Классификация стволовых клеток

На основе проведенных исследований может быть предложена следующая классификация стволовых клеток человека по происхождению и источнику выделения:

1. Стволовые клетки эмбриона и тканей плода:

• клетки эмбриональной карциномы;

• эмбриональная герминальная (из примитивных гонад абортов 5-9 недельного развития) (ЭГК);

• эмбриональная стволовая клетка (ЭСК).

2. Стволовые клетки взрослого организма (постнатальные, или соматические):

• кроветворные стволовые клетки (КСК);

• стромальные (мезенхимальные) стволовые клетки;

• предшественник эндотелиальных клеток;

• мышечная стволовая клетка;

• нейрональная стволовая клетка;

• эпидермальная стволовая клетка и др.

Свойства стволовых клеток

СК – уникальные клеточные популяции, способные:

1. к самовозобновлению;

2. к дифференцировке в специализированные клеточные типы.

В отличие от других клеток организма они политипированы (направлены) к выполнению специфической функции, стволовые клетки остаются недифференцированными до получения сигнала к дифференцировке в специализированные клетки. Направление пути дальнейшего развития стволовых клеток – самоподдержание или дифференцировка – определяется как внутренними импульсами, контролируемыми генами, так и эпигенетическими сигналами локального микроокружения, передаваемые через контакты с соседними клетками, секретируемыми ими молекулами и компонентами внеклеточного матрикса.

Все стволовые клетки, независимо от происхождения и источника выделения, обладают 3 общими уникальными свойствами:

1. Они способны к самоподдержанию в течение длительного времени;

2. Они не специализированы, т. е. не имеют каких-либо тканеспецифических маркёров, ответственных за выполнение специальных функции;

3. Они способны к дифференцировке в любые специализированные ткани.

Характеристика стволовых клеток

Отличительными особенностями ЭКС является их способность к бесконечной пролиферации симметричным делением в культуре и выраженная клоногенность, т.е. способность образования из одной первоначальной стволовой клетки целой линии генетически идентичных стволовых клеток.

Первые клеточные линии ЭСК были выделены из эмбрионов, полученных при помощи экстракорпорального оплодотворения и впоследствии подаренных их биологическим родителям ввиду не востребованности.

С этической точки зрения использование эмбрионов таким образом, выглядит более оправданным по сравнению с их деструкцией, таким образом, эти эмбрионы были получены с репродуктивной целью, но именно для этой цели впоследствии не понадобились.

Технология выделения стволовых клеток

Убедительные доводы о том, что ЭСК не обладают тотипотентностью и не могут быть использованы для создания целого организма и, следовательно, сохраняют разнообразие клеток, но не жизней, не повлияли на принятие запретительных ограничений на проведение экспериментального клонирования в системе гос.учреждений ряда стран, включая Россию, США и др.

Тем не менее, исследовательская группа R. McKoy провела серию экспериментов по использованию ЭСК для получения инсулин продуцирующих клеток.

Бластоциста мыши

↓

Субпопуляция клеток

↓

Направленная 5-ступенчатая дифференцировка клеток

↓

Инсулин продуцирующие островковоподобные клетки поджелудочной железы

↓

Имплантация клеток в область плечевого сустава мыши больной диабетом

↓

Васкуляризация области инъекции

↓

Пожизненное нормальное функционирование с поддержанием всех физических характеристик, характерных для β-клеток островков Лангерганса

Ряд авторов сообщают об успешной направленной дифференцировке ЭСК человека в кардиомиоциты, на основе этих достижений разрабатываются подходы к использованию ЭСК в репарантной терапии повреждений миокарда.