Докторская диссертация на тему: Стволовые клетки. Эмбриональные стволовые клетки. Соматические стволовые клетки

Введение

Миллиарды клеток растущего организма (человека или животного) происходят всего-навсего из одной клетки (зиготы), которая образуется в результате слияния мужской и женской гамет. ДНК, содержащаяся в этой клетке, будет воспроизведена во всех клетках взрослого организма. Эта единственная клетка содержит не только информацию об организме, но и схему ее последовательного развития.

В ходе эмбриогенеза оплодотворенная яйцеклетка делится и дает начало клеткам, не имеющим других функций, кроме передачи генетического материала в следующие клеточные поколения. Это эмбриональные стволовые клетки (ЭСК), геном которых находится в "нулевой точке"; механизмы, определяющие специализацию, еще не включены, из них потенциально могут развиться любые клетки.

По мере созревания особи в клеточной ДНК происходят изменения, это так называемая тканевая дифференцировка, иными словами клетки приобретают специализацию. Дифференцировка - превращение первоначально одинаковых клеток в специализированные1 (кровяные клетки, нейроны, мышечные клетки).

Например, в каждой клетке тела находятся гены, ответственные за выработку инсулина, однако инсулин синтезируют только клетки поджелудочной железы. В остальных клетках организма (например, клетках кожи, нервных клетках головного мозга) ген инсулина отключен. То же самое происходит во всех клетках организма при развитии человека, специализированные клетки возникают вследствие отключения всех за небольшим исключением генов клеточной ДНК, и специализация определяется участками ДНК, которые остались включенными. После того как "щелкнет выключатель", судьба клеток определена навечно - мышечные клетки при делении будут производить только мышечные клетки, кожные клетки - только клетки кожи и т. д.

Такая особенность развития имеет грандиозные последствия для здоровья человека: мышечные клетки, погибшие при сердечном приступе, не могут быть замещены другими клетками; ничем нельзя заменить и клетки мозга, синтезирующие допамин, если они будут уничтожены болезнью Паркинсона; перерезанные клетки спинного мозга также не восстанавливаются. Очень многие людские страдания вызваны, неспособностью организма замещать специализированные клетки.

Высокодифференцированные клетки (кардиомиоциты, нейроны) практически не делятся, в то время как менее дифференцированные клетки - фибробласты, гепатоциты частично сохраняют способность к размножению и при определенных условиях делятся и увеличивают свое число. Общей закономерностью является то, что если клетка вышла на этап дифференцировки, то количество делений, которое она может пройти, ограничено. Так, например, для фибробласта лимит делений составляет 50 делений, для стволовой клетки крови - 100. Описанное явление имеет большое биологическое значение: в случае, если произошла поломка в геноме клетки, мутация будет растиражирована в ограниченном количестве и не сыграет большой роли для организма в целом.

Бум, связанный с изучением стволовых клеток, начался в 1998 году после открытия американцами именно эмбриональных стволовых клеток человека2. Ученые научились выделять эмбриональные стволовые клетки и сколь угодно долго поддерживать их в культуре. Теперь можно создавать в лаборатории новые клетки, а возможно, и новые органы3.

Ученые могут использовать технологии стволовых клеток совместно с технологиями клонирования4 для того, чтобы выделять ДНК из клетки взрослого организма, помещать ее в яйцеклетку человека и получать при этом эмбриональные стволовые клетки, содержащие ДНК взрослой особи. Это позволит выращивать органы для замены ими поврежденных органов, не беспокоясь об отторжении имплантированной ткани организмом-реципиентом.

Эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) применялись на практике при лечении многих заболеваний, но сейчас весь мир переходит на использование соматических стволовых клеток, клеток взрослого организма.

Оглавление

- Стволовые клетки

- Эмбриональные стволовые клетки

- Соматические стволовые клетки

- Регенерация и стволовые клетки

- Кровь жизни Заключение

- Литература

Список литературы

1. Костный мозг Материалы предоставлены проектом Рубрикон.

2. Стволовые клетки Источник http://elementy.ru/index.html

3. Что такое стволовые клетки? Источник http://www.stvolkletki.ru/whatis/

4. Лицензированные Росздравнадзором организации

Источник http://stem-cells.ru/index.html

5. Стволовые клетки Материалы предоставлены проектом Рубрикон.

6. Плоды просвещения. "Кровь жизни" Документальный фильм (Великобритания, 2001).

7. Плоды просвещения. "Регенерация"Документальный фильм (Франция, 2003). Режиссер Жан-Мари Корнуэль.

8. Обнаружен ген, заставляющий стволовую клетку расти вечно 30.05.2003 Источник: University оf Edinburgh