Embedded Files
http://ru.wikipedia.org/wiki/Эмбриональные_стволовые_клетки Последнее изменение этой страницы: 13:24, 6 апреля 2010.
Эмбриональные стволовые клетки
Эмбриональные стволовые клетки
[править]
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Эмбриональные стволовые клетки (ЭСК)образуются из внутренней клеточной массы на ранней стадии развитиязародыша — бластоциста. Зародыш человека достигает стадии бластоциста на стадии 4-5 дней после оплодотворения, бластоцист человека состоит из 50-150 клеток.
Эмбриональные стволовые клетки являются плюрипотентными. Это означает, что они могут дифференцироваться во все три первичных зародышевых листка:эктодерму, энтодерму имезодерму. Таким образом образуются более 220 видов клеток. Свойство плюрипотентности отличает эмбриональные стволовые клетки отполипотентных клеток, которые могут дать начало лишь ограниченному количеству видов клеток. В отсутствие стимулов к дифференциации in vitro, эмбриональные стволовые клетки могут поддерживать плюрипотентность в течение многих клеточных делений. Наличие плюрипотентных клеток у взрослого организма остается объектом научных дискуссий, хотя исследования показали, что существует возможность образования плюрипотентных клеток из фибробластов взрослого человека.[1]
Ввиду пластичности и потенциально неограниченного потенциала самообновления, эмбриональные стволовые клетки имеют перспективы применения в регенеративной медицине и замещении поврежденных тканей. Однако в настоящий момент не существует никакого медицинского применения эмбриональных стволовых клеток. Стволовые клетки взрослых организмов и стволовые клетки спинного мозга используются для терапии различных заболеваний. Некоторые заболевания крови и иммунной системы (в том числе генетические) могут быть вылечены такими неэмбриональными стволовыми клетками. Разрабатываются методы лечения с помощью стволовых клеток таких патологий, как онкологические заболевания, юношеский диабет, синдром Паркинсона,слепота и нарушения работы спинного мозга
Существуют как этические, так и технические затруднения, связанные с трансплантацией гематопоэтических стволовых клеток. Эти проблемы связаны, в том числе, с гистосовместимостью. Такие проблемы могут быть разрешены при использовании собственных стволовых клеток или путем терапевтического клонирования.
Плюрипотентные эмбриональные стволовые клетки происходят из внутренней клеточной массы внутри бластоциста. Стволовые клетки могут стать любой тканью тела, кромеплаценты. Только клетки морулы являются тотипотентными и могут дать начало плаценте
История исследований и разработок
История исследований и разработок
Выделение и культура in vitro
Выделение и культура in vitro
Стволовые клетки были выделены при анализе тератокарциномы. В 1964 году исследователи показали, что клетки тератокарциномы остаются недифференцированными в культуре клеток. Такие стволовые клетки называют эмбриональными клетками карциномы.[2] Исследователи показали, что первичные эмбриональные зародышевыеклетки могут размножаться в культуре клеток и могут образовывать разные типы клеток.
Эмбриональные стволовые клетки были выделены из мышиных эмбрионов в 1981 году Мартином Эвансом и Мэтью Кауфманом, а также независимо от них Гэйлом Мартином.[3][4] Прорыв в исследовании эмбриональных стволовых клеток человека произошел в ноябре 1998 года в группе Джеймса Томсона в Университете Висконсина. Ученые выделили такие клетки из бластоцист.[5]
Эмбриональные стволовые клетки человека в клеточной культуре
[править]
Загрязнения веществами, которые используют для поддержания клеточных культур
Загрязнения веществами, которые используют для поддержания клеточных культур
Сетевая версия журнала Nature Medicine опубликовало в январе 2005 года материал, согласно которому стволовые клетки человека, которые доступны для исследований, финансируемых федеральными грантами, загрязнены молекулами сред для культивирования клеток животного происхождения.[6] Для поддержания плюрипотентности активно делящихся клеток часто используют клетки животного происхождения (обычно это клетки мышей). Выяснилось, что это порождает ряд проблем; в частности, оказалось, что сиаловая кислота животного происхождения сужает возможности применения эмбриональных стволовых клеток для терапевтических целей[7]
В работе, опубликованной в журнале Lancet Medical Journal 8 марта 2005 года, детально описана методика культивирования новой линии стволовых клеток в среде, полностью свободной от клеток и сыворотки животного происхождения. Более более чем шестимесячного периода культивирования в недифференцированном состоянии эти клетки могли дифференцироваться в клетки всех трех зародышевых листков как в составе тератом, так и и в культуре.
[править]
Терапевтические применения
Терапевтические применения
23 января 2009 года началась первая фаза клинических испытаний по трансплантации популяции человеческих эмбриональных стволовых клеток пациентам с травмами спинного мозга. [8] Данное исследование было основано на результатах, полученных группой Ханса Кейрстеда с соавт. в университете города Иривн, Калифорния, США, финансируемых Корпорацией Geron (Menlo Park, Калифорния, США). Результаты данного эксперимента показали улучшение локомоторной проводимости у крыс с травмами спинного мозга. На седьмой день после трансплантации, эмбриональные стволовые клетки человека дифференцировались в олигодендроциты.[9]
[править]
Индуцированные эмбриональные стволовые клетки
Индуцированные эмбриональные стволовые клетки
Индуцированные плюрипотентные эмбриональные стволовые клетки (induced pluripotent stem cells, iPSC или iPS) удалось получить из клеток различных тканей (в первую очередь фибробластов) с помощью их перепрограммирования методами генетической инженерии.
В ранних работах iPS пытались получить путём слияния "взрослых" клеток с ЭСК [10]. В 2006 г были получены iPS из сперматогониев мышей и людей [11]
В 2008 г были разработаны методы перепрограммирования клеток путем введения в них "эмбриональных" генов (в первую очередь генов транскрипционных факторов Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc и Nanog) с помощью аденовирусов и других векторов"[12][13] При этом выяснилось, что перепрограммирование может индуцироваться временной экспрессией введённых генов, без их встраивания в геном клеток. Перепрограммирование клеток с целью превращения их в iPS было признано журналом Science главным научным прорывом 2008 г [14]
В 2009 году была опубликована работа, в которой с помощью метода тетраплоидной комплементации впервые было показано, что iPS могут давать полноценный организм, в том числе и его клетки зародышевого пути [15]. iPS, полученные из фибробластов кожи мышей с помощью трансформации с использованием ретровирусного вектора, в некотором проценте случаев дали здоровых взрослых мышей, которые были способны нормально размножаться. Таким образом, впервые были получены клонированные животные без примеси генетического материала яйцеклеток (при стандартной процедуре клонирования митохондриальная ДНК передается потомству от яйцеклетки реципиента).
Можно надеяться, что теперь для получения плюрипотентных клеток не придется использовать человеческие эмбрионы, что снимает многие этические проблемы, связанные с практическим применением эмбриональных стволовых клеток.
[править]
Примечания
Примечания
- ↑ Department of Stem Cell Biology, Institute for Frontier Medical Sciences, Kyoto University, Kyoto (August 25, 2006). «Induction of Pluripotent Stem Cells from Mouse Embryonic and Adult Fibroblast Cultures by Defined Factors». Cell.
- ↑ Andrews P, Matin M, Bahrami A, Damjanov I, Gokhale P, Draper J (2005). «Embryonic stem (ES) cells and embryonal carcinoma (EC) cells: opposite sides of the same coin».Biochem Soc Trans 33 (Pt 6): 1526–30.DOI:10.1042/BST20051526. PMID 16246161.
- ↑ Evans M, Kaufman M (1981). «Establishment in culture of pluripotential cells from mouse embryos». Nature 292 (5819): 154–6. DOI:10.1038/292154a0. PMID 7242681.
- ↑ Martin G (1981). «Isolation of a pluripotent cell line from early mouse embryos cultured in medium conditioned by teratocarcinoma stem cells». Proc Natl Acad Sci U S A 78(12): 7634–8. DOI:10.1073/pnas.78.12.7634. PMID 6950406.
- ↑ Thomson J, Itskovitz-Eldor J, Shapiro S, Waknitz M, Swiergiel J, Marshall V, Jones J (1998). «Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts». Science 282 (5391): 1145–7. DOI:10.1126/science.282.5391.1145. PMID 9804556.
- ↑ Ebert, Jessica (24 January 2005). «Human stem cells trigger immune attack». News from "Nature".DOI:"10.1038/news050124-1 " "10.1038/news050124-1 ". Проверено 2009-02-27.
- ↑ Access to articles : Nature Medicine
- ↑ FDA approves human embryonic stem cell study - CNN.com.
- ↑ Keirstead HS, Nistor G, Bernal G, et al (May 2005). «Human embryonic stem cell-derived oligodendrocyte progenitor cell transplants remyelinate and restore locomotion after spinal cord injury». J. Neurosci. 25 (19): 4694–705.DOI:10.1523/JNEUROSCI.0311-05.2005. PMID 15888645.
- ↑ http://elementy.ru/news/164751 Источником эмбриональных стволовых клеток может стать человеческая кожа
- ↑ http://elementy.ru/news/430176 Получены «этичные» эмбриональные стволовые клетки. Александр Сергеев.
- ↑ http://elementy.ru/news/430912 Ученые разработали новый метод получения стволовых клеток Елена Наймарк
- ↑ Matthias Stadtfeld, Masaki Nagaya, Jochen Utikal, Gordon Weir, Konrad Hochedlinger. Induced Pluripotent Stem Cells Generated Without Viral Integration // Science. V. 322. P. 945–949 (7 November 2008). DOI: 10.1126/science.1162494.
- ↑ http://elementy.ru/news/430958 Год перепрограммированных клеток. П. Петров
- ↑ Xiao-yang Zhao1, Wei Li1, Zhuo Lv1,, Lei Liu1, Man Tong1, Tang Hai1, Jie Hao1, Chang-long Guo1, Qing-wen Ma, Liu Wang, Fanyi Zeng, Qi Zhou. iPS cells produce viable mice through tetraploid complementation. Nature 461, (3 September 2009), 86-90
[править]
См. также
См. также
[править]
Google Sites
Report abuse