Стволовые клетки

Пнд, 09/22/2014 - 20:19

ES-клетки можно без особого труда заставить образовывать нейроны в чашке Петри, однако результат от этого будет, только если их удастся «вживить» в фунционирующий мозг и наладить связь с соседними нейронами. Казалось, в 2001 г. произошел прорыв в этой области — Роналд Маккей (Ronald McKay) из национальных институтов здравоохранения сообщил, что наконец-то регенерировал инсулинпродуцирующие клетки из мышиных ES-клеток. Однако не прошло и двух лет, как Дуглас Мелтон (Douglas A.Melton) из Гарвардского университета, пытаясь повторить опыты Маккея, обнаружил, что регенерированные клетки поглощали инсулин из культуральной среды, а не синтезировали его.

Если бы ES-клетки можно было инъецировать в тот орган, который необходимо регенерировать, организм смог бы сам контролировать процесс с помощью сигналов, посылаемых окружающими тканями. Однако плюрипотентность ES-клеток таит в себе слишком много неожиданностей, чтобы такой подход можно было использовать в медицинских целях. Введенные клетки могут инициировать образование тератомы или тканей совсем другого типа, чем нужно. Однажды в экспериментах на животных ученые получили тератомы, содержавшие полностью сформировавшиеся зубы.

Чтобы не думать о том, что в результате инъекции ES-клеток в организм человека у него в мозгу или в сердце появится опухоль, вооруженная зубами, многие исследователи решили пойти обходным путем. Дождавшись перехода ES-клеток в более стабильное, но все еще весьма пластичное состояние родоначальных клеток, можно предотвратить неконтролируемую дифференциацию и сохранить способность реагировать на сигналы, посылаемые окружением, а также давать начало клеткам нужного типа.

Но и здесь существуют проблемы. Клетки-предшественники могут вызвать иммунную реакцию со стороны организма-хозяина: подобно клеткам трансплантированных органов, они несут на своей поверхности антигены, воспринимаемые иммунной системой как сигнал к атаке. Поскольку возможны сотни комбинаций различных антигенов, понадобятся сотни, а возможно, и тысячи линий ES-клеток для создания банка клеток, из которого можно было бы выбрать те, которые совместимы с организмом больного. Для этого потребуются миллионы эмбрионов, отбракованных в клиниках по искусственному оплодотворению. Поэтому не все ученые поддерживают идею создания подобного банка. По их мнению, можно подавить иммунный ответ больного на ES-клетки и их производные или изменить антигенные свойства самих клеток. Реалистичность такого подхода еще предстоит подтвердить, а пока единственный способ устранения иммунологического барьера — создание линии ES-клеток с использованием собственного генетического материала пациента путем переноса клеточного ядра, или клонирования. Этот метод имеет свои недостатки и вызывает серьезные возражения, но он уже апробирован на животных и дал обнадеживающие результаты в экспериментах по регенерации тканей.

Можно ли перевести часы назад?

Клонирование можно рассматривать как один из способов омоложения организма на клеточном уровне. Тело человека состоит более чем из 200 различных типов клеток. Но если клетка приобрела какую-то специализацию, то в норме обратного пути нет — она дифференцируется окончательно и бесповоротно. Однако если заменить ядро неоплодотворенной яйцеклетки ядром клетки соматической (неполовой), она может повести себя как оплодотворенная, т.е. приступит к делению. ES-клетки образующегося эмбриона будут содержать ДНК донорной соматической клетки, а она сама будет перепрограммирована и перейдет в ранг стволовой с присущей ей способностью регенерировать ткани разного типа.

Недавно мы провели следующий эксперимент: частично дифференцированные стволовые клетки, полученные от клонированного мышиного эмбриона, инъецировали в сердце грызуна, перенесшего инфаркт. Обнаружилось, что в течение месяца произошла замена 38% клеток зарубцевавшейся ткани сердечной мышцы нормальными клетками. А в этом году методом переноса ядра соматической клетки (Somatic cell nuclear transfer, SCNT) впервые была получена линия ES-клеток человека. Может быть, с помощью этого подхода удастся преодолеть преграды на пути использования стволовых клеток в терапевтических целях? Первый важный шаг на этом пути уже сделан. В феврале Ву Сук Хванг (Woo Suk Hwang) из Сеульского национального университета сообщил, что, используя SCNT-метод, он создал эмбрион человека, вырастил его до стадии бластоцисты и получил плюрипотентные клетки.

В распоряжении Хванга было 242 яйцеклетки, что позволило варьировать условия проведения эксперимента и поэтапно проследить весь процесс. Но даже в этих условиях удалось получить лишь одну линию ES-клеток. Механизм перепрограммирования яйцеклетки при таком способе ее оплодотворения во многом остается загадкой — точно так же, как и процесс развития из нее эмбриона.

Нет уверенности и в том, что по ходу перепрограммирования или в процессе манипуляций с эмбрионом в его генетическом материале не произойдут мутации и образующиеся ES-клетки не превратятся в раковые. Далее, прежде чем переносить ядро соматической клетки больного, необходимо устранить в его ДНК мутации, которые могут быть причиной наследственных заболеваний (например, гемофилии или мышечной дистрофии). К счастью, методы геноспецифичной модификации, повсеместно осуществляемой в экспериментах на ES-клетках мышей, были апробированы и на ES-клетках человека, так что предварительное устранение мутаций в донорской ДНК перед введением ее в яйцеклетку не должно оказаться проблемой.

Другие материалы рубрики


  • Травмоопасность детей хорошо известна всем родителям. Бывает: стоит отвернуться – и уже ребенок упал, ушибся, возможен перелом, срочно нужен врач. Детская травматология Киева на левом берегу находится на улице Алишера Навои. Далековато ехать по пробкам. К тому же если произошла травме головы, оттуда все равно направят на Подвысоцкого. Живя на Троещине, не обязательно ездить далеко. Частные клиники на Троещине в своем штате имеют врачей всех специальностей, в том числе и травматологов.



  • Опустошительные пандемии и эпидемии чумы оставили разрушительный след в истории человечества. На протяжении последних двух столетий медики работали над созданием профилактической и лечебной вакцины от смертельно опасной инфекции. Иногда испытания новых препаратов стоили подвижникам жизни. Во второй половине ХХ века появились новые эффективные вакцины и антибактериальные препараты, которые дали людям надежду на полное избавление от «черной смерти». Но на самом деле почва для возникновения новых эпидемий чумы по-прежнему существует.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Еще с доврачебных, шаманских времен в лекарском искусстве господствовал взгляд на болезнь как на результат вторжения в организм какого-то враждебного внешнего агента: ранящего оружия, паразита, яда, злого духа и т. д. Основатели античной медицины предложили другое понимание: болезнь — это прежде всего внутренний разлад, нарушение порядка и равновесия в самом организме. Долгое время эти концепции боролись между собой: каждая из них претендовала на универсальность, и в моду входила то одна, то другая. В конце концов они поделили между собой сферы влияния: болезни были разделены на вызываемые внешними факторами и происходящие от внутренних причин. И только сравнительно недавно, во второй половине прошлого века, медики начали понимать, что это деление условно и что в развитии почти всякой болезни внешние и внутренние причины взаимодействуют между собой самым причудливым образом.



  • Пожалуй, сегодня нет более распространенной хронической болезни, чем гипертония (повышенное артериальное давление). Даже медленное и как бы незаметное ее течение в конце концов приводит к фатальным последствиям — инфарктам, инсультам, сердечной недостаточности, поражению почек. Еще в позапрошлом веке ученые выяснили, что в почках вырабатывается белок — ренин, вызывающий повышение давления крови в сосудах. Но лишь спустя 110 лет совместными усилиями биохимиков и фармакологов удалось найти эффективное средство, способное противостоять опасному действию давно известного вещества.
    В начале 1990-х годов в России стало расти число сердечно-сосудистых больных. И до сих пор в нашей стране уровень смертности среди трудоспособного населения превышает европейские показатели. Особенно неустойчивыми к социальным катаклизмам оказались мужчины. По данным Всемирной организации здравоохранения, продолжительность жизни мужчин составляет в нашей стране всего лишь 59 лет. Женщины оказались выносливее — они живут в среднем 72 года. Каждый второй гражданин нашей страны умирает от сердечно-сосудистых заболеваний и их последствий — инфарктов, инсультов, сердечной недостаточности и пр.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Этот поэтический образ родился в Древней Греции, когда народная молва сохраняла за богами человеческие качества, умножая их всемогуществом.
    Любвеобильный Зевс постоянно изменял своей жене — богине Гере, вступая в интимные связи с прекрасными, но земными женщинами. Естественно, это заканчивалось рождением детей, которых, однако, громовержец не оставлял своими заботами. Младенец Геракл тоже находился под его божественным покровительством: желая дать сыну бессмертие, Зевс решил напоить его молоком Геры.
    Очевидно, уже в античном мире сложились представления о том, что с женским молоком ребенок получает не только питание, но и многое из того, что определит его жизненный путь. Но вернемся к мифу. Опыт по использованию богинь в качестве кормилиц не удался. Узнав чужого младенца, да еще и плод супружеской измены, Гера возмущенно оттолкнула дитя. По другой версии, шустрый Геракл все-таки куснул сосок, причинив богине сильную боль. Так или иначе, но струя Вторая Мировая война
    Современные конфликты
    молока из божественной груди пересекла небесный свод, и отдельные капельки, превратившись в звезды, образовали Млечный Путь. А те капли, которые попали на Землю, расцвели в виде прекрасных белых лилий.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Нобелевскую премию по медицине в 2011 году разделили на две половины. Одну получили Брюс Бютлер, профессор генетики и иммунологии Исследовательского института Скриппса (Ла-Хойя, США), и Жюль Хоффман, бывший руководитель лаборатории в Страсбургском университете, директор Института молекулярной биологии клетки, президент Французской академии наук в 2007–2008 годах (ныне в отставке), — за исследование механизмов активации врожденного иммунитета. Вторую половину присудили Ральфу Стайнману, выходцу из Канады, занимавшему пост профессора иммунологии в Рокфеллеровском университете (Нью-Йорк), — за открытие роли дендритных клеток в адаптивном иммунитете.
    Сразу вслед за именами лауреатов 3 октября 2011 года в новостных лентах появились сообщения о смерти Ральфа Стайнмана. Он скончался 30 сентября, а Нобелевский комитет не получил этой информации вовремя. Согласно уставу, самая престижная научная премия не может быть присуждена человеку, которого нет в живых, однако Нобелевский комитет объявил, что Стайнман остается лауреатом: на момент принятия решения не было известно о его кончине, таким образом, сделанный выбор соответствует духу премии, если не букве. И в конце концов, альтернативное решение общественность едва ли приняла бы с симпатией.



  • Времена, когда врач ставил диагноз по пульсу больного, остались в далеком прошлом. Современная медицина требует, чтобы врачи не только владели сугубо медицинскими знаниями, но и умели работать со сложнейшим лечебным и диагностическим оборудованием. Ведь своими успехами медицина в значительной степени обязана достижениям физики, электроники, информатики. Пример тому — новые диагностические методы, разработанные под руководством директора Института радиотехники и электроники Российской академии наук Юрия Васильевича Гуляева и его ученика, заместителя директора того же института Сергея Аполлоновича Никитова.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Остеохондроз представляет собой поражение (дистрофический процесс) межпозвонковых дисков и других позвоночных тканей. В процессе развития данного недуга происходит сжатие позвоночника, что приводит к механическому разрушению дисков.



  • Новый пандемический штамм вируса А возникает каждые 20-70 лет (штаммы гриппа отличаются набором гемагглютинина и нейраминидазы), за 2-3 года в рамках штамма возникает эпидемический серотип — вариант вируса с другим строением поверхностных белков. Именно он приводит к крупным эпидемиям. Считается, что источником нового пандемического штамма гриппов А являются животные — водоплавающие птицы и свиньи. Причем новые штаммы возникают в сельских районах Китая. Исключением является «Сиднейский» вирус — это австралийский штамм А/Сидней/5/97 (H3N2), вызвавший эпидемию в Восточной Европе в 2000 г.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • В последние годы при изучении генома человека сделано несколько эпохальных открытий, касающихся связи молекулярных механизмов старения и злокачественного перерождения. Они свидетельствуют о том, что естественное старение «защищает» нас от рака.
    Будучи в Гонконге, я забрел на Голливудроуд в один из многочисленных в том районе антикварных магазинчиков — в витрине мое внимание привлекла удивительно тонкой резьбы ваза из слоновой кости. Табличка рядом с вазой, рассчитанная явно на туристов, гласила, что изображенная на ней луноликая красавица, богиня Запада Си-ванму, безраздельно правила в райском саду бессмертных у подножия горы Кунлунь. Греческие боги поддерживали свое бессмертие амброзией и нектаром, а Си-ванму дарила вечную молодость с помощью волшебного снадобья из персиков, росших в саду.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4