Стволови клетки – същност и роля в медицината

Акценти

През последните две десетилетия се проведоха редица проучвания, които показват, че стволовите клетки могат да намерят широко приложение в медицината – от лечението на болест на Паркинсон, през травми на гръбначния стълб, инсулт, изгаряния, сърдечни проблеми и диабет, до остео- и ревматоиден артрит.

Защо стволовите клетки са толкова важни

Освен че участват в изграждането на човешкото тяло и поддържането на неговите функции, стволовите клетки представляват особен интерес за учените и поради няколко други причини.

• Помагат да разберем как и защо се развиват болестите – Изследователите култивират стволови клетки в различни тъкани и органи и наблюдават как те се променят във времето, което им дава информация за механизмите, по които се отключва и прогресира дадена болест.
• Могат да заместят увредени или болни клетки – Превръщането на стволови клетки в различни видове клетки се разглежда от учените като възможност за лечение на болести или възстановяване на увредени части от тялото. Например, в бъдеще може би ще бъде възможно с помощта на стволови клетки да се регенерира кожа, претърпяла тежки поражения след изгаряне.
• Допринасят за разработването на нови методи за лечение и лекарства – Благодарение на стволовите клетки фармацевтичните компании оценяват ефективността и безопасността на нови медикаменти. Ако резултатите са положителни, се пристъпва към клинични изпитания с животни и хора.

» Експериментална терапия със стволови клетки намалява значително епилептичните припадъци

Особености на стволовите клетки

Проучванията са съсредоточени върху ембрионалните и зрелите стволови клетки. Те имат две основни характеристики, които ги отличават от всички останали видове клетки:

• универсални са и могат да се размножават чрез клетъчно делене за дълъг период от време;
• при определени условия могат да бъдат променени, за да се превърнат в зрели клетки със специални функции, например клетки на сърдечния мускул или инсулинпроизвеждащи клетки на панкреаса.

Видове стволови клетки – плурипотентни и зрели

Плурипотентните, каквито са ембрионалните, имат свойството да се превръщат във всеки друг вид клетки в тялото. Те са като празен лист хартия, на който може да се напише всичко.

Зрелите, тоест клетките, извлечени от развита тъкан, са с по-ограничени възможности да променят вида си. Те се взимат най-често от определена тъкан, орган или физиологична система (например клетките от костен мозък).

Ембрионалните стволови клетки се извличат от ембриони на възраст 4-6 дни. Обикновено това са останали неизползвани ембриони в инвитро клиники или пък ембриони, създадени специално за целта чрез клониране.

Зрелите стволови клетки могат да се използват само за определен орган или тъкан. Някои от тях могат да се променят или препрограмират, за да играят различна роля в същата тъкан или орган. Например, стволовата клетка от сърцето би могла да се превърне във функционална клетка на сърдечния мускул, но не е ясно дали може да се превърне във всеки друг тип клетка в тялото. Главната задача на зрялата стволова клетка е да поддържа и възстановява тъканта, в която се е образувала.

» Излекуваха пациент с диабет тип 1 със стволови клетки

Приложения на стволовите клетки

Регенеративната медицина използва клетъчни терапии за лечение на различни болести. Учени се опитват да разберат как недиференцирани стволови клетки стават диференцирани при някои сериозни заболявания като рак или вродени аномалии, които се дължат на абнормно клетъчно делене и диференециация.

Репродуктивна медицина

През 2011 г. Кацухико Хайяши и екип провеждат научен експеримент върху мишки, от който става ясно, че е възможно образуването на сперматозоиди от индуцирани плурипотентни стволови клетки. С тях учените успешно оплождат яйцеклетки, в резултат на което се раждат напълно здрави бебета мишки. Експериментът е успешен и при женските мишки, където плурипотентните стволови клетки помагат за образуването на функционални яйцеклетки.

Учените смятат, че от терапията със стволови клетки за образуване на сперматозоиди ще се възползват най-вече млади мъже с онкологични заболявания.

Дентална медицина

Зъбите са изградени от материал, който трудно може да се регенерира. Причината се крие в тяхната мултифункционалност. Те са необходими на човека, за да говори и дъвче, но също така и за да изглежда добре. От друга страна, те са най-естественият източник на стволови клетки, който не налага използване на инвазивни методи.

За разлика от дентина, зъбният емайл е доста по-труден за регенериране, тъй като, след диференциране на амелобластомни клетки в емайла, клетките умират и възстановяването се оказва невъзможно. Това кара някои екипи да насочат вниманието си именно към начините за възстановяване на емайла. В своите проучвания те успешно диференцират стволови клетки от костен мозък, превръщайки ги в амелобластоми.

В здравата дентална тъкан има голямо количество стволови клетки, въпреки че то намалява, когато тя е възпалена или наранена. Учените вече са успели да изолират няколко различни групи стволови клетки от дентална тъкан.

» Започва клинично проучване върху терапия със стволови клетки за пациенти с Паркинсон

Трансплантация на органи

Според някои стволовите клетки могат да послужат за създаването на клетки и тъкани, които след това ще се използват за провеждане на клетъчни терапии, особено предвид недостига на донорски органи в световен мащаб.

Диференцираните стволови клетки се разглеждат и като възобновяем източник на клетки и тъкани, които да заместват увредените такива при пациенти с болест на Алцхаймер.

Етичен аспект на създаването и лечението със стволови клетки

Клонирането на човешки ембриони с цел получаване на стволови клетки остава гореща тема. Важно е да се отбележи, че терапевтичното клониране не е свързано със създаването на бебета, а на ембрионални стволови клетки, които на по-късен етап могат да се използват в клетъчни терапии.

Не по-малко спорен е въпросът за употребата на останалите оплодени яйцеклетки в инвитро клиниките, тъй като извличането на стволовите клетки от тях ги унищожава.