Головна
Банківська справа  |  БЖД  |  Біографії  |  Біологія  |  Біохімія  |  Ботаніка та с/г  |  Будівництво  |  Військова кафедра  |  Географія  |  Геологія  |  Екологія  |  Економіка  |  Етика  |  Журналістика  |  Історія техніки  |  Історія  |  Комунікації  |  Кулінарія  |  Культурологія  |  Література  |  Маркетинг  |  Математика  |  Медицина  |  Менеджмент  |  Мистецтво  |  Моделювання  |  Музика  |  Наука і техніка  |  Педагогіка  |  Підприємництво  |  Політекономія  |  Промисловість  |  Психологія, педагогіка  |  Психологія  |  Радіоелектроніка  |  Реклама  |  Релігія  |  Різне  |  Сексологія  |  Соціологія  |  Спорт  |  Технологія  |  Транспорт  |  Фізика  |  Філософія  |  Фінанси  |  Фінансові науки  |  Хімія

Меті регенеративної медицини. Терапія стволовыми клітками - Медицина, здоров'я

Зміст

1. Терапія стволовыми клітками

2. Типи стволовых кліток

2.1 Ембріональні стволовые клітки

2.2 Гемопоетічеськиє стволовые клітки

2.3 Мезенхимальние стволовые клітки

2.4 Стромальние стволовые клітки

2.5 Тканеспецифічние стволовые клітки

3. Ангиогенные стволовые клітки

4. Рекрутування (мобілізація) стволовых кліток

5. Пролиферация стволовых кліток

6. Хоуминг стволовых кліток

7. Маркери стволовых кліток

8. Хвороби стволовых кліток

9. Моделі для вивчення людських стволовых кліток

10. Імунологія стволовых кліток

11. Генетика стволовых кліток

11.1.Ремоделірованіє хроматина

11.2 Самообновленіє стволовых кліток

11.3 Діфференцировка стволовых кліток

11.4 Фармакогеноміка

11.5 Ассимітрічноє ділення стволовых кліток

11.6 Генная терапія і стволовые клітки

1. Терапія стволовыми клітками

Метою регенеративної медицини є відновлення форми і функції пошкоджених тканин. Один з потенційних терапевтичних підходів включає використання аутологичных кліток, отриманих з кісткового мозку. Прогрес в трансплантації ядер, утворення експериментальних гетерокариотических кліток і пластичність експресії генів, що спостерігається і фенотипа у різних типів свідчить про пластичність ядра. Останні дослідження доповнили ці відкриття і показали, що эндогенные клітки в кістковому мозку володіють здатністю включатися в дефектні тканини і репрограммироваться. Незалежно від механізму потенціал для нової експресії генів в клітках з кісткового мозку в тканинах - реципієнтах обіцяє розвиток клітинної терапії, як в пролиферирующих, так і в пост - митотических тканинах /44/.

Стволовые клітки, що представляють найбільший інтерес з точки зору їх застосування в медицині, - це ембріональні, гемопоэтические і мезенхимальные. Стволовые клітки - це недиференційовані клітки, здатні як до самоподдержанию, так і до дифференцировке в зрілі спеціалізовані клітки. По типу походження розрізнює ембріональні і соматичні стволовые клітки. Перші можуть необмежено підтримуватися в культурі і здатні до дифференцировке у всі клітки дорослого організму. Другі володіють обмеженою здатністю до дифференцировке і, можливо, обмеженим пролиферативным потенціалом. Важливим для терапевтичного застосування, хоч і оспорюваним рядом вчених, властивістю є пластичність соматичних стволовых кліток, тобто здатність до контекст-залежної дифференцировке в "неродинні" типи кліток. Передбачається, що дифференцировка більшості типів стволовых кліток відбувається за принципом поетапного ієрархічного дозрівання через проміжні інтенсивно пролиферирующие клітки - попередники. Застосування стволовых кліток в медицині знаходиться в основному на стадії преклинических досліджень. Незважаючи на перспективність ембріональних стволовых кліток, ряд обставин серйозно обмежує їх терапевтичне застосування в найближчому майбутньому. У той же час підходи, пов'язані з аутотрансплантацией гемопоэтических або мезенхимальных стволовых кліток, вже починають успішно використовуватися в клінічних випробуваннях для лікування ішемії кінцівок і наслідків інфаркту міокарда. Очевидно, що застосування стволовых кліток в медицині обіцяє кардинальний прогрес в лікуванні безлічі важких захворювань /41/.

Таким чином, основна властивість стволовых кліток - диференціюватися в інші типи кліток широко використовується в регенеративній медицині. Різні типи стволовых кліток володіють різною пластичністю, тобто здатністю перепрограммироваться в тканинах - реципієнтах.

2. Типи стволовых кліток 2.1 Ембріональні стволовые клітки

Вивчення ембріональних стволовых кліток (ЭСК) почалося в 1963 році, спочатку з використанням дезагрегированных ембріонів кроликів і мишей. Їх дифференцировка in vitro була досить обмеженої і звичайно зводилася до утворення трофектодермных кліток, які прикріплялися до пластик. Клітки кролячої морулы і бластомеры прилипали більш швидко, трофектодерма утворювала шар кліток, які покривалися стволовыми клітками з внутрішньої частини клітинної маси. Культури бластомеров на покритій коллагеном поверхні утворювали різноманітні клітки, включаючи нервові, клітки крові, нервові, фагоциты і багато які інші типи кліток. Коли внутрішня клітинна маса була звільнена і культивувалася интактной або у вигляді клітинних дезагрегантов, були встановлені лінії ЭСК, які володіли хорошими рівнями дезагрегации і великою стабільністю в секреції энзимов, морфології і повнотою хромосом. Здібності до розвитку одиничної мишачої ембріональної клітки вимірювалися з допомогою іңекции однієї або більш в бластоцисту реципієнта, і міра колонізації в химерах, що утворилися була мірою їх плюрипотентности. У мишей клітинні розростання назвали ембріональними тілами, які давали розростання, схожі з такими у кроликів. Вхідні в їх склад клітки широко диференціювалися, в залежності від подверженности їх впливу різних цитокинов або субстрат. Були встановлені маркери для диференціації або плюрипотентности, що виявило, як нервові, кардиальные, гематологические і інші лінії ЭСК можуть бути визначені in vitro. Це виявилося корисним у вивченні ранньої дифференцировки і використанні ці кліток при пересадці хворим пацієнтам. Демонструючі схожі властивості людські ЭСК "сплили" в кінці 1990-их. Моделі для клінічного використання ЭСК показали, як вони швидко рухаються до тканин - мішеням по ембріональних шляхах, диференціюються і колонізують орган - мішень. Ніяких ознак запалення або пошкодження тканин не було виявлено; пошкоджені тканини могли бути відновлені, включаючи ремиелинацию, і не утворювалося ніяких пухлин. Ембріональні стволовые клітки мають широкий терапевтичний потенціал для людини, хоч обширні клінічні дослідження всі ще чекають свого виконання /15/.

Сучасний розвиток досліджень стволовых кліток вказує на величезний потенціал їх, як джерела тканин для регенеративних терапій. Успіх цих додатків буде залежати від точних властивостей і потенціалів стволовых кліток, ізольованих або з ембріональних, або з дорослих тканин. ЭСК, виділені з внутрішньої маси ранніх мишачих ембріонів, характеризуються майже необмеженої пролиферацией і здатністю диференціюватися в дериваты по суті всіх ліній. Недавні ізоляції і культивування людських ЭСК представило нові можливості для реконструктивной медицини. Однак залишаються важливі проблеми. Перше, отримання дериватов людських ембріональних кліток з бластомеров, отриманих при заплідненні яйцеклетки in vitro створює етичні проблеми, і друге, сучасна техніка для прямої диференціації в популяції соматичних кліток не дозволяє отримувати чисті продукти і до того ж володіють здатністю утворювати пухлини. Останні дослідження показали також несподівано високий потенціал розвитку дорослих тканеспецифичных стволовых кліток. Тут також залишається багато питань, що стосуються природи і статусу дорослих стволовых кліток як in vivo, так і in vitro і їх здібності до пролиферации і до дифференцировке/ трансдифференцировке /13/.

Маючи на увазі весь час потребу, що збільшується в людських стволовых клітках для трансплантації, було проведене дослідження in vitro і in vivo людських ембріональних кліток з кісткового мозку/ прогениторных кліток, отримані внаслідок переривання вагітності 16-20 тижнів. При використанні приматів, як моделі, було показано, що ембріональні тканини мають певні властивості, які є оптимальними для трансплантації. Було проведено тестування і порівняння фенотипических і функціональних характеристики ембріонального кісткового мозку (ЭКМ), дорослого кісткового мозку (ВКМ), пуповинной крові (ПК) і периферичної крові (ПЕРК) - джерел найбільш примітивних стволовых кліток/прогениторных кліток. Разючі онтогенетические відмінності в пропорції CD34+ кліток в ЭКМ, ВКМ, ПЕРК і ПК були виявлені. Клоногенный потенціал, судячи за результатами CFU-c дослідження, був вище усього у ЭКМ в порівнянні з ВКМ, ПЕРК і ПК. Більш того спостерігався істотний спад пролиферативного відповіді в змішаній лимфоцитарной реакції ЭМК і ПК в порівнянні з ВКМ і ПЕРК. Цитокинетические профілі кліток з чотирьох джерел були також проаналізовані. Це дослідження виявило, що як ВМК, так і ЭМК мають більш високу пропорцію кліток в S-фазі в порівнянні з ПЕРК і ПК клітками. ЭМК і ВМК також показали більш високу пропорцію кліток в G (2) - M фазі в порівнянні з ПЕРК і ПК. Ці дані показали, що ЭМК мають найбільше число пролиферирующих кліток. Були вивчені онтогенетические відмінності в стромальных клітках, отриманих з ЭМК, ВМК і ПК, з особливою увагою до експресії певних цитокинов, таких, як CSF, GM-CSF, G-CSF, M-CSF, IL-3, IL-6, IL-10 and IL-11. ЭМК показали найвищий рівень експресії CSF, IL-6 і IL-11 в порівнянні з іншими джерелами. Ці цитокины можуть грати важливу роль в приживлении трансплантанта і хоуминге стволовых кліток. Рівні експресії інших цитокинов були схожі з всіма іншими джерелами стромальных кліток, за винятком G-CSF, який не визначався в ПК. Більш того число колоній ЭМК і ВМК кліток було вище при инокуляции з ембріональними стволовыми клітками. Ці результати примушують передбачити важливу регуляторную роль цитокинов в онтогенезе гематопоэза. Пророблені спостереження вказують, що кожне джерело гематопоэтических стволовых кліток має різні внутрішні властивості, тісно коррелирующие з онтогенетическим віком, який є ведучий детерминантой для фенотипических характеристик, визначення лінії дифференцировки, иммуногенности, як і пролиферативного потенціалу. Ці дані ясно показують, що ЭМК є кращим джерелом стволовых кліток для трансплантації і терапевтичної реконституции через дуже високу пролиферативной здатність, низькою иммуногенности і найбільш високого числа примітивних стволовых кліток/прогениторных кліток /36/.

Ембріональні тканини є найбагатшим джерелом початкових стволовых кліток і мають декілька властивостей, які роблять їх особливо корисними при пересадці. Вони є перевершуючими дорослі (зрілі) тканини в певних відносинах. Перше, ембріональні клітки здатні пролиферировать швидше і більш часто, ніж зрілі, повністю диференційовані клітки. Це означає, що ці донорські клітки здатні швидко відновлювати втрачену функцію господаря. Додатково, ці ембріональні клітки можуть диференціюватися у відповідь на сигнали навколишнього їх середовища. Через їх локалізацію вони можуть зростати, довшати, мігрувати і встановлювати функціональні зв'язки з іншими клітками навколо них в організмі господаря. Було виявлено, що ці ембріональні тканини не так легко відторгаються реципієнтом через низький рівень антигенів гистосовместимости в ембріональних тканинах. У той же час в них є ангиогенные і трофічні чинники у високих концентраціях, що збільшує їх здатність зростати при трансплантації. Оскільки в ранніх ембріональних гематопоэтических тканинах відсутні лимфоциты, реакції трансплантант проти господаря мінімізовані. Ембріональні клітки мають тенденції переживати посічення, розтин і пересадку краще, оскільки у них звичайно немає довгих удлинений або міцних міжклітинних з'єднань. На закінчення, ембріональні тканини можуть виживати при більш низькому змісті кисня, чому зрілі клітки. Це робить їх більш стійкими до ішемічних умов, що мають місце при трансплантації або в ситуаціях in vitro. Дослідження на ембріональних клітках/тканині були такими, що надихають. Ембріональні тканини можуть бути використані по різних свідченнях, наприклад, транслантанты ембріональної печінки бути використані для боротьби з апластической анемією, кров пуповини може служити альтернативою трасфузии суцільної крові дорослих, ембріональний трансплантант надпочечников був перевірений для боротьби з хронічним болем при артритах, ембріональний трансплантант тимуса використовувався для лікування різних иммунодефицитных станів. Трансплантант з мозкової ембріональної тканини був пересаджений в гетеротопное положення, і спостерігалася пролиферация тканини. Нейротрансплантация ембріональних тканин при паркинсонизме показала позитивні результати в декількох глобальних дослідженнях. Існують потенційні можливості використання ембріональних тканин в биоинженерии шляхом покриття оболонкою/створенням розсади з ембріональних тканин на имплантатах, эндопротезах судин і інших штучних хірургічних, спасаючих життя пристосуваннях, для поліпшення їх функціонування, і це також може збільшити термін служби цих дорогих пристосувань. Раціональне використання пре розсади з ембріональних тканин в ортопедичній, торакальной і нейрохірургії може привести до зменшення тривалого роздратування имлантата і интерфазы господаря, і таким чином, до створення кращих пристосувань, так як може бути створена більше за биодружелюбная интерфаза /5/.

Таким чином, ембріональні стволовые клітки володіють більшою здатністю до пролиферации і більшою пластичністю (здатністю до більш різноманітної дифференцировке), ніж дорослі стволовые клітки, а так само низької иммуногенностью.

2.2 Гемопоетічеськиє стволовые клітки

Гемопоетічеськиє стволовые клітки (ГСК) визначаються по їх здатності давати всі гемопоэтические лінії in vivo і підтримувати утворення цих кліток протягом всього життя людини. У відсутність надійних прямих маркерів ГСК, їх ідентифікація і підрахунок залежать від функціональних і мультилинейных досліджень репопуляції in vivo. Незвичайно низька встречаемость ГСК в будь-якій тканині і відсутність специфічного ГСК фенотипа зробили їх очищення і характеристику вельми важкою задачею. ГСК і примітивні гемопоэтические клітки можуть бути відмітні від зрілих кліток крові по відсутності у них лінія - специфічних маркерів і присутності деяких інших поверхневих антигенів, таких, як CD133 (для людських кліток) і c-kit і Sca-1 (у мишачих кліток). Функціональний аналіз субпопуляций примітивних гемопоэтических кліток привів до створення декількох процедур для ізоляції клітинних популяцій, які сильно збагачені клітками, що виявляють активність стволовых кліток in vivo. Спрощені методи для отримання цих кліток з високим виходом були важливі для практичного використанні такого напрацювання /61/.

ГСК широко використовувалися для ауто і алло трансплантацій протягом десятиріч, хоч мало було відомо про їх міграцію, виживання, самообновлении і диференціація. Сортування їх по CD34 (+) маркеру, який вони экспрессируют на клітинній поверхні, привело до відкриття ГСК в CD34 (-) компартменте, що може передувати появі CD34 (+) ГСК в процесі дифференцировки. Донедавна стволовые клітки в кістковому мозку вважали специфічними для гемопоэза. Експерименти, що включають клінічні випробування, показали утворення різних тканин, наприклад, м'язових, нервових кліток і гепатоцитов, після трансплантації медуллярных кліток і спростували цю догму. Фактично, докази такий трасдифференцировки ГСК всі ще відсутні, і дані можуть бути отримані при вивченні дифференцировки інших мультипотентных кліток, присутніх в кістковому мозку, таких, як мезенхимальные стволовые клітки і більш примітивні мультипотентные дорослі зародкові клітки і клітки побічної популяції /10/.

У останні роки стало очевидним, що хемокин SDF-1 і його рецептор CXCR4 грають пілотну роль в нормальному гемопоэзе. Вони є важливими для нормального онтогенеза гемопоэза протягом эмбриогенеза і продовжують грати ключову роль в збереженні гемопоэтических прогениторных кліток в микроокружении кісткового мозку у дорослих. У сязи з цієї ролі переривання взаємодій SDF-1/CXCR4 приводить до мобілізації гемопоэтических прогениторных кліток, а стандартний протокол мобілізації перешкоджає ім. Схоже, взаємодії SDF-1/CXCR4 потрібно для хоуминга і приживления трансплантанта під час трансплантації. SDF-1 регулює локалізацію лейкемических кліток, і, як їх нормальні двійники, більшість лейкемических кліток відповідають на SDF-1 збільшеними адгезією, виживанням і пролиферацией. Однак в деяких випадках відповіді лейкемических кліток на SDF-1 можуть бути разрегулированы, а вплив цього на прогресування хвороби невідомий /25/.

Було показано, що стволовые клітки з різних тканин здатні диференціюватися в клітки, характерні для окремих тканин, мабуть, у відповідь на сигнали микроокружения. Це ієрархічна пластичність. Показано, що як людські, так і мишачі клітки з нейросферы, що мають потенціал диференціюватися в нейрони, олигодендритные клітки і астроциты, продуцировали гемопоэтические стволовые клітки при пересадці в 3,5 денні бластомеры вівці або миші. Також продемонстрована альтернативна форма пластичності стволовых кліток: функціональна пластичність на різних точках в клітинному циклі і на різних фазах циркадного ритму. Показано, що тривала пересадка оборотно варіює по мірі того, як примітивні мишачі стволовые клітки (лінійні - негативні до родамину і Hoechst) переходять в клітинний цикл після стимуляції интерлейкином-3, МУЛА-6, МУЛА-11 і стальним чинником. Приживление трансплантанта дефектне в пізньої S/ранній G2. Приживление транспланттанта помітно міняється разом з циркадным ритмом. Передбачувані механізми для цих фенотипических зсувів включають зміни в експресії білків адгезії з подальшими змінами в хоуминге в кістковий мозок. Показано, що диференціація стволовых кліток помітно міняється в залежності від фази клітинного циклу. Є інші властивості гемопоэтической стволовой клітки, які примушують передбачити, що це высокопластичная клітка володіє здатністю швидко змінювати свій мембранный фенотип і виявляє незвичайну направлену рухливість. Отже, пластичність, викликана фазами клітинного циклу і циркадного ритму, повинна бути така, що розглядається, як найважливіша додаткова межа фенотипа гемопоэтических стволовых кліток /46/.

Нормальний стійкий гемопоэз відбувається в микроокружении кісткового мозку. Розчинні чинники, також як контактні взаємодії між гемопоэтическими клітками і микроокружением кісткового мозку, диктують долю гемопоэтических кліток і прогениторных кліток. У останні десять років стало ясно, що клітка-клітка і клітка - экстраклеточный матрикс взаємодії через рецепторы адгезії грають головну роль в гемопоэтическом процесі. Вони необхідні для резиденції стволовых кліток, так само, як і для хоуминга стволовых кліток і прогениторных кліток в кістковому мозку в місці поселення кліток трансплантанта стволовых кліток. Більш того рецепторы адгезії грають важливу роль в регуляции поведінки кліток, або через пряму активацію сигнальних шляхів, важливих для виживання кліток, клітинного зростання і долі кліток або модулюванні відповідей на чинники зростання. Розуміння механізмів ненормальностей, видимих в цих взаємодіях при хворобах гемопоэтической системи, допоможе розвинути кращі терапевтичні стратегії, засновані на патогенезе цих хвороб /45/.

ГСК є привабливою мішенню для генной терапії генетичних хвороб імунної і гемопоэтической систем, і для ліки - резистентных стратегій, в яких гени, відповідальні за резистентность до різних хемотерапевтическим агентів, перетворюються. Стволовые клітки відносно легко отримати пункцией кісткового мозку або мобілізацією з допомогою G-CSF в периферичну кров, і збагатити з допомогою анти - CD34 + моноклональных антитіл. Для звичайної ретровирусной трансдукции нормальні ГСК, що покояться повинні бути активовані в клітинний цикл шляхом використання відповідних цитокинов, і було критично важливим знайти комбінацію цитокинов, які зберігають здатність до самообновлению на тривалий період репопулирующих ГСК. Стало очевидним, що стратегії оптимізуючі ГСК цикл і провирусную інтеграцію можуть зменшити здатність трансдуцированных ГСК конкурувати in vivo проти эндогенных ГСК або ГСК, які не були активовані в клітинний цикл. Вірусні вектори можуть інтегрувати гени в неделящиеся клітки, але зростає ефективність трансдукции, якщо ГСК активовані в G1-фазу клітинного циклу. Ця зменшена ефективність тривалої трансплантації ГСК може бути пов'язана з порушеним самообновлением або зменшеною ефективністю хоуминга в кістковий мозок. Остання може бути пов'язана із зменшенням модуляції хемокиновых рецепторов, необхідних для хемотактического хоуминга в кістковий мозок. Як альтернатива або доповнення, можливо, існують зменшення модуляції: (1) молекул адгезії ГСК, необхідних для адгезії до эндотелию і виходу з циркуляції; (2) металлопротеиназ, секретируемых ГСК, які сприяють міграції через экстрацеллюлярный матрикс і забезпечують критичні розчинні чинники в микроокружении кісткового мозку. Більш суперечливий погляд полягає в тому, що ведучі до смерті кліток шляху, наприклад, ті, які включають FasR (CD95), можуть бути активовані що знаходяться в клітинному циклі ГСК, внаслідок чого наступає їх селективная деструкция при трансплантації і локалізації в сайтах, багатих Fas лигандами, таких, як печінка /39/.

Ex vivo експансія гемопоэтических попередників, прогениторных кліток і стволовых кліток представляють сучасну еру клітинної терапії в 21 віці. Протягом останніх 10 років розвиток способів ідентифікації і очищення гемопоэтических стволовых кліток і цитокинов сприяли поліпшенню ex vivo технологій експансії стволовых кліток. Однак технологія поки не досягла такої стадії, коли ex vivo гемопоэтические прогеиторные, що розмножилися і стволовые клітки можуть рутинно використовуватися для заместительной терапії. Уроки, отримані в останні 10 років при дослідженнях, сосредоточеных на розвитку оптимальної ex vivo експансії стволовых кліток, привели до набагато кращого розуміння біологію стволовых кліток. Це знання привело до нових спроб ex vivo експансії гемопоэтических попередників, прогениторных кліток і стволовых кліток і повинно привести до нового покаления клітинних терапій. Три області ex vivo експансії стволовых кліток, які визначають їх клінічну здійсненність, включать в себе: (1) вибір оптимальної популяції стволовых кліток для експансії; (2) визначення бажаних характеристик популяції стволовых кліток в стані експансії, які можуть бути використані при трансплантації; (3) розвиток нових реагентів і процедур для експансії і инфузии гемопоэтичесих прогениторных кліток і стволовых кліток /50/.

Підтримка зрілих кліток крові вимагає присутності гемопоэтических стволовых кліток, характеристиками яких є здатність до самообновлению і утворення диференційованого потомства. Пропонується стохастична модель для механізму самообновления і дифференцировки гемопоэтических стволовых кліток з використанням in клональной культуральної техніки in vitro. Недавній прогрес в молекулярній біології сприяв ізоляції і отриманню характеристик деяких цитокинов (IL-1, IL-3, IL-6, IL-11, G-CSF і чинник стволовых кліток factor (SCF)) /42/.

Таким чином, гемопоэтические стволовые клітки здатні утворювати не тільки клітки крові, але і інші типи кліток. У цей час створюються способи що збільшують вихід ГСК з кісткового мозку. ГСК є найважливішим джерелом отримання власних стволовых клеток.2.3 Мезенхимальние стволовые клітки

Мезенхимальние стволовые клітки (МСК) були ізольовані з кісткового мозку, надкісниці, трабекулярной кістки, жирової тканини, синовиальной оболонки, скелетної мускулатуры і молочних зубів. Ці клітки володіють здатністю диференціюватися в клітки з'єднувальної тканини, включаючи кістку, жир, хрящ і мускулатуру. Багато було з'ясовано в останні роки про ізоляцію і характеристики МСК і про контроль над їх дифференцировкой. Ці клітки викликали великий інтерес через перспективи їх використання в регенеративній медицині і тканинній інженерії. Існують драматичні приклади, взяті з преклинического і клінічного використання МСК, які ілюструють їх терапевтичну цінність. По мірі того, як розвивалися нові методи, виявлено декілька аспектів взаємодій імплантованих кліток з господарем. Вони повинні бути розглянуті перед тим, як зрозуміти лежачі в їх основі механізми. Взаємодії м\имплантированных кліток з господарем включають імунну відповідь господаря на імплантовані клітки, механізми хоуминга, які направляють клітки до місця пошкодження, і диференціація in vivo імплантованих кліток під впливом локальних сигналів /4/.

Популяції стволовых кліток знайдені в більшості дорослих тканин і в обшем їх дифференцирочный потенціал може відображати локальні клітинні популяції. Були описані гемопоэтические, эпидермальные, мезенхимальные, невральные і гепато - стволовые клітки були. Можливо, що у дорослому організмі ці клітки є резервуаром репаративных кліток, які мобілізуються пошкодженням і мігрують в рану, де в кооперації з локальними клітками беруть участь в репаративном відповіді. Мезенхимальные стволовые клітки, ізольовані з кісткового мозку, мають здатність диференціюватися в клітки з'єднувальної тканини. Деякі разючі приклади терапевтичного використання МСК були недавно описані для таких случакв, як коронарна хвороба артерій, пошкодження спинного мозку, хвороба Паркинсона і регенерація печінки. У ортопедичній медицині МСК застосовувалися для відновлення кісток і хряща і при лікуванні остеоартрита. Питання про реакцію господаря на імплантовані МСК стає критичним по мірі розвитку клінічних додатків. Є декілька аспектів взаємодій імплантованих стволовых кліток з господарем, які треба розглянути для розуміння механізмів, лежачих в основі терапії стволовыми клітками. Це (1) імунна відповідь господаря на імплантовані клітки, (2) механізми хоуминга, які направляють клітки до місця пошкодження, (3) диференціація імплантованих кліток під впливом локальних сигналів /3/.

Мезенхимальные стволовые клітки (МСК) є попередниками всіх кліток з'єднувальної тканини. МСК були ізольовані з кісткового мозку і інших тканин у дорослих множини видів хребетних. Вони розмножувалися в культурі і диффренцировались в декілька тканина - створюючих кліток, таких, як кістка, хрящ, жир, мускулатура, сухожилля, печінка, бруньки, серце, навіть клітки мозку. Останні досягнення в практичному застосуванні МСК при регенерації людського суглобового мыщелока синовиального суглоба є прикладами їх функціональності і різносторонності /1/.

Таким чином, мезенхимальные клітки при дифференцировке утворять різні клітки з'єднувальної ткани.2.4 Стромальние стволовые клітки

Створені лінії людських мезенхимальных стволовых кліток, які можуть диференціюватися в різні тканинні клітки, включаючи кістку, нервові клітки, стромальные клітки кісткового мозку, підтримувати зростання гемопоэтических стволовых кліток і так званих "стромальных опухолевых кліток", змішаних з опухолевыми клітками. Володіючі теломеразой людські стромальные клітки з кісткового мозку володіють підвищеною тривалістю життя і підтримують зростання гемопоэтических клоногенных кліток. Перенесення гена індійського їжака (дикобраза) істотно збільшило експансію гемопоэтических стволовых кліток, що підтримується людськими стромальными клітками кісткового мозку. Генномодифицированные мезенхимальные стволовые клітки корисні, як терапевтичні інструменти для лікування пошкодження мозкових тканин (наприклад, внаслідок інфаркту мозку) і злоякісних мозкових неоплазм. Трансплантація мезенхимальных стволовых кліток захищає мозок від гострого ішемічного пошкодження при окклюзии среднемозговой артерії на тваринній моделі. Отриманий з мозку нейротропный чинник (BDNF) - генной трансдукции ще більше збільшив протективную ефективність проти ішемічного пошкодження. Мезенхимальные стволовые клітки володіють відмінною здібністю до міграції і надають ингибиторный ефект на клітки глиомы. Генная модифікація мезенхимальных стволовых кліток терапевтичними цитокинами збільшує антиопухолевый ефект і пролонгує виживання тварин з пухлинами. Генная терапія, що використовує мезенхимальные стволовые клітки, як тканепротективный і направлений цитореагент є багатообіцяючим підходом /21/.

Цей огляд присвячений стволовым кліткам кісткового мозку. Методи индентификации, культивування, накопичення клітинної маси і пересадки стволовых кліток описані, включаючи виділення ліній гемопоэтических і мезенхимальных ліній стволовых кліток і детальний аналіз, що використовує численні CD і інші маркери для ідентифікації малих субпопуляций стволовых кліток. За секцією, присвяченою стволовым кліткам крові пуповини, слідує детальне обговорення сучасної ситуації в клінічному використанні стволовых кліток, його останні невдачі, пов'язане з эпигенетическими чинниками, різні підходи до відкриття высокомультипотентных стволовых кліток кісткового мозку, і короткий опис эмбриологических підходів до ідентифікації базових стволовых кліток кісткового мозку на самих ранніх стадіях розвитку ембріонів ссавців /16/.

Кістковий мозок дорослих ссавців містить не одну, а дві окремі популяції дорослих стволовых кліток. Першої і найбільш добре охарктеризованной є популяція гемопоэтических стволовых кліток, відповідальна за підтримку продукції протягом всього життя кліток крові. Біологічні характеристики і властивості другої резидентної популяції стволовых кліток кісткового мозку, звані стромальными клітками кісткового мозку або мезенхимальными стволовыми клітками, значно менш зрозумілі. In vitro культури, що відбулися з суспензії розділеного на окремі клітки кісткового мозку різних видів ссавців, утворять колонії стромальных кліток кісткового мозку, кожна з яких відбувається від однієї клітки - попередника, званої колониеобразующий фибробласт. Були розроблені умови культивування для вирощування стромальных кліток кісткового мозку in vitro, які зберігали здатність диференціюватися в кістку, жир і хрящ. Значна частка сучасних знань про цю популяцію кліток базується на аналізі властивостей цих культур кліток, а не на властивостях первинних ініціюючих зростання колонії кліток. Сучасні дані примушують передбачити, що стромальные прогениторы в кістковому мозку in situ асоційовані із зовнішньою поверхнею судин і можуть ділити ідентичність з судинними перицитами /51/.

Таким чином, стромальные стволовые клітки кісткового мозку є одним з видів мезенхимальных стволовых клеток.2.5 Тканеспецифічние стволовые клітки

Вважають, що стволовые клітки важливі для регенерації декількох дорослих тканин. Останнім часом були ідентифіковані дорослі стволовые клітки з дуже широким потенціалом дифференцировки, хоч не відомо чи представляють вони примітивні стволовые клітки або продукти виключно рідких подій дедифференцировки, що включають тканевоспецифичные стволовые клітки. Була також продемонстрована трансдифференцировка тканевоспецифичных стволовых кліток за межі лінії, але відносна неефективність процесу in vivo, навіть в присутності тканинного пошкодження, піддає сумніву фізіологічне значення такого механізму. Цікаво, що серед дорослих стволовых кліток. які культивуються ex vivo тривалі періоди часу, здатність змінювати лінію найбільша. Якщо рішення про долю нормальних різноманітних стволовых кліток можуть бути змінені з високою частотою in situ, можуть бути представлені можливі регенеративні терапії для великого разнообрзия хвороб. Інтегральне розуміння транкрипционной регуляторной мережі, яка включає різні дорослі стволовые клітки, також, як і сигнальних шляхів, керуючих їх дифференцировкой в терапевтично корисні клітинні типи, буде сприяти клінічному додатку цих хвилюючих відкриттів /8/.

Таким чином, тканевоспецифичные стволовые клітки здатні диференціюватися в інші типи кліток, але in vivo цей процес малоефективний. Проте зараз розробляються підходи, сделающие можливим використання цього джерела стволовых кліток.

3. Ангиогенные стволовые клітки

можливість, що Відкрилася в цей час ізолювати стволовые клітки і вивчати їх специфічну здатність самообновления з утворенням різних клітинних типів відкрила хвилюючу перспективу допомогти відновленню пошкодженої тканини, і навіть утворення нових тканин. Процес васкулогенеза (васкуляризация ішемічних або інжинірингових тканин) схожий з ембріональним процесом в якому "гемангиобласты" диференціюються в клітки крові, також як в примітивні судини. Хоч і зумовлений клітками що відбуваються з кісткового мозку, у дорослому житті васкулогенный відбудовний механізм вносить лише невеликий внесок в механізми відновлення судин: а саме (i) ангиогенез (зростання судин з існуючих судин); і (ii) артериогенез (моноцитами збільшення калібру, що направляється існуючих артериолярных коллатералей). Більшість спроб збільшити відновлення судин за допомогою стволовых кліток проходило з використанням чинників зростання, які мобілізували стволовые клітки з кісткового мозку в кров, іноді комбіноване з ізоляцією і реинфузией цих кліток після експансії і дифференцировки ex vivo в эндотелиальные клітки - попередниці. Чітке поліпшення перфузии областей ішемії і васкуляризации спостерігалося in vivo в основному на тваринних моделях. Периферичний хоуминг і його регуляция, а також (кінцева) дифференцировка в місцях відновлення судин менш вивчені, але мають першорядне значення для ефективності і безпеки. Використання ембріональних стволовых кліток зустрічає етичні заперечення. Більш того спеціальна увага і заходи потрібно для того, щоб подолати аллогенные бар'єри, з якими звичайно стикаються ці клітки. Загалом, тривале і складне ex vivo культивування, що є потрібен для отримання достатнього потомства від вельми невеликого числа стволовых кліток для використання як стартовий матеріал, дороге і обтяжливе. Як фундаментальні дослідження концептуальних питань, так і робота по ефективному здешевленню продукту повинні пройти довгий шлях перед клінічним використанням в клініці/63/.

Таким чином, ангиогенные стволовые клітки відбуваються з кісткового мозку.

4. Рекрутування (мобілізація) стволовых кліток

Високомобільний груповий білок 1 (High mobility group box 1) (HMGB1) є негистоновым білком, що є потрібен для підтримки архітектури хроматина. Останні дослідження показали, що він може діяти, як цитокин, регулюючий різні біологічні процеси, такі, як запалення, міграція кліток і метастазирование. Раніше показане, що HMGB1 може пасивно звільнятися клітками, які гинуть внаслідок травми або шляхом, що непрограмується, і може бути сигналом пошкодження тканин. HMGB1 може рекрутировать стволовые клітки: HMGB1 індукує стволовые клітки до трансмиграции через эндотелиальный бар'єр, більш того коли кульки, вмісні HMGB1 імплантували в здоровий мускул, вони рекрутировали стволовые клітки, введені в загальну циркуляцію. Ролі HMGB1 в запаленні і в регенерації тканин можуть бути суворо взаємопов'язані /43/.

Мобілізація гемопоэтических стволовых кліток і кліток - прогениторов з кісткового мозку в циркуляцію щоденними стимуляціями, що повторюються тільки G-CSF або в комбінації з циклофосфамидом все ширше використовується в клініці; однак механізм цього все ще не до кінця зрозумілий. Більш того услід за мобілізацією стволовые клітки повертаються назад в кістковий мозок, що примушує передбачити, що звільнення/мобілізація і хоуминг являють собою послідовні події зі своїми фізіологічними ролями. Раніше була визначена роль для мобілізації стволовых кліток цитокинов, таких, як G-CSF SCF, і молекул адгезії, таких, як VLA-4 і Р/Е селектины. Результати останніх досліджень з використанням моделей на експериментальних тварин і клінічні протоколи мобілізації продемонстрували важливу участь хемокинов, таких, як чинник, що відбувається з стромы 1 (stromal derived factor-1 (SDF-1)) і интерлейкин-8, також, як эластаза і катепсин G в процесі мобілізації /29/.

CD34 (+) гематопоэтические стволовые клітки з периферичної крові звичайно використовуються для аутологичной або аллогенной трансплантації, наступної за терапією високими дозами при злоякісних захворюваннях. Застосування таких гемопоэтических чинників, як G-CSF, сильно збільшує мобілізацію CD34 (+) кліток. Механізм мобілізації стволовых кліток все ще не ясний. Схоже, що це багатоступінчастий процес з участю цитокинов і молекул адгезії. Важливу роль в мобілізації і хоуминге CD34 (+) кліток грають гемопоэтические чинники зростання, хемокины і молекули адгезії CD34 (+) кліток. Ліки, такі, як моноклональные антитіла, специфічні пептиды або олигонуклеотиды, мають на меті молекули адгезії /28/.

Мобілізація гемопоэтических прогениторных кліток, як виявилося, є мультифакторным процесом, який, принаймні частково, регулюється на рівні микроваскулярного эндотелия кісткового мозку (МВЭКМ). З метою вивчення регуляции міграції прогениторных кліток эндотелием in vitro були розвинені методи ізоляції МВЭКМ з аспиратов кісткового мозку. Обретшие безсмертя МВЭКМ клітинні лінії були сгенерированы. При використанні моделі міграції через эндотелий кісткового мозку in vitro показано, що тільки невелике число більше за зрілі, диференційовані прогениторных клітки мігрують спонтанно. У цій моделі беруть участь молекули адгезії сімейства бета2-интегрина і відповідні ним эндотелиальные лиганды. Низька спонтанна міграційна здатність передбачає, що додатково до молекул адгезії, які опосредуют прямі клітинні контакти, паракринные цитокины і хемокины можуть грати роль в міграції прогениторных кліток через эндотелий. Стимульовані чинником зростання гемопоэтические клітки можуть продуцировать цитокины, які діють на эндотелиальные клітки (судинний эндотелиальный чинник зростання - VEGF), модифікуючи їх рухливість, зростання, проникність і розподіл. Тому VEGF може брати участь в мобілізації і хоуминге гемопоэтических стволовых кліток. Більш того трансэндотелиальная міграція прогениторных кліток in vitro істотно збільшується хемокином з стромы stromal-cell-derived factor-1 (SDF-1), який продуцируется стромальными клітками кісткового мозку. Більш примітивні прогенаторы, які не мігрують спонтанно, також реагують на хемокин. Зроблений висновок, що трасэндотелиальная міграція прогениторных кліток регулюється молекулами адгезії, паракринными цитокинами і хемокинами. Stromal-cell-derived factor-1 (SDF-1), мобилизующие гемопоэтические чинники зростання стимулюють пролиферацию гемопоэтических кліток, яка може про приводити до змін в локальній "атмосфері" цитокинов і хемокинов непрямим образом і зрештою приводити до мобілізації гемопоэтических прогениторных кліток /37/.

Гемопоэтические прогениторные клітки, мобилизуемые в переферическую кров, тепер широко використовуються в трансплантації аутологичных гемопоэтических стволовых кліток для лікування ряду злоякісних і деяких незлоякісних хвороб. Хоч спочатку використовувалася тільки химеотерапия, всі сучасні протоколи лікування в цей час включають використання цитокинов, з або без химеотерапии. Розвиток отримала попередня терапія рака з метою отримання урожаю прогениторных кліток, розширилися знання про кінетику мобілізації і удосконалювалися необхідні навики в збиранні і криоконсервации прогениторных кліток. Для передбачуваного виходу Більш акуратні вимірювання числа гемопоэтических прогениторных кліток і визначення необхідної їх кількості для оптимального видужання після терапії високими дозами химиопрепаратов були розроблені. Хоч використання G-CSF звичайно виявляється успішним, у деяких пацієнтів не вдається добитися достатньої мобілізації або потрібно додаткове число відборів кліток. Клінічні дослідження цитокинов ранньої дії, чинника стволовых кліток в комбінації з G-CSF продемонстроровали збільшений вихід прогениторных кліток у ряду пацієнтів, що може дати клінічні переваги у вибраних ситуаціях. На тваринних моделях, і в меншій мірі у людей, інших цитокины, таких, як тромбопоэтин і Flt-3 лиганд або деякі малі молекули з одиничною або множинною активністю агонистов для цитокиновых рецепторов (IL-3, Flt-3L, TPO, G-CSF) також виявилися багатообіцяючими мобілізаційними агентами. Подальші дослідження відносної важливості клітинної пролиферации, клітинної адгезії і ролі допоміжних кліток і інших сигнальних подій ведуть до поліпшення розуміння механізмів, лежачих в основі мобілізації гематопоэтических прогениторных кліток. Введення належної химиотерапии високими дозами услід за реинфузией гематопоэтичесих прогениторных кліток, здібних до тривалої існуванню, вже давно застосовується в лікуванні ряду злоякісних (переважне гематологических) і незлоякісних хвороб. Протягом багатьох років прогениторные клітки отримували прямий аспирацией кісткового мозку при анестезії, звідси термін трансплантація кісткового мозку. Однак було досягнуто розуміння, що гемопоэтические стволовые клітки можна отримувати з периферичної крові, хоч і в невеликих кількостях, а також з пуповинной крові. Подальше емпіричне вивчення показало, що число гемопоэтических прогениторных кліток, циркулюючих в крові, може бути тимчасово збільшене після химеотерапии і/або введення одного або декількох цитокинов. Поліпшення клінічної практики мобілізації прогениторных кліток, збору і розмноження кліток виявилися так успішними, що в багатьох випадках стволовые клітки крові замістили кістковий мозок, як переважне джерело /19/.

Таким чином, в процесі мобілізації стволовых кліток беруть участь деякі білки хроматина, цитокины, хемокины і молекули адгезії.

5. Пролиферация стволовых кліток

Внесок стволовых кліток в ранні фази гемопоэтической трансплантації суперечивши, також як і питання про число стволовых кліток, необхідних для успішної тривалої трансплантації у людини. Існує велика кількість даних для мишей, але міра обгрунтованості їх перенесення на людину дискусійна. Інші варіюючі показники, що стосуються стволовых кліток, включають їх ефективність в хоуминге в кістковий мозок, їх попередня пролиферативная історія, що впливає на довжину теломеров і їх здатність посилювати активність теломеразы. Міра збільшення числа стволовых кліток in vivo після трансплантації або ex vivo після стимуляції цитокинами обговорюється і піднята питання про нестохастичні зовнішні впливи для зміни імовірності самообновления стволовых кліток /38/.

Гематопоэтические стволовые клітки (ГСК) утворять всі клітки крові і імунні клітки і використовуються в клінічних протоколах по трансплантації для лікування різноманітних захворювань. Здатність збільшувати число ГСК vivo або in vitro забезпечить нові можливості для лікування, але амплификации ГСК було важко досягнути. Розуміння механізмів самообновления ГСК зробило амплификацию ГСК важливою клінічною метою /53/.

Микроокружение кісткового мозку являє собою складну трьохмірну структуру, де гемопоэтические клітки пролиферируют, придбавають зрілість, мігрують в синусоидальное простір і виходять в циркуляцію регульованим образом. Стромальные клітки в микроокружении кісткового мозку забезпечують відповідне оточення для самообновления, пролиферации і дифференцировки гемопоэтических кліток. Всередині гемопоэтического микроокружения існує ембріональний желточный мішок, зародкова печінка або дорослий кістковий мозок. Микроваскулярный эндотелий не тільки діє, як сторож воріт, контролюючий траффик і хоуминг гемопоэтических прогенаторов, але також забезпечує клітинний контакт і секретирует цитокины, які дозволяють збереження стійкого стану гемопоэза. Останнім часом гомогенні шари эндотелиальных кліток кісткового мозку були ізольовані і культивувалися в умовах клітинної культури. Тривалі культуральні дослідження показали, що монослои эндотелиальных кліток кісткового мозку є унікальним типом эндотелия і можуть підтримувати тривалу пролиферацию гемопоэтических прогенаторных кліток, особливо мегакариоцитов і миелоидных прогенаторных кліток шляхом виробітку лінія - специфічних цитокинов, таких, як G-CSF, GM-CSF, M-CSF, Kit-лиганд, IL6, FLK-2 лиганд і ингибиторный чинник лейкемії. Прямі клітинні контакти між гемопотическими прогенаторными клітками і эндотелиальными клітками кісткового мозку через специфічні молекули адгезії, що включають бета1, бета2 интегрины і селектины грають критичну роль в траффике і можливо пролиферации гемопоэтических стволовых кліток. Дисфункція микрососудистых эндотелиальных кліток в гемопоэтическом микроокружении можуть приводити до розладів функції стволовых кліток і прогресуванні пластичних анемій, а також вносять внесок в порушення приживления трансплантанта при трансплантації кісткового мозку. Подальше вивчення ролі микроваскулярного эндотелия в регуляции хоуминга гематопоэтических кліток може збільшити наше знання об патофизиологии стволовых кліток і лейкемії /47/.

Интерлейкин - 3 є мультипотентным чинником зростання, продуцируемым активованими Т клітками, моноцитами/макрофагами і стромальными клітками. Людський ген IL-3 локалізується на хромосомі 5 біля сегмента 5q31. Рецептор високої аффинности для людського IL-3 складається з альфа і бета субъединиц. IL-3 ділить загальну бета субъединицу з гранулоцит - макрофаг колние-стимулюючим чинником (GM-CSF) і IL-5; ця субъединица картируется на хромосомі 22q13.1 Біологічні ефекти IL-3 вивчалися на людських і мишачих лініях гематопоэтических кліток і нормальних клітках людського кісткового мозку. Додавання IL-3 до культуральної середи індукує пролиферацию, дозрівання і можливо самообновление плюрипотентных гемопоэтических стволовых кліток і кліток миелоидной, эритроидной і мегакариотической ліній. Людський IL-3 був клонуваний в 1986 році, і з цього часу різні клінічні дослідження підтвердили in vivo потенціал рекомбинантного людського (rhIL-3). Первинні результати дослідження фази I/II IL-3 в дозі 5-10 микрограм/кг подкожно щодня протягом 5-10 днів у пацієнтів з рецидивом лимфом, малоклеточным раком легкого, раком грудей і раком яєчників показали, що постхимеотерапевтическое застосування IL-3 індукують більш швидку регенерацію гранулоцитов і тромбоцитов. Однак ці результати не були підтверджені для 111 стадії. Роль застосування тільки IL-3 в лікуванні миелопластического синдрому, апластической анемії і інших хвороб кісткового мозку була також що розчаровує. Однак попереднє вивчення IL-3 в комбінації з химеотерапевтическими агентами і иммуносупрессивной терапією продемонстрували подаючі надію результати у пацієнтів з миелопластическим синдромом і апластической анемією. Терапевтичний потенціал IL-3 визначається збільшенням виходу стволовых кліток з периферичної крові. Перші результати по комбинирорванию IL-3 з GM-CSF або пізніше - діючими чинниками зростання, такими, як гранулоцит - колониестимулирующий чинник показали збільшення виходу стволовых кліток периферичної крові. У останні роки доступність агонистов синтетичного рецептора IL-3 (IL-3R) і схожих химерических молекул з більшою активністю in vitro і меншими запальними побічними ефектами збільшило можливості використати і порівнювати ці молекули і rhIL-3 для запобігання індукованої химеотерапией миелосупрессии. Роль IL-3 і IL-3R агонистов в ex vivo експансії стволовых кліток вимагає подальшого вивчення. Представляється, що майбутнє застосування IL-3 в комбінації з іншими цитокинами є привабливим шляхом для запобігання пов'язаній з лікуванням смертності і захворюваності у онкологічних пацієнтів /34/.

Таким чином, пролиферация стволовых кліток є сложнорегулируемым процесом, в якому грають роль, як міжклітинні взаємодії, так і розчинні чинники (цитокины і інш.).

6. Хоуминг стволовых кліток

В біології стволовых кліток хоумингом називається поселення ствловых кліток в місці пошкодження (в широкому значенні слова) і поселення трансплантата гемопоэтических кліток в кістковий мозок (у вузькому значенні слова).

Зростання і дифференцировка гемопоэтических стволовых кліток є високо залежними від регуляторных молекул, продуцируемых стромальными клітками кісткового мозку. Дані, накопичені в останні роки, показали, що рецепторы адгезії на гемопоэтических клітках і їх лиганды на стромальных клітках і экстрацеллюлярном матриксе грають критичну роль в цих взаємодіях. Интегрины семейтсва бета 1, в основному VLA-4 і VLA-5, найбільш добре охарактеризовані і були идентифицирорваны, як що визначають місце прогениторных кліток в гемопоэтической ієрархії, визначуваній їх довготривалою здібністю до репопуляції in vitro і in vivo. Функціональні дослідження показали, що більшість прогениторных кліток ефективно связывются з эндотелиальными клітками кісткового мозку через бета 1 интегрин, і були описані лінія - і стадія дозрівання - специфічними відмінності. Існують дані про прямий контроль пізньої эритроидной дифференцировки VLA-4, але не ясно чи є критично важливою участь бета 1 интегринов в функціонуванні гемопоэтических стволовых кліток в більш незрілих стадіях. Багато які інші интегриновые і неинтегриновые рецепторы беруть участь в адгезивных взаємодіях і экспрессируются на гемопоэтических прогениторных клітках і жорстко регулюються протягом дифференцировки, але їх функція залишається суперечливої /12/.

У здорових дорослих гемопоэз відбувається в кістковому мозку, де знаходиться більшість гемопоэтических кліток - прогениторов (ГКП). У пацієнтів, що проходять курс хемо і/радіотерапія, гемопоэз серйозно порушений. Відновлення функції кісткового мозку може бути досягнуте трансплантацією кісткового мозку або трасплантацией стволовых кліток з периферичної крові. Успіх трансплантації стволовых кліток залежить від здатності внутрішньовенно введених стволовых кліток розміщуватися в кістковому мозку. Цей процес називається хоумингом. Однак, молекулярний механізм, керуючий цим процесом ще погано зрозумілий. Висунена гіпотеза, що хоуминг є багатоступінчастим процесом, що складаються з адгезії ГКП до эндотелиальным кліток синусоїд кісткового мозку, за якими слідує трансэндотелиальная міграція, що направляється хемоатрактантами, і закріплення у внесосудистых просторах кісткового мозку, де вже відбуваються пролиферация і дифференцировка. У цьому зв'язки важливі ролі хемокина що відбувається з стромы чинника 1 (SDF-1) і його рецептора CXCR-4, участь молекул адгезії в індукції полімеризації актина в ГКП. Визначення ролі хемокинов і молекул адгезії в міграції і приживлении трансплантанта стволовых кліток людини допоможе розкрити внутрішні механізми, які регулюють хоуминг стволовых кліток, і, зрештою, приведе до прогресу в трансплантації стволовых кліток /59/.

Всі зрілі клітки крові можуть бути отримані з ГСК. Як і всі інші гемопоэтические клітки, стволовые клітки мобільні, і ця здібність до мобільності дозволила трансплантації кісткового мозку стати рутинною клінічною процедурою. Успішна трансплантація вимагає, щоб гемопоэтические стволовые клітки поселилися в кістковому мозку, вийшли з периферичного кровообігу і були стабилизированы в регуляторных нішах у поза судинному просторі кісткового мозку. Цей процес хоуминга звернемо - гемопоэтические стволовые клітки можуть бути звільнені з кісткового мозку за рахунок молекулярних взаємодій, що також важливо в хоуминге після за трансплантації. Молекулярні події, регулюючі цей двонапрямний процес, починають встановлюватися, і з'явилося багато нових даних, які проливають світло на процеси в цих складних фізіологічних подіях /60/.

Хоуминг транспалантированных стволовых кліток в кістковий мозок реципієнта є критичним кроком в приживлении трасплантанта і ініціюванні реконструкції кісткового мозку. У цей час досягнуте тільки часткове розуміння клітинних і молекулярних механізмів, керуючих хоумингом. Існує тільки неповний список молекул адгезії, що беруть участь в напрямі траффика стволовых кліток в микроокружение кісткового мозку. Альтернативна гіпотеза, яка зв'язує хоуминг з організованим і оркестрованным каскадом подій або з випадковою міграцією цирулирующих кліток, знаходить достатнє експериментальне підтвердження. Також неопределенна доля осілих в кістковому мозку кліток невдовзі після трансплантації і швидкість, з якою вони починають пролиферировать в своєму новому микроокружении. Обмежене число досліджень в цьому напрямі і несумірність в їх експериментальному дизайні збільшує плутанину, навколишню ці критичні аспекти біології стволовых кліток. Однак ця область досліджень швидко розвивається і наближається отримання результатів, що проясняють багато які з цих питань /54/.

Селектины - це лектины клітинної поверхні, що беруть участь в опосредовании адгезії білих кліток крові до эндотелиальным кліток і тромбоцитам. Вони розпізнають фукозилированные, сиализированные і в деяких випадках сульфатированные лиганды, экспрессируемые на гликопротеинах, службовців як функціональні контр - рецепторы. Селектины регулюються на рівні траскрипции, через протеолитический процессинг, через клітинне сортування і через регульовану експресію гликозил - трансферераз, відповідальних за освіту функціональних лигандов. Селектины фізіологічно важливі при запаленні, хоуминге лимфоцитов, імунологічний відповідях і хоуминге стволовых кліток кісткового мозку. Вони грають роль при атеросклерозі, пошкодженні ішемії - реперфузии, запальній хворобі і метастатическом поширенні деяких пухлин /32/.

Недавнє відкриття того, що дорослі стволовые клітки здатні утворювати нові кровоносні судини і клітки паренхимы в тканинах, які вони колонізують, викликали величезний оптимізм і надію на те, що ці клітки забезпечать функціональне відновлення пошкодженого органу. Використання дорослих стволовых клетк ля регенеративної медицини ставить задачу отримання ці кліток в потрібному місці з мінімальною смертністю і максимальною ефективністю. У ідеалі тканевоспецифичная колонізація повинна бути досягнута шляхом внутрисосудистого введення стволовых кліток і використання нормальних фізіологічних процесів, керуючого клітинним траффиком. Критичним для успіху цього напряму є використання стволовых кліток, несучих відповідні мембранные молекули, які опосредуют хоуминг з судин в тканинної компартмент. Гемопоэтические клітки экспрессируют нову гликоформу CD44, відому, як Е-/L-selectin лиганд гемопоэтических кліток (HCELL). Ця молекула є найбільш сильним Е-селектін лигандом, экспрессируемом в будь-якій людській клітці /48/.

Таким чином, хоуминг стволовых кліток регулюється міжклітинними взаємодіями і розчинними чинниками. Особливу роль в хоуминге належить селектинам.

7. Маркери стволовых кліток

Стволовие клітки були ідентифіковані і охарактеризовані в різних тканинах. Обговорюються можливі загальні властивості стволовых кліток. Висловлене припущення, що незалежно від їх лінійного походження, стволовые клітки відповідають схожим образом на регуляторные сигнали самообновления і дифференцировки, і схоже на те, що контроль клітинного циклу, контроль ассиметрии/дифференцировки, механізми клітинного захисту і репарації ДНК і пов'язані апоптоз/старіння сигнальні шляхи мають більш високий рівень регуляции в стволовых клітках, можливо, за рахунок схожих механізмів. Запропонований набір генів кандидатів, специфічних для стволовых кліток /9/.

Таким чином, запропонований набір генів, характерних для всіх стволовых кліток (генные маркери стволовых кліток).

8. Хворобі стволовых кліток

Запропонована нова концепція класифікації хвороб стволовых кліток: (1) аплазия стволовых кліток (апластическая анемія); (2) пролиферативный синдром гемопоэтических стволовых кліток (лейкемія і миелодиспластический синдром); (3) пролиферативный синдром поликлональных гематопоэтических кліток (системні і органоспецифичные аутоиммунные захворювання). Рассатриваются наступні дві групи хвороб стволовых кліток: хвороби мезенхимальных кліток і органоспецифичные хвороби стволовых кліток. Пов'язані з віком хвороби, такі, як хвороба Альцгеймера, остеопороз і фиброз легких належать до першої, в той час, як карциносаркома в легких і аденокарцинорма ендокринних кліток в животі належить до другої. Запропонований новий метод трансплантації аллогенного кісткового мозку з використанням резистентных до химеризму, схильних до аутоиммунным захворювань MRL/lpr мишей. У цьому методі клітки кісткового мозку, вмісні невелику кількість Т кліток і мзенхимальных стволовых кліток іңецировались безпосереднє в порожнину кісткового мозку. MRL/lpr миші, ліковані іңециями стволовых кліток, жили більше за 2 років без симптомів аутоиммунного захворювання. Для приложимости цього методу до людей розроблена його модифікація для стволовых кліток кісткового мозку, отриманих від мавп. У цьому методі клітки отримували з довгих кісток з використанням перфузионного методу, і іңецировали їх пряме в порожнину кісткового мозку реципієнтів. Цей новий метод може стати могутньою стратегією лікування різних трудноизлечимых захворювань /24/.

Таким чином, в цей час визначені хвороби, які є хворобами стволовых кліток.

9. Моделі для вивчення людських стволовых кліток

Область вивчення мишачих моделей ксенотрансплантации дуже виросло в останні дві декади. Багато які важливі аспекти біології людських стволовых кліток можуть бути досліджені in vivo з використанням иммунодефицитных мишей, тому число різних ліній і моделей постійно збільшується /35/.

Таким чином, багато які питання біології стволовых кліток людини можуть бути досліджені на моделях на тваринах.

10. Імунологія стволовых кліток

Декілька досліджень показали, що терапія клітинної трансплатацией, що проводилася услід за інфарктом міокарда володіє певною ефективністю в сприяючому загоєнню міокарда і подальшим відновленням його функції Крупномасштабний продукція людських ембріональних стволовых кліток, що дають при дифференцировке кардиомиоциты може потенційно забезпечити рясний запас донорських кліток для миокардиальной трансплантації. Існують, однак, імунологічний бар'єри для їх використання в клінічній терапії у людини. Новий підхід складається у використанні отриманих з людських ембріональних кліток кардиомиоцитов для репрограммирования аутологичных дорослих стволовых кліток для экспрессирования кардиомиогенной функції замість того, щоб прямо використати їх для трансплантації. Це може бути досягнуте за допомогою декількох нових технологій. Цитопласты з видаленим ядром, отримані з кардиомиоцитов, в свою чергу отримані з ембріональних стволовых кліток, можуть бути внесені в аутологичные дорослі стволовые клітки для отримання цитоплазматических гібридів. Дорослі стволовые клітки можуть також бути тимчасово пермеализированы і піддані дії цитоплазматичесих екстрактів, отриманих з цих кардиомиоцитов. Або альтернативно, интактные або энуклеированные цитопласты з кардиомиоитов, отриманих з людських ембріональних стволовыф кліток можуть бути культивуються спільно з дорослими стволовыми клітками in vitro для забезпечення клітинних контактів і електричних з'єднань, які можуть сприяти деякої трансдифференцировке /23/.

Ізольовані з ранньої бластоцисты ембріональні стволовые клітки захоплюють короткий момент плюрипотентности в ембріонові, що розвивається, про що свідчить їх дифференцировка у багато які типи соматичних кліток in vitro. Хоч ці властивості допомагають задовольнити попит на "запасні частини" для заміщення хворих або зношених тканин, їх використання в так званій терапії клітинної заміни ставить декілька проблем, не останньою з яких є їх подальше відторгнення. Ембріональні стволовые клітки можуть породжувати клітинні типи, необхідні для лікування хвороби, в той же час вони є джерелом гемопоэтических стволовых кліток або термінально диференційованих дендритных кліток, які можуть сприяти індукції трансплантационной толерантності до заміняючих тканин /17/.

Трансплантація стволовых кліток при аутоиммунной хворобі отягощена відсутністю певних клінічних даних, здатних підтвердити її користь. Цей недолік посилюється по мірі того, як зростає стимул ввести і оцінити цінність додаткових технологій, направлених на збільшення безпеки і ефективності процедури. Розвиток ефективного суррогатного аналізу для прогнозу виходу шляхом вимірювання аутоиммунных клонов, що відродилися або шляхом застосування заснованих на геномике або протеомике технологій для визначення ранніх рецидивів хвороби може мати цінність для визначення переваг цих модифікацій без необхідності провести полномасштабные, тривалі, рандомизированные дослідження. Введення більш безпечних аллогенных трансплантационных технологій може збільшити ефективність процедури, в той час, як робота над пластичністю стволовых кліток кісткового мозку і/ або інтеграції передбачає, що трансплантація стволовых кліток може служити не тільки для зупинки аутоиммунного процесу, але також постачати клітки, здатні загоювати або регенерувати хворі органи. Введення терапевтичних трансгенов в трансплантируемые клітки може збільшити ефективність трансплантації стволовых кліток, хоч регуляторные складності випробувань генной терапії, можливо, загальмують цей процес. Всі ці інновації забезпечать великі зміни в практиці і цілях трансплантації стволовых кліток для лікування аутоиммунных захворювань в наступному десятиріччі /7/.

Lewis X антиген (Le (X)) є маркером стволовых ембріональних кліток, ембріональних кліток карциномы, мультипотентных кліток раннього ембріона у мишей. Le (X) розташований на розгалужених, високої молекулярної ваги поли-N-ацетиллактозаминах (эмбриогликанах). У той час, як эмбриогликан присутній в людських ембріональних клітках карциномы, він не экспрессируется в людських ембріональних стволовых клітках або клітках внутрішньої маси. Замість цього ці клітки экспрессируют SSEA-3 і SSEA-4, обидва з яких знаходяться на гликолипидах. Le (X) є маркером початкових зародкових кліток або мультипотентных стволовых кліток, отриманих з початкових зародкових кліток у миші і людини. У інших видів хребетних Le (X) широке экспрессируется в ранніх ембріональних клітках і початкових зародкових клітках, але спосіб експресії не є повністю однаковим серед різних видів. Le (X) экспрессируется в невральных стволовых клітках у людини і мишей. Гемопоэтические стволовые клітки не экспрессируют ці вуглеводні маркери. Маркером цих кліток є CD34, пов'язаний з мембраною сиаломуцин. Інший сиаломуцин, CD164 (MGC-24v), экспрессируется гемопоэтическими прогениторными клітками. Як функція для Le (X) в стволовых клітках запропоновано сприяючий дії интегрина, що засновано на аналізі гликопротеинов маркера, експериментів по трансфекции сДНК і ингибиторных ефектах анти - Le (X) антитіл. Найбільш ймовірно, що Le (X) антиген, також як поли-N-ацетиллактозамины бере участь у взаємодіях на тій же самій мембрані. З іншого боку Про-пов'язані олигосахариды CD34 і CD164, ймовірно, беруть участь в регуляции клітинної адгезії і пролиферации через міжклітинне пізнавання /40/.

Таким чином, імунологія стволовых кліток є важливим розділом біології стволовых кліток. Особливий інтерес тут викликають імунологічний реакції, що викликаються введенням аллогенного трансплантанта стволовых кліток, і визначення антигенних маркерів різних типів стволовых кліток.

11. Генетика стволовых кліток 11.1.Ремоделирование хроматина

Біологія стволовых кліток було останнім часом якісно змінилася. Диференціація стволовых кліток (гемопоэтических і негемопоэтических) розглядалася иерархичной за природою, але останні дані примушують передбачити, що не існує ієрархії клетка-прогенитор/стволовая клітка, але швидше оборотний континуум. Фенотип стволовых кліток (гемопоэтический і негемопоэтический), загальна здатність до дифференцировке (гемопоэтической і негемопоэтической), експресія генів, так само, як інші функціональні характеристики (хоуминг, експресія рецепторов і молекул адгезії) варіюють протягом клітинного циклу вельми широко. Це представляється залежним від змін в хроматине і экспресии генів по мірі проходження клітинного циклу. Опубліковані дані по ДНК метилированию, ацетилированию гистонов і також і РНК, головних регуляторів активності генів, поєднуються дуже добре і дають пояснення цих головних подій біології стволовых кліток. Ці риси стволовых кліток, згадані вище, досить важко зрозуміти з точки зору класичної ієрархічної біології, але вони стають зрозумілими, коли проводиться кореляція з лежачими в їх основі эпигенетическими змінами. Відбувається вступ в нову еру біології стволовых кліток - еру "хроматиномики" /11/.

Таким чином, основні події в біології стволовых кліток пов'язані із змінами в хроматине. Виникла нова наука - хроматиномика.11.2 Самообновленіє стволовых кліток

Гематопоетічесиє стволовые кліті самообновляются протягом всього життя, але немає точного розуміння молекулярних механізмів цього процесу і його регуляции. На основі досліджень об оверэкспрессии і нокауту, були описані гени, що впливають на самообновление стволовых кліток, включаючи транскрипционные чинники, регулятори клітинного циклу і гени, що впливають на структуру хромосом. Представлена модель, в якій ці окремі класи молекулярних регуляторів інтегровані. Вона сфокусирована на ролі G1/S послідовності в розвитку перемикання у напрямі самовозобновления стволовых кліток проти дифференцировки. Експериментальне вивчення цієї моделі і інших родинних гіпотез може повісті до більш повного опису самовозобновления гемопоэтических кліток і його регуляции, як в нормальних фізіологічних процесах, так і при прикладних терапіях /56/.

Здібність до підтримки і самовосстановлению - генерації дочірніх кліток, що мають такі ж регенеративні властивості, як і батьківські клітки - є визначальною межею гемопоэтических стволовых кліток (ГСК). Існує переконливі доказу того, що самообновление знаходиться під зовнішнім біологічним контролем in vivo. Різноманітні цитокины, морфогенетические лиганды і асоційовані сигнальні компоненти впливають на самообновление в культурі і in vivo. Специфічні транскрипционные чинники діють, як сильні зовнішні агонисты самообновления ГСК in vitro і in vivo, коли на них діють або трансдуцированные ДНК, або введені ззовні білки. Ці відкриття заглиблюють знання механізмів і придатні для розширення досягнень клінічно корисних рівнів ГСК /49/.

Всі зрілі клітки крові відбуваються з невеликої популяції самообновлящихся плюрипотентных гемопоэтических стволовых кліток. Здатність до самообновлению характеризує всі стволовые клітки, як нормальні, так і неопластические. Цікаво, що згідно з новітніми дослідженнями самообновления важливо для підтримки існування опухолевых кліток, що передбачає значення цього процесу для терапії. На жаль, молекулярні основи самообновления у кліток хребетних поки ще слабо визначені /31/.

Таким чином, існують гени, що впливають на самообновление стволовых кліток, включаючи транскрипционные чинники, регулятори клітинного циклу і гени, що впливають на структуру хромосом. Різноманітні цитокины, морфогенетические лиганды і асоційовані сигнальні компоненти впливають на самообновление в культурі і in vivo11.3 Діфференцировка стволовых кліток

Відносний склад основ ДНК регуляторных послідовностей недетермінований полипотентных родоначальных кліток може мати значення для частоти транскрипції цих генів при клітинної дифференцировке. Послідовності цих регуляторных областей генів клітинної детерминации, які збагачені А-Т, створюють потенціал для транскрипції через їх більш низько температури плавлення і схильності до скріплення. Одна або декілька груп високої мобільності хроматиновых білків переважно зв'язуються з багатими АТ регуляторными послідовностями, що приводить до збільшення рівня транскрипції. Нефосфорилированные гистоны, реагуючі з тими ж регуляторными сайтами, можуть збільшувати частоту транскрипції. Рівень клітинного зростання, тобто сумарний білковий синтез клітки позитивно коррелирует з синтезом білків хроматина високої мобільності. Синтез гистонов H1 пов'язаний з реплікацією ДНК. Несбалнсированный зростання змінює кількість білків високої мобільності і H1 гистонов, таким чином, змінюючи рівень транскрипції. Чим більше збагачення АТ послідовностями регуляторных областей генів клітинної детерминации, тим в більшій мірі АТ - збагачені регуляторные послідовності відповідальні за ранню експресію генів клітинної детерминации протягом ембріонального розвитку. Переважне скріплення H1 гистонов з більше за АТ - збагаченими регуляторными послідовностями обмежує їх транскрипцію в порівнянні з генами клітинної детерминации /20/.

Представлена контрольована комп'ютером цейтраферная система для зображення гемопоэтических кліток, що культивуються, мічених для експресії різних флуоресціюючий білків. По-перше, описані експерименти по оптимізації визуализации трьох варіантів зелених флуоресціюючий білків (ціан-, зелений і жовтий вдосконалений флуоресцентний білок) і червоний флуоресцентний білок (DsRed) за допомогою стандартної з широкою областю реєстрації флуоресцентної мікроскопії. По-друге, описані процедури для кращого розпізнавання комбінацій кліток, экспрессирующих ці білки, з використанням семи коммерчески доступних комплектів фільтрів, засновані на відносних інтенсивностях флуоресценції індивідуальних флуоресцентних білків. Дані рекомендації про те, які з цих фільтрів вибирати при роботі зі специфічними флуоресцентними білками /55/.

Існують великі генетично детермінований кількісні варіації в числі і функції гемопоэтических стволовых кліток в инбредных лініях мишей. Більш того старіння гемопоэтических кліток генетично детермінований. Генная ідентифікація в характерних локусах (місцеположеннях), тих, що беруть участь в регуляции і старінні гематопоэтических стволовых кліток забезпечить нові инсайты в регуляторные механізми, які мають значення in vivo і можуть бути клінічно важливі. Описані стратегії для картирования і ідентифікації генів характерних локусов, які беруть участь в регуляцию гематопоэтических стволовых кліток /52/.

Відновлення тканин - це процес, коли безліч пошкоджених типів кліток заміняється для відновлення гистоархетоктоники і функції тканини. Декілька теорій було запропоновано для пояснення феномена тканинного відновлення у амфібій і тварин, що відносяться до вищих класів. Ці теорії включають диференціацію пошкоджених тканин, трасдифференцировку вхідних в клон кліток - попередниці і активацію резервних кліток-попередниць. Дослідження Young et al. і інших показали, що компартменты з'єднувальної тканини у весь час постнатального розвитку містять резервні клітки - попередниці. Послідовне одноклітинне клонування, що повторюється і дослідження по сортуванню кліток виявили, що ці резервні клітки - попередниці складаються з множинних популяцій кліток, що включають тканинно-специфічні клітки - попередниці, зародковий шар потомства стволовых кліток і плюрипотентные стволовые клітки. Тканинно-специфічні клітки - попередниці демонструють різні здібності до дифференцировке, від унипотентности (утворюючи один клітинний тип) до полипотентности (утворюючи множинні клітинні типи). Однак, всі клітки - попередниці демонструють кінцеву тривалість життя від 50 до 70 подвоєнь популяції перед тими, що програмуються старінням і смертю. Лінія зародкового шара стволовых кліток може утворювати більш широку різноманітність клітинних типів, чим клітки - попередниці. Індивідуальна стволовая клітка зародкової лінії може утворювати все відповідні клітки лінії зародкового шара (тобто эктодерму, мезодерму або эндодерму). Плюрипотентные стволовые клітки можуть давати більшу різноманітність клітинних типів, чим єдина стволовая клітка зародкової лінії. Єдина плюрипотентная стволовая клітка може утворювати клітки, належні всім трьом лініям зародкових шарів. Як стволовые клітки лінії зародкового шара, так і плюрипотентные стволовые клітки демонструють підвищені здібності до самообновлению, далеко перевершуючі тривалість життя кліток - попередниці (50-70 подвоєнь популяції) Автори передбачають, що активація тканевоспецифичных кліток, що покояться - попередниць, стволовых кліток лінії зародкового шара і/або плюрипотентных стволовых кліток може послужити потенційним поясненням, спільно з дедифференцировкой і трансдифференцировкой процесу відновлення тканин. Сьогодні досліджуються декілька модельних систем для визначення можливостей використання дорослих резервних кліток, що покояться - попередниць для тканинної інженерії /62/.

Таким чином, рівень клітинного зростання, тобто сумарний білковий синтез клітки позитивно коррелирует з синтезом білків хроматина високої мобільності. Синтез гистонов H1 пов'язаний з реплікацією ДНК. Декілька теорій було запропоновано для пояснення феномена тканинного відновлення у амфібій і тварин, що відносяться до вищих класів. Ці теорії включають диференціацію пошкоджених тканин, трасдифференцировку вхідних в клон кліток - попередниці і активацію резервних клеток Фармакогеноміка

Терапевтичне застосування стволовых кліток представляє новий підхід до лікування декількох генетичних і дегенеративних хвороб. Виникнення фармакогенетики обіцяє оптимальний індивідуалізований лікувальний режим для широкої різноманітності медичних умов. Це створює нову нішу в терапевтичному медичному дослідженні, фармакогеномику. Розвиток цього напряму вимагає застосування існуючих технологій геномики, протеомики і биоинформатики до розв'язання різних проблем, пов'язаного з терапевтичними застосуваннями стволовых кліток. /2/.

Таким чином, на базі фармагенетики створений новий напрям - фармагеномика.

11.5 Ассимітрічноє ділення стволовых кліток

Стволовие клітки набули особливо великого значення протягом останніх років, оскільки вони представляють можливі інструменти для відновлення пошкоджених органів. Ці клітки знайдені не тільки в основних регенеруючих тканинах, таких, як епітелій і кров, але також в статичних тканинах, таких, як нервова система і печінка, де вони грають центральну роль в тканинному зростанні і збереженні. Механізм, за допомогою якого стволовые клітки підтримують популяції високо диференційованих короткоживущих кліток, як здається, включає критичний баланс між альтернативними шляхами (долями): дочірні клітки або зберігають ідентичність стволовых кліток, або ініціюють диференціацію. Недавні дослідження на нижчих організмах виявили регуляторный механізм ассиметричных клітинних делений стволовых кліток. У цих моделях оточення, ймовірно, забезпечує ключові інструктивні сигнали для вибору долі кліток. Наше розуміння зараз розповсюджується на внутрішні механізми клітинної полярності, яка впливає на ассиметричные ділення стволовых кліток /18/.

Таким чином, доля стволовых кліток, тобто збереження ними ідентичності стволовых кліток або ініціація дифференцировки вирішується в ході ассиметричного клітинного ділення у нижчих организмов.11.6 Генная терапія і стволовые клітки

Мезенхимальние стволовые клітки (МСК) є клоногенными, негемопоэтическими стволовыми клітками, присутніми в кістковому мозку, і вони здатні диференціюватися у множинні мезодерального типу клітинні лінії, наприклад, остеобласты, хондроциты, эндотелиальные клітки і також немезодермального типу лінії, наприклад, нейроноподобные клітки. Декілька методів зараз доступно для ізоляції МСК, засновані на їх фізичних і фізико-хімічних характеристиках, наприклад, зчепленню з пластмасами або іншими позаклітинними матриксными компонентами. Через легкість їх ізоляції і їх великий потенціал дифференцировки, МСК знаходилися серед перших стволовых кліток, що використовувалися в клініці. Декілька досліджень продемонстрували можливе використання МСК в систематичній трансплантації для системних хвороб, локальній трансплантації для локальних тканинних дефектів, і як переносчик генів в протоколах генной терапії або для генерації транплантабельных тканин і органів в протоколах тканинного інжинірингу. Перед тим, як широко використати їх в терапії, повинні бути створені методи, що дозволяють генерувати велике число кліток, що не впливають на їх потенціал дифференцировки, так само, як технології, що дозволяють долати імунологічний відторгнення (у разі аллогенных трансплантантов) /26/.

Останні дослідження показали, що тривалість життя мезенхимальных стволовых кліток span може бути збільшена шляхом збільшення рівнів експресії теломеразы в клітках, і тим дозволяючи культурі накопичити більше число кліток, необхідних для терапії. Додатково, було показано, що, можливо, культивувати клітки в ксено - оточенні без впливу на їх зростання і потенціал дифференцировки. На закінчення, мезенхимальные стволовые клітки здаються гипоиммуногенными, і тому аллогенный трансплантант з мезенхимальных стволовых кліток можливий /27/.

У останні дві декади здатність перенести гени в ГСК забезпечила нові инсайты в поведінку індивідуальних стволовых кліток і послужила основою нових підходів до лікування різних спадкових або придбаних захворювань. У цей час перенесення в ГСК було досягнуте в основному з допомогою модифікованих ретровирусов. У той час як засновані на ретровирусах вектори можуть ефективно трансдуцировать мишачі ГСК, екстраполяція цих методів до великим ссавцем і людині показала в клінічних випробуваннях, що вони ведуть до дуже невеликого числа маркірованих генами приживленных кліток. Додатково, оцінки in vitro за допомогою прогениторных кліток були знайдені що володіють низькою предсказательной силою по відношенню до виходу перенесення генів в стволовые клітки. Увага швидко перемістилася до розвитку перевершуючих і більш інформативних преклинических аналізів в дослідженні перенесення генів в людські стволовые клітки. Ксеногенные трансплантационные моделі і системи трансплантації у великих ссавців виявилися безцінні. Розвиток кращих методів для оцінки протоколів людської генной терапії і кращого розуміння стволовых кліток і векторної біології знайшов свою кульмінацію в останньому десятиріччі у множинних стратегіях для поліпшення ефективності перенесення генів ГСК. Поліпшені вектори перенесення генів, оптимізація комбінації цитокинов і включення рекомбинантных фрагментів фибронектина протягом трансдуции є прикладами нових успішних додатків до ранніх протоколів перенесення, які внесли внесок в перший безперечні клінічні вигоди від генетичного маніпулювання з ГСК /30/.

Таким чином, введення нових генів в стволовые клітки (генная терапія) розкриває нові можливості для регенеративної медицини.


Способи утилізації сміття на суднах
Федерального агентства з рибальства ДЕРЖАВНА освітня установа МУРМАНСЬКИЙ державний технічний університет Судномеханічний факультет Кафедра екології та захисту навколишнього середовища Реферат з екології Способи утилізації сміття на суднах Виконав: курсант групи Е-281 (1) Голубєв Юрій Анатолійович

Біологія
Біологія - наука про живу природу. Її назва походить від грецьких слів «біос» - життя і «логос» - наука. Ще в глибоку давнину людина знала, які рослини можна вживати в їжу, а які - отруйні, які тварини небезпечні, а яких можна зробити домашніми. Він же зауважив, що якщо неправильно збирати

Українська математична термінологія: історія та сучасний стан
Українська математична термінологія: історія та сучасний стан 1861 рік. В Російській імперії реформа. Україну охоплює широкий просвітянсько-культурний рух. Організовуються народні школи. Для їхніх потреб засновується у Петербурзі

Інфраструктура сучасного ринку
ІНФРАСТРУКТУРА СУЧАСНОГО РИНКУ] Щорічно 25% росіян здійснюють інтернет-купівлі. У 2008 році об'єм ринку інтернету-торгівлі становив 6 млрд доларів, але вже до 2010 року цей показник збільшиться майже вдвоє. Частіше за все купують книги, програмне забезпечення і електроніку. Зміст Поняття ринку

Аналіз господарської діяльності. Розрахунок ділової активності організації
ЗМІСТ Введення 1 Економічні ресурси як фактори росту економічного потенціалу підприємства та ділової активності 1.1 Загальне поняття про основний капітал та його роль у виробництві 1.2 Оборотні кошти організації 1.3 Завдання і значення аналізу використання основних та обігових коштів 2 Аналіз

Бобові рослини
У всіх бобових рослин плід біб. Його часто називають стручком, що неправильно. Боб складається з двох стулок, між якими лежать насіння. У одних рослин боби маленькі - 1-2 мм, у інших - більш 1 м. Люди вживали в їжу бобові рослини з дуже давніх часів. При розкопках древніх поселень вчені-археологи

Медицина в символах і емблемах
Державна освітня установа Реферат Тема: Медицина в символах і емблемах 2010 Зміст: Походження медичних символів Історія Червоного Хреста і Червоного Півмісяця Про походження символа «Сніжинка» Про старі медичні символи Висновок Список літератури Походження медичних символів Історія розвитку

© 2014-2022  8ref.com - українські реферати