Le cellule staminali (SC) sono una popolazione di cellule che sono i precursori originali di tutte le altre. In un organismo formato, possono differenziarsi in qualsiasi cellula di qualsiasi organo; in un embrione, possono formare una qualsiasi delle sue cellule.
Il loro scopo per natura è la rigenerazione dei tessuti e degli organi del corpo inizialmente dalla nascita con varie lesioni. Sostituiscono semplicemente le cellule danneggiate, rinnovandole e proteggendole. In poche parole, questi sono pezzi di ricambio per il corpo.
Come si formano
Un numero enorme di tutte le cellule di un organismo adulto inizia una volta con la fusione delle cellule riproduttive maschili e femminili durante la fecondazione dell'uovo. Questa fusione è chiamata zigote. Tutti i successivi miliardi di cellule sorgono durante il suo sviluppo. Lo zigote contiene l'intero genoma della futura persona e il suo schema di sviluppo in futuro.
Quando appare, lo zigote inizia a dividersi attivamente. In primo luogo, in esso compaiono cellule di un tipo speciale: sono in grado di trasmettere solo geneticheinformazioni alle generazioni successive di nuove cellule. Queste popolazioni sono le famose cellule staminali embrionali attorno alle quali c'è tanta eccitazione.
Nel feto, le ESC, o meglio il loro genoma, sono ancora al punto zero. Ma dopo aver attivato il meccanismo di specializzazione, possono essere trasformati in qualsiasi cellula richiesta. Le cellule staminali embrionali si ottengono in una fase precoce dell'embrione in via di sviluppo, ora chiamato blastocisti, il 4-5° giorno di vita dello zigote, dalla sua massa cellulare interna.
Man mano che l'embrione si sviluppa, entrano in gioco i meccanismi di specializzazione, i cosiddetti induttori embrionali. Essi stessi includono i geni necessari al momento, da cui derivano diverse famiglie di SC e vengono delineati gli inizi dei futuri organi. La mitosi continua, i discendenti di queste cellule sono già specializzati, cosa che si chiama comitazione.
Allo stesso tempo, le cellule staminali embrionali sono in grado di trasformarsi (trasferirsi) in qualsiasi strato germinale: ecto-, meso- ed endoderma. Di questi, successivamente si sviluppano gli organi del feto. Questa proprietà di differenziazione è chiamata pluripotenza ed è la principale differenza tra gli ESC.
Classificazione SC
Sono divisi in 2 grandi gruppi - embrionale e somatico, ottenuti da un organismo adulto. La domanda su come ottenere e utilizzare le cellule staminali embrionali è ben compresa.
3 Sorgenti SC selezionate:
- Cellule staminali proprie o autologhe; il più delle volte esistono nel midollo osseo, ma possonoessere ottenuto dalla pelle, dal tessuto adiposo, dai tessuti di alcuni organi, ecc.
- SC dalla placenta, ottenuta durante il parto dal sangue del cordone ombelicale.
- SC fetali ottenuti da tessuti dopo l'aborto. Pertanto, si distinguono anche SC di donatore (allogenico) e proprio (autologo). Indipendentemente dalla loro origine, hanno proprietà speciali che continuano ad essere esplorate dagli scienziati. Ad esempio, possono rimanere vitali e conservare tutte le loro proprietà per decenni se adeguatamente conservati. Questo è importante quando si preleva SC dalla placenta alla nascita, che può essere considerata una forma di assicurazione sanitaria e protezione per il neonato in futuro. Possono essere utilizzati da questo individuo quando si verifica una malattia grave. In Giappone, ad esempio, esiste un intero programma governativo che garantisce che il 100% della popolazione abbia banche cellulari IPS.
Esempi dell'uso di SC in medicina
Fasi del trapianto di embrioni:
- 1970 - Vengono effettuati i primi trapianti SC autologhi. Ci sono prove che nell'ex CCCP "vaccinazioni per i giovani" venivano somministrate ai membri anziani del Politburo del PCUS più volte l'anno.
- 1988 - SC furono trapiantati in un ragazzo affetto da leucemia che vive ancora oggi.
- 1992 - Il professor David Harris fonda la banca SK, dove il suo primo figlio è diventato il primo cliente. Il suo SC è stato congelato per primo.
- 1996-2004 – Sono stati eseguiti 392 trapianti di proprie SC dal midollo osseo.
- 1997 - Le SC di donatore sono state trapiantate dalla placenta a un malato di cancro russo.
- 1998 - Le SC sono state trapiantate in una ragazza con neuroblastoma (tumore al cervello) - il risultato è positivo. Gli scienziati hanno anche imparato a coltivare SC in vitro.
- 2000 - 1200 trasmissioni.
- 2001 – è stata rivelata la capacità delle SC del midollo osseo umano adulto di trasformarsi in cardio e miociti.
- 2003 – sono stati ottenuti dati sulla conservazione di tutte le bioproprietà SC in azoto liquido per 15 anni.
- 2004 – Le collezioni World Banks of SK hanno già 400.000 campioni.
Proprietà di base ESC
Esempi di cellule staminali embrionali possono essere considerate qualsiasi cellula degli strati primari dell'embrione: si tratta di miociti, cellule del sangue, nervi, ecc. Le ESC umane sono state le prime ad essere isolate nel 1998 dagli scienziati statunitensi James Thompson e Giovanni Becker. E nel 1999, la più famosa rivista scientifica Science ha riconosciuto questa scoperta come la terza più importante dopo la scoperta della doppia elica del DNA e la decodifica del genoma umano.
Gli ESC hanno la capacità di rinnovarsi costantemente, anche se non c'è alcun incentivo a differenziarsi. Cioè, sono molto plastici e il loro potenziale di sviluppo non è limitato. Questo li rende così popolari nella medicina rigenerativa.
I cosiddetti fattori di crescita possono fungere da stimolo per il loro sviluppo in altri tipi di cellule, sono diversi per tutte le cellule.
Oggi le cellule staminali embrionali sono vietate dalla medicina ufficiale per l'uso come trattamento.
Cosa viene usato oggi
Per il trattamento vengono utilizzate solo le SC proprie dei tessuti di un organismo adulto, più spessoTutti questi sono globuli rossi del midollo osseo. L'elenco delle malattie comprende malattie del sangue (leucemia), del sistema immunitario, in futuro - patologie oncologiche, morbo di Parkinson, diabete di tipo 1, sclerosi multipla, infarto del miocardio, ictus, malattie del midollo spinale, cecità.
Il problema principale è sempre stato e rimane la compatibilità delle SC con le cellule del corpo quando vengono introdotte al suo interno, ad es. istocompatibilità. Quando si utilizza SC nativo, questo problema è molto più facile da risolvere.
Pertanto, alla domanda su quali cellule staminali sia preferibile utilizzare - tessuto embrionale o tessuto staminale, la risposta è inequivocabile: solo tessuto. Qualsiasi organo ha nicchie speciali nei tessuti in cui le SC vengono immagazzinate e consumate secondo necessità. Le prospettive per le SC sono enormi, perché gli scienziati sperano di creare da loro i tessuti e gli organi necessari invece di quelli dei donatori, secondo le indicazioni.
Cronologia iniziale
Nel 1908 Alexander Maksimov (1874-1928), professore di istologia all'Accademia medica militare di San Pietroburgo, mentre studiava le cellule del sangue, notò che esse vengono aggiornate costantemente e abbastanza rapidamente.
A. A. Maksimov pensava che non fosse solo una questione di divisione cellulare, altrimenti il midollo osseo sarebbe stato più grande della persona stessa. Quindi chiamò questo predecessore di tutti gli elementi del gambo sanguigno. Il nome spiega l'essenza del fenomeno: cellule speciali sono deposte nel midollo osseo rosso, il cui compito è solo nella mitosi. Allo stesso tempo, compaiono 2 nuove cellule: una diventa sangue e la seconda va in riserva - si sviluppa e si divide di nuovo, di nuovo la cellula va in riserva, ecc. con lo stesso risultato.
Queste cellule che si dividono costantemente costituiscono il tronco, da essoi ramoscelli si muovono lateralmente: si tratta di nuovi globuli professionisti emergenti. Questo processo è continuo e ammonta a miliardi di cellule ogni giorno. Tra questi ci sono gruppi di tutti gli elementi del sangue - leucociti ed eritrociti, linfociti, ecc.
Successivamente, Maximov ha parlato con la sua teoria a un congresso di ematologi a Berlino. Questo fu l'inizio della storia dello sviluppo del SC. La biologia cellulare è diventata una scienza separata solo alla fine del 20° secolo.
Negli anni '60, SC iniziò ad essere utilizzato nel trattamento della leucemia. Sono stati trovati anche nella pelle e nel tessuto adiposo.
Caratteristiche distintive di SK
Le idee promettenti non escludono l'esistenza di barriere coralline sottomarine quando messe in pratica. Il grosso problema è che l'attività SC consente loro di dividersi in quantità illimitate e diventa difficile controllarle. Inoltre, le celle ordinarie sono limitate nella divisione per il numero di cicli (il limite di Hayflick). Ciò è dovuto alla struttura dei cromosomi.
Quando viene raggiunto il limite, la cella non si divide più, il che significa che non si moltiplica. Per le cellule, questo limite varia a seconda del loro tipo: per il tessuto fibroso è di 50 divisioni, per il sangue SC - 100.
In secondo luogo, le SC non maturano tutte contemporaneamente, quindi ogni tessuto ha diverse SC in diversi stadi di maturazione. Più normale è la maturità di una cellula, meno ha le proprietà di riqualificarsi in un' altra cellula. In altre parole, il genoma previsto per tutte le cellule è simile, ma la modalità di funzionamento è diversa. SC parzialmente maturi che, se stimolati, possono maturare edifferenziare, queste sono esplosioni.
Nel SNC si tratta di neuroblasti, nello scheletro - osteoblasti, nella pelle - dermatoblasti, ecc. Lo stimolo per la maturazione sono cause esterne o interne.
Non tutte le cellule del corpo hanno questa capacità, dipende dal grado della loro differenziazione. Le cellule altamente differenziate (cardiomiociti, neuroni) non possono mai produrre il proprio genere, motivo per cui dicono che le cellule nervose non vengono ripristinate. E quelli scarsamente differenziati sono capaci di mitosi, ad esempio sangue, fegato, tessuto osseo.
Le cellule staminali embrionali (ES) differiscono dalle altre SC in quanto non esiste un limite di Hayflick per esse. Gli ESC si dividono all'infinito, ad es. sono in re altà immortali (immortali). Questa è la loro seconda proprietà. Questa proprietà dell'ESC ha ispirato scienziati, a quanto pare, ad essere utilizzata nel corpo per prevenire l'invecchiamento.
Allora perché l'uso delle cellule staminali embrionali non ha seguito questa strada e non è stato congelato? Non una singola cellula è garantita contro i guasti e le mutazioni genetiche e, quando compaiono, verranno tramandate ulteriormente e si accumuleranno. Non dobbiamo dimenticare che le cellule staminali embrionali umane sono sempre portatrici di informazioni genetiche aliene (DNA estraneo), quindi esse stesse possono causare un effetto mutageno. Ecco perché l'uso del loro SC diventa il più ottimale e sicuro. Ma sorge un altro problema. Ci sono pochissime SC in un organismo adulto e sono difficili da estrarre - 1 cellula su 100 mila. Ma nonostante questi problemi, vengono estratte e le SC autologhe sono spesso utilizzate nel trattamento di CVD, endocrinopatie,patologie biliari, dermatosi, malattie dell'apparato locomotore, del tratto gastrointestinale, dei polmoni.
Ulteriori informazioni sulle barriere coralline sottomarine ESC
Dopo aver ricevuto le cellule staminali embrionali, devono essere indirizzate nella giusta direzione, ad es. gestirli. Sì, possono praticamente ricreare qualsiasi organo. Ma il problema della scelta della giusta combinazione di induttori non è stato risolto oggi.
L'uso delle cellule staminali embrionali nella pratica era inizialmente onnipresente, ma l'infinita divisione di tali cellule le rende incontrollabili e le rende legate alle cellule tumorali (teoria di Konheim). Ecco un' altra spiegazione per il blocco dell'ESC.
Ringiovanimento con ESC
Una persona perde il suo SC con l'età, il suo numero è in costante diminuzione, per dirla semplicemente. Anche all'età di 20 anni sono pochi, dopo 40 anni non ce ne sono affatto. Ecco perché, quando nel 1998 gli americani isolarono per la prima volta gli ESC e poi li clonarono, la biologia cellulare ricevette un forte impulso nel suo sviluppo.
C'era speranza per la cura di quelle malattie che sono sempre state considerate incurabili. La seconda linea è il ringiovanimento con cellule staminali embrionali mediante iniezione. Ma non c'è stata alcuna svolta in questo senso, perché non si sa ancora esattamente cosa faccia SC dopo essere stato introdotto in un nuovo organismo. O stimolano la vecchia cellula o la sostituiscono completamente: prendono il suo posto e lavorano attivamente. Solo quando sarà stabilito l'esatto meccanismo del comportamento del NC si potrà parlare di svolta. Oggi è necessaria grande cura nella scelta di un tale metodo di trattamento.
ESC e ringiovanimento in Russia
In Russia non sono state ancora introdotte restrizioni sull'uso degli ESC. Qui, la terapia con cellule staminali embrionali per il ringiovanimento non viene effettuata da seri istituti di ricerca, ma solo da normali saloni di bellezza.
E ancora una cosa: se in Occidente la sperimentazione dell'azione degli ESC viene effettuata in laboratori su animali da esperimento, allora in Russia le nuove tecnologie vengono testate sulle persone dagli stessi saloni di bellezza nostrani. Libretti con ogni sorta di promesse di mare eterna giovinezza. Il calcolo è corretto: per chi ha tanti soldi e opportunità, comincia a sembrare che nulla sia impossibile.
Il trattamento con cellule staminali embrionali sotto forma di un ciclo minimo di ringiovanimento è di sole 4 iniezioni ed è stimato in 15mila euro. E nonostante la consapevolezza che non ci si dovrebbe fidare ciecamente delle tecnologie che non sono state confermate scientificamente, molti personaggi pubblici superano il desiderio di sembrare più giovani e attraenti, una persona inizia a correre davanti alla locomotiva. Inoltre, davanti agli occhi di coloro che ha aiutato. Ci sono dei fortunati: Buynov, Leshchenko, Rotaru.
Ma ce ne sono molti altri sfortunati: Dmitry Hvorostovsky, Zhanna Friske, Alexander Abdulov, Oleg Yankovsky, Valentina Tolkunova, Anna Samokhina, Natalya Gundareva, Lyubov Polishchuk, Viktor Yanukovych - l'elenco potrebbe continuare. Queste sono le vittime della terapia cellulare. Ciò che divenne comune a tutti loro fu che poco prima del deterioramento delle loro condizioni, sembravano fiorire e ringiovanire, per poi morire rapidamente. Perché questo accade, nessuno può rispondere. Sì, aQuando l'ESC entra nel corpo che invecchia, incoraggia le cellule a dividersi attivamente, la persona sembra invecchiare. Ma questo è sempre stress per un organismo anziano e qualsiasi patologia può svilupparsi. Pertanto, nessuna clinica può fornire alcuna garanzia sulle conseguenze di tale ringiovanimento.
