 |
Проблемы получения клеточных препаратов на основе стволовых клеток
|
|
|
|
Современное развитие исследований стволовых клеток указывает на огромный потенциал их, как источника тканей для регенеративных терапий. Успех этих приложений будет зависеть от точных свойств и потенциалов стволовых клеток, изолированных либо из эмбриональных, либо из взрослых тканей. ЭСК, выделенные из внутренней массы ранних мышиных эмбрионов, характеризуются почти неограниченной пролиферацией и способностью дифференцироваться в дериваты по существу всех линий. Недавние изоляции и культивирование человеческих ЭСК представило новые возможности для реконструктивной медицины. Однако остаются важные проблемы. Первое, получение дериватов человеческих эмбриональных клеток из бластомеров, полученных при оплодотворении яйцеклетки in vitro создает этические проблемы, и второе, современные техники для прямой дифференциации в популяции соматических клеток не позволяют получать чистые продукты и к тому же обладают способностью образовывать опухоли. Последние исследования показали также неожиданно высокий потенциал развития взрослых тканеспецифичных стволовых клеток. Здесь также остается много вопросов, касающихся природы и статуса взрослых стволовых клеток как in vivo, так и in vitro и их способности к пролиферации и к дифференцировке/ трансдифференцировке /13/.
Гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) определяются по их способности давать все гемопоэтические линии in vivo и поддерживать образование этих клеток в течение всей жизни человека. В отсутствие надежных прямых маркеров ГСК, их идентификация и подсчет зависят от функциональных и мультилинейных исследований репопуляции in vivo. Необыкновенно низкая встречаемость ГСК в любой ткани и отсутствие специфического ГСК фенотипа сделали их очистку и характеристику весьма трудной задачей.
|
|
|
Перспективы применения клеточных технологий во многих областях медицины, включая трансплантацию органов, испытание лекарственных препаратов, лечение и восстановление поврежденных тканей и т.д., очень заманчивы и близки, но до начала полного использования потенциала клеточных технологий необходимо разрешить проблемы:
- стволовые клетки должны быть доступны в достаточных количествах;
- дифференциация стволовых клеток должна быть строго направленной и специфичной;
- стволовые клетки должны быть жизнеспособны в организме реципиента;
- после трансплантации стволовые клетки должны быть способны интегрироваться в ткани реципиента;
- трансплантант должен функционировать в течение всей жизни реципиента;
Проблемы на пути использования iPSC в клинике :
1) - трансплантация не должна наносить какого-либо вреда реципиенту (включая иммунную реакцию отторжения).
Низкая эффективность индукции iPSC (от 0,1 до 0,5% в среднем)
2) Высокая стоимость обеспечения качества получаемого материала
3) Проблемы безопасности:
• Использование недифференцированного материала – формирование тератом
• Риск онкогенеза (в том числе отдаленного)
• Сохранение «памяти клеток» после индукции плюрипотентности
на практике ученые сталкиваются с рядом трудностей, которые пока ставят терапию эмбриональными клетками под вопрос. И первая из них начинается уже на стади искусственного размножения ЭСК в питательной среде: исследователи заметили, что чем большее число раз обновляется клетка, тем вероятнее генетические ошибки – например, образование лишних хромосом. Кроме того, при трансплантации ЭСК в организм может начаться реакция отторжения – как это происходит при трансплантации любого чужеродного органа или ткани. Также во время опытов на животных ученые отметили, что эмбриональные клетки часто развиваются не в задуманную испытателями ткань или орган, а хаотично сразу в несколько, в итоге развивается опухоль из эмбриональных тканей – тератома. Кроме того, они способны спонтанно перерождаться в раковые клетки.
|
|
|
Но самая главная трудность: ученые до сих пор точно не знают, какие сигналы нужно подать эмбриональной клетке, чтобы она развивалась в нужном направлении.
Пока этот механизм до конца не разгадан, поведение эмбриональных клеток остается непредсказуемым. Поэтому применение терапии эмбриональными стволовыми клетками – сегодня крайне рискованное занятие.
До сих пор исследования по применению ЭСК проводились в основном на животных. Летом 2009 года впервые в мире в Америке было официально разрешено провести клинические испытания эмбриональными стволовыми клетками на парализованных больных.
Перспективы применения клеточных технологий во многих областях медицины, включая трансплантацию органов, испытание лекарственных препаратов, лечение и восстановление поврежденных тканей и т.д., очень заманчивы и близки, но до начала полного использования потенциала клеточных технологий необходимо разрешить проблемы:
- стволовые клетки должны быть доступны в достаточных количествах;
- дифференциация стволовых клеток должна быть строго направленной и специфичной;
- стволовые клетки должны быть жизнеспособны в организме реципиента;
- после трансплантации стволовые клетки должны быть способны интегрироваться в ткани реципиента;
- трансплантант должен функционировать в течение всей жизни реципиента;
- трансплантация не должна наносить какого-либо вреда реципиенту (включая иммунную реакцию отторжения).
|
|
|
