Пинаев Г. П.,* Блинова М.И., Юдинцева Н.М., Кухарева Л.В., Воронкина И.В., Николаенко Н.С., Цупкина Н.В., Швед Ю.А., Спичкина О.Г., Деев Р.В.
(Институт цитологии РАН*; e-mail: pinaev@mail.cytspb.rssi.ru, Военно-медицинская академия МО РФ Санкт-Петербург, Россия)
Бурное развитие исследований, проводимых во всем мире на стволовых клетках, обусловлено, прежде всего, возможностью их использования в заместительной клеточной терапии для лечения тяжелых заболеваний человека.
Большой интерес исследователей к эмбриональным стволовым клеткам человека объясняется следующими причинами. Во-первых, это пока единственный тип стволовых клеток, который удается длительное время поддерживать в культуре в недифференцированном состоянии и, следовательно, эти клетки могут быть постоянным и стандартным источником клеточного материала для клинического использования. Во-вторых, они плюрипотентны, т.е., из них можно получить путем направленной дифференцировки практически любые специализированные клетки человеческого организма. При этом, однако, несмотря на большие потенциальные возможности применения эмбриональных стволовых клеток в клеточной терапии, остается еще многое выяснить прежде, чем будут разработаны реальные биомедицинские технологии.
С этой точки зрения работы по созданию технологий заместительной терапии на основе стволовых клеток взрослого организма для восстановления структурной целостности и функций поврежденных органов и тканей находятся в настоящее время в значительной степени в более продвинутом состоянии.
В Институте цитологии РАН более 20 лет ведутся работы по созданию технологий заместительной клеточной терапии поврежденных органов и тканей с использованием стволовых клеток взрослого организма и клеток других типов. Успешно прошли клинические испытания в разных клиниках города клеточные продукты: многослойный пласт кератиноцитов и дермальный эквивалент кожи. Эти продукты используются, в частности, для ожогов,трофических язв, пролежней и ран разного происхождения.
Успешно развиваются исследования по восстановлению поврежденной костной ткани с помощью культивируемых стволовых клеток костного мозга. В опытах на животных показано, что имплантированные в черепную рану стромальные клетки способствуют формированию типичных костных структур.
Рассматривая перспективы практического использования стволовых клеток, следует, однако, подчеркнуть, что в процессе изучения механизмов их дифференцировки in vitro и in vivo возникает ряд принципиально важных вопросов, без ответа на которые вряд ли удастся достичь конечной цели - создания новых технологий клеточной терапии.
Какие это вопросы? Почему существует несколько типов ниш, в которых находятся стволовые клетки, и в чем их различия? Сохраняют ли клетки в культуре те свойства, которыми они обладали, находясь в нише? Что удерживает находящиеся в нише стволовые клетки от дифференцировки? Что определяет дальнейшую судьбу стволовых клеток костного мозга при попадании их в кровеносное русло? Какие механизмы определяют взаимодействие стволовых клеток с местом повреждения и последующее их превращение в соответствующую специализированную клетку? Только после успешного решения этих проблем разрабатываемые технологии смогут найти широкое применение в клинической практике.
Развивающаяся в настоящее время клеточная заместительная терапия предусматривает на сегодняшний день лишь трансплантацию культивируемых стволовых или других клеток взрослого организма без учета необходимости создания для них соответствующего микроокружения, которое должно регулировать их восстановительную функцию в заданном направлении. Практически отсутствуют представления о том, какие из белков сложной системы внеклеточного матрикса играют первостепенную роль на каждом этапе регенерационного процесса. Отсутствие таких данных определяется, прежде всего, методической трудностью выявления изменения состава белков и их идентификацией. Для того, чтобы разобраться в механизмах регенерации поврежденных тканей, необходимо провести работу по выявлению изменения состава белков внеклеточного матрикса в процессе регенерации разных тканей и при культивировании клеток in vitro. Необходимо также изучить влияние отдельных белков и их комплексов на процессы пролиферации и дифференцировки стволовых клеток in vitro и in situ. Белки, играющие ключевую роль в направленной дифференцировке и в создании соответствующего для данной клеточной популяции микроокружения, будут использованы для приготовления клеточных продуктов при разработке и применении технологий заместительной клеточной терапии нового поколения.
С этой целью в Отделе клеточных культур ведутся систематические исследования с привлечением современных методов по определению роли отдельных белков внеклеточного матрикса в создании нормальной пространственной структуры регенерирующей ткани. Источником внеклеточного матрикса являются фибробласты, выделенные из различных тканей. Клетки поддерживаются в двумерных и трехмерных культурах. Для приготовления трехмерных культур используются гели коллагена и фибрина. На основе полученных результатов планируется разработать биодеградируемые трехмерные губчатые матрицы, заселенные фибробластами, которые должны создать пространственную структуру синтезируемого ими внеклеточного матрикса. В созданные матрицы предполагается введение стволовых клеток для индукции их дифференцировки и создания тканеподобных структур разного назначения.
См. также:
Применение фетальных и биологических материалов в лечении хронических гепатитов и циррозов печени
Перспективы развития национального законодательства российской федерации в области исследования и применения стволовых клеток
Применение аутологичных мезенхимальных стволовых клеток для лечения больных с хронической сердечной недостаточностью
Роль ионов кальция в регуляции роста эмбриональных стволовых клеток мыши in vitro
Трансплантация мезенхимальных стволовых клеток при некурабельном рассеянном склерозе: реалии и перспектива
Получение пересеваемой клеточной культуры клеток Drosophila melanogaster, трансгенных по гену нейротрофического фактора млекопитающих NGF?
Стромальные клетки жировой ткани - ангиогенные свойства и терапевтический потенциал
Клеточная терапия хронической критической ишемии нижних конечностей
Бизнес и стволовые клетки
Влияние трансплантации аллогенных клеток костного мозга на некоторые иммунологические параметры в терапии экспериментального туберкулеза
...
Обсудить на форуме
