Эмбриональные стволовые (ЭС) клетки: значение для биологии и медицины
Эмбриональные стволовые (ЭС) клетки обладают огромным потенциалом в области конструирования тканей и регенеративной медицины, поскольку они обладают способностью превращаться в любой тип клеток и тканей в организме. Теоретически лечение заболеваний человека может быть кардинально преобразовано благодаря этой способности к созданию любой клетки, ткани или органа "по требованию". В данном обзоре приведена история линий мышиных и человеческих ЭС клеток, включая практические и этические аспекты выделения ЭС клеток из пре-имплантационных эмбрионов, поддержание недифференцированных линий ЭС клеток в культуре и дифференцировку ЭС клеток in vitro и in vivo в зрелые типы соматических клеток. В заключении рассмотрены достижения в области клинического применения технологии ЭС клеток, а также затруднения, которые необходимо преодолеть, прежде чем начать широкомасштабные клинические испытания.
Мышиные ЭС клетки впервые были описаны более 20 лет назад, когда они были выделены из внутренней клеточной массы развивающегося бластоциста и выращены in vitro ( Evans & Kaufman, 1981 ; Martin, 1981 ).
Было показано, что ЭС клетки участвуют в создании всех типов клеток, включая зародышевую линию, будучи встроенными в химеры с интактными мышиными эмбрионами ( Bradley и др., 1984 ; Nagy и др., 1990 ). In vitro мышиные ЭС клетки способны неограниченно размножаться в недифференцированном состоянии, но сохраняют способность к дифференцировке во все зрелые соматические фенотипы при воздействии соответствующего индуктора дифференцировки .
Первое выделение линий мышиных ЭС клеток в 1981 году возвестило о главном прорыве в биологии развития, поскольку оно предоставляло простую модельную систему для изучения основных процессов раннего эмбрионального развития и клеточной дифференцировки. Однако, это обещало и нечто другое. Если бы ЭС клетки удалось выделить из человеческих бластоцистов, их способность к многонаправленной дифференцировке могла бы быть использована в клеточной терапии, при этом в лаборатории можно было бы создавать практически любые типы тканей. Это обеспечило бы радикально новый подход к лечению широкого спектра заболеваний, при которых повреждение органа или его дисфункция превышает способности организма к естественной регенерации. Человеческие ЭС клетки были выделены в 1998 году ( Thomson и др., 1998 ; Reubinoff и др., 2000 ), что окончательно сделало регенеративную медицину и конструирование тканей реальной возможностью для лечения заболеваний человека в будущем.
Смотрите также:
