Главная - Естественные - Естествознание - Стволовые клетки: виды, уникальность и пластичность. Проблемы генной и клеточной терапии.

Стволовые клетки: виды, уникальность и пластичность. Проблемы генной и клеточной терапии.

  • Тема: Стволовые клетки: виды, уникальность и пластичность. Проблемы генной и клеточной терапии.
  • Автор: Ольга
  • Тип работы: Реферат
  • Предмет: Естествознание
  • Страниц: 17
  • Год сдачи: 2007
  • ВУЗ, город: МГИМО (г.Москва)
  • Цена(руб.): 500 рублей

Купить
Заказать оригинальную работу


Выдержка

Введение

Изучение и использование в клинике стволовых клеток представляет одну из самых «горячих» точек современной биологии и медицины. Интерес к ним вызван главным образом возможностью их применения в генной и кле-точной терапии.
В отличие от прочих клеток стволовые не специализированы, имеют высокую репродуктивую (пролиферативную) активность, способны к само-поддержанию в течение долгого времени и могут давать начало специализи-рованным клеточным типам. Стволовые клетки присутствуют как в эмбрио-нальных тканях, так и во взрослом организме. Основной их функцией во взрослом организме является физиологическая замена отслуживших свое дифференцированных клеток и восстановление клеточного состава повреж-денных в силу тех или иных причин тканей, поэтому наиболее перспектив-ной областью применения стволовых клеток, скорее всего, станет репаратив-ная медицина (заместительная терапия).
1 Виды стволовых клеток

Эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) являются классическими стволовыми клетками, поскольку они способны к бесконечному самообнов-лению и имеют мультипотентный дифференцировочный потенциал. Их ис-точником обычно являются первичные половые клетки, внутренняя клеточ-ная масса бластоцисты или отдельные бластомеры зародышей 8-клеточной стадии, а также клетки морулы более поздних стадий. Эмбриональным ство-ловым клеткам свойственна самая большая из всех категорий стволовых кле-ток теломеразная активность, которая обеспечивает им способность к бес-прецедентному самообновлению (больше 230 клеточных удвоений в пробир-ке; тогда как дифференцированные клетки делятся примерно 50 раз в течение жизни).
В лабораторных условиях эти клетки способны дифференцироваться в различные типы как эмбриональных клеток, так и клеток взрослого организ-ма. Они обладают нормальным кариотипом и в контролируемых условиях могут быть клонированы и многократно воспроизведены без изменения их свойств [4, стр. 9-12].
На первый взгляд, ЭСК наиболее подходят для использования в репа-ративной медицине. Однако хорошо известно, что при трансплантации в ор-ганизм ЭСК способны порождать новообразования - тератомы. Поэтому пе-ред применением ЭСК в клеточной терапии необходимо провести их диффе-ренцировку в нужном направлении и убрать из популяции ЭСК клетки, по-тенциально способные привести к образованию тератом. Еще одна проблема, которую приходится преодолевать при использовании ЭСК - необходимость так или иначе обеспечить их гистосовместимость с организмом реципиента. Наконец, трудно оставить без внимания этическую сторону использования клеток эмбрионов человека для получения ЭСК.
Стволовые клетки присутствуют во многих органах и тканях взрослых млекопитающих: в костном мозге, крови, скелетных мышцах, зубной пульпе, печени, коже, желудочно-кишечном тракте, поджелудочной железе. Боль-шинство этих клеток слабо охарактеризованы. По сравнению с ЭСК, стволо-вые клетки взрослого организма имеют меньшую способность к самопод-держанию, и хотя они дифференцируются во множество клеточных линий, но не обладают мультипотентностью. Теломеразная активность и, соответст-венно, пролиферативный потенциал у стволовых клеток взрослого организма высоки, но все же ниже, чем у ЭСК. Предполагается, что наименее диффе-ренцированные стволовые клетки находятся в организме в состоянии покоя. В случае необходимости запускается необратимый процесс их поэтапного созревания в определенном направлении дифференцировки.
Из стволовых клеток взрослого организма наиболее хорошо охаракте-ризованы стволовые кроветворные клетки (СКК). Это клетки мезодермаль-ного происхождения. Они дают начало всем видам кроветворных и лимфо-идных клеток. В норме кроветворение в организме, по-видимому, поддержи-вается в основном за счет постоянно сменяемого небольшого числа относи-тельно короткоживущих клеточных клонов. Стволовые кроветворные клетки при определенных условиях способны к самоподдержанию и могут быть простимулированы к дифференцировке.
Уже несколько десятков лет ткани костного мозга успешно применяют для лечения различных заболеваний крови (например, лейкозов), а также ра-диационных поражений организма, восстанавливая с их помощью нарушен-ные функции кроветворных и лимфоидных органов. Для этого обычно про-водится трансплантация костного мозга; в последнее время используется и пуповинная кровь. Популяция СКК служит потенциальным источником для предшественников эндотелиальных клеток, что делает возможным примене-ние СКК для лечения ишемической болезни и инфаркта миокарда.
Еще одна категория клеток, которая в настоящее время интенсивно изучается, - это стволовые клетки нервной ткани (СКНТ). Эти клетки перво-начально были найдены в субвентрикулярной зоне эмбрионального головно-го мозга. До недавнего времени считалось, что головной мозг взрослого ор-ганизма не содержит стволовых клеток. Однако эксперименты на грызунах и приматах, а также клинические испытания с привлечением волонтеров пока-зали, что СКНТ продолжают присутствовать и во взрослом головном мозге. Стволовые клетки нервной ткани могут быть «нацелены» как на пролифера-цию, так и на дифференцировку в различные типы нейронов. Как эмбрио-нальные СКНТ, так и СКНТ взрослого организма, трансплантированные в головной мозг, могут генерировать нейрональные и глиальные клетки. Хотя неизвестно, какова продолжительность самообновления стволовых клеток нервной ткани, в лабораторных условиях их можно культивировать в течение длительного периода.
Стромальные клетки-предшественники и мезенхимальные стволовые клетки (МСК) были открыты около 30 лет назад. Это своего рода универ-сальные клетки, которые содержатся в костном мозге, в своеобразном депо, где они хранятся «про запас». Они способны к интенсивной пролиферации, могут дифференцироваться во многие клеточные типы и трансплантабельны. При необходимости они поступают в поврежденный орган или ткань и пре-вращаются в нужные специализированные клетки. Каждая колония стро-мальных клеток является клоном, то есть образуется путем пролиферации одной клетки, которая была названа колонеобразующей клеткой фибробла-стов (КОК-Ф). У животных и человека в физиологических условиях величи-на эффективности клонирования КОК-Ф колоний остается относительно ста-бильной и является важным параметром скелетного статуса, что указывает на роль КОК-Ф в патофизиологии дефектов кости и костного мозга.
Получено много данных о том, что в противоположность кроветворным стволовым клеткам костномозговые КОК-Ф представляют собой местную популяцию, то есть не мигрируют из одной части организма в другую и, со-ответственно, не приживаются при инфузии. Жаль, если эта проблема не найдет своего решения - ведь для лечения таких распространенных костных заболеваний, как остеопороз или незавершенный остеогенез, когда нельзя трансплантировать генетически измененные стромальные клетки во все об-ласти поражений, возможность их доставки через циркулирующую систему выглядит очень желательной. В целом же, вопрос о возможности миграции стромальных клеток, а также о факторах, благоприятствующих ей, остается открытым.
Стромальные клетки-предшественники выполняют также очень важ-ную роль, обеспечивая специфическое микроокружение, необходимое для пролиферации и дифференцировки гемопоэтических и иммунокомпетентных клеток на территории кроветворных и лимфоидных органов. Таким образом, «корректировка» нарушений микроокружения в принципе может проводить-ся именно через эту категорию клеток [2, стр. 25-28].
Значительный интерес для клинического применения представляют ме-зенхимальные стволовые клетки, которые входят в состав популяции стро-мальных клеток-предшественников костного мозга. Их использование нача-лось с успешного лечения несросшихся костных переломов размноженными в культурах аутологическими стромальными клетками костного мозга. До сих пор репарация костной и хрящевой ткани остается одной из наиболее важных областей применения МСК. С помощью трансплантации этих клеток удалось добиться успехов в лечении тяжелого контингента больных с лож-ными суставами, несросшимися переломами и хроническим остеомиелитом, остеоартритом. Принципы применяемых при этом биотехнологичеких мето-дов яляются универсальными и могут использоваться также для лечения больных с дефектами костной ткани различной локализации (травматология, ортопедия, нейрохирургия, черепно-лицевая хирургия, стоматология-имплантология).
Клетки костного мозга и МСК могут быть использованы и в терапии ишемической болезни сердца, поражений конечностей и головного мозга, а также для лечения инфарктов миокарда. Это еще одна область применения МСК, которая находится на стадии предклинических испытаний. В лабора-торных исследованиях, проведенных на животных, и при лечении инфарктов миокарда у людей, костномозговые СК трансплантировались в область ин-фаркта либо прямой инъекцией, либо посредством их внутрисосудистого введения. В результате удалось достичь реального уменьшения зоны инфарк-та. Однако прежде, чем терапия СК взрослого организма будет осуществ-ляться в полном объеме, необходимо дополнительное проведение клиниче-ских испытаний и хорошо спланированных клинических исследований, ко-торые позволят сделать окончательное заключение о безопасности и эффек-тивности предложенного метода.

Содержание

Введение 3
1 Виды стволовых клеток 4
2 Уникальность и пластичность стволовых клеток 9
3 Проблемы генной и клеточной терапии 12
Заключение 16
Список литературы 17

Литература

Список литературы

1. Д. Харрис. Стволовые клетки и воспроизводство. «Человек», № 5, 2003.
2. Корочкин Л.И. Биология индивидуального развития. М.: Изда-тельство Московского Университета, 2002. 263с.
3. Онтогенез. 2003. Т.34. №3.
4. Репин В.С. Эмбриональная стволовая клетка: от фундаментальных исследований в клинику. М.: РеМеТекс, 2002. 178с.
5. Репин В.С., Сухих Г.Т. Медицинская клеточная биология. М.: РАМН, 1998. 200с.

Купить
Заказать оригинальную работу


Похожие работы

Название Тип Год сдачи Страниц ВУЗ, город Цена
Статус естествознания в современном мире Реферат 2009 19 Москва 500 Купить Заказать
оригинальную
Этические проблемы естествознания Реферат 2009 16 Москва 500 Купить Заказать
оригинальную
Единство живой и неживой природы Реферат 2008 17 СПБИГО 500 Купить Заказать
оригинальную
Синтез веществ основа современных технологий Реферат 2008 24 ГУУ 500 Купить Заказать
оригинальную
Биология в 18 - первой половине 19 века Реферат 2008 18 не указан 500 Купить Заказать
оригинальную
Современный уровень производства и потребления тонковолокнистого хлопка Реферат 2008 25 ГТУ 500 Купить Заказать
оригинальную
Роль симметрии в природе. Реферат 2008 15 НИМБ (Москва) 500 Купить Заказать
оригинальную
ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ЭЙНШТЕЙНА Реферат 2008 20 АЭИУ 500 Купить Заказать
оригинальную
Естествознание как феномен культуры Реферат 2008 17 МГУ 500 Купить Заказать
оригинальную
Энтропия и информация Реферат 2008 17 МГУП 500 Купить Заказать
оригинальную