БІОХІМІЯ СТОВБУРОВИХ КЛІТИН

(ЕМБРІОНАЛЬНИХ ТА “ДОРОСЛИХ” СТОВБУРОВИХ КЛІТИН)

кордоном.
Тобто, при народженні дитина потенційно одержує «своєрідну страховку», здатну

надалі захистити його від наслідків багатьох вірусних, генетичних і вікових захворювань, від радіаційних і екологічних катастроф.

актуальна.
Тільки у США на роботи в цій галузі виділяється

$29 млрд.
Багато досліджень вже вийшли «з пробірок» на рівень клінічних випробувань і в широку практику
Основний східний суперник США та Великої Британії – Сінгапур. Поблажливі закони й фінансування багатими корпораціями дають змогу цій країні розвивати біотехнології високими темпами, однак там витратили два роки на підготовку етичних правил для біомедичних досліджень. До цієї роботи залучали не лише фахівців, а й представників громадськості.

і трансплантології ім. А. Шалімова (Київ),
Координаційний центр трансплантації органів,

тканин і клітин Мінохоронздоров`я України,
Інститут ендокринології і обміну речовин ім. В.П. Комісаренко АМН України
Інститут клітинної терапії (оснащений банком пуповинної крові)
і займались донедавна із найкрашою матеріальною базою
Інститут невідкладної і відновної хірургії їм. Гусака АМН України (Донецьк),

області клітинних досліджень, які існують в світі, в Україні лише

п`ять вийшли на рівень клінічних випробувань.

(5 липня 2012 р. за № 1124/21436), тканини , які

можна використовувати для трансплантації наступні:
1. Пуповинна (кордова) кров та виділені з неї клітини.
2. Пуповина (пуповинний канатик) та виділені з неї клітини.
3. Плацента та виділені з неї клітини.
4. Гемопоетичні стовбурові клітини, виділені з периферичної крові.
5. Сполучна тканина та виділені з неї клітини.
6. Тканина яєчника/яєчка.
7. Матеріал ембріофетального походження та виділені з нього клітини.
8. Молочні зуби та виділені з них клітини.

ряду питань та проблем етичного характеру.

Розвиток сучасної біотехнології
Генна терапія
Методи клітинної

трансплантології (Найбільше ризиків, що лежать в різних площинах – медичній, біологічній. Філософській, юридичній, соціальній та теологічній.

галузі знань, яка вивчає вплив досягнень науки (медицини та біології)

на здоров”я та життя людей, а також на стан суспільства та навколишнього середовища (запропоновано В.П. Потером, сучасне означення прийнято Страсбурзьким симпозіумом з біоетики в 1990 році)
основний принцип біоетики -“автономія особистості” пацієнта, важливе правило якого є добровільна інформована згода.
Суть добровільної інформованої згоди полягає в тому, що жодне наукове дослідження, або терапевтичне втручання не можуть відбуватись без добровільної згоди пацієнта або піддослідного, яке дається їм на основі адекватної інформації щодо діагнозу та прогнозу захворювання, мети та методів пропонованого лікування чи дослідження, можливих несприятливих наслідків, побічних явищ та ускладнень

фетальних-абортативного матеріалу)
-ембріону

Тому, встановлення етичних принципів, які регулюють новітні методи біотерапії,

в тому числі клітинної трансплантології повинно захистити права всіх суб”єктів біомедичних досліджень.
Суттєвий прорив у використанні біотерапії є Конвенція прав людини та біомедицини (прийнята в 1996 році Радою Європи)

медичної документації досліджуваного та надання обгрунтованого висновку про можливість позитивного

ефекту після трансплантації клітинної суспензії
2.Переконання дослідника в тому, що реципієнт володіє повною інформацією про перебіг та прогноз свого захворювання, існуючі можливості в його лікуванні
3. Повідомлення реципієнту про можливість застосування клітинної терапії, очікувані результати та наявний досвід щодо методів подібного лікування. Також реципієнту повинні надати інформацію щодо наявності можливих ризиків при трансплантації ембріональних суспензій. (фетальні тканини, отримані внаслідок легального аборту)

Проведення необхідних лабораторних та інструментальних досліджень, огляд спеціалістів та підготовка

реципієнта до трансплантації
5.Спостереження за реципієнтом в посттрансплантаційний період
Якщо існує необхідність повторного курсу лікування – дослідник знову ж повинен отримати інформовану згоду реципієнта.
Передбачений також захист прав осіб, неспроможних дати згоду, недієздатних або неповнолітніх пацієнтів, осіб з психічними розладами. В цьому випадку клітинна трансплантація проводиться лише з користю для здоров”я пацієнта!!!

досліджень в сфері біології та медицини. Захисту підлягають особи у

випадку виконання нижчевказаних вимог:
Якщо не існує альтернативного методу лікування з тим самим ступенем ефективності;
Якщо ризик, який бере на себе досліджувана особа виправдовує потенціальну користь дослідження;
Якщо проект дослідження схвалено незалежним аудитом
Якщо особи, які беруть участь у дослідженні були поінформовані про свої права та гарантії
Якщо отримано відповідну згоду – то вона повинна бути документована (однак, в любий момент реципієнт має право відмовитись від досліджень)

поняттям компетентності, під яким в біоетиці розуміється здатність приймати рішення
Виділяють

три основних стандарта визначення компетентності
Здатність прийняти рішення засноване на раціональних мотивах
Здатність визначити адекватні цілі
Здатність приймати рішення взагалі

лише при дотриманні наступних умов

Якщо дослідження ембріону дозволені законом,

і при цьому забезпечується адекватний захист ембріонів
Забороняється створення ембріонів з метою дослідження
Рішення жінки про донорство ембріону може бути прийнято лише після її остаточного рішення про проведення аборту

про реципієнта або дослідника, який використовує ембріональну тканину а, відповідно

реципієнт і дослідник не мають права знати хто є донором тканини
ГАРАНТІЮ АНОНІМНОСТІ ДОНОРА ТА РЕЦИПІЄНТА МОЖЕ ЗАБЕЗПЕЧИТИ ТІЛЬКИ РОЗ”ЄДНАННЯ ВСІХ ЕТАПІВ РОБОТИ З ЕМБРІОНАЛЬНИМИ ТКАНИНАМИ- ВІД ЇХ ОТРИМАННЯ ДО ТРАНСПЛАНТАЦІЇ

– модель соціальних відношень, яка відповідає реальним умовам життя і

здатна забезпечить поділ моралі та відповідальності.
Ця модель (в ідеалі) дозволяє запобігти відмові від моралі зі сторони лікаря і зі сторони пацієнта

заснована на тому, що досягнення сучасної біологічної науки виходять за

рамки моральних засад суспільства.

Можливості технічного втручання в процес штучного запліднення:

З одного боку - Дають перспективу материнства
З іншого – загрожують фізичному здоров»ю та духовності людини.

Етичні концепції релігійної філософії не стали підгрунтям для сучасної біоетики в біомедичних сучасних розробках.

ембріонів людини
-використання ембріонів, які отримані in vitro і не застосовані

для імплантації
-використання генно модифікованих або клонованих ЕСК

СК з людських ембріонів і фокусуються на методах вилучення СК

з ембріонів ранніх стадій розвитку, пов'язаних з його руйнуванням. Саме тут постають питання:
Чи правомірно знищення людського життя для використання продуктів його руйнування для підтримки іншого людського життя?
Яке співвідношення цілей і засобів подібної дії?
Чи можна благими цілями (розвиток науки і лікування хвороб) виправдати засоби їх досягнення (знищення людського життя або використання продуктів його знищення)?

розробок вітчизняних фахівців тільки через відсутність спеціальної державної програми. За

словами Ганни Єльської, директора Інституту молекулярної біології і генетики НАН України, в законі України про трансплантологію немає ні єдиного слова про стовбурові клітини, що ускладнює контроль досліджень, що проводяться, в даній області.
Наприклад, сьогодні з`явилося багато міні-клінік, які надають послуги з омолоджування обличчя і тіла (ін`єкції стовбуровими клітинами), що часто проводиться з порушенням санітарних норм і правил.

випробувань стовбурових клітин.
Сьогодні в Україні дозволено проведення клінічних випробувань (Наказ

МОЗ України № 630 «Про проведення клінічних випробувань стовбурових клітин», 2008 р.) з лікування наступних патологій із застосуванням стовбурових клітин: панкреонекроз, цироз печінки, гепатити, опікова хвороба, цукровий діабет II типу, розсіяний склероз, критична ішемія нижніх кінцівок.
Першим, хто отримав право на проведення клінічних випробувань в галузі застосування стовбурових клітин в Україні, став Інститут клітинної терапії. За допомогою стовбурових клітин пуповинної крові вже успішно проведено лікування десятків пацієнтів з цими захворюваннями.

теоретично (1896 р. Е. В. Wilson у першому виданні “Клетка

в развитии и наследственности”).
Вперше на з’їзді Німецького гематологічного товариства в 1908 році російський вчений-гістолог Олександр Олександрович Максимов (1874-1928), член кореспондент Російської Академії наук зробив доповідь, що в організмі людини прижитєво зберігаються недиференційовані клітини, які можуть перетворюватись в спеціалізовані клітини крові та сполучної тканини.
Пізніше, О.О.Максимов назвав ці клітини «стовбуровими», маючи на увазі, що вони знаходяться в «стовбурі» - основі кровотворення.

Чертков заложили основи наявності СК кісткового мозку, довівши, що клітини

знаходяться там в депо
В 1961 г. канадські вчені E. McCullouch та J. Till зробили відкриття, що всі органи та тканини походять із однієї клітини, яку було названо СК.
-Сучасний етап терапії розпочато з 1968 г., коли Е. D. Тhomas (Мінесоткький університет, США) вперше в світі пересадив хворому лейкемією СК кісткового мозку, отриманого у родича.
В 1981 г., американський вчений М. Evans виявив у зародків мишей ЕСК-попередники всіх клітин організму.

зміг отримати декілька клітинних ліній ЕСК людини і в 1999

г. журнал Science це відкриття назвав третім за значимістю в біології після розшифрування подвійної спіралі ДНК та програми “Геном людини”
В 2001 р опубліковано перші офіційні дані про можливості застосування дорослим пацієнтам СК пуповинної крові (90% позитивний р-т)

вперше виростили структурно повноцінні капілярні кровоносні судини із СК (під

керівництвом Кадзува Накао)


2005 вчені із Флоридського університету (США) та група італійських вчених виростили повністю сформовані нейроцити, що є перспективним при лікуванні хвороб Альцгеймера та Паркінсона.

декілька десятків.
Основна увага приділяється лікуванню злоякісних новоутворень, різних форм

лейкозів.
Є повідомлення про успішну трансплантацію СК при захворюваннях серцево-судинної та нервової системи.
Відпрацьовано міжнародні протоколи для лікування розсіяного склерозу з використанням СК.
Проходять багатоцентрові дослідження по використанню СК при лікуванні інфаркту міокарда, інсульту, хвороби Паркінсона та Альцгеймера.
В 2006–2007 р вчені із Японії та США створили у мишей СК, не разрушивши ембріон.
Зроблені дослідження щодо індукції плюрипотентності у дорослих стовбурових клітинах (Отримали Нобелівську премію)

та дифференціювання
http://www.health-news-blog.com/blogs/archives/Health-articles/April-19-2007.html

поділу і залишатися недиференційованими.
Безмежні можливості — можливість диференціюватися у будь-який клітинний

тип.

клітини, що походять безпосередньо від бластоцисти,
та стовбурові клітини дорослого

організму, що знаходяться у зрілих тканинах.

3-5 -денного віку і вони є мікроскопічною порожнистою кулькою клітин,

які називаються бластоциста.
Бластоциста включає три структури: трофобласт, який є шаром клітин, які оточують бластоцисту, бластоцель, яка є порожниною всередині бластоцисти; та внутрішня клітинна маса, які є групою з приблизно 30 клітин, розташованих в одному кінці бластоцелі.

Lineage Development. Cell Volume 132, Issue 4, 22 February 2008,

Pages 527-531

in the culture and derivation of pluripotent human stem cells.

Current Opinion in Biotechnology Volume 19, Issue 5, October 2008, pp. 527-533
Se-Pill Park, Young Jae Lee, Keum Sil Lee, Hyun Ah Shin, Hwang Yoon Cho, Kil Saeng Chung, Eun Young Kim, and Jin Ho Lim. Establishment of human embryonic stem cell lines from frozen–thawed blastocysts using STO cell feeder layers. Human Reproduction, Vol. 19, No. 3, 676-684, March 2004

Hyun Ah Shin, Hwang Yoon Cho, Kil Saeng Chung, Eun

Young Kim, and Jin Ho Lim. Establishment of human embryonic stem cell lines from frozen–thawed blastocysts using STO cell feeder layers. Human Reproduction, Vol. 19, No. 3, 676-684, March 2004

S. Evsikov and Y. Verlinsky. Mosaicism in the inner cell mass of human blastocysts. Human Reproduction, Vol 13, pp. 3151-3155

типи клітин.

Клітини, що утворюються внаслідок декількох перших поділів заплідненої яйцеклітини

теж тотипотентні.

Ці клітини можуть перетворитися на ембріональні та екстраембріональні (позаембріональні) типи клітин.

морула, із якої формується бластоциста, яка містить вузлик зародкових клітин

- ембріобластів,
Плюрипотентні клітини дають початок клітинам трьох зародкових шарів.

(наприклад, гематопоетичні стовбурові клітини утворюють червоні кров'яні тільця, білі кров'яні

тільця, тромбоцити, тощо).

Уніпотентні стовбурові клітини можуть перетворитися лише на один тип клітин, але мають здатність до самовідтворення, що відрізняє їх від «не стовбурових» клітин.

морула, із якої формується бластоциста, яка містить вузлик зародкових клітин

- ембріобластів,
Плюрипотентні клітини дають початок клітинам трьох зародкових шарів.

та функції клітини чи її потомків. Такі події відносять до

ДИФЕРЕНЦІЮВАННЯ
ОТЖЕ, ДИФЕРЕНЦІЮВАННЯ – це послідовна зміна структури та функції клітини, яка обумовлена генетичною програмою розвитку і приводить до утворення високоспеціалізованих клітин з послідовними змінами біохімії та морфології клітин а) Диференціювання клітин призводить до утворення диферонів. Диферон –це сукупність клітинних форм (від стовбурової клітини до високодиференційованих), які складають певну лінію диференціювання. Наприклад, в кровотворній тканині - 8 диферонів: які починаються з однієї поліпотентної стовбурової клітини крові, а потім починаючи з уніпотентних стають різними

поділ стовбурових клітин; 2 — асиметричний поділ стовбурових клітин; 3 — поділ

клітини-попередника; 4 — кінцева (термінальна) дифференціація

продуковані клітинні типи — клітини крові, ендотеліоцити, овальні клітини печінки,

міоцити.
Нервові СК: джерело — мозок; продуковані клітинні типи — нейрони, астроцити, олігодендроцити, клітини крові.
Епітеліальні СК: джерело — кишечник, епідерміс; продуковані клітинні типи — всі клітини епітеліальних крипт та епідермальних шарів.
Мезенхімальні СК: джерело — кістковий мозок; продуковані клітинні типи — остеобласти, хондроцити, адипоцити, міоцити, кістковомозкова строма, нервові клітини.

гладеньком'язовий α-актин, MAB1740, Thy-1
Рецептори цитокінів і факторів росту:
IL-1R, IL-3R,

IL-4R, IL-6R, IL-7R; LIFR, SCFR, G-CSFR, IFNgR, TGFbIR, TGFbIIR, TNFIR, TNFIIR, bFGFR, PDGFR, EGFR;
Цитокіни і фактори росту: інтерлейкіни 11α, 6, 7, 8, 11, 12, 14 и 15, LIF, SCF, Flt3-ліганд, GM-CSF, G-CSF, M-CSF
Молекули адгезії: ICAM-1, ICAM-2, VCAM-1, ALCAM-1, ендоглін, CD44 (рецептор к гіалуронану), інтегрини αVb3, αVb5, інтегринові ланцюги α1, α2, α3, α4, α5, αA, αV, b1, b2, b3, b4, LFA-3, L-селектин

«стовбурові клітини»?
Хто відкрив існування стовбурових клітин в кістковому мозку?
Чи відомі

Вам роботи вітчизняних вчених в галузі стовбурових клітин?
Що таке поняття «прогенеторні» стовбурові клітини?
Яке значення в розвитку біології та медицини має відкриття стовбурових клітин?
Історія дослідження стовбурових клітин в Україні .
Чим обумовлений потенціал стовбурових клітин?
Які класифікації стовбурових клітин існують на сьогоднішній день?
Основні властивості стовбурових клітин
На скільки правомірно називати уніпотентні клітини стовбуровими?
Схеми поділу стовбурових клітин
Дати визначення поняттям «диферон», «комітування», «генетично запрограмований розвиток стовбурової клітини»