Ako sa podávajú kmeňové bunky? Kmeňové bunky myokardu. Pri akých ochoreniach môžu kmeňové bunky pomôcť?

V súčasnosti sa metóda transplantácie kmeňových buniek rozšírila na liečbu závažných patológií. Najmä nezrelé krvotvorné bunky sa používajú na obnovenie krvotvornej funkcie u pacientov s leukémiou a lymfómami. Prvá úspešná transplantácia bola vykonaná v roku 1988. Dieťaťu trpiacemu anémiou boli vpichnuté bunky odobraté z pupočníkovej krvi, a to umožnilo dosiahnuť úplné vyliečenie.

Kmeňové bunky sú nezrelé bunky, ktoré majú schopnosť samoobnovy, ako aj diferenciácie. Podstatou samoobnovy je, že po mitotickom delení si tieto bunky zachovávajú svoj fenotyp, t.j. nedochádza k diferenciácii. Diferenciácia je premena rôznych tkanív a orgánov na špecifické bunky.

Kmeňové bunky sa vyznačujú úžasnou schopnosťou asymetrického delenia, po ktorom jedna z nových buniek zostáva kmeňovou bunkou, zatiaľ čo druhá sa stáva diferencovanou.

Poznámka:Vývoj organizmu začína jedinou kmeňovou bunkou, zygotou. V priebehu opakovaného delenia a diferenciácie vznikajú všetky ostatné typy buniek charakteristické pre konkrétny biologický druh. Najmä u ľudí a primátov existuje viac ako 220 typov buniek.

Kmeňové bunky sú univerzálnym „stavebným materiálom“ pre telesné tkanivá. Obsahujú všetky genetické informácie. Vďaka nezrelým bunkovým prvkom prebiehajú v tele regeneračné procesy. Ako starneme, počet nediferencovaných buniek neustále klesá. Ak má plod (embryo) 1 kmeňovú bunku na každých 10 000 diferencovaných, potom do veku 60 rokov sa pomer mnohonásobne zmení a klesne na 1 až 8 miliónov. Práve z tohto dôvodu sa poškodené tkanivá u starších pacientov regenerujú oveľa pomalšie.

Poznámka:Na zachovanie takého jedinečného biologického materiálu, akým je pupočníková krv, boli v mnohých štátoch vytvorené špeciálne banky. Výsledky dlhoročného výskumu naznačujú, že v blízkej budúcnosti univerzálne nezrelé bunky pomôžu vyrovnať sa s najťažšími patológiami, ktoré sa v súčasnosti neliečia ani medicínsky, ani chirurgicky.

Dôležité:Najlepším zdrojom na získanie kmeňových buniek je krv získaná z pupočnej šnúry hneď po narodení bábätka. Tieto bunky sú prítomné aj v placente a tkanivách plodu. U dospelého človeka sú takéto bunkové prvky v kostnej dreni.

Doteraz vedci identifikovali tieto typy kmeňových buniek:

• hematopoetický;
• endoteliálny;
• Nervózny;
• kmeňové bunky myokardu;
• koža;
• mezenchymálny;
• svalnatý;
• črevné bunky;
• embryonálny.

Z krvi odobratej z pupočnej žily možno získať veľmi veľké množstvo nezrelých buniek. Unikátny biomateriál sa skladuje v špeciálnej nádobe pri teplote -196 °C (in tekutý dusík). Môže sa použiť, keď je potrebné opraviť takmer všetky vdovské tkanivá Ľudské telo. Banky uzatvárajú s príbuznými narodeného dieťaťa dohodu o uložení biodepozitu na 18-20 rokov. Po celú dobu zostáva materiál plne aktívny.

Poznámka:v placente je rádovo viac nediferencovaných buniek ako v pupočníkovej krvi. Skladovanie biologického materiálu tohto druhu si však vyžaduje špeciálne podmienky, s čím sú spojené obrovské materiálové náklady.

Hematopoetické bunky z pupočníkovej krvi majú tieto výhody:

• materiál sa získava ľahko a úplne bezbolestne;
• biomateriál je infekčne bezpečný;
• transplantácia je možná kedykoľvek;
• bunky sú vhodné na transplantáciu blízkym príbuzným (ideálna biologická kompatibilita);
• transplantácia iným pacientom je možná (za predpokladu, že nedochádza ku konfliktu antigénov).

Dôležité:použitie tohto biologického materiálu, ako aj jeho likvidácia nevedie k etickým a právnym problémom.

Zdrojom kmeňových buniek u dospelého človeka je červená kostná dreň. Stromálne prvky sa získavajú punkciou. V špeciálnom laboratóriu sa z nich pestujú celé kolónie, ktoré sa následne transplantujú pacientovi. Keď sa dostanú do tela, migrujú do postihnutej oblasti, kde nahrádzajú mŕtve vysoko diferencované prvky.

Dôležité:kmeňové bunky u dospelých sa vyznačujú relatívne nízkou funkčnou aktivitou v porovnaní s embryonálnym materiálom. Navyše, stromálne bunky môžu byť transplantované iba samotnej osobe, od kostná dreň odkiaľ sú prijímané; inak sa takmer nevyhnutne rozvinie odmietavá reakcia.

NSC sa našli v oddelených oblastiach mozgu ešte dozrievajúceho alebo už plne vytvoreného organizmu. Vyznačujú sa vysokou schopnosťou transformácie na iné bunky a možno ich kultivovať v laboratóriu. V súčasnosti sa však na liečbu nepoužívajú. Na ich získanie je nutná deštrukcia mozgu, takže o autotransplantácii nemôže byť ani reči. Momentálne sa skúma možnosť použitia tkanív od príjemcu, ale môže to byť spôsobené etickými problémami.

Koncom minulého storočia boli objavené unikátne kmeňové bunky, ktoré majú schopnosť transformovať sa na kardiomyocyty. Ľudská liečba s ich pomocou zatiaľ nie je možná, pretože na získanie materiálu je potrebná deštrukcia myokardu a možnosť použitia recipientných buniek sa len skúma.

kožné bunky

Tento typ kmeňových buniek sa získava z kože embrya alebo už dospelého človeka. Takýto biologický materiál sa už úspešne používa v špecializovaných centrách na liečbu pacientov s rozsiahlymi popáleninami.

Mezenchymálne kmeňové bunky sa odoberajú zo strómy kostnej drene. Nachádzajú sa aj v krvi získanej z pupočnej šnúry. Liečba prostredníctvom transplantácie MSC sa považuje za veľmi sľubnú. Materiál možno získať od samotného pacienta; kultivácia prebieha v laboratórnych podmienkach na živných pôdach. Po transplantácii sa tieto bunky premenia na prvky rôznych tkanív a orgánov. V prípade potreby sa materiál zmrazí a dlhodobo skladuje. Nepochybnou výhodou liečby mezenchymálnymi bunkami je absencia komplikácií vo forme vývoja zhubné novotvary. Za nevýhodu tejto techniky možno považovať len potrebu prísnej kontroly infekcie.

Zdrojom materiálu je tkanivo priečne pruhovaných svalov. Tieto prvky majú schopnosť transformovať sa na nervové a tukové bunky, ako aj na chondrocyty a myocyty. Zistilo sa, že predstavujú samostatnú populáciu mezenchymálnych buniek, preto ich možno získať z pupočníkovej krvi alebo z vlastnej kostnej drene pacienta.

Bunky z abortívneho materiálu

Takzvané fetálne bunky sa izolujú z abortívneho materiálu pri umelom prerušení tehotenstva po dobu 9 až 12 týždňov. Používanie tohto zdroja je spojené s mnohými technickými problémami, nehovoriac o etickej stránke problematiky.

Hlavné nevýhody metódy liečby embryonálnymi kmeňovými bunkami:

• vysoké riziko odmietnutia počas transplantácie materiálu;
• prítomnosť rizika a infekcie inými chorobami infekčnej genézy;
• právne problémy.

Zdrojom ESC je materiál embrya odobratý v prvom týždni vnútromaternicového vývoja.

Výhody embryonálnych kmeňových buniek:

• schopnosť transformovať sa na širokú škálu buniek;
• minimálna šanca na odmietnutie kultúry.

Medzi nevýhody patrí:

• prítomnosť rizika výskytu benígnych novotvarov;
• etické problémy;
• právne prekážky.

Dôležité:v Ruskej federácii je teraz používanie ESC zakázané nariadením Ministerstva zdravotníctva Ruskej federácie. Použitie tohto biologického materiálu je odporcami techniky považované za zásah do života nenarodeného dieťaťa.

K dnešnému dňu sa už v rôznych krajinách uskutočnili desiatky tisíc úspešných transplantácií pre pacientov rôzneho veku.
Transplantácia kultúr kmeňových buniek je uznávaná ako veľmi účinná metóda liečby následkov poranení hlavy a hlavy. miecha, rozsiahle popáleniny, mŕtvice a infarkty. Bunková terapia môže vyliečiť dieťa trpiace vážnou krvnou patológiou.

Poznámka:teraz 75 % pacientov, ktorí nutne potrebujú transplantáciu orgánov, zomiera bez toho, aby čakali, kým na nich príde rad na transplantáciu. Vedci veria, že bunková terapia im v blízkej budúcnosti dá šancu na vyliečenie.

Transplantácia kmeňových buniek je účinná pri liečbe nasledujúcich patológií:

• stavy imunodeficiencie;
• rezistentná juvenilná artritída;
• leukémie;
• non-Hodgkinov lymfóm;
• Fanconiho anémia;
• talasémia;
• idiopatická aplastická anémia;
• amegakaryocytová trombocytopénia;
• kolagenózy;
• myelodysplastický syndróm;
• neuroblastóm.

Zavedenie kmeňových buniek pomáha obnoviť a zlepšiť stav pokožky.

Dôležité:Pacientom, ktorí chcú podstúpiť procedúry proti starnutiu s použitím kmeňových buniek, sa odporúča využívať len služby osvedčených kozmetických centier. Objavil sa na trhu veľké množstvo falšované lieky, ktoré môžu spôsobiť nenapraviteľné poškodenie zdravia. Známe sú už prípady úmrtia pacientov na onkologické ochorenia, ktoré vznikli po zákrokoch.

Kozmetické problémy, ktoré je možné odstrániť pomocou bunkovej terapie:

• jazvy na koži;
• vrásky;
• stopy po chemických popáleninách;
• dôsledky laserovej terapie.

Poznámka:mezoterapia so zavedením prípravkov s obsahom kultúr kmeňových buniek umožňuje výrazne zlepšiť tonus pokožky a podporuje rast zdravých vlasov a nechtov.

Priebeh liečby vyžaduje zavedenie 100 miliónov nediferencovaných buniek. Náklady na kurzovú terapiu sú asi 300 tisíc rubľov, čo je spôsobené technickými ťažkosťami pri pestovaní materiálu na transplantáciu.

Mezoterapeutické sedenie v kozmetologickom centre je oveľa lacnejšie (v priemere asi 20 000 rubľov), ale na dosiahnutie viditeľného a trvalého účinku je potrebných 5 až 10 procedúr, takže ich celkové náklady sú celkom porovnateľné s nákladmi na liečbu vážneho ochorenia. choroba.

Kmeňové bunky sú hierarchiou špeciálnych buniek živých organizmov, z ktorých každá je následne schopná sa špeciálnym spôsobom meniť (diferencovať) (t. j. prijímať špecializáciu a ďalej sa rozvíjať ako normálna bunka). Kmeňové bunky sa líšia tým, že sa môžu donekonečna deliť, kým sa „nepremenia“ na zrelé bunky a zrelé bunky majú zvyčajne obmedzený počet cyklov delenia.

Podľa moderných hypotéz a predstáv majú cicavce kmeňové bunky pre všetky typy tkanív a orgánov počas celého života jedinca.

Okrem toho existujú dôkazy, že existuje jedna multipotentná (univerzálna) kmeňová bunka. O jej ďalšej špecializácii rozhoduje súbor podnetov, s ktorými sa táto bunka v tele stretáva.

Je presvedčivo dokázané, že nielen všetky krvotvorné zárodky, ale aj ostatné bunky tela pochádzajú z týchto buniek. Za určitých podmienok možno bunku získať z krvnej kmeňovej bunky kostrové svaly, bunka srdcového svalu, rastie skutočná kosť a chrupavka a dokonca rastie aj mozgová bunka - neurón. Tieto laboratórne údaje našli uplatnenie na klinike. Pomocou transplantácie krviniek sa uskutočňujú prvé kroky v liečbe ochorení kostrového svalstva (Duchennova myopatia), endokrinná patológia(diabetes mellitus), degeneratívne ochorenia centrálneho nervového systému (Alzheimerova choroba, skleróza multiplex). Liečba akútny infarkt infarkt myokardu s použitím kmeňových buniek prekročil rámec experimentu a vstúpil do klinickej praxe. periodické transfúzie buniek, prijaté dňa skoré štádiaživota môže pomôcť spomaliť proces starnutia. Transplantácia kmeňových buniek, ktorým metóda dodala určité vlastnosti genetické inžinierstvo urobiť prvé úspešné kroky.

Vzhľadom na rýchlosť rozvoja biotechnológie možno s istotou predpovedať vznik programov využívajúcich transplantáciu modifikovaných krvných kmeňových buniek na liečbu invalidizujúcich a v súčasnosti neliečiteľných chorôb.

V súčasnosti je vo svete každý rok o rôzne choroby vykonáva sa viac ako 20 000 transplantácií kmeňových buniek.

Zdroje kmeňových buniek

Pupočníková krv novorodenca je najbohatšia na kmeňové bunky. Tieto kmeňové bunky majú okrem iného najväčšiu schopnosť delenia a špecializácie a neboli ovplyvnené vonkajším a vnútorným prostredím.

Postup odberu pupočníkovej krvi je dobre zavedený a bezpečný pre matku a dieťa. Od začiatku 90. rokov sa v USA, Európe, Japonsku, Austrálii a teraz aj v Rusku na žiadosť rodičov praktizuje odber, zmrazovanie a doživotné uchovávanie buniek pupočníkovej krvi novorodencov. K dnešnému dňu je v bankách uložených viac ako 100 000 vzoriek.

Druhým zdrojom kmeňových buniek je ľudská kostná dreň. Za určitých podmienok sa kmeňové bunky dostávajú do periférnej krvi a krátko tam cirkulujú.

Za posledné dve desaťročia bola vyvinutá technika, ktorá umožňuje získať kmeňové bunky z krvi a dlhodobo ich uchovávať bez straty ich vlastností. Táto technika zahŕňa predbežnú stimuláciu krvotvorby darcu na niekoľkonásobné zvýšenie obsahu záujmových buniek v krvnom obehu a ich odber pomocou separátora krviniek.

Ako telo starne, kapitál kmeňových buniek sa vyčerpáva, ich schopnosť delenia sa výrazne znižuje, životne dôležité procesy sa spomaľujú, čo vedie k dysfunkcii orgánov a systémov, starnutiu tela a môže spôsobiť nádory. Čím skôr sa kmeňové bunky zbierajú a uchovávajú, tým väčší je ich potenciál z hľadiska obnovy stratených funkcií. Každý človek sa tak môže stať sám sebe darcom kmeňových buniek.

Hlavné vedecké medicínske centrá Ruská federácia, napríklad GU RONTS im. N.N. Blokhin, Ruská akadémia lekárskych vied, Kardiologické výskumné centrum. Bakuleva a ďalší, vyvinuli a implementovali protokoly na liečbu pacientov pomocou krvných kmeňových buniek.

Možnosti izolácie a využitia kmeňových buniek z menštruačnej krviženy v plodnom veku.

Účinnosť bunkovej terapie bola preukázaná a preukázaná v nasledujúcich oblastiach medicíny:

1. Onkológia (transplantácia krvných kmeňových buniek od skutočného pacienta alebo zdravého darcu v prípade ochorení krvi alebo solídnych nádorov).
2. Hematológia (transplantácia krviniek darcu pre získanú alebo vrodenú aplastickú anémiu).
3. Rádiomedicína (akútna a chronická choroba z ožiarenia).
4. Imunológia (stavy vrodenej imunodeficiencie).
5. Zápalové ochorenia (reumatoidná artritída, systémový lupus erythematosus).
Klinické štúdie uskutočnené v poslednom desaťročí rozšírili indikácie bunkovej terapie a umožnili jej implementáciu v:
1. kardiológia (transplantácia buniek do ohniska infarktu myokardu, terapia aterosklerózy);
2. neurológia (rehabilitácia po úrazoch a ochoreniach mozgu a miechy);
3. traumatológia a ortopédia (liečba dlhodobo sa hojacich zlomenín kostí).

Pozitívne výsledky sa dosiahli aj pri použití kmeňových buniek v komplexná liečba vrodené choroby (choroby z akumulácie, príklad Gaucherovej choroby, Neumann-Pickova).

Krátkodobo (5-10 rokov) liečba pacientov s diabetes mellitus, degeneratívne ochorenia, transplantáciou modifikovaných alebo klonovaných darcovských kmeňových buniek (metódami genetického inžinierstva)

V spojení s vysoká hodnota kmeňové bunky ako „stavebný materiál“ pre telo chorého človeka, nasledujúci program zberu, kryokonzervácie a dlhodobé skladovanie krvotvorné krvné kmeňové bunky získané z pupočníkovej krvi novorodenca alebo z periférnej krvi dospelého človeka.

Získavanie kmeňových buniek z pupočníkovej krvi

Pupočníková krv patrí novorodencovi a obsahuje niekoľkonásobne viac kmeňových buniek, ktoré sú na rôznej miere zrelosť ako krv dospelého človeka. Až do konca 80. rokov minulého storočia sa pupočníková krv prakticky nepoužívala pre potreby dieťaťa ani jeho rodičov. Prvé transplantácie kmeňových buniek z pupočníkovej krvi ukázali jej účinnosť a uskutočniteľnosť osobného skladovania. Ak sa pupočníková krv neodoberie, zničí sa spolu s placentou. Odber pupočníkovej krvi po narodení dieťaťa je jedinečná, jednorazová možnosť zabezpečiť prísun kmeňových buniek bez akýchkoľvek lekárske manipulácie a podávanie liekov. Získavanie kmeňových buniek z akejkoľvek inej časti pupočnej šnúry a placenty je široko rozšírený mýtus.

Výhody pupočníkovej krvi.

1. Odber pupočníkovej krvi sa vykonáva po narodení dieťaťa a jeho oddelení od matky, prestrihnutím pupočnej šnúry.
2. Odber krvi je bezbolestný a bezpečný pre matku aj novorodenca (dieťa je už oddelené od pupočnej šnúry, placenta nemá spoločné cievy a nervových zakončení so stenou maternice matky).
3. Odoberá sa len krv, ktorá je v cievach placenty a pupočnej šnúry. To znamená, že sa matke ani novorodencovi neodoberie krv.
4. Odber krvi nevyžaduje špeciálne manipulácie a zavedenie akýchkoľvek liekov.
5. Procedúra odberu trvá len niekoľko minút.
6. Pupočníková krv je najbohatšia látka kmeňových buniek v ľudskom tele.
7. Pupočníková krv obsahuje mladé kmeňové bunky s neobmedzeným potenciálom delenia a diferenciácie.

Stručný opis spôsobu získavania buniek z pupočníkovej krvi.

Pupočníková krv sa odoberá po narodení dieťaťa a oddeľuje sa od pupočnej šnúry. Ani matka, ani dieťa bolesť. V niektorých prípadoch je možné odobrať pupočníkovú krv aj po oddelení placenty, ak nie sú pochybnosti o jej celistvosti. Krv sa odoberá v špeciálnom systéme s konzervačným prostriedkom prepichnutím pupočníkovej žily ihlou. Potom, čo krv pretečie z pupočnej šnúry do špeciálneho systému, je dodaná do laboratória na spracovanie, izoláciu buniek, konzerváciu a dlhodobé skladovanie.

Vyšetrenie matky pred a po odbere pupočníkovej krvi.

Pred zberom pupočníkovej krvi rodiaca žena by mala byť vyšetrená lekárom a vyšetrená na prepravu nebezpečné infekcie(hepatitída B a C, HIV, syfilis, kvapavka atď.). Je potrebné urobiť aj generálku biochemická analýza krv (určte množstvo krviniek, glukózy, bilirubínu, bielkovín, enzýmov atď.).

Príprava v pupočníkovej krvi kryokonzervácia a dlhodobé skladovanie kmeňových buniek

Po dodaní špeciálneho systému s pupočníkovou krvou do laboratória sa kmeňové bunky izolujú, bunky sa umiestnia do špeciálnej nádoby a zmrazia sa pri ultranízkych teplotách (mínus 196 0C). Ďalej je zmrazený materiál uložený v jednotlivej bunke kryoúložiska pod individuálnym číslom. Na základe výsledkov spracovania pupočníkovej krvi sa vypracuje protokol, ktorý obsahuje popis postupu a kvalitatívne ukazovatele materiálu.

Skladovateľnosť buniek v tekutom dusíku je neobmedzená.

Získavanie kmeňových buniek od dospelého (darcu)

Ak pupočníková krv nebola odobratá hneď po narodení, kmeňové bunky možno za určitých podmienok získať z periférnej krvi zdravých dospelých darcov.

Stručný popis spôsobu získavania kmeňových buniek.

Postup je rozdelený na dve časti

1) Mobilizácia kmeňových buniek v periférnej krvi:
Na zvýšenie počtu kmeňových buniek v periférnej krvi dostane darca 8 injekcií faktora stimulujúceho kolónie granulocytov (G-CSF), subkutánne s intervalom 10-12 hodín počas 4 dní. G-CSF je geneticky upravený medicínsky produkt.

2) Odber kmeňových buniek alebo získanie samostatného:
Uskutočňuje sa 5. deň od začiatku stimulácie G-CSF na krvnom separátore s použitím jednorazového separačného systému a štandardných roztokov. Trvanie zákroku nie je dlhšie ako 3 hodiny v závislosti od rýchlosti zákroku, hmotnosti darcu a parametrov krvného testu. Procedúra odberu buniek sa vykonáva odberom krvi z jednej žily, jej spracovaním v separátore, odberom určitého objemu kmeňových buniek a vrátením zvyšných zložiek krvi darcovi cez inú žilu.

Výhody krvných kmeňových buniek.

1. Možnosť získania z periférnej krvi bez použitia o celková anestézia s minimálnou traumou darcu.
2. Možnosť vykonania viacerých a opakovaných sedení získavania kmeňových buniek. 3. Relatívna rýchlosť získavania.
4. Rýchle uzdravenie hematopoéza v prípade transplantácie, skrátenie času stráveného v nemocnici.

Kryokonzervácia kmeňových buniek.

Po dodaní separátu do laboratória sa spracuje. Potom sa bunkový koncentrát prenesie do špeciálnej kryonádoby a zmrazí sa pri ultra nízkej teplote (mínus 196 0C). Ďalej je zmrazený materiál uložený v jednotlivej bunke kryoúložiska pod individuálnym číslom. Na základe výsledkov spracovania pupočníkovej krvi sa vypracuje protokol, ktorý obsahuje popis postupu a kvalitatívne ukazovatele materiálu.

Použitie kmeňových buniek.

Bunky je možné použiť na liečbu hematologických a onkologických pacientov (transplantácia kmeňových buniek krvi od pacienta alebo zdravého darcu pri ochoreniach krvi alebo solídnych nádoroch). V hematológii, rádiomedicíne, imunológii a iných oblastiach medicíny: transplantácia darcovských krviniek v prípade získanej alebo vrodenej aplastickej anémie; akútna a chronická choroba z ožiarenia, stavy vrodenej imunodeficiencie; roztrúsená skleróza; reumatoidná artritída, systémový lupus erythematosus atď.

Napríklad iba v Moskve existuje niekoľko štátov zdravotníckych zariadení pomocou kmeňových buniek pri liečbe pacientov. Medzi nimi sú také centrá ako: Ruské centrum pre výskum rakoviny. N.N. Blokhin, lekárske a chirurgické centrum. N.V. Pirogov, Hematologické výskumné centrum, Vedecké centrum kardiovaskulárna chirurgia ich. A. N. Bakuleva RAMS, Šumakovské federálne vedecké centrum transplantológie a umelých orgánov a ďalšie.

Priaznivá prognóza pre transplantáciu je vyššia s najväčšou podobnosťou darcu a príjemcu z hľadiska antigénov tkanivovej kompatibility (HLA - human leucocyte antigens - antigény tkanivovej kompatibility, ľudské leukocytové antigény). Je veľmi ťažké vybrať darcu, ktorý je plne kompatibilný s príjemcom z hľadiska HLA antigénov, keďže počet kombinácií tvorených viac ako 100 antigénmi tejto rodiny je extrémne veľký. Nájsť darcu, ktorý je plne kompatibilný s príjemcom z hľadiska HLA antigénov, medzi ľuďmi, ktorí nie sú jeho príbuzní, je takmer nemožné. Pravdepodobnosť výberu plne kompatibilného darcu medzi súrodencami je 1:4, keďže gény HLA sa dedia podľa Mendelových zákonov. Pri dedení HLA - antigénov dostane dieťa jeden gén z každého lokusu od oboch rodičov, t.j. polovica antigénov tkanivovej kompatibility je dedená od matky a polovica od otca.

Prezentovaný program odberu, kryokonzervácie a dlhodobého uchovávania krvotvorných kmeňových buniek tak pomôže poskytnúť darcovi a jeho blízkym „jedinečné“ kmeňové bunky, ktoré sú dostupné len im, a zároveň poskytne možnosť využiť bunky, ak nevyhnutné.

V skutočnosti nie je potrebné získavať (v zmysle umelo syntetizovať) kmeňové bunky. Všetko, čo človek má, používa vo svojej „pôvodnej“ podobe. Vedci čelia niekoľkým výzvam: získavanie, izolácia, obohacovanie, overovanie a používanie alebo dlhodobé skladovanie. Skúsme to všeobecne jednoduchými slovami vysvetliť, čo sa deje v každom kroku.

Potvrdenie

V súčasnosti je známych niekoľko zdrojov kmeňových buniek. Toto je červená kostná dreň dospelého alebo dieťaťa, vrátane vašej vlastnej. V prvom prípade ide o alotransplantáciu a v druhom o autológnu transplantáciu. Červená kostná dreň je hlavným zdrojom kmeňových buniek, ktoré sa využívajú najmä na jej transplantáciu. Potreba toho vzniká v rôznych zhubné ochorenia krvi.

Druhým zdrojom kmeňových buniek je tukové tkanivo a ďalšie tkanivá dobre zásobené krvou. Izolujú sa z nej mezenchymálne bunky, ktoré sa však využívajú len na vedecké experimenty, keďže sa nachádzajú aj v červenej kostnej dreni.

Druhým skutočným zdrojom kmeňových buniek je dreň mliečnych zubov, ktoré počas detstva vypadávajú. Existujú rovnaké mezenchymálnych kmeňových buniek tela, ale predpokladá sa, že ich potenciál pre transformáciu do iných tkanív a bunkových polí tela je vyšší. K odberu kmeňových buniek z mliečnych zubov dochádza buď bezprostredne po ich strate, alebo opatrným odstránením po zistení, že zub je uvoľnený a jeho životnosť sa skončila.

Tretí najpopulárnejší zdroj telových kmeňových buniek, - toto je pupočníkovej krvi. Ako iste viete, po narodení bábätka a prekročení pupočnej šnúry sa z neho stáva „ťahák“ a treba ho zlikvidovať v súlade s pravidlami nakladania s biologickým odpadom. Práve z pupočnej šnúry po jej oddelení od tela matky a tela dieťaťa odber pupočníkovej krvi. Množstvo krvi je 40 až 80 ml a možno z nej získať značné množstvo kmeňového koncentrátu.

Nelegálne spôsoby, ako sa dostať

Ďalej sa v zásade môže použiť fetálny a embryonálny materiál. Legislatíva takmer všetkých krajín však zakazuje používanie materiálu získaného z umelého prerušenia tehotenstva na komerčné účely, pretože to prispieva k prudký rast nelegálne potraty, vznik tajných kliník za účelom zisku a ďalšie ťažkosti spojené s týmito problémami. Ale napriek tomu sú takéto nekvalitné služby poskytované v mnohých krajinách. K obľúbeným typom transplantácií kmeňových buniek získaných kriminálnymi prostriedkami patria „omladzovacie“ operácie, ako aj pokusy o liečbu rakoviny v prípadoch, keď sa vyčerpali všetky ostatné možnosti.

Kontrola kontroly

Každé sebaúctyhodné laboratórium s dokonalou medzinárodnou povesťou, ako napríklad Cofrance, spojené s pôrodnicami a banky kmeňových buniek pupočníkovej krvi, vykoná dodatočnú kontrolu získaného natívneho alebo čerstvého materiálu. Kontrola v podstate spočíva v štúdii o nebezpečných chorobách, ktoré sa prenášajú prenosne, teda prenosom krvi a jej zložiek, ktorých sa legálne týkajú. kmeňových buniek.

Bezpodmienečne sa znovu kontroluje krv na infekciu HIV, vírusovú hepatitídu a tiež sa vykonáva potvrdenie krvnej skupiny a Rh faktora. Existujú tu zákonné prvky: samozrejme, ak ich má darca dieťaťa vírusová hepatitída a jeho krv je infikovaná, môže celý život vylučovať vírus, ochorieť dlhé roky a vôbec mu nebude prekážať, že dostane injekciu s vlastnými bunkami.

Laboratóriám je však zakázané zaobchádzať s nákazlivými biologickými médiami. Najmä vo Virologickom ústave na to existujú špeciálne laboratóriá. Najdôležitejšie je, že takéto infikovaná krv nemôžu byť umiestnené spolu s inými vzorkami od zdravých darcov. O mnoho rokov neskôr môže byť táto epizóda zabudnutá a ak sú takéto kmeňové bunky vpichnuté inému človeku (na základe rozhodnutia zákazníka, napríklad jeho bratovi), potom je možný grandiózny pokus z dôvodu infekcie spôsobenej použitím biologický liek.

Ďakujem

kmeňových buniek sú v súčasnosti v spoločnosti predmetom veľmi živej diskusie. Pravdepodobne neexistuje jediný človek, ktorý by ešte nepočul pojem „kmeňové bunky“. Žiaľ, okrem znalosti tohto pojmu človek spravidla nemôže povedať nič o tom, čo sú kmeňové bunky, aké sú ich vlastnosti, ako sa získavajú a prečo sa dajú použiť na liečbu mnohých chorôb.

Táto situácia sa vyvinula, pretože mnohé televízne programy, fóra a reklamy neposkytujú podrobné a rozsiahle informácie o tejto téme. Najčastejšie sa informácie o kmeňových bunkách prezentujú buď vo forme reklamy, ktorá ich chváli a stavia ako všeliek na všetky choroby, alebo sa v programoch hovorí o škandáloch, ktoré občas neuveriteľnými spôsobmi všetky sa viažu na rovnaké kmeňové bunky.

To znamená, že situácia s kmeňovými bunkami je podobná niektorým kolujúcim fámam o niečom tajomnom, no veľmi silnom, čo môže priniesť veľké dobro alebo nemenej strašné zlo. To je samozrejme nesprávne a odráža to len úplný nedostatok objektívnych a komplexných informácií u ľudí. Uvažujme, čo sú kmeňové bunky, prečo sú potrebné, ako sa získavajú, aké vlastnosti majú a ďalšie záležitosti, ktoré nejakým spôsobom súvisia s týmito biologickými objektmi.

Čo sú to kmeňové bunky?

Vo všeobecnosti môžeme povedať, že kmeňové bunky sú štruktúry, ktoré majú schopnosť transformovať sa na dospelé a funkčne aktívne bunky rôznych orgánov. Z kmeňových buniek môže vyrásť a vytvoriť bunka pečene (hepatocyt), oblička (nefrocyt), srdcová bunka (kardiomyocyt), cieva, kosť, chrupavka, maternica, vaječník atď. To znamená, že kmeňové bunky sú v podstate akési rezervné rezervy, z ktorých sa podľa potreby vytvoria nové bunky rôznych orgánov, ktoré nahradia odumreté alebo poškodené.

Táto definícia kmeňových buniek je však veľmi všeobecná, pretože odráža iba hlavnú charakteristickú črtu tohto typu buniek, okrem toho existuje mnoho ďalších vlastností, ktoré určujú ich odrody. Aby sme sa zorientovali v problematike kmeňových buniek a mali o nich relatívne ucelený obraz, je potrebné poznať tieto charakteristické vlastnosti a ich odrody.

Vlastnosti a odrody kmeňových buniek

Hlavnou vlastnosťou každej kmeňovej bunky je jej potencia, určená stupňom diferenciácie a proliferácie. Poďme sa pozrieť na to, čo tieto pojmy znamenajú.

potenciu

Potencia je prísne obmedzená schopnosť kmeňovej bunky transformovať sa na určité typy buniek rôznych orgánov. Čím viac typov buniek je možné zo stonky vytvoriť, tým vyššia je jej účinnosť. Napríklad z fibroblastov (kmeňové bunky spojivové tkanivo) sa môžu vytvárať cievy, tukové bunky, bunky kože, chrupaviek, vlasov a nechtov a z mezenchymálnej kmeňovej bunky sa môžu vytvárať kardiomyocyty, svalové vlákna atď. To znamená, že každá kmeňová bunka má v skutočnosti schopnosť premeniť sa len na obmedzený rozsah buniek, ktoré nejaké majú spoločné vlastnosti a funkcie. Napríklad z mezenchymálnej kmeňovej bunky sa nemôže vyvinúť kožná alebo vlasová bunka.

V súvislosti s takýmito obmedzeniami účinnosti boli identifikované tieto typy kmeňových buniek:

• Totipotentný - schopný premeniť sa na bunky všetkých orgánov a tkanív bez výnimky;
• Polypotentný (multipotentný) - schopný premeny na bunky niekoľkých typov orgánov alebo tkanív, ktoré majú spoločný embryonálny pôvod;
• Monopotentný - schopný premeniť sa iba na rôzne bunky ktoréhokoľvek orgánu.

Totipotentné alebo embryonálne kmeňové bunky

Totipotenciu majú iba ľudské embryonálne kmeňové bunky do 8. divízie. Teda zygota (oplodnené vajíčko) a z nej vytvorené embryo až do momentu, kedy sa skladá z 256 buniek. Všetky bunky embrya, kým nedosiahne veľkosť 256 buniek, a zygota sú v skutočnosti kmeňové bunky. Za normálnych podmienok je veľmi ťažké získať embryonálne bunky s totipotenciou, keďže zygota sa začína deliť už vo vajíčkovode a po transplantácii do maternice je to už viac ako 256 buniek. To znamená, že keď žena zistí tehotenstvo, plod má už viac ako 256 buniek, a preto nemajú totipotenciu.

V súčasnosti sa totipotentné kmeňové bunky získavajú iba v laboratóriu, a to oplodnením vajíčka spermiou a pestovaním embrya do požadovanej veľkosti. Embryonálne totipotentné bunky sa využívajú najmä na pokusy na zvieratách a na pestovanie umelých orgánov.

pluripotentné kmeňové bunky

Kmeňové bunky ľudského embrya majú pluripotenciu od 8. delenia až do 22. týždňa tehotenstva. Každá pluripotentná kmeňová bunka sa môže vyvinúť len na niekoľko typov tkanív alebo orgánov. Je to spôsobené tým, že v štádiu 256 buniek ľudského embrya začínajú vystupovať primárne orgány a tkanivá. Práve z týchto primárnych štruktúr následne vzniknú všetky orgány a tkanivá ľudského tela bez výnimky. V embryu sa tak objavujú mezenchymálne, nervové, krvné a spojivové pluripotentné kmeňové bunky.

mezenchymálnych kmeňových buniek

Z mezenchymálnych kmeňových buniek sa tvoria vnútorné orgány ako pečeň, slezina, obličky, srdce, pľúca, žlčníka, pankreas, žalúdok a iné kostrové svaly. To znamená, že kardiomyocyty, hepatocyty, bunky žalúdka atď. môžu byť vytvorené z tej istej mezenchymálnej kmeňovej bunky.

nervových kmeňových buniek

Z nich sa tvoria všetky štruktúry nervového systému. Z pluripotentnej krvnej kmeňovej bunky vznikajú všetky krvinky bez výnimky, ako monocyty, leukocyty, lymfocyty, krvné doštičky a erytrocyty. A z kmeňovej bunky spojivového tkaniva všetky cievy, chrupavky, kosti, koža, podkožie tukové tkanivo, väzy a kĺby.

hematopoetické kmeňové bunky

Tvoria absolútne všetky krvinky. Navyše, keďže krvné bunky žijú pomerne krátko - od 90 do 120 dní, počas života človeka sa neustále aktualizujú a nahrádzajú. K výmene mŕtvych krviniek dochádza v dôsledku neustálej tvorby nových z krvotvorných kmeňových buniek nachádzajúcich sa v kostnej dreni. Takéto krvotvorné kmeňové bunky pretrvávajú počas celého života človeka a ak je narušený ich normálny vývoj, dochádza u človeka k ochoreniam krvi, ako je leukémia, anémia, lymfómy atď.

V súčasnosti sa pluripotentné kmeňové bunky využívajú v praktickej medicíne pomerne často, a to ako na liečbu závažných ochorení (napríklad diabetes mellitus, skleróza multiplex, Alzheimerova choroba a pod.), tak aj na omladzovanie. Pluripotentné kmeňové bunky sa získavajú z orgánov potratených embryí nie starších ako 22 týždňov tehotenstva. Zároveň sa kmeňové bunky delia v závislosti od orgánu, z ktorého sa získavajú, napríklad pečeňové, mozgové, krvné atď. Najčastejšie sa využívajú bunky fetálnej (embryonálnej) pečene, keďže majú najuniverzálnejšiu potenciu potrebné na liečbu chorôb rôznych orgánov, napríklad cirhózy pečene, infarktu myokardu atď. Multipotentné kmeňové bunky pochádzajúce z embryonálnych orgánov sa tiež často označujú ako fetálne kmeňové bunky. Tento názov je odvodený od slova „fetus“, čo v latinčine znamená plod, embryo.

monopotentné kmeňové bunky

Po 22 týždňoch tehotenstva sa všetky fetálne kmeňové bunky stanú monopotentnými a prichytia sa k orgánom a tkanivám. Monopotencia znamená, že bunka sa môže vyvinúť iba na špecializované bunky orgánu, v ktorom sa nachádza. Napríklad pečeňová kmeňová bunka sa môže stať iba bunkami pečeňových kanálikov alebo bunkami, ktoré produkujú žlč, detoxikujú atď. Ale celý jeho rozsah možných transformácií je obmedzený iba odrodami pečeňových buniek. Takáto monopotentná pečeňová bunka sa už nebude môcť zmeniť na bunku sleziny, srdca ani iného orgánu, na rozdiel od pluripotentnej. A nehybnosť buniek znamená, že sú len v tomto orgáne a nikdy sa nebudú môcť presunúť do iného.

Dieťa sa narodí práve s takými monopotentnými kmeňovými bunkami, ktoré sú bez výnimky prítomné v každom orgáne a tkanive a tvoria akúsi rezervu. Z tejto rezervy sa počas života tvoria nové bunky každého orgánu a tkaniva, ktoré nahradia tie poškodené a odumreté. Počas života sa takéto kmeňové bunky postupne spotrebúvajú, ale aj v čase smrti človeka na starobu sú stále prítomné vo všetkých orgánoch a tkanivách.

To znamená, že teoreticky možno z orgánov a tkanív dieťaťa alebo dospelého človeka získať len monopotentné kmeňové bunky. Takéto bunky sú zvyčajne pomenované podľa orgánu, z ktorého pochádzajú, ako je nerv, pečeň, žalúdok, tuk, kosť atď. V kostnej dreni aj dospelého človeka sa však nachádzajú dva typy pluripotentných kmeňových buniek – krvné a mezenchymálne, ktoré je v súčasnosti pomerne jednoduché získať bežnými laboratórnymi metódami. Na liečbu rôznych ochorení a omladzovanie sa najčastejšie využívajú práve tieto krvné a mezenchymálne pluripotentné kmeňové bunky pochádzajúce z kostnej drene.

Proliferácia a diferenciácia kmeňových buniek

Okrem uvedených vlastností potencie sa každá kmeňová bunka vyznačuje stupňom diferenciácie a schopnosťou proliferácie. Zvážte, čo znamenajú pojmy proliferácia a diferenciácia.

Proliferácia je schopnosť bunky deliť sa, teda množiť sa. Faktom je, že každá kmeňová bunka v procese transformácie na špecializované bunkové štruktúry akýchkoľvek orgánov a tkanív prechádza nielen procesom dozrievania, ale aj niekoľkokrát sa delí. Okrem toho dochádza k deleniu v každom nasledujúcom štádiu dozrievania. To znamená, že z jednej kmeňovej bunky sa získa od niekoľkých kusov až po niekoľko stoviek hotových zrelých buniek akéhokoľvek orgánu alebo tkaniva.

Diferenciácia je stupeň úzkej špecializácie bunky, to znamená prítomnosť presne definovanej funkcie, pre ktorú sú vytvorené. Napríklad vysoko špecializované bunky srdcového svalu (kardiomyocyty) sú vytvorené len na vykonávanie kontrakcií, pomocou ktorých sa krv vytláča a cirkuluje po celom tele. Podľa toho sa bunky, ktoré majú svoje vlastné špecializované funkcie, nazývajú vysoko diferencované. A relatívne univerzálne bunky, ktoré nemajú špecifické funkcie, sú zle diferencované. Normálne sú v ľudskom tele všetky bunky orgánov a tkanív vysoko diferencované a len monopotentné kmeňové bunky sú klasifikované ako nízkodiferencované. Tieto bunky nemajú špecifické funkcie, a preto sú zle diferencované.

Proces transformácie kmeňovej bunky na špecializovanú s jasnými a definovanými funkciami sa nazýva diferenciácia, počas ktorej sa mení zo slabo diferencovanej na vysoko diferencovanú. V procese diferenciácie kmeňová bunka prechádza mnohými štádiami, z ktorých každá sa delí. V súlade s tým, čím nižšia je diferenciácia kmeňovej bunky, tým viac štádií bude musieť prejsť v procese diferenciácie a tým viackrát sa bude deliť.

Na základe toho môžeme sformulovať nasledujúce jednoduché pravidlo: čím vyššia je potencia bunky, teda čím nižší je stupeň diferenciácie, tým silnejšia je jej schopnosť proliferovať. To znamená, že najslabšie diferencované totipotentné kmeňové bunky majú najväčšiu schopnosť proliferovať. A preto z jednej totipotentnej kmeňovej bunky vzniká niekoľko tisíc špecializovaných a vysoko diferencovaných buniek rôznych orgánov a tkanív. A najviac diferencované monopotentné kmeňové bunky majú minimálnu schopnosť proliferovať. Preto sa z jednej monopotentnej bunky vytvorí len niekoľko vysoko diferencovaných buniek akéhokoľvek orgánu alebo tkaniva.

Typy kmeňových buniek rôznych orgánov

V súčasnosti sa u dospelého alebo dieťaťa získavajú kmeňové bunky z pupočníkovej krvi alebo kostnej drene. Kmeňové bunky pre klinické a výskumné potreby sa tiež získavajú z abortívneho materiálu plodov nie viac ako 23 týždňov tehotenstva. Pozrime sa, aké typy kmeňových buniek sa získavajú z týchto potenciálnych zdrojov.

mozgových kmeňových buniek

Tento typ buniek sa získava z mozgu potratených plodov v 18. – 22. týždni tehotenstva. Je technicky takmer nemožné získať mozgové kmeňové bunky z menej zrelých embryí kvôli ich veľmi malej veľkosti.

Mozgové kmeňové bunky sú klasifikované ako nervové pluripotentné, to znamená, že sa z nich môžu vytvoriť akékoľvek bunkové štruktúry nervového systému akéhokoľvek orgánu alebo tkaniva. Z mozgových kmeňových buniek môžu byť vytvorené napríklad neuróny gyrusu, štruktúry miechy, nervové vlákna, senzorické a motorické receptory, prevodový systém srdca atď. Vo všeobecnosti akékoľvek nervová bunka v ktorejkoľvek časti ľudského tela môžu byť vytvorené z mozgovej pluripotentnej kmeňovej bunky.

Tento typ buniek sa bežne používa na liečbu neurodegeneratívnych ochorení a traumatické poranenia nervov, ako sú napríklad mŕtvice, roztrúsená skleróza, Alzheimerova choroba, drvenie tkanív, parézy, obrny, detská mozgová obrna atď.

Kmeňové bunky pečene

Kmeňové bunky pečene sa získavajú z príslušného orgánu plodu v 18. – 22. týždni tehotenstva. Tento typ kmeňových buniek sa tiež nazýva fetálny. Je technicky nemožné získať pečeňové kmeňové bunky z menej zrelých embryí kvôli ich veľmi malej veľkosti a nedostatku úplne vytvorenej pečene.

Z pečene plodu sa získavajú dva typy pluripotentných kmeňových buniek – hematopoetické a mezenchymálne. V prvej fáze sa získa zmes oboch typov pluripotentných kmeňových buniek a potom sa v prípade potreby oddelia. Najväčšiu hodnotu majú mezenchymálne bunky plodu, pretože z nich možno pestovať plnohodnotné a funkčne aktívne bunky rôznych vnútorné orgány ako sú pľúca, srdce, pečeň, slezina, obličky, maternica, močový mechúr, žalúdok atď. V súčasnosti sa bunky takmer všetkých orgánov úspešne pestujú v skúmavkách pridávaním špeciálnych látok do živného média, ktoré ich diferencujú v danom smere. Napríklad na rast kardiomyocytu (srdcovej bunky) sa do živného média pridáva 5-azacytidín a na získanie všetkých ostatných špecializovaných typov orgánových buniek sú potrebné ďalšie. chemických látok. Okrem toho na vytvorenie bunky každého špecifického orgánu je potrebné pridať do živného média presne definovanú zlúčeninu.

Fetálne pečeňové kmeňové bunky sa používajú na liečbu rôznych závažných, chronických ochorení vnútorných orgánov, ako je cirhóza, srdcový infarkt, inkontinencia moču, pľúcna tuberkulóza, diabetes mellitus atď.

Kmeňové bunky z pupočníkovej krvi

Ako už názov napovedá, kmeňové bunky tohto typu sa získavajú z pupočníkovej krvi novorodenca. V tomto prípade, ako aj z pečene plodu, sa získavajú dva typy pluripotentných kmeňových buniek – hematopoetické a mezenchymálne. Navyše väčšina kmeňových buniek izolovaných z pupočníkovej krvi je hematopoetických.

Hematopoetické bunky sa môžu transformovať na akékoľvek bunkové krvné elementy (trombocyty, leukocyty, erytrocyty, monocyty a lymfocyty) a prispievajú k rastu krvných ciev. Z malého percenta hematopoetických kmeňových buniek sa môžu vyvinúť bunky v krvných a lymfatických cievach.

V súčasnosti sa kmeňové bunky z pupočníkovej krvi najčastejšie využívajú na omladenie alebo liečbu rôznych ťažkých, chronických ochorení. Mnohé ženy sa navyše rozhodnú odobrať pupočníkovú krv a izolovať kmeňové bunky na ďalšie uskladnenie v kryobanke, aby v prípade potreby mohli použiť pripravený materiál.

Najčastejšie používaná klasifikácia kmeňových buniek

V závislosti od účinnosti sa rozlišujú tieto typy kmeňových buniek:

• Embryonálne kmeňové bunky (majú totipotenciu a získavajú sa z umelo oplodnených vajíčok pestovaných v skúmavkách do požadovaného času);
• Fetálne kmeňové bunky (majú multipotenciu a získavajú sa z abortívneho materiálu);
• Dospelé kmeňové bunky (majú multipotenciu a získavajú sa z pupočníkovej krvi alebo kostnej drene dospelého alebo dieťaťa).

Pluripotentné kmeňové bunky sa v závislosti od typu ich diferenciácie delia na tieto odrody:

• Hematopoetické kmeňové bunky (sú prekurzormi absolútne všetkých vaskulárnych krviniek);
• Mezenchymálne kmeňové bunky (sú prekurzormi všetkých buniek vnútorných orgánov a kostrových svalov);
• Kmeňové bunky spojivového tkaniva (sú prekurzormi kožných buniek, kostí, tuku, chrupaviek, väzov, kĺbov a krvných ciev);
• Neurogénne kmeňové bunky (sú prekurzormi absolútne všetkých buniek súvisiacich s nervovým systémom).

Získanie kmeňových buniek

Zdrojom na získanie kmeňových buniek sú nasledujúce biologické substráty:

• Pupočníková krv novorodenca;
• Kostná dreň dieťaťa alebo dospelého;
• Periférna krv (z žily) po špeciálnej stimulácii;
• Abortívny materiál získaný od žien v 2-12 týždni tehotenstva;
• Plody v 18. - 22. týždni tehotenstva, ktoré zomreli v dôsledku predčasného pôrodu, neskorého potratu alebo umelého prerušenia tehotenstva zo sociálnych dôvodov;
• Látky nedávno zosnulých zdravých ľudí(napríklad smrť nastala v dôsledku zranenia atď.);
• Tukové tkanivo dospelého alebo dieťaťa;
• In vitro oplodnenie vajíčka spermiou s vytvorením zygoty.

Najčastejšie sa kmeňové bunky získavajú z pupočníkovej krvi, kostnej drene alebo abortívneho materiálu. Iné metódy získavania kmeňových buniek sa používajú výlučne na výskumné účely.

Kmeňové bunky sa získavajú z pupočníkovej a periférnej krvi, ako aj z kostnej drene, pomocou rovnakých metód. Na ich získanie sa najskôr odoberie kostná dreň (od 20 do 200 ml) počas punkcie bedrovej kosti u dospelých alebo hrudnej kosti u detí. Periférna krv sa odoberá zo žily rovnakým spôsobom ako pri transfúzii. A pupočníková krv sa jednoducho odoberie do sterilnej skúmavky priamo v pôrodnici a nahradí ju pod prestrihnutú pupočnú šnúru bábätka.

Potom sa krv alebo kostná dreň transportujú do laboratória, kde sa z nich pomocou jednej z dvoch izolujú kmeňové bunky možné metódy. Najčastejšie používané delenie v hustotnom gradiente ficoll-urografin. Za týmto účelom sa do skúmavky naleje vrstva ficollu, potom sa opatrne naleje urografín, aby sa roztoky nezmiešali. A nakoniec sa na povrch urografínu opatrne navrství aj krv alebo kostná dreň, pričom sa snaží minimalizovať jej zmiešanie s dvoma predchádzajúcimi roztokmi. Potom sa skúmavka odskrutkuje v centrifúge pri vysokej rýchlosti aspoň 8 000 otáčok za minútu, v dôsledku čoho sa tenký prstenec kmeňových buniek zhutní a skoncentruje na rozhraní medzi ficollom a urografínom. Tento krúžok sa opatrne odoberie pipetou do inej sterilnej skúmavky. Potom sa do nej naleje živné médium a ešte niekoľkokrát sa odskrutkuje v centrifúge, aby sa odstránili všetky nekmeňové bunky, ktoré sa náhodne dostali do krúžku. Hotové kmeňové bunky sa buď vložia do živného média na ďalšiu kultiváciu (kultiváciu), alebo sa zmrazia v tekutom dusíku na dlhodobé skladovanie, alebo sa zriedia vo fyziologickom roztoku a vstreknú sa osobe podstupujúcej bunkovú terapiu.

Druhým, menej bežným spôsobom získavania kmeňových buniek je ošetrenie krvi alebo kostnej drene lyzačným pufrom. Lýzovací pufor je špeciálny roztok s prísne vybranými koncentráciami solí, ktoré spôsobujú smrť všetkých buniek okrem kmeňových buniek. Na izoláciu kmeňových buniek sa krv alebo kostná dreň zmieša s lyzačným pufrom a nechá sa 15 až 30 minút, potom sa odstredí v centrifúge. Guľôčka zhromaždená na dne skúmavky sú kmeňové bunky. Všetka tekutina nad guľôčkou buniek sa vypustí, do skúmavky sa naleje živné médium a v centrifúge sa ešte niekoľkokrát odskrutkuje, aby sa odstránili všetky nepotrebné bunky, ktoré sa do nej náhodou dostali. Hotové kmeňové bunky sa používajú rovnakým spôsobom ako bunky získané separáciou pomocou ficoll-urografínu v hustotnom gradiente.

Získavanie kmeňových buniek z abortívneho materiálu, tkanív zosnulých ľudí alebo tuku žijúcich dospelých či detí je náročnejší postup, ktorý využívajú len dobre vybavené laboratóriá alebo vedecké inštitúcie. V priebehu bunkovej izolácie je materiál spracovávaný špeciálnymi enzýmami, ktoré ničia celistvosť tkanív a premieňajú ich na jednu amorfnú hmotu. Táto hmota sa po častiach ošetrí lyzačným pufrom a potom sa kmeňové bunky izolujú rovnakým spôsobom ako z krvi alebo kostnej drene.

Kmeňové bunky z plodov v 18. až 22. týždni tehotenstva sa dajú získať rovnako ľahko ako z krvi alebo kostnej drene. Ide o to, že kmeňové bunky tento prípad nezískava z celého plodu, ale iba z pečene, sleziny alebo mozgu. Tkanivá orgánov sa mechanicky rozdrvia, potom sa pretrepú vo fyziologickom roztoku alebo živnom médiu. Kmeňové bunky sa potom získajú buď lyzačným pufrom alebo separáciou hustotného gradientu ficoll-urografin.

Získavanie kmeňových buniek metódou oplodnenia vajíčka sa používa iba vo vedeckých inštitúciách. Táto metóda je dostupná len vysokokvalifikovaným vedcom – bunkovým biológom. Zvyčajne sa týmto spôsobom získavajú embryonálne kmeňové bunky pre experimentálne štúdie. A vajíčka a spermie sa odoberajú zdravým ženám a mužom, ktorí súhlasili s tým, že sa stanú darcami. Za takéto darovanie platia vedecké inštitúcie veľmi hmatateľnú odmenu – minimálne 3 – 4 tisíc dolárov za porciu mužských spermií a niekoľko ženských vajíčok, ktoré je možné odobrať pri jednej punkcii vaječníkov.

Rastúce kmeňové bunky

Pojem „kultivácia“ kmeňových buniek nie je úplne správny, ale je celkom možné ho použiť na bežnú reč. Vedci zvyčajne používajú na opis tohto postupu termín „kultúra kmeňových buniek“. Kultivácia alebo kultivácia kmeňových buniek je proces udržiavania ich života v špeciálnych roztokoch obsahujúcich živiny(živné médiá).

Počas kultivácie sa počet kmeňových buniek postupne zvyšuje, v dôsledku čoho sa každé 3 týždne obsah jednej fľaštičky so živným médiom rozdelí na 2 alebo 3. Takúto kultiváciu kmeňových buniek je možné vykonávať tak dlho, ako je potrebné , ak je k dispozícii potrebné vybavenie a živné pôdy. V praxi sa však kmeňové bunky nedajú množiť Vysoké číslo, pretože veľmi často sú infikované rôznymi patogénnymi mikróbmi, ktoré sa náhodne dostanú do vzduchu laboratórnej miestnosti. Takto infikované kmeňové bunky sa už nedajú použiť a kultivovať a jednoducho sa vyhodia.

Malo by sa pamätať na to, že rast kmeňových buniek je len nárastom ich počtu. Je nemožné pestovať kmeňové bunky z nekmeňových buniek.

Typicky sa kmeňové bunky kultivujú, kým ich nie je dostatok na uskutočnenie terapeutickej injekcie alebo experimentu. Bunky môžu byť tiež kultivované pred zmrazením v tekutom dusíku, aby sa zabezpečila väčšia zásoba.

Samostatne stojí za zmienku špeciálna kultivácia kmeňových buniek, kedy sa do živného média pridávajú rôzne zlúčeniny podporujúce diferenciáciu na určitý typ bunky, ako sú kardiomyocyty alebo hepatocyty atď.

Použitie kmeňových buniek

V súčasnosti je využitie kmeňových buniek rozdelené do troch oblastí – ide o experimentálny výskum, liečbu rôznych ochorení a omladzovanie. Okrem toho rozsah experimentálneho výskumu zaberá najmenej 90 % z celkového množstva použitia kmeňových buniek. V priebehu experimentov biológovia skúmajú možnosti preprogramovania a rozšírenia potencie buniek, spôsoby ich premeny na rôzne špecializované bunky rôznych orgánov, metódy pestovania celých orgánov atď. V experimentálnej oblasti využívania kmeňových buniek je pokrok doslova skokový, pretože vedci každý deň hlásia nové úspechy. Z kmeňových buniek už teda bolo vypestované normálne fungujúce srdce a pečeň. Je pravda, že tieto orgány sa nepokúsili nikoho transplantovať, ale stane sa tak v dohľadnej dobe. V súlade s tým sa vyrieši problém darcovských orgánov pre ľudí, ktorí potrebujú transplantáciu. Používanie cievnych a srdcových chlopní z kmeňových buniek na protetiku je už realitou.

Využitie kmeňových buniek na liečbu rôznych ochorení prebieha v rámci limitovaných klinických skúšok, kedy sa pacientovi táto možnosť ponúkne a vysvetlí sa, aké pozitíva a riziká to môže priniesť. Väčšinou sa kmeňové bunky využívajú len na liečbu ťažkých, chronických a inak neliečiteľných ochorení, kedy už prakticky nie je šanca na prežitie či čo i len mierne zlepšenie stavu. Prostredníctvom takýchto klinických skúšok sú lekári schopní zistiť, aké sú účinky kmeňových buniek a aké vedľajšie účinky môže spôsobiť ich použitie. Na základe výsledkov pozorovaní najbezpečnejšie a najefektívnejšie klinické protokoly, ktoré predpisujú odporúčané dávkovanie kmeňových buniek (celkové množstvo podávané v kusoch), miesta a spôsoby podávania, ako aj optimálne načasovanie terapie a očakávané účinky.

Za účelom omladenia môžu byť kmeňové bunky injikované do podkožného tkaniva alebo kožných štruktúr, ako aj intravenózne. Toto použitie kmeňových buniek vám umožňuje na určitý čas znížiť viditeľné známky zmien súvisiacich s vekom. Aby sa zachoval dlhodobý účinok, kmeňové bunky sa budú musieť pravidelne injikovať v individuálne zvolených intervaloch. v podstate túto manipuláciu pri správnom vykonaní je bezpečný.

Liečba rôznych chorôb kmeňovými bunkami - všeobecné princípy a účinky

Na liečbu rôznych ochorení sa najčastejšie využívajú kmeňové bunky získané z kostnej drene samotného pacienta. Na tento účel sa najskôr počas punkcie odoberie potrebný objem kostnej drene (od 20 ml do 200 ml), z ktorej sa v špecializovanom laboratóriu izolujú kmeňové bunky. Ak ich nie je dostatok, potom sa kultivácia uskutočňuje dovtedy, kým sa bunky nerozmnožia na požadovaný počet. Konajú aj vtedy, ak plánujú podať niekoľko injekcií kmeňových buniek v rámci liečebného cyklu. Kultivácia vám umožňuje získať požadované množstvo kmeňových buniek bez opakovaných punkcií kostnej drene.

Okrem toho sa často používajú kmeňové bunky z kostnej drene darcu, ktorým sú zvyčajne pokrvní príbuzní. V tomto prípade, aby sa eliminovalo riziko odmietnutia, bunky sa kultivujú na živnom médiu najmenej 21 dní pred zavedením. Takáto predĺžená kultivácia vedie k strate jednotlivých antigénov a bunky už nebudú spôsobovať odmietavé reakcie.

Kmeňové bunky pečene sa používajú menej často, pretože sa musia zakúpiť. Najčastejšie sa tento typ buniek používa na omladenie.

Pripravené kmeňové bunky sa vstreknú do tela rôzne cesty. Okrem toho sa zavedenie kmeňových buniek nazýva transplantácia, ktorá sa vykonáva rôznymi spôsobmi v závislosti od ochorenia. Takže pri Alzheimerovej chorobe sa kmeňové bunky transplantujú do cerebrospinálnej tekutiny pomocou lumbálnej punkcie. Pri ochoreniach vnútorných orgánov sa bunky transplantujú týmito hlavnými spôsobmi:

• Intravenózne podanie kmeňových buniek uvoľnených v sterilnom fyziologickom roztoku;
• Zavedenie kmeňových buniek do ciev postihnutého orgánu pomocou špeciálneho vybavenia;
• Zavedenie kmeňových buniek priamo do postihnutého orgánu počas operácie;
• Zavedenie kmeňových buniek intramuskulárne do bezprostrednej blízkosti postihnutého orgánu;
• Zavedenie kmeňových buniek subkutánne alebo intradermálne.

Najčastejšie sa bunky podávajú intravenózne. Ale v každom prípade je metóda zvolená lekárom na základe Všeobecná podmienka osobu a požadovaný efekt.

Bunková terapia (terapia kmeňovými bunkami) vo všetkých prípadoch vedie k zlepšeniu stavu človeka, čiastočne obnovuje stratené funkcie, zlepšuje kvalitu života, znižuje rýchlosť progresie ochorenia a rozvoj komplikácií.

Malo by sa však pamätať na to, že liečba kmeňovými bunkami nie je všeliek, nebude schopná úplne vyliečiť alebo zvrátiť tradičná terapia. V súčasnej fáze vývoja vedy možno kmeňové bunky používať iba ako doplnok k tradičnej terapii. Raz sa možno vyvinie liečba len kmeňovými bunkami, ale dnes je to sen. Preto, keď sa rozhodnete použiť kmeňové bunky, nezabudnite, že zrušenie všetkých ostatných terapií pre závažné chronická choroba je zakázané. Transplantácia buniek len zlepší stav a zvýši účinnosť tradičnej terapie.

Liečba kmeňovými bunkami: hlavné problémy - video

Kmeňové bunky: história objavenia, typy, úloha v tele, získavanie a vlastnosti liečby - video

banka kmeňových buniek

Banka kmeňových buniek je špecializované laboratórium vybavené zariadením na ich výrobu a dlhodobé skladovanie v tekutom dusíku. V bankách kmeňových buniek môžete uchovávať pupočníkovú krv alebo svoje vlastné bunky, ktoré zostali po akejkoľvek manipulácii. Každá banka kmeňových buniek má svoje vlastné ceny za služby, ktoré sa môžu výrazne líšiť. Odporúča sa však vybrať si takúto organizáciu nie podľa cenníka, ale podľa profesionality zamestnancov a stupňa vybavenia.

V súčasnosti takmer vo všetkých veľkých mestách Ruska existujú podobné banky, ktoré ponúkajú svoje služby fyzickým a právnickým osobám.

Pred použitím by ste sa mali poradiť s odborníkom.

Vedci na celom svete nazývajú 21. storočie storočím biomedicíny. A to je pochopiteľné, pretože táto oblasť medicíny sa rozvíja neuveriteľnou rýchlosťou. Niet divu v posledné roky za objavy v oblasti bunkových technológií dostali vedci 7 Nobelove ceny! A to zďaleka nie je limit, pretože vyhliadky na liečbu kmeňovými bunkami dnes vyzerajú absolútne neobmedzene! Ale prvé veci.

Odkaz na históriu

Kmeňové bunky objavil ruský vedec Alexander Maksimov už v roku 1909. Bol to on, kto sa stal zakladateľom regeneratívnej medicíny. Prvá transplantácia takýchto buniek sa však uskutočnila oveľa neskôr, v 70. rokoch minulého storočia. A hoci vedci stále polemizujú o bezpečnosti používania kmeňových buniek, do začiatku 21. storočia bolo vo svete vykonaných 1200 operácií na transplantáciu kmeňových buniek odobratých z pupočnej šnúry. V Rusku sa s takýmito metódami liečby dlho zaobchádzalo opatrne, a preto bola prvá povolená operácia vykonaná až v roku 2010. Dnes v našej krajine existuje niekoľko kliník ponúkajúcich túto metódu na liečbu rôznych chorôb.

Čo sú kmeňové bunky a prečo sú potrebné?

Kmeňové bunky sú nezrelé (nediferencované) bunky, ktoré sú prítomné vo všetkých mnohobunkové organizmy. Charakteristickým znakom takýchto buniek je ich jedinečná schopnosť deliť sa, vytvárať nové kmeňové bunky, ako aj diferencovať, to znamená premeniť sa na bunky určitých orgánov a tkanív. V skutočnosti sú kmeňové bunky akousi rezervnou zásobou nášho tela, vďaka ktorej sa uskutočňuje proces obnovy buniek.

Použitie kmeňových buniek pri liečbe chorôb je skutočným prelomom v moderná medicína. Dnes existujú spoľahlivé dôkazy, že kmeňové bunky možno použiť na liečbu rakoviny, aterosklerózy, mŕtvice, infarktu myokardu, autoimunitných a alergických ochorení, cukrovka a endokrinné poruchy, poranenia chrbtice a mozgu. Kmeňové bunky zlepšujú stav kože, kostí a chrupavkového tkaniva, posilňuje imunitný systém a zvyšuje potenciu. Navyše dnes existuje pozitívna prax liečby Alzheimerovej a Parkinsonovej choroby pomocou týchto biologických látok!

Kmeňové bunky vám navyše umožňujú zbaviť sa vážnej choroby raz a navždy, čo je oveľa lacnejšie, ako rok čo rok liečiť chorobu liekmi. A túto skutočnosť už dlho potvrdzujú pacienti, ktorí sa pomocou tejto metódy zbavili reumatoidná artritída a bronchiálnej astmy.

Navyše, pomocou týchto biologických látok sa v súčasnosti dá neplodnosť úspešne liečiť. Špecialisti vytvárajú bunky, ktoré dočasne potláčajú imunitnú funkciu ženy, v dôsledku čoho telo neodmietne plod. Podľa štatistík každá druhá žena, ktorá sa rozhodla pre tento spôsob riešenia neplodnosti, otehotnela a porodila krásne bábätko. Ako vidíte, rozsah týchto úžasných buniek sa zdá byť jednoducho neobmedzený!

Podstata liečby

Samozrejme, bunková terapia nie je všeliekom na všetky neduhy. Liečba takýmito bunkami má množstvo kontraindikácií a nemožno ju použiť bez vyváženého prístupu.

Čo je podstatou tejto metódy? Ukazuje sa, že zázračné bunky majú dve základné funkcie- samy sa delia a aktivujú rozmnožovanie iných buniek v tele. Zmyslom liečby je, že keď sa dostane do chorého orgánu, bunky začnú pracovať. imunitný systém a vylučujú bioaktívne látky, ktoré aktivujú vlastné kmeňové bunky postihnutého orgánu na obnovu. V dôsledku nahradenia starých buniek novými dochádza k procesu regenerácie, vďaka ktorému sa orgán postupne obnovuje.

Odrody kmeňových buniek

Medicína pozná niekoľko druhov zázračných buniek. Ide o fetálne, embryonálne, postnatálne a mnohé ďalšie nezrelé bunky. Na liečbu sa najčastejšie používajú krvotvorné (HSC) a mezenchymálne bunky (MSC), ktoré sa získavajú z kostnej drene, vrátane panvových kostí, rebier, ako aj tukové tkanivo a niektoré ďalšie tkanivá, ktoré sú dobre zásobené krvou. Voľba v prospech týchto buniek bola urobená z nejakého dôvodu. Podľa vedcov je liečba hematopoetickými a mezenchymálnymi bunkami vysoko účinná a bezpečná, čo znamená, že neexistuje možnosť, že by zmutovali a vyvolali vývoj nádoru, čo je celkom možné pri zavedení fetálnych alebo embryonálnych buniek.

Nie je však žiadnym tajomstvom, že s vekom je počet kmeňových buniek v ľudskom tele stále menej a menej. Napríklad, ak embryo má jednu bunku na 10 tisíc obyčajných buniek, tak 70-ročný človek má jednu bunku na 7-8 miliónov.Do krvi dospelého človeka sa teda denne vylúči len 30 tisíc mezenchymálnych buniek. To stačí len na odstránenie menších porušení, ale nestačí na ochranu pred vážnymi chorobami alebo spomalenie procesu starnutia.

Terapia kmeňovými bunkami však umožňuje dosiahnuť nemožné. Podľa moderných vedcov sa pri zavádzaní kmeňových buniek do tela vytvára potrebný „regeneračný fond“, vďaka ktorému sa človek zotavuje a zbavuje chorôb. Toto použitie kmeňových buniek zdravotníkmi je veľmi podobné tankovaniu do auta. Lekári jednoducho vstreknú kmeňové bunky do žily, akoby „dotankovali“ telo kvalitným palivom, vďaka ktorému sa človek zbaví chorôb a žije dlhšie!

V priemere liečba chorôb zahŕňa zavedenie do krvi asi 1 milióna buniek na 1 kg hmotnosti. Na boj so závažnými patológiami by sa pacientovi mali podať injekciou 2-3 milióny kmeňových buniek na každý 1 kg hmotnosti. Podľa lekárov ide o prirodzený mechanizmus liečby chorôb, ktorý sa vo veľmi blízkej budúcnosti stane hlavnou metódou terapie takmer všetkých patológií.

Mýty a realita

Napriek pokrokom, ktoré biomedicínski špecialisti doteraz dosiahli, je nedôvera v tento spôsob liečby chorôb stále vysoká. Možno je to kvôli informáciám, ktoré sa pravidelne objavujú v médiách známych osobností ktorých pokusy o liečbu či omladenie tela skončili smutne. Lekári na súkromných klinikách s licenciou na liečbu takýmito bunkami označujú tieto informačné výplne ako „hypotetické vnemy“, pričom rozumne poznamenávajú, že správy neobsahujú informácie o spôsobe liečby a type použitých buniek. Odborníci z vedeckých štátnych inštitúcií takéto fámy rezolútne odmietajú komentovať. Možno práve pre nedostatok úplných informácií spoločnosť zmietajú pochybnosti o bezpečnosti takejto liečby.

Napriek tomu sa ľudia, ktorí súhlasia s terapiou kmeňovými bunkami, aj dnes nazývajú „pokusnými králikmi“. Podľa vedúceho lekára jednej z kliník vedie podobné zaobchádzanie, Yuri Kheifets: „Hovoriť o našich pacientoch ako o pokusných králikoch je jednoducho nesprávne. Poznám prípady alergie na tento materiál, ale alergiu nespôsobili bunky, ale živné médium, ktoré sa dostalo do bunkovej kultúry. Ale nepočul som o jedinom prípade smrti po zavedení takýchto buniek!

Podporený odborníkom a doktorom lekárskych vied, profesorom Alexandrom Teplyashinom. Podľa vedca: „V Európe a Spojených štátoch si už začali uvedomovať všetky výhody a účinnosť, ktoré kmeňové bunky nesú. Preto sú naši špecialisti, ktorí sa dlhodobo venujú liečbe kmeňovými bunkami, v týchto krajinách mimoriadne žiadaní. Stále máme nedostatok sebadôvery túto metódu liečbu a je to veľmi znepokojujúce."

Vedci upozorňujú na skutočnosť, že spory o prospešnosti a škodlivosti antibiotík ešte neutíchli, no je známe, akej katastrofe by ľudstvo hrozilo, keby nebolo týchto liekov. To isté sa deje s kmeňovými bunkami. Odborníci však poznamenávajú, že nie všetky kmeňové bunky sú vhodné na terapiu.

Emisná cena

Mešťanov trápi ďalšia otázka. Zdá sa, že bunková terapia prebieha už dlho, technológia je dôkladne preštudovaná, ako huby pribúdajú nové kliniky, ktoré vykonávajú liečbu kmeňovými bunkami. Prečo je terapia taká drahá?

Odborníci odpovedajú, že pestovanie kmeňových buniek je dlhodobý a dosť nákladný proces. Štát navyše takéto projekty nefinancuje, a preto sa rozvíjajú oveľa pomalšie.

Je pravda, že v tomto procese sa pozoruje pokrok. Dnes v Rusku existujú bunkové prípravky, ktorých náklady sa rovnajú nákladom na tradičná liečba. Napríklad prostriedok na boj proti artróze nestojí viac ako gél určený na injekciu do chorého kĺbu. V tomto prípade vám liek umožňuje liečiť kĺb, zatiaľ čo gél bojuje iba s syndróm bolesti. Všetky komponenty na pestovanie kmeňových buniek u nás sa však v súčasnosti nakupujú v Spojených štátoch.

Pokiaľ ide o náklady na liečbu, údaje rôzne zdroje sa v mnohom líšia. Napríklad, podľa Moskovského Komsomolets, liečba kmeňovými bunkami v Rusku dnes kolíše medzi 10 000 – 12 000 dolármi.

Zároveň na webovej stránke moskovskej kliniky " Najnovší liek“ hovorí, že celkové náklady na bunkovú terapiu alebo kurz revitalizácie budú stáť 30 000 - 32 000 dolárov.

Množstvo spoločností, ktoré sa podieľajú na organizácii liečby kmeňovými bunkami v Nemecku, zároveň poskytuje údaje, podľa ktorých plný kurz liečba bude pacienta stáť 9 000 – 15 000 USD.