У ссавців є два основних типи стовбурових клітин:
- Ембріональні стовбурові клітини, виділені з внутрішньої клітинної маси бластоцист на початку ембріонального розвитку
- Дорослі стовбурові клітини, що знаходяться в різних повністю розвинених тканинах ссавців.
У дорослих організмів стовбурові та попередні клітини діють як система відновлення, поповнюючи зрілі тканини.
В ембріоні, що розвивається, стовбурові клітини мають завдання диференціюватись у всі спеціалізовані клітини - ектодерму, ентодерму та мезодерму (індуковані плюрипотентні стовбурові клітини) - та підтримувати нормальну регенерацію регенеративних органів, таких як кров, шкіра чи тканини кишечника.
У людини є три доступних джерела стовбурових клітин, які можна видалити та пересадити в інші ділянки того самого організму (алогенні): кістковий мозок, жирову тканину та кров. Стовбурові клітини також можна взяти з крові пуповини дитини одразу після народження З усіх методів лікування стовбуровими клітинами алогенне збирання має найнижчий загальний індекс ризику.
Дорослі стовбурові клітини використовуються в різних медичних терапіях, таких як трансплантація кісткового мозку. Сьогодні їх також можна штучно культивувати та трансформувати (диференціювати) у спеціалізовані цитологічні типи з характеристиками, придатними до властивостей різних тканин, таких як м’язи чи нерви. В якості потенційних кандидатів також були запропоновані ембріональні клітинні лінії та алогенні ембріональні стовбурові клітини, утворені шляхом перенесення або диференціації соматичних клітин.
Дослідження стовбурових клітин виплили з відкриттів Ернеста А. Маккаллоха та Джеймса Е. Тілла в Університеті Торонто в 1960 -х роках.
і виробляє дві стовбурові клітини, ідентичні оригіналу.
Таким чином, кількість стовбурових клітин залишається незмінною.
Значення плюрипотентності стовбурових клітин
Плюріпотентність визначає потенціал диференціації стовбурових клітин, який є потенціалом диференціювання на різні типи клітин.
- Тотипотентні (також відомі як всемогутні) стовбурові клітини можуть диференціюватися як на ембріональні, так і на позаембріональні типи клітин. Ці клітини можуть будувати цілісний і функціональний організм. Вони утворюються шляхом злиття яйцеклітини та сперматозоїда. Клітини, вироблені першими поділами заплідненої яйцеклітини, також є тотипотентними
- Плуріпотентні стовбурові клітини є нащадками тотипотентних клітин і можуть диференціюватися практично в будь -яку клітину, похідну від будь -якого з трьох зародкових шарів
- Мультипотентні стовбурові клітини можуть диференціюватися лише на типи клітин, що належать до близької родини
- Олігопотентні стовбурові клітини можуть диференціюватися лише на певні типи клітин, такі як лімфоїдні або мієлоїдні стовбурові клітини
- Уніпотентні клітини можуть виробляти лише один тип клітин, власний, але вони можуть похвалитися характеристикою самовідновлення, що відрізняє їх від не стовбурових клітин (наприклад, клітини-попередники, які не можуть самовідновитися).
Ідентифікація стовбурових клітин
На практиці стовбурові клітини ідентифікуються на основі їх здатності до регенерації тканин. Наприклад, тест визначення кісткового мозку - гемопоетичних стовбурових клітин (HSC) - це здатність пересаджувати клітини, щоб врятувати людину, яка без них. Це показує, що в довгостроковій перспективі ці клітини можуть безперервно виробляти нові одиниці. Також слід мати можливість ізолювати стовбурові клітини від однієї трансплантованої особини до іншої, демонструючи, що стовбурові клітини здатні до самовідновлення.
Властивості стовбурових клітин також можна виявити in vitro, використовуючи такі методи, як "клоногенний аналіз", в якому окремі клітини оцінюються на їх здатність до диференціації та самовідновлення. Стовбурові клітини також можна виділити, розпізнавши маркери клітинної поверхні. Однак умови in vitro культури можуть змінити поведінку клітин, що ускладнює передбачення того, як вони будуть діяти in vivo. Досі ведуться значні дискусії щодо того, чи є деякі популяції дорослих клітин стовбуровими клітинами чи ні.
пацієнт міг би націлитися на імплантовані клітини. Корисним способом уникнути цієї останньої можливості є використання стовбурових клітин того самого пацієнта для лікування.
Крім того, плюрипотентність деяких стовбурових клітин може ускладнити отримання необхідного конкретного типу клітин. Ускладнення також зростають, оскільки не всі клітини популяції диференціюються рівномірно. Недиференційовані можуть створювати тканини, що відрізняються від цілі.
Деякі стовбурові клітини можуть викликати фактичні пухлини після трансплантації; плюрипотентність пов'язана з цими змінами, особливо стосовно індукованих ембріональних, фетальних та плюрипотентних стовбурових клітин. Адекватні стовбурові клітини плоду можуть утворювати пухлини, незважаючи на мультипотенцію.
Проводяться різноманітні дослідження щодо розвитку стовбурових клітин та їх застосування у лікуванні: нейродегенеративних станів, діабету, хвороб серця та інших захворювань. Стовбурових клітин, які б дозволили "додатково зрозуміти розвиток людини, її органогенез та моделювати хвороби людини".
Завдяки виділенню та культивуванню ембріональних стовбурових клітин, завдяки зростаючій здатності використовувати ядерний перенос та техніку створення соматично індукованих плюрипотентних стовбурових клітин, виникли численні суперечки, пов’язані з абортами та клонуванням людини.
Гепатотоксичність та пошкодження печінки, спричинені деякими активними інгредієнтами, спричиняють значну кількість збоїв у розробці нових препаратів та, як наслідок, виведення з ринку, що підкреслює необхідність скринінгу клітин гепатоцитів, отриманих із стовбурових клітин, які могли б виявлення ранньої токсичності лікарських засобів, що зменшує розширене тестування.
