Stamcellen (SC's) zijn een populatie van cellen die de oorspronkelijke voorlopers zijn van alle andere. In een gevormd organisme kunnen ze differentiëren tot alle cellen van elk orgaan, in een embryo kunnen ze elk van zijn cellen vormen.
Hun doel van nature is de regeneratie van weefsels en organen van het lichaam aanvankelijk vanaf de geboorte met verschillende verwondingen. Ze vervangen eenvoudig beschadigde cellen, vernieuwen en beschermen ze. Simpel gezegd, dit zijn reserveonderdelen voor het lichaam.
Hoe ze vormen
Een groot aantal van alle cellen van een volwassen organisme begint ooit met de fusie van de mannelijke en vrouwelijke voortplantingscellen tijdens de bevruchting van het ei. Deze fusie wordt een zygote genoemd. Alle daaropvolgende miljarden cellen ontstaan tijdens de ontwikkeling ervan. De zygote bevat het volledige genoom van de toekomstige persoon en zijn ontwikkelingsschema in de toekomst.
Als het verschijnt, begint de zygote zich actief te delen. Ten eerste verschijnen er cellen van een speciaal soort in: ze zijn alleen in staat om genetischeinformatie naar volgende generaties nieuwe cellen. Deze populaties zijn de beroemde embryonale stamcellen waarover zoveel opwinding bestaat.
In de foetus bevinden ESC's, of liever hun genoom, zich nog steeds op het nulpunt. Maar nadat het specialisatiemechanisme is ingeschakeld, kunnen ze worden omgezet in elke gewenste cel. Embryonale stamcellen worden in een vroeg stadium van het zich ontwikkelende embryo, nu de blastocyst genoemd, op de 4-5e dag van het leven van de zygote verkregen uit de binnenste celmassa.
Naarmate het embryo zich ontwikkelt, komen de specialisatiemechanismen, de zogenaamde embryonale inductoren, in het spel. Ze bevatten zelf de genen die op dit moment nodig zijn, waaruit verschillende families van SC's voortkomen en het begin van toekomstige organen wordt geschetst. Mitose gaat door, de afstammelingen van deze cellen zijn al gespecialiseerd, wat comitatie wordt genoemd.
Tegelijk zijn embryonale stamcellen in staat om te transformeren (transfereren) naar elke kiemlaag: ecto-, meso- en endoderm. Hiervan ontwikkelen zich vervolgens de organen van de foetus. Deze eigenschap van differentiatie wordt pluripotentie genoemd en is het belangrijkste verschil tussen ESC's.
SC-classificatie
Ze zijn verdeeld in 2 grote groepen - embryonaal en somatisch, verkregen uit een volwassen organisme. De vraag hoe embryonale stamcellen worden verkregen en gebruikt, is goed begrepen.
3 SC-bronnen geselecteerd:
- Eigen stamcellen, of autoloog; meestal bevinden ze zich in het beenmerg, maar kunnenworden verkregen uit huid, vetweefsel, weefsels van sommige organen, enz.
- SC uit de placenta, verkregen tijdens de bevalling uit navelstrengbloed.
- Foetale SC's verkregen uit weefsels na abortus. Daarom worden ook donor (allogene) en eigen (autologe) SC's onderscheiden. Ongeacht hun oorsprong hebben ze speciale eigenschappen die nog steeds door wetenschappers worden onderzocht. Ze kunnen bijvoorbeeld levensvatbaar blijven en al hun eigenschappen tientallen jaren behouden als ze op de juiste manier worden bewaard. Dit is belangrijk bij het verzamelen van SC uit de placenta bij de geboorte, wat in de toekomst als een vorm van ziektekostenverzekering en bescherming voor de pasgeborene kan worden beschouwd. Ze kunnen door deze persoon worden gebruikt wanneer zich een ernstige ziekte voordoet. In Japan is er bijvoorbeeld een heel overheidsprogramma dat ervoor zorgt dat 100% van de bevolking IPS-celbanken heeft.
Voorbeelden van het gebruik van SC in de geneeskunde
Stappen van embryonale transplantatie:
- 1970 - De eerste autologe SC-transplantaties worden uitgevoerd. Er zijn aanwijzingen dat in het voormalige CCCP meerdere keren per jaar "jeugdvaccinaties" werden gegeven aan ouder wordende leden van het CPSU-politbureau.
- 1988 - SC's werden getransplanteerd in een jongen met leukemie die nog steeds leeft.
- 1992 - Professor David Harris richt SK bank op, waar zijn eerste kind de eerste klant werd. Zijn SC werd eerst bevroren.
- 1996-2004 – 392 transplantaties van eigen SC's uit het beenmerg werden uitgevoerd.
- 1997 - Donor-SC's werden getransplanteerd van de placenta naar een Russische kankerpatiënt.
- 1998 - SC's werden getransplanteerd in een meisje met neuroblastoom (hersentumor) - het resultaat is positief. Wetenschappers hebben ook geleerd hoe ze SC in vitro kunnen kweken.
- 2000 - 1200 uitzendingen.
- 2001 – het vermogen van volwassen menselijke beenmerg-SC's om te transformeren in cardio- en myocyten werd onthuld.
- 2003 – er zijn gegevens verkregen over de bewaring van alle SC-bio-eigenschappen in vloeibare stikstof gedurende 15 jaar.
- 2004 – Wereldbanken van SK-collecties hebben al 400.000 monsters.
ESC basiseigenschappen
Voorbeelden van embryonale stamcellen kunnen worden beschouwd als alle cellen van de primaire lagen in het embryo: dit zijn myocyten, bloedcellen, zenuwen, enz. Menselijke ESC's waren de eerste die in 1998 werden geïsoleerd door Amerikaanse wetenschappers James Thompson en Jan Beckers. En in 1999 erkende het beroemdste wetenschappelijke tijdschrift Science deze ontdekking als de derde belangrijkste na de ontdekking van de dubbele helix van DNA en de decodering van het menselijk genoom.
ESC's hebben het vermogen om zichzelf voortdurend te vernieuwen, zelfs als er geen prikkel is om te differentiëren. Dat wil zeggen, ze zijn erg plastisch en hun ontwikkelingspotentieel is niet beperkt. Dit maakt ze zo populair in de regeneratieve geneeskunde.
De zogenaamde groeifactoren kunnen als stimulans dienen voor hun ontwikkeling tot andere celtypes, ze zijn voor alle cellen verschillend.
Tegenwoordig zijn embryonale stamcellen door de officiële geneeskunde verboden voor gebruik als behandeling.
Wat wordt er vandaag gebruikt
Voor de behandeling worden vaker alleen eigen SC's uit de weefsels van een volwassen organisme gebruiktDit zijn allemaal rode beenmergcellen. De lijst met ziekten omvat ziekten van het bloed (leukemie), het immuunsysteem, in de toekomst - oncologische pathologieën, de ziekte van Parkinson, type 1 diabetes, multiple sclerose, myocardinfarct, beroertes, ziekten van het ruggenmerg, blindheid.
Het grootste probleem is en blijft altijd de compatibiliteit van SC's met lichaamscellen wanneer ze erin worden geïntroduceerd, d.w.z. histocompatibiliteit. Bij gebruik van native SC is dit probleem veel gemakkelijker op te lossen.
Daarom, op de vraag welke stamcellen de voorkeur hebben om te gebruiken - embryonaal of stamweefsel, is het antwoord ondubbelzinnig: alleen weefsel. Elk orgaan heeft speciale nissen in weefsels waar SC's worden opgeslagen en naar behoefte worden geconsumeerd. De vooruitzichten voor SC's zijn enorm, omdat wetenschappers hopen van hen de noodzakelijke weefsels en organen te maken in plaats van donoren, volgens indicaties.
Begingeschiedenis
In 1908 merkte Alexander Maksimov (1874-1928), hoogleraar histologie aan de Militaire Medische Academie van St. Petersburg, tijdens het bestuderen van bloedcellen op dat ze constant en vrij snel worden bijgewerkt.
A. A. Maksimov vermoedde dat het niet alleen een kwestie van celdeling was, anders zou het beenmerg groter zijn dan de persoon zelf. Toen noemde hij deze voorloper van alle elementen van de bloedstam. De naam verklaart de essentie van het fenomeen: in het rode beenmerg worden speciale cellen gelegd, waarvan de taak alleen in mitose ligt. Tegelijkertijd verschijnen er 2 nieuwe cellen: de ene wordt bloed en de tweede gaat in reserve - ontwikkelt zich en deelt zich opnieuw, opnieuw gaat de cel in reserve, enz. met hetzelfde resultaat.
Deze constant delende cellen vormen de stam, daaruittwijgen bewegen zijwaarts - dit zijn nieuwe opkomende professionele bloedcellen. Dit proces is continu en omvat elke dag miljarden cellen. Onder hen zijn groepen van alle bloedelementen - leukocyten en erytrocyten, lymfocyten, enz.
Vervolgens sprak Maximov met zijn theorie op een congres van hematologen in Berlijn. Dit was het begin van de geschiedenis van de ontwikkeling van de SC. Celbiologie werd pas aan het einde van de 20e eeuw een aparte wetenschap.
In de jaren zestig begon SC te worden gebruikt bij de behandeling van leukemie. Ze zijn ook gevonden in huid en vetweefsel.
Onderscheidende kenmerken van SK
Veelbelovende ideeën sluiten het bestaan van onderwaterriffen niet uit wanneer ze in de praktijk worden gebracht. Het grote probleem is dat SC-activiteit hen in staat stelt zich in onbeperkte hoeveelheden te verdelen, en het wordt moeilijk om ze te beheersen. Bovendien zijn gewone cellen beperkt in delen door het aantal cycli (de Hayflick-limiet). Dit komt door de structuur van chromosomen.
Als de limiet is bereikt, deelt de cel niet meer, wat betekent dat hij zich niet vermenigvuldigt. Voor cellen verschilt deze limiet afhankelijk van hun type: voor fibreus weefsel is dit 50 delingen, voor bloed SC - 100.
Ten tweede, SC's rijpen niet allemaal tegelijkertijd, dus elk weefsel heeft verschillende SC's in verschillende stadia van rijping. Hoe normaler de rijpheid van een cel, des te minder heeft het de eigenschappen van omscholing naar een andere cel. Met andere woorden, het genoom dat voor alle cellen is vastgelegd, is vergelijkbaar, maar de werking is anders. Gedeeltelijk volwassen SC's die, wanneer gestimuleerd, kunnen rijpen enonderscheiden, dit zijn explosies.
In het CZS zijn dit neuroblasten, in het skelet - osteoblasten, in de huid - dermatoblasten, enz. De stimulus voor rijping is externe of interne oorzaken.
Niet alle cellen in het lichaam hebben dit vermogen, het hangt af van de mate van differentiatie. Sterk gedifferentieerde cellen (cardiomyocyten, neuronen) kunnen nooit hun eigen soort produceren, daarom zeggen ze dat zenuwcellen niet worden hersteld. En slecht gedifferentieerde zijn in staat tot mitose, bijvoorbeeld bloed, lever, botweefsel.
Embryonale stamcellen (ES) verschillen van andere SC's doordat er geen Hayflick-limiet voor is. ESC's verdelen eindeloos, d.w.z. ze zijn eigenlijk onsterfelijk (onsterfelijk). Dit is hun tweede eigendom. Deze eigenschap van ESC inspireerde wetenschappers, zo lijkt het, om in het lichaam te worden gebruikt om veroudering te voorkomen.
Dus waarom is het gebruik van embryonale stamcellen niet deze weg ingeslagen en ingevroren? Geen enkele cel is gegarandeerd tegen genetische afbraak en mutaties, en wanneer ze verschijnen, zullen ze verder langs de lijn worden doorgegeven en zich ophopen. We mogen niet vergeten dat menselijke embryonale stamcellen altijd drager zijn van vreemde genetische informatie (vreemd DNA), waardoor ze zelf een mutageen effect kunnen veroorzaken. Daarom wordt het gebruik van hun SC het meest optimaal en veilig. Maar er doet zich een ander probleem voor. Er zijn zeer weinig SC's in een volwassen organisme en ze zijn moeilijk te extraheren - 1 cel per 100 duizend. Maar ondanks deze problemen worden ze geëxtraheerd en autologe SC's worden vaak gebruikt bij de behandeling van HVZ, endocrinopathieën,galpathologieën, dermatose, aandoeningen van het bewegingsapparaat, maagdarmkanaal, longen.
Meer over ESC onderwaterriffen
Na ontvangst van embryonale stamcellen moeten ze in de goede richting worden geleid, d.w.z. beheer ze. Ja, ze kunnen praktisch elk orgaan namaken. Maar het probleem van het kiezen van de juiste combinatie van inductoren is vandaag niet opgelost.
Het gebruik van embryonale stamcellen in de praktijk was aanvankelijk alomtegenwoordig, maar de oneindige deling van dergelijke cellen maakt ze oncontroleerbaar en maakt ze verwant aan tumorcellen (Konheims theorie). Hier is nog een verklaring voor de bevriezing van ESC.
Verjonging met ESC
Een persoon verliest zijn SC naarmate hij ouder wordt, hun aantal da alt gestaag, om het simpel te zeggen. Zelfs op 20-jarige leeftijd zijn er nog maar weinig, na 40 jaar zijn er helemaal geen. Dat is de reden waarom, toen de Amerikanen in 1998 ESC's voor het eerst isoleerden en ze vervolgens klonen, de celbiologie een krachtige impuls kreeg in haar ontwikkeling.
Er was hoop op genezing van die ziekten die altijd als ongeneeslijk werden beschouwd. De tweede lijn is verjonging met embryonale stamcellen door middel van injectie. Maar er was geen doorbraak in dit opzicht, omdat het nog steeds niet precies bekend is wat SC doet nadat ze in een nieuw organisme zijn geïntroduceerd. Ofwel stimuleren ze de oude cel, ofwel vervangen ze deze volledig - ze nemen zijn plaats in en werken actief. Pas als het exacte mechanisme van het gedrag van de NC is vastgesteld, is er sprake van een doorbraak. Tegenwoordig is grote zorg vereist bij het kiezen van een dergelijke behandelmethode.
ESC en verjonging in Rusland
In Rusland zijn er nog geen beperkingen op het gebruik van ESC's ingevoerd. Hier wordt embryonale stamceltherapie voor verjonging niet uitgevoerd door serieuze onderzoeksinstituten, maar alleen door gewone schoonheidssalons.
En nog iets: als in het Westen het testen van de werking van ESC's wordt uitgevoerd in laboratoria op proefdieren, dan worden in Rusland nieuwe technologieën op mensen getest door dezelfde schoonheidssalons van eigen bodem. Boekjes met allerlei beloften van de eeuwige jeugd zee. De berekening is correct: voor degenen die veel geld en kansen hebben, begint het te lijken dat niets onmogelijk is.
Behandeling met embryonale stamcellen in de vorm van een minimale verjongingskuur is slechts 4 injecties en wordt geschat op 15 duizend euro. En ondanks het begrip dat men niet blindelings moet vertrouwen op technologieën die niet wetenschappelijk zijn bevestigd, wegen veel publieke figuren zwaarder dan de wens om er jonger en aantrekkelijker uit te zien, een persoon begint de locomotief voor te rennen. Bovendien, voor de ogen van degenen die het hielp. Er zijn zulke gelukkigen - Buynov, Leshchenko, Rotaru.
Maar er zijn veel meer ongelukkigen: Dmitry Hvorostovsky, Zhanna Friske, Alexander Abdulov, Oleg Yankovsky, Valentina Tolkunova, Anna Samokhina, Natalya Gundareva, Lyubov Polishchuk, Viktor Janoekovitsj - de lijst gaat maar door. Dit zijn de slachtoffers van celtherapie. Wat ze allemaal gemeen hadden, was dat ze kort voor de verslechtering van hun toestand leken te bloeien en jonger te worden, en daarna snel stierven. Waarom dit gebeurt, kan niemand beantwoorden. Ja, bijWanneer ESC het ouder wordende lichaam binnenkomt, moedigen ze cellen aan om actief te delen, de persoon lijkt jonger te worden. Maar dit is altijd stress voor een ouder organisme en elke pathologie kan zich ontwikkelen. Daarom kan geen enkele kliniek garanties geven over de gevolgen van een dergelijke verjonging.
