Стовбурові клітини. Чи можна з них вирощувати тканини і органи людського організму?
Перш ніж приступити до обговорення теми статті, хочу зробити невеликий екскурс: що являє собою організм людини. Це допоможе зрозуміти, як важлива робота будь-якої ланки в складній системі людського організму, що може статися при збої і як сучасна медицина намагається вирішити проблеми, якщо який-небудь орган виходить з ладу.
Організм людини як біологічна система
Людський організм - це складна біологічна система, що має особливу структуру і наділена специфічними функціями. Всередині цієї системи розрізняють кілька рівнів організації. Вища інтеграція - це організменний рівень. Далі по низхідній ідуть системний, органний, тканинної, клітинної та молекулярної рівні організації. Від злагодженої роботи всіх рівнів системи залежить злагоджена робота всього організму людини.
Якщо якийсь орган або система органів працює неправильно, то порушення стосуються і більше нижчих рівнів організації, таких як тканини і клітини.
Молекулярний рівень - Це перший цеглинка. Як випливає з назви, весь організм людини, як і всього живого, складається з незліченної безлічі молекул.
Клітинний рівень можна собі уявити як різноманітний компонентний склад молекул, що утворюють різні клітини.
Клітини, об'єднані в різні по морфології і функціонуванню тканини, утворюють тканинної рівень.
До складу органів людини входять різноманітні тканини. Вони забезпечують нормальне функціонування будь-якого органу. Це - органний рівень організації.
Наступний рівень організації - системний. Певні анатомічно об'єднані органи виконують більш складну функцію. Наприклад, травна система, що складається з різних органів, забезпечує переварювання надходить в організм їжі, всмоктування продуктів травлення і виведення невикористаних залишків.
І вищий рівень організації - організменний рівень. Всі системи і підсистеми організму працюють, як добре налаштований музичний інструмент. Злагоджена робота всіх рівнів досягається завдяки механізму саморегуляції, тобто підтримки на певному рівні різних біологічних показників. При найменшому дисбалансі в роботі якого-небудь рівня організм людини починає працювати з перебоями.
Що таке стовбурові клітини?
Термін «стовбурові клітини» був введений в науку російським гістологом А. Максимовим у 1908 році. Стовбурові клітини (СК) - Це неспеціалізовані клітини. Їх ще розглядають як незрілі клітини. Вони є практично у всіх багатоклітинних, включаючи людину. Шляхом ділення клітини себе відтворюють. Вони здатні перетворюватися в спеціалізовані клітини, тобто з них можуть утворюватися різні тканини і органи.
Найбільша кількість СК у немовлят і дітей, в юності кількість стовбурових клітин в організмі зменшується в 10 разів, а до зрілого віку - в 50 разів! Значне зменшення числа СК в ході старіння, а також важких захворювань зменшує можливості організму до самовідновлення.
Стовбурові клітини і майбутнє медицини
Вчені-медики давно звернули увагу на пластичність СК і теоретичну можливість вирощувати з них різні тканини і органи людського організму. Роботи з вивчення властивостей СК почалися в другій половині минулого століття. Як завжди, перші дослідження проводилися на лабораторних тваринах. До початку нашого століття почалися спроби використовувати СК для вирощування тканин і органів людини. Хочу розповісти про найцікавіші результати, отримані в цьому напрямку досліджень.
Японським вченим у 2004 р вдалося виростити в лабораторних умовах капілярні кровоносні судини з СК.
У наступному році американські дослідники з університету штату Флорида виростили з СК клітини головного мозку. Вчені заявили, що такі клітини здатні вживлятися в головний мозок і їх можна використовувати при лікуванні таких захворювань, як хвороби Паркінсона і Альцгеймера.
У 2006 р швейцарські вчені з університету Цюріха виростили в своїй лабораторії клапани серця людини. Для цього експерименту використовувалися СК з навколоплідної рідини. Доктор С. Хёрстрап вважає, що ця методика може бути використана для вирощування серцевих клапанів для ще не народженої дитини, у якого виявлені дефекти серця. Після народження немовляті можна пересадити нові клапани, вирощені зі стовбурових клітин навколоплідної рідини.
У тому ж році американські медики виростили в лабораторних умовах цілий орган - сечовий міхур. СК були взяті у людини, для якого вирощувався цей орган. Доктор Е. Атала, директор інституту регенеративної медицини, розповів, що клітини і спеціальні речовини поміщаються в особливу форму, яка залишається в інкубаторі протягом декількох тижнів. Після цього готовий орган пересідає пацієнтові. Такі операції робляться зараз у звичайному режимі.
У 2007-му на міжнародному медичному симпозіумі в Йокагама були представлено доповідь японських фахівців з університету Токіо про дивовижний науковому експерименті. З єдиною стовбурової клітини, взятої з рогівки і вміщеній в живильне середовище, вдалося виростити нову рогівку. Вчені мали намір приступити до клінічних досліджень і надалі застосовувати цю технологію при лікуванні очей.
Японцям належить пальма першості в вирощуванні зуба з єдиної клітини. СК пересадили на колагеновий каркас і почали експеримент. Після вирощування зуб виглядав як природний і мав усі складові, включаючи дентин, судини, емаль і т.д. Зуб був трансплантували лабораторної миші, прижився і функціонував нормально. Японські вчені бачать великі перспективи застосування цього методу у вирощуванні зуба з однієї СК з подальшою пересадкою його господареві клітини.
Японським медикам з університету Кіото вдалося отримати з СК тканини нирок, наднирників і фрагмент ниркового канальця.
Щорічно у всьому світі мільйони людей помирають від захворювань серця, головного мозку, нирок, печінки, м'язової дистрофії і т.д. У їх лікуванні можуть допомогти стовбурові клітини. Однак існує один момент, який може загальмувати застосування стовбурових клітин в медичній практиці - це відсутність міжнародної законодавчої бази: звідки можна брати матеріал, скільки його можна зберігати, як повинні взаємодіяти пацієнт і його доктор при використанні СК.
Ймовірно, проведення медичних експериментів і розробка такого закону повинні йти паралельно.
