Stammzellen (SCs) sind eine Population von Zellen, die die ursprünglichen Vorläufer aller anderen sind. In einem geformten Organismus können sie sich in beliebige Zellen jedes Organs differenzieren, in einem Embryo können sie jede seiner Zellen bilden.
Ihr Zweck ist von Natur aus die Regeneration von Geweben und Organen des Körpers, zunächst von Geburt an mit verschiedenen Verletzungen. Sie ersetzen einfach beschädigte Zellen, erneuern und schützen sie. Einfach gesagt, das sind Ersatzteile für die Karosserie.
Wie sie entstehen
Eine riesige Anzahl aller Zellen eines erwachsenen Organismus beginnt einst mit der Verschmelzung der männlichen und weiblichen Keimzellen während der Befruchtung der Eizelle. Diese Verschmelzung wird als Zygote bezeichnet. Alle folgenden Milliarden von Zellen entstehen während seiner Entwicklung. Die Zygote enthält das gesamte Genom des zukünftigen Menschen und dessen Entwicklungsschema in der Zukunft.
Wenn es erscheint, beginnt sich die Zygote aktiv zu teilen. Erstens tauchen darin Zellen einer besonderen Art auf: Sie sind nur in der Lage, Erbgut zu übertragenInformationen an nachfolgende Generationen neuer Zellen. Diese Populationen sind die berühmten embryonalen Stammzellen, um die so viel Aufregung herrscht.
Beim Fötus stehen die ESCs bzw. deren Erbgut noch am Nullpunkt. Aber nach dem Einsch alten des Spezialisierungsmechanismus können sie in jede gewünschte Zelle umgewandelt werden. Embryonale Stammzellen werden in einem frühen Stadium des sich entwickelnden Embryos, jetzt Blastozyste genannt, am 4.-5. Lebenstag der Zygote aus ihrer inneren Zellmasse gewonnen.
Bei der Entwicklung des Embryos kommen die Spezialisierungsmechanismen, die sogenannten embryonalen Induktoren, ins Spiel. Sie selbst enth alten die derzeit benötigten Gene, aus denen verschiedene Familien von SCs hervorgehen und die Anfänge zukünftiger Organe skizziert werden. Die Mitose geht weiter, die Nachkommen dieser Zellen sind bereits spezialisiert, was als Komitation bezeichnet wird.
Gleichzeitig sind embryonale Stammzellen in der Lage, sich in jedes Keimblatt zu transformieren (transferieren): Ekto-, Meso- und Endoderm. Aus diesen entwickeln sich später die Organe des Fötus. Diese Differenzierungseigenschaft wird Pluripotenz genannt und ist der Hauptunterschied zwischen ESCs.
SC-Klassifizierung
Sie werden in 2 große Gruppen eingeteilt - embryonale und somatische, die aus einem erwachsenen Organismus stammen. Die Frage, wie embryonale Stammzellen gewonnen und verwendet werden, ist gut geklärt.
3 SC-Quellen ausgewählt:
- Eigene Stammzellen oder autolog; Meistens kommen sie im Knochenmark vor, können es aberaus Haut, Fettgewebe, Gewebe einiger Organe usw. gewonnen werden.
- SC aus der Plazenta, gewonnen während der Geburt aus Nabelschnurblut.
- Fetale SCs, die aus Geweben nach einer Abtreibung gewonnen wurden. Daher werden auch Spender- (allogene) und eigene (autologe) SCs unterschieden. Unabhängig von ihrer Herkunft haben sie besondere Eigenschaften, die von Wissenschaftlern weiter erforscht werden. Beispielsweise können sie bei richtiger Lagerung über Jahrzehnte lebensfähig bleiben und alle ihre Eigenschaften beh alten. Dies ist wichtig bei der Entnahme von SC aus der Plazenta bei der Geburt, was in Zukunft als eine Form der Krankenversicherung und des Schutzes für das Neugeborene angesehen werden kann. Sie können von dieser Person verwendet werden, wenn eine schwere Krankheit auftritt. In Japan gibt es beispielsweise ein ganzes Regierungsprogramm, das sicherstellt, dass 100 % der Bevölkerung über IPS-Zellenbanken verfügen.
Beispiele für den Einsatz von SC in der Medizin
Schritte der Embryon altransplantation:
- 1970 - Die ersten autologen SC-Transplantationen werden durchgeführt. Es gibt Hinweise darauf, dass im ehemaligen CCCP mehrmals im Jahr "Jugendimpfungen" an ältere Mitglieder des Politbüros der KPdSU verabreicht wurden.
- 1988 - SCs wurden in einen Jungen mit Leukämie transplantiert, der heute noch lebt.
- 1992 - Professor David Harris gründet die SK Bank, wo sein erstes Kind der erste Kunde wurde. Sein SC wurde zuerst eingefroren.
- 1996-2004 – 392 Transplantationen von eigenen SCs aus dem Knochenmark wurden durchgeführt.
- 1997 - Spender-SCs wurden einem russischen Krebspatienten aus der Plazenta transplantiert.
- 1998 - SCs wurden einem Mädchen mit Neuroblastom (Gehirntumor) transplantiert - das Ergebnis ist positiv. Wissenschaftler haben auch gelernt, SC in vitro zu züchten.
- 2000 - 1200 Sendungen.
- 2001 – die Fähigkeit von erwachsenen humanen Knochenmark-SCs, sich in Kardio- und Myozyten umzuwandeln, wurde enthüllt.
- 2003 – es wurden Daten über die Erh altung aller SC-Bioeigenschaften in flüssigem Stickstoff für 15 Jahre erh alten.
- 2004 – Sammlungen der Weltbanken von SK haben bereits 400.000 Proben.
ESC grundlegende Eigenschaften
Beispiele für embryonale Stammzellen können alle Zellen der primären Schichten des Embryos sein: Dies sind Myozyten, Blutzellen, Nerven usw. Menschliche ESCs waren die ersten, die 1998 von den US-Wissenschaftlern James Thompson und isoliert wurden Johann Becker. Und 1999 würdigte die bekannteste wissenschaftliche Zeitschrift Science diese Entdeckung als die drittwichtigste nach der Entdeckung der DNA-Doppelhelix und der Entschlüsselung des menschlichen Genoms.
ESCs haben die Fähigkeit, sich ständig zu erneuern, auch wenn kein Anreiz zur Differenzierung besteht. Das heißt, sie sind sehr plastisch und ihr Entwicklungspotential ist nicht begrenzt. Das macht sie in der regenerativen Medizin so beliebt.
Die sogenannten Wachstumsfaktoren können als Anregung für ihre Entwicklung in andere Zelltypen dienen, sie sind für alle Zellen unterschiedlich.
Heute sind embryonale Stammzellen von der offiziellen Medizin zur Verwendung als Behandlung verboten.
Was wird heute verwendet
Zur Behandlung werden häufiger nur eigene SCs aus dem Gewebe eines erwachsenen Organismus verwendetAll dies sind rote Knochenmarkszellen. Die Liste der Krankheiten umfasst Erkrankungen des Blutes (Leukämie), des Immunsystems, in Zukunft - onkologische Pathologien, Parkinson-Krankheit, Typ-1-Diabetes, Multiple Sklerose, Herzinfarkt, Schlaganfall, Erkrankungen des Rückenmarks, Erblindung.
Das Hauptproblem war und ist immer noch die Kompatibilität von SCs mit Körperzellen, wenn sie in diese eingebracht werden, d.h. Histokompatibilität. Bei Verwendung von nativem SC ist dieses Problem viel einfacher zu lösen.
Daher ist die Antwort auf die Frage, welche Stammzellen bevorzugt verwendet werden sollten - embryonales oder Stammgewebe - eindeutig: nur Gewebe. Jedes Organ hat spezielle Nischen in Geweben, in denen SCs gespeichert und nach Bedarf verbraucht werden. Die Aussichten für SCs sind riesig, weil Wissenschaftler hoffen, aus ihnen die notwendigen Gewebe und Organe anstelle von Spenderorganen zu schaffen, je nach Indikation.
Anfang Geschichte
Im Jahr 1908 bemerkte Alexander Maksimov (1874-1928), Professor für Histologie an der Military Medical Academy of St. Petersburg, während er Blutzellen untersuchte, dass sie ständig und ziemlich schnell aktualisiert werden.
A. A. Maksimov vermutete, dass es nicht nur um die Zellteilung ginge, sonst wäre das Knochenmark größer als die Person selbst. Dann nannte er diesen Vorgänger aller Elemente des Blutes Stamm. Der Name erklärt die Essenz des Phänomens: Im roten Knochenmark werden spezielle Zellen abgelegt, deren Aufgabe nur in der Mitose liegt. Gleichzeitig erscheinen 2 neue Zellen: Eine wird zu Blut und die zweite geht in Reserve - entwickelt und teilt sich erneut, die Zelle geht wieder in Reserve usw. mit dem gleichen Ergebnis.
Diese sich ständig teilenden Zellen bilden daraus den StammZweige bewegen sich seitwärts - das sind neu entstehende professionelle Blutzellen. Dieser Prozess ist kontinuierlich und umfasst jeden Tag Milliarden von Zellen. Darunter sind Gruppen aller Blutbestandteile - Leukozyten und Erythrozyten, Lymphozyten usw.
Anschließend sprach Maximov mit seiner Theorie auf einem Hämatologenkongress in Berlin. Dies war der Beginn der Entwicklungsgeschichte des SC. Die Zellbiologie wurde erst Ende des 20. Jahrhunderts zu einer eigenen Wissenschaft.
In den 1960er Jahren wurde SC zur Behandlung von Leukämie eingesetzt. Sie wurden auch in Haut und Fettgewebe gefunden.
Unterscheidungsmerkmale von SK
Vielversprechende Ideen schließen in der Praxis die Existenz von Unterwasserriffen nicht aus. Das große Problem ist, dass SC-Aktivität es ihnen ermöglicht, sich in unbegrenzten Mengen zu teilen, und es wird schwierig, sie zu kontrollieren. Außerdem sind gewöhnliche Zellen beim Teilen durch die Anzahl der Zyklen begrenzt (die Hayflick-Grenze). Dies liegt an der Struktur der Chromosomen.
Wenn das Limit erreicht ist, teilt sich die Zelle nicht mehr, das heißt sie vermehrt sich nicht. Für Zellen ist diese Grenze je nach Typ unterschiedlich: für fibröses Gewebe sind es 50 Teilungen, für Blut SC - 100.
Zweitens reifen SCs nicht alle zur gleichen Zeit, also hat jedes Gewebe unterschiedliche SCs in verschiedenen Stadien der Reifung. Je normaler die Reife einer Zelle ist, desto weniger hat sie die Eigenschaften, sich in eine andere Zelle umzuschulen. Das heißt, das für alle Zellen festgelegte Genom ist ähnlich, aber die Funktionsweise ist unterschiedlich. Teilweise reife SCs, die, wenn sie stimuliert werden, reifen können undunterscheiden, das sind Explosionen.
Im ZNS sind dies Neuroblasten, im Skelett - Osteoblasten, in der Haut - Dermatoblasten usw. Der Reifungsreiz ist äußere oder innere Ursache.
Nicht alle Zellen im Körper haben diese Fähigkeit, es kommt auf den Grad ihrer Differenzierung an. Hochdifferenzierte Zellen (Kardiomyozyten, Neuronen) können niemals ihresgleichen produzieren, weshalb man sagt, dass Nervenzellen nicht wiederhergestellt werden. Und schlecht differenzierte sind zur Mitose fähig, zum Beispiel Blut, Leber, Knochengewebe.
Embryonale Stammzellen (ES) unterscheiden sich von anderen SCs dadurch, dass es für sie kein Hayflick-Limit gibt. ESCs teilen sich endlos, d.h. sie sind tatsächlich unsterblich (unsterblich). Dies ist ihre zweite Eigenschaft. Diese Eigenschaft von ESC hat anscheinend Wissenschaftler dazu inspiriert, im Körper verwendet zu werden, um das Altern zu verhindern.
Warum ist die Verwendung embryonaler Stammzellen nicht diesen Weg gegangen und wurde eingefroren? Keine einzige Zelle ist garantiert gegen genetische Zusammenbrüche und Mutationen, und wenn sie auftreten, werden sie weitervererbt und akkumulieren. Wir dürfen nicht vergessen, dass menschliche embryonale Stammzellen immer Träger fremder Erbinformationen (Fremd-DNA) sind, also selbst mutagen wirken können. Deshalb wird die Verwendung ihres SC am optimalsten und sichersten. Aber es entsteht ein weiteres Problem. Es gibt sehr wenige SCs in einem erwachsenen Organismus und sie sind schwierig zu extrahieren – 1 Zelle pro 100. Aber trotz dieser Probleme werden sie extrahiert und autologe SCs werden oft bei der Behandlung von CVD, Endokrinopathien,Gallenerkrankungen, Dermatosen, Erkrankungen des Bewegungsapparates, des Magen-Darm-Traktes, der Lunge.
Mehr über ESC-Unterwasserriffe
Nach Erh alt embryonaler Stammzellen müssen diese in die richtige Richtung gelenkt werden, d.h. verw alten sie. Ja, sie können praktisch jedes Organ nachbauen. Aber das Problem der Wahl der richtigen Kombination von Induktoren ist heute noch nicht gelöst.
Die Verwendung embryonaler Stammzellen in der Praxis war zunächst allgegenwärtig, aber die unendliche Teilung solcher Zellen macht sie unkontrollierbar und macht sie mit Tumorzellen verwandt (Konheims Theorie). Hier ist eine weitere Erklärung für das Einfrieren des ESC.
Verjüngung mit ESC
Ein Mensch verliert seinen SC mit zunehmendem Alter, seine Zahl nimmt stetig ab, um es einfach auszudrücken. Schon mit 20 Jahren sind es wenige, nach 40 Jahren gar keine mehr. Als die Amerikaner 1998 zum ersten Mal ESZ isolierten und anschließend klonten, erhielt die Zellbiologie deshalb einen gew altigen Schub in ihrer Entwicklung.
Es gab Hoffnung auf Heilung jener Krankheiten, die immer als unheilbar g alten. Die zweite Linie ist die Verjüngung mit embryonalen Stammzellen durch Injektion. Diesbezüglich gab es jedoch keinen Durchbruch, da immer noch nicht genau bekannt ist, was SC tun, nachdem sie in einen neuen Organismus eingeführt wurden. Entweder stimulieren sie die alte Zelle oder ersetzen sie vollständig - sie nehmen ihren Platz ein und arbeiten aktiv. Erst wenn der genaue Mechanismus des Verh altens der NC geklärt ist, kann man von einem Durchbruch sprechen. Heutzutage ist große Sorgf alt bei der Auswahl einer solchen Behandlungsmethode erforderlich.
ESC und Verjüngung in Russland
In Russland wurden noch keine Beschränkungen für die Verwendung von ESCs eingeführt. Hier wird die embryonale Stammzelltherapie zur Verjüngung nicht von seriösen Forschungsinstituten durchgeführt, sondern nur von gewöhnlichen Schönheitssalons.
Und noch etwas: Wenn im Westen die Prüfung der Wirkung von ESCs in Laboratorien an Versuchstieren durchgeführt wird, dann werden in Russland neue Technologien von denselben einheimischen Schönheitssalons an Menschen getestet. Hefte mit allerlei Versprechen ewiger Jugend am Meer. Die Rechnung stimmt: Für diejenigen, die viel Geld und Möglichkeiten haben, scheint es, als wäre nichts unmöglich.
Die Behandlung mit embryonalen Stammzellen in Form einer minimalen Verjüngungskur beträgt nur 4 Injektionen und wird auf 15.000 Euro geschätzt. Und trotz des Verständnisses, dass man Technologien, die nicht wissenschaftlich bestätigt sind, nicht blind vertrauen sollte, überwiegt bei vielen Persönlichkeiten des öffentlichen Lebens der Wunsch, jünger und attraktiver auszusehen, eine Person beginnt, der Lokomotive vorauszulaufen. Außerdem vor den Augen derer, denen es geholfen hat. Es gibt solche Glücklichen - Buynov, Leshchenko, Rotaru.
Aber es gibt noch viel mehr Pechvögel: Dmitry Hvorostovsky, Zhanna Friske, Alexander Abdulov, Oleg Yankovsky, Valentina Tolkunova, Anna Samokhina, Natalya Gundareva, Lyubov Polishchuk, Viktor Yanukovych - die Liste geht weiter. Diese sind die Opfer der Zelltherapie. Allen gemeinsam wurde, dass sie kurz vor der Verschlechterung ihres Zustandes aufzublühen und jünger zu werden schienen und dann schnell starben. Warum das passiert, kann niemand beantworten. Ja, beiWenn ESC in den alternden Körper eindringt, regen sie die Zellen an, sich aktiv zu teilen, die Person scheint jünger zu werden. Aber das ist immer Stress für einen älteren Organismus, und jede Pathologie kann sich entwickeln. Daher kann keine Klinik irgendwelche Garantien für die Folgen einer solchen Verjüngung geben.
