia sentiasa dan agak cepat dikemas kini.
A. A. Maksimov meneka bahawa ia bukan hanya masalah pembahagian sel, jika tidak sumsum tulang akan lebih besar daripada orang itu sendiri. Kemudian dia memanggil pendahulu ini semua unsur batang darah. Nama itu menerangkan intipati fenomena: sel-sel khas diletakkan di dalam sumsum tulang merah, tugasnya hanya dalam mitosis. Pada masa yang sama, 2 sel baru muncul: satu menjadi darah, dan yang kedua menjadi simpanan - berkembang dan membahagi semula, sekali lagi sel menjadi simpanan, dsb. dengan hasil yang sama.
Sel-sel yang sentiasa membahagikan ini membentuk batang, daripadanyaranting bergerak ke sisi - ini adalah sel darah profesional yang baru muncul. Proses ini berterusan dan berjumlah berbilion sel setiap hari. Antaranya ialah kumpulan semua unsur darah - leukosit dan eritrosit, limfosit, dsb.
Seterusnya, Maximov bercakap dengan teorinya di kongres pakar hematologi di Berlin. Inilah permulaan sejarah perkembangan SC. Biologi sel menjadi sains yang berasingan hanya pada penghujung abad ke-20.
Pada tahun 1960-an, SC mula digunakan dalam rawatan leukemia. Ia juga ditemui dalam kulit dan tisu adiposa.
Ciri Membezakan SK
Idea yang menjanjikan tidak menolak kewujudan terumbu dalam air apabila diamalkan. Masalah besar ialah aktiviti SC membolehkan mereka membahagikan dalam kuantiti tanpa had, dan menjadi sukar untuk mengawalnya. Di samping itu, sel biasa terhad dalam membahagikan dengan bilangan kitaran (had Hayflick). Ini disebabkan oleh struktur kromosom.
Apabila had dicapai, sel tidak lagi membahagi, bermakna ia tidak membiak. Untuk sel, had ini berbeza bergantung pada jenisnya: untuk tisu berserabut ia adalah 50 bahagian, untuk SC darah - 100.
Kedua, SC tidak semua matang pada masa yang sama, jadi mana-mana tisu mempunyai SC yang berbeza pada peringkat kematangan yang berbeza. Semakin normal kematangan sel, semakin kurang ia mempunyai sifat melatih semula ke dalam sel lain. Dalam erti kata lain, genom yang ditetapkan untuk semua sel adalah serupa, tetapi cara operasinya berbeza. SC separa matang yang, apabila dirangsang, boleh matang danbezakan, ini adalah letupan.
Dalam CNS ini adalah neuroblas, dalam rangka - osteoblas, dalam kulit - dermatoblas, dll. Rangsangan untuk kematangan adalah punca luaran atau dalaman.
Tidak semua sel dalam badan mempunyai keupayaan ini, ia bergantung pada tahap pembezaan mereka. Sel yang sangat berbeza (kardiomiosit, neuron) tidak boleh menghasilkan jenisnya sendiri, itulah sebabnya mereka mengatakan bahawa sel saraf tidak dipulihkan. Dan yang kurang dibezakan mampu melakukan mitosis, contohnya, darah, hati, tisu tulang.
Sel stem (ES) embrio berbeza daripada SC lain kerana tiada had Hayflick untuk mereka. ESC membahagi tanpa henti, i.e. mereka sebenarnya abadi (abadi). Ini adalah harta kedua mereka. Sifat saintis yang diilhamkan oleh ESC ini, nampaknya, digunakan dalam badan untuk mencegah penuaan.
Jadi mengapa penggunaan sel stem embrio tidak melalui laluan ini dan dibekukan? Tiada satu sel pun dijamin terhadap kerosakan genetik dan mutasi, dan apabila ia muncul, ia akan diturunkan ke garisan selanjutnya dan terkumpul. Kita tidak boleh lupa bahawa sel stem embrio manusia sentiasa pembawa maklumat genetik asing (DNA asing), jadi mereka sendiri boleh menyebabkan kesan mutagenik. Itulah sebabnya penggunaan SC mereka menjadi yang paling optimum dan paling selamat. Tetapi masalah lain timbul. Terdapat sangat sedikit SC dalam organisma dewasa, dan mereka sukar untuk diekstrak - 1 sel setiap 100 ribu. Tetapi walaupun masalah ini, mereka diekstrak dan SC autologous sering digunakan dalam rawatan CVD, endokrinopati,patologi hempedu, dermatosis, penyakit sistem muskuloskeletal, saluran gastrousus, paru-paru.
Lagi mengenai terumbu bawah air ESC
Selepas menerima sel stem embrio, ia mesti diarahkan ke arah yang betul, iaitu. menguruskan mereka. Ya, mereka boleh mencipta semula mana-mana organ. Tetapi masalah memilih gabungan induktor yang betul belum dapat diselesaikan hari ini.
Penggunaan sel stem embrionik dalam amalan pada mulanya ada di mana-mana, tetapi pembahagian sel yang tidak terhingga menjadikannya tidak terkawal dan menjadikannya berkaitan dengan sel tumor (teori Konheim). Berikut ialah penjelasan lain untuk pembekuan ESC.
Peremajaan dengan ESC
Seseorang kehilangan SC apabila usianya meningkat, bilangan mereka semakin berkurangan, ringkasnya. Walaupun pada usia 20 tahun terdapat sedikit daripada mereka, selepas 40 tahun tidak ada langsung. Itulah sebabnya, apabila pada tahun 1998 orang Amerika mengasingkan ESC buat kali pertama dan kemudian mengklonkannya, biologi sel menerima dorongan yang kuat dalam perkembangannya.
Ada harapan untuk menyembuhkan penyakit yang selama ini dianggap tidak dapat diubati. Baris kedua ialah peremajaan dengan sel stem embrio melalui suntikan. Tetapi tidak ada kejayaan dalam hal ini, kerana masih tidak diketahui dengan tepat apa yang dilakukan oleh SC selepas diperkenalkan ke dalam organisma baru. Sama ada mereka merangsang sel lama, atau menggantikannya sepenuhnya - mereka mengambil tempatnya dan bekerja secara aktif. Hanya apabila mekanisme yang tepat bagi tingkah laku NC diwujudkan barulah boleh bercakap tentang satu kejayaan. Hari ini, berhati-hati diperlukan dalam memilih kaedah rawatan sedemikian.
ESC dan peremajaan di Rusia
Di Rusia, sekatan ke atas penggunaan ESC masih belum diperkenalkan. Di sini, terapi sel stem embrio untuk peremajaan tidak dijalankan oleh institut penyelidikan yang serius, tetapi hanya oleh salun kecantikan biasa.
Dan satu perkara lagi: jika di Barat ujian tindakan ESC dijalankan di makmal pada haiwan eksperimen, maka di Rusia teknologi baru diuji pada orang oleh salon kecantikan buatan sendiri yang sama. Buku kecil dengan segala macam janji laut belia abadi. Pengiraannya betul: bagi mereka yang mempunyai banyak wang dan peluang, nampaknya tiada yang mustahil.
Rawatan dengan sel stem embrionik dalam bentuk kursus peremajaan minimum hanya 4 suntikan dan dianggarkan 15 ribu euro. Dan walaupun pemahaman bahawa seseorang tidak boleh mempercayai teknologi secara membuta tuli yang belum disahkan secara saintifik, ramai tokoh masyarakat melebihi keinginan untuk kelihatan lebih muda dan lebih menarik, seseorang mula berlari mendahului lokomotif. Lebih-lebih lagi, di hadapan mata mereka yang dibantunya. Ada yang bertuah - Buynov, Leshchenko, Rotaru.
Tetapi terdapat banyak lagi yang tidak bernasib baik: Dmitry Hvorostovsky, Zhanna Friske, Alexander Abdulov, Oleg Yankovsky, Valentina Tolkunova, Anna Samokhina, Natalya Gundareva, Lyubov Polishchuk, Viktor Yanukovych - senarai itu diteruskan. Mereka adalah mangsa terapi sel. Apa yang menjadi perkara biasa kepada mereka semua ialah sejurus sebelum kemerosotan keadaan mereka, mereka kelihatan berkembang dan menjadi lebih muda, dan kemudian mati dengan cepat. Mengapa ini berlaku, tiada siapa yang boleh menjawab. Ya, padaApabila ESC memasuki badan yang semakin tua, mereka menggalakkan sel untuk membahagikan secara aktif, orang itu kelihatan semakin muda. Tetapi ini sentiasa menjadi tekanan untuk organisma tua, dan sebarang patologi boleh berkembang. Oleh itu, tiada klinik boleh memberikan sebarang jaminan tentang akibat daripada peremajaan sedemikian.
