Mga stem cell at regenerative at plastic na gamot

Sa ngayon, kakaunti ang mga nagsasanay na doktor na hindi alam ang tungkol sa pagbuo ng isang bagong direksyon sa paggamot sa mga pinakamalubhang sakit, na dati nang hindi nalulunasan ng tradisyonal at alternatibong gamot. Pinag-uusapan natin ang tungkol sa regenerative-plastic na gamot, batay sa paggamit ng potensyal na pagbabagong-buhay ng mga stem cell. Ang isang walang uliran na talakayang pang-agham at pseudo-scientific hype ay lumitaw sa paligid ng pagbuo ng direksyon, higit sa lahat ay nilikha salamat sa mga hyperbole ng impormasyon ng World Wide Web. Sa napakaikling panahon, ang mga pag-aaral sa laboratoryo ng mga therapeutic na kakayahan ng mga stem cell ay lumampas sa eksperimento at nagsimulang aktibong ipakilala sa praktikal na gamot, na nagbunga ng maraming problema ng isang siyentipiko, etikal, relihiyoso, legal at pambatasan. Ang mga estado at pampublikong institusyon ay malinaw na naging hindi handa para sa bilis ng paglipat ng mga stem cell mula sa mga pagkaing Petri patungo sa mga sistema para sa intravenous administration, na hindi kapaki-pakinabang sa alinman sa lipunan sa kabuuan o isang partikular na taong nagdurusa. Hindi madaling maunawaan ang hindi maisip na dami ng impormasyon tungkol sa mga kakayahan ng mga stem cell, kapwa sa dami at kalidad, kahit na para sa mga espesyalista (kung saan wala, dahil sinusubukan ng lahat na makabisado ang bagong pang-agham na kalakaran sa kanilang sarili), hindi sa banggitin ang mga doktor na hindi direktang kasangkot sa regenerative plastic medicine.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Bakit kailangan ang gayong mga eksperimento at kailangan ba ang mga ito?

Sa unang tingin, ang paglikha ng cellular interspecies chimeras ay bunga ng walang pigil na pantasya ng isang panatikong siyentipiko na nakalimutan ang tungkol sa bioethics. Gayunpaman, ang diskarteng ito ang makabuluhang pinalawak ang aming pangunahing kaalaman sa embryogenesis, dahil naging posible na kalkulahin ang bilang ng mga selula na kinakailangan para sa organogenesis (ang pagbuo ng atay, utak, balat, at mga organo ng immune system). Bilang karagdagan (marahil ito ang pangunahing bagay sa biology ng ESC), ang mga geneticist ay nakatanggap ng isang natatanging tool sa kanilang pagtatapon, sa tulong kung saan ang functional na layunin ng mga gene ay maaaring maitatag sa panahon ng chimerization ng mga embryo. Una, ang isang espesyal na double knockout na pamamaraan ay ginagamit upang "i-off" ang pinag-aralan na pares ng mga gene sa mga ESC. Pagkatapos ang mga naturang ESC ay ipinakilala sa isang blastocyst at ang mga pagbabago na nagaganap sa katawan ng pagbuo ng chimeric embryo ay sinusubaybayan. Sa ganitong paraan, ang mga pag-andar ng mga gene sf-1 (pag-unlad ng adrenal gland at genital organ), urt-l (kidney anlage), muoD (skeletal muscle development), gata-l-4 (anlage ng erythropoiesis at lymphopoiesis) ay naitatag. Bilang karagdagan, ang mga gene ng tao na hindi pa napag-aaralan ay maaaring ipasok (ilipat) sa mga ESC ng mga hayop sa laboratoryo upang matukoy ang kanilang pag-andar gamit ang isang chimeric embryo.

Ngunit, bilang panuntunan, ang pagbibigay-katwiran sa isang eksperimento sa pamamagitan ng pagkuha ng bagong pangunahing kaalaman ay hindi nakakahanap ng suporta mula sa isang malawak na madla. Magbigay tayo ng isang halimbawa ng inilapat na kahalagahan ng chimerization gamit ang mga ESC. Una sa lahat, ito ay xenotransplantation, iyon ay, paglipat ng mga organo ng hayop sa mga tao. Theoretically, ang paglikha ng human-pig cell chimeras ay nagpapahintulot sa amin na makakuha ng isang hayop na mas malapit sa mga antigenic na katangian sa ESC donor, na sa iba't ibang mga klinikal na sitwasyon (diabetes mellitus, liver cirrhosis) ay maaaring magligtas ng buhay ng isang taong may sakit. Totoo, para dito kailangan muna nating matutunan kung paano ibalik ang pag-aari ng totipotensi sa genome ng isang mature na somatic cell, pagkatapos nito ay maaari itong ipakilala sa isang pagbuo ng embryo ng baboy.

Sa ngayon, ang kakayahan ng mga ESC na hatiin nang halos walang hanggan sa ilalim ng mga espesyal na kondisyon ng paglilinang ay ginagamit upang makabuo ng totipotent cell mass na may kasunod na pagkita ng kaibhan sa mga espesyal na selula, tulad ng mga dopaminergic neuron, na pagkatapos ay inilipat sa isang pasyente na may sakit na Parkinson. Sa kasong ito, ang paglipat ay kinakailangang mauunahan ng naka-target na pagkita ng kaibhan ng nakuhang masa ng cell sa mga dalubhasang selula na kailangan para sa paggamot at paglilinis ng huli mula sa mga hindi natukoy na elemento ng cellular.

Nang maglaon, ang banta ng carcinogenesis ay malayo sa tanging hadlang sa paglipat ng cell. Kusang, ang mga ESC sa mga katawan ng embryoid ay naiiba ang pagkakaiba-iba, iyon ay, bumubuo sila ng mga derivatives ng isang malawak na iba't ibang mga linya ng cell (neuron, keratinocytes, fibroblasts, endotheliocytes). Sa larangan ng view ng mikroskopyo sa kasong ito, ang mga cardiomyocytes ay namumukod-tangi sa mga selula ng iba't ibang mga phenotypes, na ang bawat isa ay nagkontrata sa sarili nitong ritmo. Gayunpaman, upang gamutin ang isang pasyente, kinakailangan na magkaroon ng purong populasyon ng cell: mga neuron - sa kaso ng stroke, cardiomyocytes - sa kaso ng myocardial infarction, β-cells ng pancreas - sa kaso ng diabetes mellitus, keratinocytes - sa kaso ng pagkasunog, atbp.

Ang susunod na yugto sa pagbuo ng cell transplantology ay nauugnay sa pag-unlad ng mga teknolohiya para sa pagkuha ng sapat na bilang (milyong-milyong mga cell) ng naturang purong populasyon ng cell. Ang paghahanap para sa mga kadahilanan na nagdudulot ng direktang pagkita ng kaibahan ng mga ESC ay empirical sa kalikasan, dahil ang pagkakasunud-sunod ng kanilang synthesis sa panahon ng embryogenesis ay nanatiling hindi kilala. Sa una, itinatag na ang pagbuo ng yolk sac ay sapilitan sa pamamagitan ng pagdaragdag ng cAMP at retinoic acid sa kultura ng ESC. Ang mga linya ng hematopoietic cell ay nabuo sa pagkakaroon ng 1L-3, SCF, fibroblast growth factor (FGH), insulin-like growth factor (IGF-1), 1L-6, at granulocyte colony-stimulating factor (G-CSSF) sa medium ng kultura. Ang mga selula ng sistema ng nerbiyos ay nabuo mula sa mga ESC pagkatapos alisin ang LIF at ang fibroblast layer, na nagsilbing feeder. Pagkatapos ng paggamot na may retinoic acid sa pagkakaroon ng fetal serum, ang mga ESC ay nagsimulang mag-iba sa mga neuron, at ang mga cardiomyocytes ay nakuha sa pamamagitan ng pagdaragdag ng dimethyl sulfoxide (DMSO), na nagbibigay ng naka-target na paghahatid ng mga hydrophobic signaling molecule sa cell nucleus. Sa kasong ito, ang akumulasyon ng mga aktibong species ng oxygen sa medium ng kultura, pati na rin ang electrical stimulation, ay nag-ambag sa pagbuo ng mature contractile cardiomyocytes.

Napakalaking pagsisikap at mapagkukunan ang ginugol sa paghahanap ng mga kondisyon para sa pagkita ng kaibahan ng mga ESC sa mga selulang gumagawa ng insulin ng pancreas. Gayunpaman, sa lalong madaling panahon naging malinaw na ang isang bilang ng mga dalubhasang linya ng cell (pancreatic β-cells, immune at endocrine cells, adipocytes) ay hindi lumabas mula sa mga ESC kapag pinasigla ayon sa prinsipyo ng "isang stimulating factor - isang cell line". Ang prinsipyong ito ay naging wasto lamang para sa isang limitadong bilang ng mga linya ng cell. Sa partikular, ang pagbuo ng mga neuron ay maaaring maimpluwensyahan ng retinoic acid, linya ng kalamnan cell - sa pamamagitan ng pagbabago ng growth factor-β (TCP-β), erythroid lines - 1L-6, monocytic-myeloid line - 1L-3. Bukod dito, ang mga epekto ng mga salik na ito sa pagkita ng kaibahan ng mga ESC ay naging mahigpit na umaasa sa dosis.

Ang yugto ng paghahanap para sa mga kumbinasyon ng mga kadahilanan ng paglago na mag-usad ng mga ESC sa mga susunod na yugto ng embryogenesis na may pagbuo ng mesoderm (ang pinagmumulan ng mga cardiomyocytes, skeletal muscles, renal tubule epithelium, myeloerythropoiesis at makinis na mga selula ng kalamnan), ectoderm (epidermis, neurons, retina) at endoderm ng secreto glandula. pneumocytes) nagsimula. Tila pinilit ng kalikasan ang mga mananaliksik na sumulong sa landas ng embryogenesis, na inuulit ang mga yugto nito sa isang Petri dish, hindi nagbibigay ng pagkakataon na agad at madaling makuha ang nais na resulta. At ang gayong mga kumbinasyon ng mga kadahilanan ng paglago ay natagpuan. Ang Activin A sa kumbinasyon ng TGF-β ay naging isang malakas na stimulator ng pagbuo ng mga mesodermal cells mula sa ESCs, habang hinaharangan ang pagbuo ng endoderm at ectoderm. Ang retinoic acid at isang kumbinasyon ng bone marrow morphogenetic protein (BMP-4) at epidermal growth factor (EGF) signal ay nagpapagana sa pagbuo ng ecto- at mesoderm cells, na humihinto sa pagbuo ng endoderm. Ang intensive cell growth ng lahat ng tatlong layer ng mikrobyo ay sinusunod na may sabay na epekto ng dalawang salik sa ESCs - hepatocyte growth factor (HGF) at nerve cell growth factor.

Kaya, upang makuha ang mga kinakailangang linya ng cell, kinakailangan na ilipat muna ang mga embryonic stem cell sa yugto ng pagbuo ng mga cell ng ilang layer ng mikrobyo, at pagkatapos ay pumili ng isang bagong kumbinasyon ng mga kadahilanan ng paglago na may kakayahang mag-udyok sa nakadirekta na pagkakaiba-iba ng ecto-, meso- at endoderm sa mga espesyal na selula na kinakailangan para sa paglipat sa pasyente. Ang bilang ng mga kumbinasyon ng mga kadahilanan ng paglago ngayon ay libu-libo, karamihan sa kanila ay patented, ang ilan ay hindi isiniwalat sa lahat ng mga kumpanya ng biotech.

Panahon na upang linisin ang nakuhang mga selula mula sa mga hindi natukoy na cellular impurities. Ang mga cell na naiiba sa kultura ay may label na mga marker ng mga mature na linya ng cell at dumaan sa isang high-speed laser immunophenotypic sorter. Natagpuan sila ng laser beam sa pangkalahatang daloy ng cellular at itinuro ang mga ito sa isang hiwalay na landas. Ang mga hayop sa laboratoryo ang unang nakatanggap ng nakuhang purified cellular material. Panahon na upang suriin ang pagiging epektibo ng paggamit ng mga derivatives ng ESC sa mga modelo ng mga sakit at mga proseso ng pathological. Ang isa sa mga naturang modelo ay ang eksperimentong Parkinson's disease, na mahusay na ginawa sa mga hayop gamit ang mga kemikal na compound na sumisira sa mga dopaminergic neuron. Dahil ang sakit sa mga tao ay batay sa isang nakuha na kakulangan ng dopaminergic neurons, ang paggamit ng replacement cell therapy sa kasong ito ay pathogenetically justified. Sa mga hayop na may eksperimentong hemiparkinsonism, halos kalahati ng mga dopaminergic neuron na nakuha mula sa mga ESC at ipinakilala sa mga istruktura ng utak ay nag-ugat. Ito ay sapat na upang makabuluhang bawasan ang mga klinikal na pagpapakita ng sakit. Ang mga pagtatangka na ibalik ang paggana ng mga nasirang istruktura ng CNS sa mga eksperimentong stroke, pinsala, at maging ang pagkalagot ng spinal cord ay napatunayang lubos na matagumpay.

Gayunpaman, dapat tandaan na halos lahat ng mga kaso ng matagumpay na paggamit ng magkakaibang mga derivatives ng ESC para sa pagwawasto ng pang-eksperimentong patolohiya ay isinagawa sa talamak na panahon ng kunwa na sitwasyon ng pathological. Ang mga resulta ng remote na paggamot ay hindi gaanong nakaaaliw: pagkatapos ng 8-16 na buwan, ang positibong epekto ng cell transplantation ay nawala o nabawasan nang husto. Ang mga dahilan para dito ay medyo malinaw. Ang pagkita ng kaibhan ng mga inilipat na selula sa vitro o sa loco morbi ay hindi maiiwasang humahantong sa pagpapahayag ng mga cellular marker ng genetic foreignness, na naghihikayat ng immune attack mula sa katawan ng tatanggap. Upang malutas ang problema ng immunological incompatibility, ginamit ang tradisyunal na immunosuppression, na kahanay kung saan ang mga klinikal na pagsubok ay nagsimulang mapagtanto ang potensyal ng transdifferentiation at genetic correction ng autologous hematopoietic at mesenchymal stem cells na hindi nagdudulot ng immune conflict.

Ano ang regenerative plastic na gamot?

Tinukoy ng ebolusyon ang dalawang pangunahing opsyon para sa pagtatapos ng buhay ng isang cell - nekrosis at apoptosis, na sa antas ng tissue ay tumutugma sa mga proseso ng paglaganap at pagbabagong-buhay. Ang paglaganap ay maaaring isaalang-alang bilang isang uri ng sakripisyo, kapag ang pagpuno ng depekto ng nasirang tissue ay nangyayari dahil sa pagpapalit nito ng mga elemento ng connective tissue: habang pinapanatili ang integridad ng istruktura, ang katawan ay bahagyang nawawala ang pag-andar ng apektadong organ, na tumutukoy sa kasunod na pag-unlad ng mga compensatory na reaksyon na may hypertrophy o hyperplasia ng structural at functional na mga elemento na nananatiling buo. Ang tagal ng panahon ng kompensasyon ay nakasalalay sa dami ng mga sugat sa istruktura na sanhi ng mga kadahilanan ng pangunahin at pangalawang pagbabago, pagkatapos nito, sa karamihan ng mga kaso, nangyayari ang decompensation, isang matalim na pagkasira sa kalidad at pagbawas sa tagal ng buhay ng tao. Tinitiyak ng physiological regeneration ang mga proseso ng remodeling, iyon ay, ang pagpapalit ng pagtanda at namamatay na mga cell sa pamamagitan ng mga mekanismo ng natural na cellular death (apoptosis) sa mga bago na nagmula sa mga stem cell reserves ng katawan ng tao. Ang mga proseso ng reparative regeneration ay nagsasangkot din ng mga cellular na mapagkukunan ng mga stem space, na, gayunpaman, ay pinakilos sa ilalim ng mga kondisyon ng pathological na nauugnay sa sakit o pinsala sa tissue, na nagpapasimula ng pagkamatay ng cell sa pamamagitan ng mga mekanismo ng nekrosis.

Ang malapit na atensyon ng mga siyentipiko, doktor, press, telebisyon at publiko sa problema ng pag-aaral ng biology ng embryonic stem cells (ESC) ay dahil, una sa lahat, sa mataas na potensyal ng cellular o, bilang tinatawag natin, regenerative-plastic therapy. Ang pagbuo ng mga pamamaraan para sa paggamot sa mga pinaka-malubhang sakit ng tao (degenerative pathology ng central nervous system, spinal cord at pinsala sa utak, Alzheimer's at Parkinson's disease, multiple sclerosis, myocardial infarction, arterial hypertension, diabetes mellitus, autoimmune disease at leukemia, burn disease at neoplastic na proseso ay bumubuo sa isang malayo mula sa kumpletong listahan) ng mga bagong cell, na pinaniniwalaan na ang mga bagong cell ay pinahihintulutan na palitan ang mga natatanging katangian ng stem. hindi maibabalik na napinsalang mga bahagi ng tissue ng isang may sakit na organismo.

Ang pag-unlad ng teoretikal na pananaliksik sa stem cell biology sa nakalipas na 10 taon ay natanto ng mga kusang umuusbong na mga lugar ng umuusbong na regenerative-plastic na gamot, ang pamamaraan kung saan ay hindi lamang lubos na pumapayag sa systematization, ngunit nangangailangan din nito. Ang una at pinakamabilis na umuunlad na lugar ng praktikal na paggamit ng potensyal na pagbabagong-buhay ng mga stem cell ay naging kapalit na regenerative-plastic therapy. Ang landas nito ay medyo madaling masubaybayan sa siyentipikong panitikan - mula sa mga eksperimento sa mga hayop na may myocardial necrosis hanggang sa mga gawa ng mga nakaraang taon na naglalayong ibalik ang post-infarction deficiency ng cardiomyocytes o replenishing ang pagkawala ng β-cells ng pancreas at dopaminergic neurons ng central nervous system.

Paglilipat ng cell

Ang batayan ng substitutive regenerative-plastic na gamot ay cell transplantation. Ang huli ay dapat tukuyin bilang isang kumplikadong mga medikal na hakbang, kung saan ang katawan ng pasyente ay direktang nakikipag-ugnayan sa mga mabubuhay na selula ng auto-, allo-, iso- o xenogenic na pinagmulan sa loob ng maikli o mahabang panahon. Ang paraan ng paglipat ng cell ay isang suspensyon ng mga stem cell o mga derivatives ng mga ito, na na-standardize ng bilang ng mga unit ng transplant. Ang isang yunit ng paglipat ay ang ratio ng bilang ng mga yunit na bumubuo ng kolonya sa kultura sa kabuuang bilang ng mga inilipat na selula. Mga paraan ng paglipat ng cell: intravenous, intraperitoneal, subcutaneous na pangangasiwa ng isang suspensyon ng mga stem cell o ang kanilang mga derivatives; pangangasiwa ng isang suspensyon ng mga stem cell o mga derivatives ng mga ito sa ventricles ng utak, lymphatic vessel o cerebrospinal fluid.

Gumagamit ang allo- at autologous cell transplantation ng dalawang pangunahing magkaibang metodolohikal na diskarte sa pagpapatupad ng pluri-, multi- o polypotent na potensyal ng mga stem cell - sa vivo o in vitro. Sa unang kaso, ang pagpapakilala ng mga stem cell sa katawan ng pasyente ay isinasagawa nang wala ang kanilang paunang pagkita ng kaibhan, sa pangalawa - pagkatapos ng pagpaparami sa kultura, naka-target na pagkita ng kaibhan at pagdalisay mula sa mga hindi nakikilalang elemento. Kabilang sa maraming mga pamamaraan ng pamamaraan ng pagpapalit ng cell therapy, tatlong grupo ng mga pamamaraan ang malinaw na nakikilala: pagpapalit ng utak ng buto at mga selula ng dugo, pagpapalit ng mga selula ng organ at malambot na tisyu, pagpapalit ng matibay at solidong elemento ng katawan (cartilage, buto, tendon, balbula ng puso at capacitive vessel). Ang huling direksyon ay dapat tukuyin bilang reconstructive at regenerative na gamot, dahil ang pagkita ng kaibahan ng mga stem cell ay natanto sa isang matrix - isang biologically inert o absorbable na istraktura na hugis tulad ng pinalitan na bahagi ng katawan.

Ang isa pang paraan upang mapataas ang intensity ng mga regenerative-plastic na proseso sa mga nasirang tissue ay ang pagpapakilos ng sariling stem resources ng pasyente sa pamamagitan ng paggamit ng exogenous growth factor, gaya ng granulocyte at granulocyte-macrophage colony-stimulating factors. Sa kasong ito, ang pagkalagot ng mga koneksyon sa stromal ay humahantong sa isang pagtaas sa pagpapalabas ng mga hematopoietic stem cell sa pangkalahatang daluyan ng dugo, na sa lugar ng pinsala sa tissue ay nagbibigay ng mga proseso ng pagbabagong-buhay dahil sa kanilang likas na plasticity.

Kaya, ang mga pamamaraan ng regenerative na gamot ay naglalayong pasiglahin ang mga proseso ng pagpapanumbalik ng nawalang pag-andar - alinman sa pamamagitan ng pagpapakilos ng sariling stem reserves ng pasyente, o sa pamamagitan ng pagpapakilala ng allogeneic cellular material.

Ang isang mahalagang praktikal na resulta ng pagtuklas ng mga embryonic stem cell ay ang therapeutic cloning batay sa pag-unawa sa mga nag-trigger ng embryogenesis. Kung ang paunang senyales para sa simula ng embryogenesis ay ang pre-mRNA complex na matatagpuan sa oocyte cytoplasm, kung gayon ang pagpapakilala ng nucleus ng anumang somatic cell sa enucleated na itlog ay dapat mag-trigger sa programa ng pagbuo ng embryo. Ngayon alam na natin na humigit-kumulang 15,000 mga gene ang lumahok sa pagpapatupad ng programa ng embryogenesis. Ano ang mangyayari sa kanila mamaya, pagkatapos ng kapanganakan, sa panahon ng paglaki, kapanahunan at pagtanda? Ang sagot sa tanong na ito ay ibinigay ni Dolly ang tupa: sila ay napanatili. Gamit ang pinakamodernong pamamaraan ng pananaliksik, napatunayan na ang nuclei ng mga adult na selula ay nagpapanatili ng lahat ng mga code na kinakailangan para sa pagbuo ng mga embryonic stem cell, mga layer ng mikrobyo, organogenesis at paghihigpit sa pagkahinog (paglabas sa pagkita ng kaibhan at pagdadalubhasa) ng mga linya ng cell ng mesenchymal, ecto-, endo- at mesodermal na pinagmulan. Ang therapeutic cloning bilang isang direksyon ay nabuo na sa pinakamaagang yugto ng pag-unlad ng cell transplantology at nagbibigay para sa pagbabalik ng totiponcy sa sariling somatic cells ng pasyente upang makakuha ng genetically identical transplant material.

Ang pagtuklas ng mga stem cell ay nagsimula "mula sa dulo", dahil ang terminong ipinakilala sa biology at gamot ni A. Maksimov ay tumutukoy sa bone marrow stem cell, na nagbubunga ng lahat ng mature na elemento ng cellular ng peripheral blood. Gayunpaman, ang mga hematopoietic stem cell, tulad ng mga selula ng lahat ng mga tisyu ng isang pang-adultong organismo, ay mayroon ding sariling, hindi gaanong pagkakaiba-iba na hinalinhan. Ang karaniwang pinagmumulan ng ganap na lahat ng somatic cells ay ang embryonic stem cell. Dapat pansinin na ang mga konsepto ng "embryonic stem cell" at "embryo stem cell" ay hindi magkapareho. Ang mga embryonic stem cell ay ibinukod ni J. Thomson mula sa inner cell mass ng blastocyst at inilipat sa mahabang buhay na mga linya ng cell. Tanging ang mga cell na ito ay may facsimile ng "ESC". Si Leroy Stevens, na nakatuklas ng mga embryonic stem cell sa mga eksperimento sa mga daga, ay tinawag silang "embryonic pluripotent stem cells," na tumutukoy sa kakayahan ng mga ESC na mag-iba sa mga derivatives ng lahat ng tatlong layer ng mikrobyo (ecto-, meso-, at endoderm). Gayunpaman, ang lahat ng mga selula ng embryo sa mga huling yugto ng pag-unlad ay mga stem cell din, dahil sila ay nagbubunga ng isang malaking bilang ng mga selula na bumubuo sa katawan ng isang may sapat na gulang. Upang tukuyin ang mga ito, iminumungkahi namin ang terminong "embryonic pluripotent progenitor cells."

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]

Mga uri ng stem cell

Ang modernong pag-uuri ng mga stem cell ay batay sa prinsipyo ng kanilang paghahati sa pamamagitan ng kanilang kakayahan (potency) na magbunga ng mga linya ng cell, na tinukoy bilang toti-, pluri-, multi-, poly-, bi- at unipotency. Ang Totiponcy, iyon ay, ang kakayahang muling likhain ang isang genetically programmed na organismo sa kabuuan, ay nagtataglay ng mga zygote cell, blastomeres at embryonic stem cell (mga cell ng panloob na masa ng blastocyst). Ang isa pang pangkat ng mga totipotent na selula, na nabuo sa mga huling yugto ng pag-unlad ng embryonic, ay kinakatawan ng mga pangunahing germinal na selula ng embryonic genital zone (genital tubercles). Ang pluripotency, na ang kakayahang mag-iba sa mga selula ng anumang organ o tissue, ay likas sa mga embryonic cells ng tatlong layer ng mikrobyo - ecto-, meso- at endoderm. Ito ay pinaniniwalaan na ang multipotency, ibig sabihin, ang kakayahang bumuo ng anumang mga cell sa loob ng isang dalubhasang linya, ay katangian ng dalawang uri lamang ng mga selula: ang tinatawag na mesenchymal stem cells, na nabuo sa neural crest at ang mga pasimula ng lahat ng mga cell ng connective tissue base ng katawan, kabilang ang mga neuroglia cells, pati na rin ang hematopoietic hematopoietic stem cell na mga linya, na nagbibigay ng mga hematopoietic hematopoietic stem cell na mga linya. Bilang karagdagan, ang bi- at unipotent stem cell ay nakikilala, sa partikular, ang mga precursor cells ng myeloid, lymphoid, monocytic at megakaryocytic hematopoietic sprouts. Ang pagkakaroon ng mga unipotent stem cell ay malinaw na napatunayan gamit ang halimbawa ng mga selula ng atay - ang pagkawala ng isang makabuluhang bahagi ng tissue ng atay ay binabayaran ng masinsinang paghahati ng mga magkakaibang polyploid hepatocytes.

Sa panahon ng pag-unlad, ang lahat ng mga organo at tisyu ay nabuo bilang isang resulta ng paglaganap at pagkita ng kaibhan ng inner cell mass ng blastocyst, ang mga cell na kung saan ay, sa mahigpit na kahulugan, totipotent embryonic stem cell. Ang unang gawain sa paghihiwalay ng mga embryonic stem cell ay isinagawa ni Evans, na nagpakita na ang mga blastocyst na itinanim sa utak ng mga daga ay nagdudulot ng teratocarcinomas, ang mga cell kung saan, kapag na-clone, ay bumubuo ng mga linya ng pluripotent embryonic stem cell (ang orihinal na pangalan ng mga cell na ito - embryonal carcinoma cells o sa abbreviation na kasalukuyang hindi ginagamit EC). Ang mga datos na ito ay nakumpirma sa isang bilang ng iba pang mga pag-aaral kung saan ang mga embryonic stem cell ay nakuha sa pamamagitan ng pag-culture ng mga blastocyst cell ng mga daga at iba pang mga species ng hayop, pati na rin ang mga tao.

Sa mga nagdaang taon, ang panitikan ay lalong nag-uulat sa plasticity ng mga stem cell, na kung saan ay itinuturing na hindi lamang bilang ang kakayahan ng huli na mag-iba sa iba't ibang uri ng mga cell sa iba't ibang yugto ng pag-unlad, ngunit din upang sumailalim sa dedifferentiation (transdifferentiation, retrodifferentiation). Iyon ay, ang pangunahing posibilidad ng pagbabalik ng isang somatic differentiated cell sa yugto ng embryonic development na may recapitulation (return) ng pluripotency at ang pagpapatupad nito sa paulit-ulit na pagkita ng kaibhan sa pagbuo ng mga cell ng ibang uri ay tinatanggap. Sa partikular, iniulat na ang mga hematopoietic stem cell ay may kakayahang transdifferentiation sa pagbuo ng mga hepatocytes, cardiomyoblast at endotheliocytes.

Ang mga siyentipikong debate tungkol sa paghahati ng mga stem cell ayon sa kanilang plasticity ay nagpapatuloy, iyon ay, ang terminolohiya at glossary ng cell transplantation ay nasa proseso ng pagbuo, na may direktang praktikal na kahalagahan, dahil ang karamihan sa mga pamamaraan ng regenerative plastic na gamot ay batay sa paggamit ng mga plastic na katangian at ang kakayahan ng mga stem cell na mag-iba sa iba't ibang mga linya ng cell.

Ang bilang ng mga publikasyon sa larangan ng pangunahing at inilapat na mga problema ng regenerative-plastic na gamot ay mabilis na tumataas. Ang isang hanay ng iba't ibang pamamaraang pamamaraan na naglalayong ang pinakamainam na paggamit ng regenerative-plastic na potensyal ng mga stem cell ay nakabalangkas na. Tinukoy ng mga cardiologist at endocrinologist, neurologist at neurosurgeon, transplantologist at hematologist ang kanilang mga lugar ng pagpindot sa interes. Ang mga ophthalmologist, phthisiologist, pulmonologist, nephrologist, oncologist, geneticist, pediatrician, gastroenterologist, therapist at pediatrician, surgeon at obstetrician-gynecologist ay naghahanap ng solusyon sa pagpindot sa mga problema sa plastic na kakayahan ng mga stem cell - lahat ng kinatawan ng modernong gamot ay umaasa na makakuha ng pagkakataong magamot dati.

Ang paglipat ba ng cell ang susunod na "lunas-lahat"?

Ang tanong na ito ay wastong lumitaw sa lahat ng maalalahanin na mga doktor at siyentipiko na sinusuri ang kasalukuyang estado ng medikal na agham. Ang sitwasyon ay kumplikado sa pamamagitan ng katotohanan na sa isang panig ng larangan ng pang-agham na paghaharap ay "malusog na konserbatibo", sa kabilang banda - "mga panatiko na may sakit" ng cell transplantology. Malinaw, ang katotohanan, gaya ng dati, ay nasa pagitan nila - sa "lupain ng walang tao". Nang walang pagpindot sa mga isyu ng batas, etika, relihiyon at moralidad, isaalang-alang natin ang mga kalamangan at kahinaan ng mga itinalagang lugar ng regenerative-plastic na gamot. Ang "light breeze" ng mga unang siyentipikong ulat sa mga therapeutic na posibilidad ng ESC ay naging "squally wind" isang taon pagkatapos ng kanilang pagtuklas, na umikot sa isang "information tornado" noong 2003. Ang unang serye ng mga publikasyon ay may kinalaman sa mga isyu ng pag-culture ng mga embryonic stem cell, ang kanilang reproduction at direct differentiation in vitro.

Ito ay naka-out na para sa walang limitasyong pagpaparami ng mga embryonic stem cell sa kultura ay kinakailangan upang mahigpit na obserbahan ang isang bilang ng mga kondisyon. Tatlong salik ang dapat naroroon sa nakakondisyon na medium: interleukin-6 (IL-6), stem cell factor (SCF) at leukase inhibitory factor (LIF). Bilang karagdagan, ang mga embryonic stem cell ay dapat na lumaki sa isang substrate (feeder layer ng mga cell) ng mga embryonic fibroblast at sa pagkakaroon ng fetal calf serum. Kung matugunan ang mga kundisyong ito, ang mga ESC sa kultura ay lumalaki bilang mga clone at bumubuo ng mga embryoid na katawan - mga pinagsama-samang mga clone ng suspensyon ng mga spherical na selula. Ang pinakamahalagang katangian ng ESC clone ay na sa kultura ang katawan ng embryoid ay tumitigil sa paglaki kapag 50-60, maximum na 100 na mga cell ang naipon sa pinagsama-samang. Sa panahong ito, nangyayari ang isang equilibrium state - ang rate ng cell division sa loob ng clone ay katumbas ng rate ng apoptosis (programmed cell death) sa periphery nito. Matapos makamit ang gayong dinamikong balanse, ang mga peripheral na selula ng katawan ng embryoid ay sumasailalim sa kusang pagkita ng kaibhan (karaniwan ay sa pagbuo ng mga endodermal fragment ng yolk sac, angioblast at endotheliocytes) na may pagkawala ng totipotensi. Samakatuwid, upang makakuha ng sapat na dami ng totipotent cell mass, ang katawan ng embryoid ay dapat na paghiwa-hiwalayin linggu-linggo sa paglipat ng mga indibidwal na embryonic stem cell sa isang bagong nutrient medium - isang medyo labor-intensive na proseso.

Ang pagtuklas ng mga embryonic stem cell ay hindi sumagot sa tanong kung ano ang eksaktong at kung paano nag-trigger sa mga programa ng embryogenesis na naka-encrypt sa zygote DNA. Ito ay nananatiling hindi malinaw kung paano ang programa ng genome ay nagbubukas sa panahon ng buhay ng tao. Kasabay nito, ang pag-aaral ng mga embryonic stem cell ay naging posible upang bumuo ng isang konsepto ng mga mekanismo para sa pagpapanatili ng toti-, pluri- at multipotency ng mga stem cell sa panahon ng kanilang paghahati. Ang pangunahing katangian ng isang stem cell ay ang kakayahang magparami ng sarili. Nangangahulugan ito na ang isang stem cell, hindi tulad ng isang differentiated cell, ay nahahati nang walang simetrya: ang isa sa mga anak na selula ay nagbibigay ng isang espesyal na linya ng cell, at ang pangalawa ay nagpapanatili ng toti-, pluri- o multipotency ng genome. Ito ay nanatiling hindi malinaw kung bakit at kung paano nangyayari ang prosesong ito sa pinakamaagang yugto ng embryogenesis, kapag ang paghahati sa panloob na masa ng cell ng blastocyst ay ganap na totipotent, at ang ESC genome ay nasa isang dormant (natutulog, inhibited) na estado. Kung sa panahon ng paghahati ng isang ordinaryong cell ang proseso ng pagdoble ay kinakailangang mauna sa pamamagitan ng pag-activate at pagpapahayag ng isang buong kumplikadong mga gene, kung gayon sa panahon ng paghahati ng ESC hindi ito mangyayari. Ang sagot sa tanong na "bakit" ay nakuha pagkatapos ng pagtuklas ng pre-umiiral na mRNA (pre-mRNA) sa mga ESC, na ang ilan ay nabuo sa mga follicular cell at nakaimbak sa cytoplasm ng itlog at zygote. Ang pangalawang pagtuklas ay sumagot sa tanong na "paano": ang mga espesyal na enzyme na tinatawag na "edititases" ay natagpuan sa mga ESC. Ang mga editase ay gumaganap ng tatlong mahahalagang tungkulin. Una, nagbibigay sila ng alternatibong epigenetic (nang walang pakikilahok ng genome) na pagbabasa at pagdoble ng pre-mRNA. Pangalawa, ipinatupad nila ang proseso ng pre-mRNA activation (splicing - pagputol ng mga intron, iyon ay, hindi aktibong mga seksyon ng RNA na pumipigil sa proseso ng synthesis ng protina sa mRNA), pagkatapos nito ang pagpupulong ng mga molekula ng protina ay nagsisimula sa cell. Pangatlo, itinataguyod ng mga editases ang pagbuo ng mga pangalawang mRNA, na mga repressor ng mga mekanismo ng pagpapahayag ng gene, na nagpapanatili ng siksik na packing ng chromatin at ang hindi aktibong estado ng mga gene. Ang mga produktong protina na na-synthesize sa mga pangalawang mRNA at tinatawag na silencer proteins o genome guardian ay nasa mga egg cell ng tao.

Ito ay kung paano ang mekanismo ng pagbuo ng walang kamatayang mga linya ng cell ng mga embryonic stem cell ay ipinakita ngayon. Sa madaling salita, ang senyas upang ilunsad ang programa ng embryogenesis, ang mga unang yugto na binubuo ng pagbuo ng totipotent cell mass, ay nagmumula sa cytoplasm ng itlog. Kung sa yugtong ito ang panloob na masa ng cell ng blastocyst, ibig sabihin, ang ESC, ay nakahiwalay mula sa karagdagang mga signal ng regulasyon, ang proseso ng pagpaparami ng sarili ng mga cell ay nangyayari sa isang closed cycle nang walang paglahok ng mga gene ng cell nucleus (epigenetically). Kung ang naturang cell ay binibigyan ng nutrient na materyal at nakahiwalay sa mga panlabas na signal na nagtataguyod ng pagkakaiba-iba ng masa ng cell, ito ay maghahati at magpaparami ng sarili nitong uri nang walang katiyakan.

Ang mga unang resulta ng mga eksperimentong pagtatangka na gumamit ng mga totipotent cell para sa paglipat ay lubos na kahanga-hanga: ang pagpapakilala ng mga embryonic stem cell sa mga tisyu ng mga daga na may immune system na pinahina ng mga immunosuppressant ay humantong sa pag-unlad ng mga tumor sa 100% ng mga kaso. Kabilang sa mga selula ng neoplasma, ang pinagmulan nito ay mga ESC, mayroong magkakaibang mga derivatives ng totipotent exogenous cellular material, sa partikular na mga neuron, ngunit ang paglaki ng teratocarcinomas ay nabawasan ang halaga ng nakuha na mga resulta sa wala. Kasabay nito, sa mga gawa ni L. Stevens, ang mga ESC na ipinakilala sa lukab ng tiyan ay nabuo ang malalaking pinagsama-samang kung saan ang mga embryonic na kalamnan, puso, buhok, balat, buto, kalamnan at tisyu ng nerbiyos ay fragmentarily nabuo. (Ang mga surgeon na nagbukas ng dermoid cyst ay dapat pamilyar sa larawang ito). Kapansin-pansin, ang mga nasuspinde na mouse embryoblast cells ay kumikilos sa eksaktong parehong paraan: ang kanilang pagpapakilala sa mga tisyu ng mga adult na immunocompromised na hayop ay palaging nagiging sanhi ng pagbuo ng mga teratocarcinoma. Ngunit kung ang isang purong linya ng mga ESC ay nakahiwalay mula sa naturang tumor at ipinakilala sa lukab ng tiyan, pagkatapos ay muli ang dalubhasang somatic derivatives ng lahat ng tatlong mga layer ng mikrobyo ay nabuo nang walang mga palatandaan ng carcinogenesis.

Kaya, ang susunod na problema na kailangang malutas ay upang linisin ang cellular na materyal mula sa mga impurities ng mga hindi nakikilalang mga selula. Gayunpaman, kahit na may napakataas na kahusayan ng naka-target na pagkita ng kaibahan ng cellular, hanggang sa 20% ng mga cell sa kultura ay nagpapanatili ng kanilang potensyal na totipotent, na sa vivo, sa kasamaang-palad, ay natanto sa paglaki ng tumor. Ang isa pang "slingshot" ng kalikasan - sa sukat ng medikal na panganib, ang garantiya ng pagbawi ng pasyente ay balanse sa garantiya ng kanyang kamatayan.

Ang ugnayan sa pagitan ng mga selula ng tumor at mga embryonic pluripotent progenitor cells (EPPC), na mas advanced sa pag-unlad kaysa sa mga ESC, ay medyo hindi maliwanag. Ang mga resulta ng aming mga pag-aaral ay nagpakita na ang pagpapakilala ng mga EPPC sa iba't ibang mga transplantable na tumor sa mga daga ay maaaring humantong sa pagkawatak-watak ng tumor tissue (G), isang mabilis na pagtaas ng tumor mass (D), pagbawas nito (E-3), o hindi nakakaapekto sa laki ng spontaneous central focal necrosis ng neoplastic tissue (I, K). Malinaw na ang resulta ng pakikipag-ugnayan ng mga EPPC at mga selula ng tumor ay tinutukoy ng kabuuang hanay ng mga cytokine at mga kadahilanan ng paglago na ginawa ng mga ito sa vivo.

Kapansin-pansin na ang mga embryonic stem cell, na tumutugon sa carcinogenesis upang makipag-ugnay sa mga tisyu ng pang-adulto, ay perpektong na-assimilated sa cellular mass ng embryo, na sumasama sa lahat ng mga organo ng embryo. Ang ganitong mga chimera, na binubuo ng sariling mga selula ng embryo at mga donor ESC, ay tinatawag na mga hayop na allophene, bagaman, sa katunayan, hindi sila mga phenotypic na chimera. Ang hematopoietic system, balat, nervous tissue, atay at maliit na bituka ay sumasailalim sa maximum na cellular chimerization kapag ang mga ESC ay ipinakilala sa isang maagang embryo. Ang mga kaso ng chimerization ng mga maselang bahagi ng katawan ay inilarawan. Ang tanging zone na hindi maaaring labagin para sa mga ESC ay ang mga pangunahing selula ng mikrobyo.

Iyon ay, pinapanatili ng embryo ang genetic na impormasyon ng mga magulang nito, na nagpoprotekta sa kadalisayan at pagpapatuloy ng parehong genus at species.

Sa ilalim ng mga kondisyon ng blockade ng cell division ng maagang embryo gamit ang cytoclazine, ang pagpapakilala ng mga embryonic stem cell sa blastocyst ay humahantong sa pagbuo ng isang embryo na ang mga pangunahing germ cell, tulad ng lahat ng iba, ay nabuo mula sa donor embryonic stem cell. Ngunit sa kasong ito, ang embryo mismo ay ganap na donor, genetically alien sa katawan ng surrogate mother. Ang mga mekanismo ng naturang natural na bloke ng potensyal para sa paghahalo ng sarili at dayuhang namamana na impormasyon ay hindi pa nilinaw. Maaaring ipagpalagay na sa kasong ito, ang programa ng apoptosis ay natanto, ang mga determinant nito ay hindi pa alam sa atin.

Dapat pansinin na ang embryogenesis ng mga hayop ng iba't ibang mga species ay hindi kailanman coordinated: kapag ipinatupad ang donor program ng organogenesis sa katawan ng tatanggap na embryo ng xenogeneic embryonic stem cell, ang embryo ay namatay sa utero at na-resorbed. Samakatuwid, ang pagkakaroon ng chimeras "rat-mouse", "baboy-baka", "tao-daga" ay dapat na maunawaan bilang cellular, ngunit hindi morphological mosaicism. Sa madaling salita, kapag ang mga ESC ng isang species ng mammal ay ipinakilala sa blastocyst ng isa pang species, ang mga supling ng maternal species ay palaging bubuo, kung saan, kasama ng kanilang sariling mga cell ng halos lahat ng mga organo, ang mga inklusyon ay matatagpuan, at kung minsan ay mga kumpol ng mga istruktura at functional unit na binubuo ng genetically alien na materyal ng ESC derivatives. Ang terminong "humanized pig" ay hindi maaaring isipin bilang isang pagtatalaga ng ilang uri ng halimaw na pinagkalooban ng katalinuhan o panlabas na katangian ng isang tao. Isa lamang itong hayop, bahagi ng mga selula ng katawan na nagmula sa mga ESC ng tao na ipinakilala sa blastocyst ng isang baboy.

Mga prospect para sa paggamit ng mga stem cell

Matagal nang alam na ang mga sakit na nauugnay sa genopathology ng hematopoietic at lymphoid lineage cells ay madalas na inaalis pagkatapos ng allogeneic bone marrow transplantation. Ang pagpapalit ng sariling hematopoietic tissue na may genetically normal na mga cell mula sa isang kaugnay na donor ay humahantong sa bahagyang at kung minsan ay kumpletong pagbawi ng pasyente. Kabilang sa mga genetic na sakit na ginagamot sa allogeneic bone marrow transplantation, nararapat na tandaan ang pinagsamang immunodeficiency syndrome, X-linked agammaglobulinemia, talamak na granulomatosis, Wiskott-Aldrich syndrome, Gaucher's at Hurler's disease, adrenoleukodystrophy, metachromatic leukodystrophy, sickles'cellemia, Fanconthalassemia, sickles anemia, sickles anemia. Ang pangunahing problema sa paggamit ng allogeneic bone marrow transplantation sa paggamot ng mga sakit na ito ay nauugnay sa pagpili ng isang donor na nauugnay sa HbA, para sa matagumpay na paghahanap kung saan kinakailangan ang isang average ng 100,000 sample ng na-type na donor hematopoietic tissue.

Ang gene therapy ay nagbibigay-daan sa pagwawasto ng genetic defect nang direkta sa hematopoietic stem cell ng pasyente. Sa teoryang, ang gene therapy ay nagbibigay ng parehong mga pakinabang sa paggamot ng mga genetic na sakit ng hematopoietic system bilang allogeneic bone marrow transplantation, ngunit wala ang lahat ng posibleng immunological na komplikasyon. Gayunpaman, nangangailangan ito ng isang pamamaraan na nagbibigay-daan para sa epektibong paglipat ng isang ganap na gene sa mga hematopoietic stem cell at pagpapanatili ng kinakailangang antas ng pagpapahayag nito, na sa ilang mga uri ng namamana na patolohiya ay maaaring hindi masyadong mataas. Sa kasong ito, kahit na ang isang bahagyang muling pagdadagdag ng produkto ng protina ng kulang na gene ay nagbibigay ng positibong klinikal na epekto. Sa partikular, sa hemophilia B, 10-20% ng normal na antas ng factor IX ay sapat na upang maibalik ang panloob na mekanismo ng pamumuo ng dugo. Ang genetic modification ng autologous cellular material ay napatunayang matagumpay sa eksperimentong hemiparkinsonism (unilateral na pagkasira ng dopaminergic neurons). Ang paglipat ng mga rat embryonic fibroblast na may retroviral vector na naglalaman ng tyrosine hydroxylase gene ay natiyak ang synthesis ng dopamine sa gitnang sistema ng nerbiyos: ang intracerebral na pangangasiwa ng mga inilipat na fibroblast ay nabawasan nang husto ang intensity ng clinical manifestations ng isang eksperimentong modelo ng Parkinson's disease sa mga eksperimentong hayop.

Ang pag-asam ng paggamit ng mga stem cell para sa gene therapy ng mga sakit ng tao ay nagdulot ng maraming bagong hamon para sa mga clinician at experimenter. Ang mga problemang aspeto ng gene therapy ay nauugnay sa pagbuo ng isang ligtas at epektibong sistema para sa transportasyon ng gene sa target na cell. Sa kasalukuyan, ang kahusayan ng paglipat ng gene sa malalaking selula ng mammalian ay napakababa (1%). Sa pamamaraan, ang problemang ito ay nalutas sa iba't ibang paraan. Ang in vitro gene transfer ay nagsasangkot ng paglipat ng genetic material sa mga selula ng pasyente sa kultura, kasama ang kanilang kasunod na pagbabalik sa katawan ng pasyente. Ang pamamaraang ito ay dapat kilalanin bilang pinakamainam kapag gumagamit ng mga gene na ipinakilala sa bone marrow stem cell, dahil ang mga pamamaraan para sa paglilipat ng mga hematopoietic na selula mula sa katawan patungo sa kultura at pabalik ay mahusay na itinatag. Ang mga retrovirus ay kadalasang ginagamit para sa paglipat ng gene sa mga selulang hematopoietic sa vitro. Gayunpaman, ang karamihan sa mga hematopoietic stem cell ay nasa dormant na estado, na nagpapalubha sa transportasyon ng genetic na impormasyon gamit ang mga retrovirus at nangangailangan ng paghahanap ng mga bagong paraan ng epektibong transportasyon ng gene sa mga dormant na stem cell. Sa kasalukuyan, ginagamit ang mga paraan ng paglilipat ng gene gaya ng paglipat, direktang microinjection ng DNA sa mga cell, lipofection, electroporation, "gene gun", mekanikal na pagkabit gamit ang glass beads, paglipat ng mga hepatocytes na may receptor-dependent na DNA coupling sa asialoglycoprotein, at aerosol na pagpapapasok ng transgene sa mga selula ng alveolar epithelium ng baga. Ang kahusayan ng paglipat ng DNA sa pamamagitan ng mga pamamaraang ito ay 10.0-0.01%. Sa madaling salita, depende sa paraan ng pagpapakilala ng genetic na impormasyon, ang tagumpay ay maaaring asahan sa 10 pasyente sa 100 o sa 1 pasyente sa 10,000 pasyente. Malinaw na ang isang epektibo at kasabay na ligtas na paraan ng paglilipat ng mga therapeutic gene ay hindi pa nabubuo.

Ang isang panimula na naiibang solusyon sa problema ng pagtanggi ng allogeneic cellular material sa cell transplantology ay ang paggamit ng mataas na dosis ng embryonic pluripotent progenitor cells upang makamit ang epekto ng muling pag-install ng antigen homeostasis control system ng isang adult na organismo (ang Kukharchuk-Radchenko-Sirman effect), ang kakanyahan nito sa pamamagitan ng paglikha ng mga immunological na bagong induction ng mga cell sabay-sabay na reprogramming ng antigen homeostasis control system. Pagkatapos ng pagpapakilala ng mataas na dosis ng EPPC, ang huli ay naayos sa mga tisyu ng thymus at bone marrow. Sa thymus, ang EPPC, sa ilalim ng impluwensya ng isang partikular na microenvironment, ay naiba sa dendritic, interdigitate na mga cell at epithelial-stromal na elemento. Sa panahon ng pagkita ng kaibhan ng mga EPPC sa thymus ng tatanggap, kasama ang sariling mga molekula ng tatanggap ng major histocompatibility complex (MHC), ang mga molekula ng MHC na genetically na tinutukoy sa mga donor cell ay ipinahayag, iyon ay, isang dobleng pamantayan ng mga molekula ng MHC ay itinatag, ayon sa kung saan positibo at negatibong pagpili ng mga T-lymphocytes ang naitatag.

Kaya, ang pag-renew ng link ng effector ng immune system ng tatanggap ay nangyayari sa pamamagitan ng mga kilalang mekanismo ng positibo at negatibong pagpili ng T-lymphocytes, ngunit sa pamamagitan ng double standard ng MHC molecules - ang recipient at donor EPPCs.

Ang reprogramming ng immune system gamit ang EPPC ay hindi lamang nagpapahintulot sa cell transplantation nang walang kasunod na pangmatagalang paggamit ng mga immunosuppressant, ngunit nagbubukas din ng ganap na bagong mga prospect sa paggamot ng mga autoimmune na sakit, at nagbibigay ng foothold para sa pagbuo ng mga bagong ideya tungkol sa proseso ng pagtanda ng tao. Upang maunawaan ang mga mekanismo ng pagtanda, iminungkahi namin ang isang teorya ng pagkaubos ng mga puwang ng stem ng katawan. Ayon sa pangunahing probisyon ng teoryang ito, ang pagtanda ay isang permanenteng pagbawas sa laki ng mga stem space ng katawan, na nauunawaan bilang isang pool ng regional ("adult") stem cells (mesenchymal, neuronal, hematopoietic stem cells, progenitor cells ng balat, digestive tract, endocrine epithelium, pigment cells ng ciliary folds ng katawan, atbp.), remodeling. Ang body remodeling ay ang pag-renew ng cellular composition ng lahat ng tissues at organs dahil sa stem space cells, na nagpapatuloy sa buong buhay ng isang multicellular organism. Ang bilang ng mga cell sa mga stem space ay tinutukoy ng genetically, na tumutukoy sa limitadong laki (proliferative potential) ng bawat stem space. Sa turn, ang laki ng mga puwang ng stem ay tumutukoy sa rate ng pagtanda ng mga indibidwal na organo, tisyu at sistema ng katawan. Matapos ang pag-ubos ng mga reserbang cellular ng mga stem space, ang intensity at rate ng pagtanda ng isang multicellular organism ay tinutukoy ng mga mekanismo ng pagtanda ng mga somatic differentiated cells sa loob ng limitasyon ng Hayflick.

Samakatuwid, sa yugto ng postnatal ontogenesis, ang pagpapalawak ng mga stem space ay hindi lamang maaaring makabuluhang taasan ang habang-buhay, ngunit mapabuti din ang kalidad ng buhay sa pamamagitan ng pagpapanumbalik ng potensyal ng remodeling ng katawan. Ang pagpapalawak ng mga stem space ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pagpapakilala ng malalaking dosis ng allogeneic embryonic pluripotent progenitor cells, sa kondisyon na ang immune system ng tatanggap ay sabay-sabay na na-reprogram, na makabuluhang nagpapataas ng habang-buhay ng mga lumang daga sa eksperimento.

Ang teorya ng stem space depletion ay maaaring magbago sa mga umiiral na ideya hindi lamang tungkol sa mga mekanismo ng pagtanda, kundi pati na rin sa sakit, pati na rin ang mga kahihinatnan ng paggamot nito na dulot ng droga. Sa partikular, ang sakit ay maaaring umunlad bilang isang resulta ng patolohiya ng mga stem space cell (oncopathology). Ang pag-ubos ng mesenchymal stem cell reserve ay nakakagambala sa mga proseso ng connective tissue remodeling, na humahantong sa paglitaw ng mga panlabas na palatandaan ng pagtanda (wrinkles, flabbiness ng balat, cellulite). Ang pag-ubos ng stem reserve ng endothelial cells ay nagiging sanhi ng pagbuo ng arterial hypertension at atherosclerosis. Ang unang maliit na sukat ng thymus stem space ay tumutukoy sa maagang permanenteng involution na nauugnay sa edad. Ang maagang pagtanda ay bunga ng paunang pagbaba ng pathological sa laki ng lahat ng mga stem space ng katawan. Ang pagpapasigla ng mga gamot at hindi gamot sa mga reserbang stem cell ay nagpapabuti sa kalidad ng buhay sa pamamagitan ng pagbabawas ng tagal nito, dahil binabawasan nito ang laki ng mga puwang ng stem. Ang mababang kahusayan ng mga modernong geroprotectors ay dahil sa kanilang proteksiyon na epekto sa pagtanda ng magkakaibang mga somatic cells, at hindi sa mga stem space ng katawan.

Sa konklusyon, nais naming tandaan muli na ang regenerative-plastic na gamot ay isang bagong direksyon sa paggamot ng mga sakit ng tao batay sa paggamit ng regenerative-plastic na potensyal ng mga stem cell. Sa kasong ito, ang plasticity ay nauunawaan bilang ang kakayahan ng mga exogenous o endogenous stem cell na itanim at magbunga ng mga bagong specialized na cell sprouts sa mga nasirang tissue area ng isang may sakit na organismo. Ang layunin ng regenerative-plastic na gamot ay nakamamatay na mga sakit ng tao na kasalukuyang walang lunas, namamana na patolohiya, mga sakit kung saan ang mga pamamaraan ng tradisyunal na gamot ay nakakamit lamang ng isang sintomas na epekto, pati na rin ang mga anatomical na depekto ng katawan, ang pagpapanumbalik kung saan ay ang layunin ng reconstructive-plastic regenerative surgery. Sa aming opinyon, masyadong maaga upang isaalang-alang ang mga unang pagtatangka na muling likhain ang buo at gumaganang kumpletong mga organo mula sa mga stem cell bilang isang hiwalay na lugar ng praktikal na gamot. Ang paksa ng regenerative-plastic na gamot ay mga stem cell, na, depende sa pinagmulan ng kanilang resibo, ay may iba't ibang potensyal na regenerative-plastic. Ang pamamaraan ng regenerative plastic na gamot ay batay sa paglipat ng mga stem cell o mga derivatives nito.