Кто автор картины Сикстинская Mадонна?
Леонардо да Винчи
Сандро Боттичелли
Рафаэль

Результаты опроса


На что вы готовы пойти ради карьеры?
Ради карьеры я готов(а) на все
На все, но в рамках закона
Никогда не пожертвую людьми и отношениями ради карьеры
Затрудняюсь ответить

Результаты опроса

<<< Вернуться к Активному Выпуску

Вы можете оставить Ваш комментарий
 
 
Стволовые клетки – ключ к "бессмертию"
Часть 2
 
 
        Из первой части статьи (>>) вы узнали о грандиозном практическом и теоретическом значении стволовых клеток. Во второй части мы постараемся описать и объяснить, что же такое стволовые клетки, не влезая в дебри молекулярной биологии и клеточной инженерии.
       Но перед этим мы продемонстрируем результаты опроса, который был проведён в РАУ: случайным прохожим студентам был задан вопрос: “Что такое стволовые клетки и что вам о них известно?”.
 
“Если не ошибаюсь, то из них создают клонов” (Анна, МО, III курс).
“Стволовые клетки способны восстанавливать любые органы организма. Но проблема в их добывании, так как затрагиваются этические вопросы, связанные с человеческим эмбрионом”  (Ваге Хумарян, МО, I курс).
“Стволовые клетки? Честно говоря, не знаю, но по-моему, это что-то биологическое”, - поделилась с нами Шушан Мелик-Адамян с III курса факультета иностранных языков и регионоведения.  
“Насколько мне известно, их используют  для соединения разорванных связок в организме. Да, и еще из них органы в лабораториях выращивают” (Нерсес Симонян, ПМИ, II курс).
“Стволовые клетки извлекают из спинного мозга и используют для лечения раковых заболеваний. Я передачу про них смотрела”, - говорит Лилит Карапетян (туризм, III курс).
 
Вот не весь перечень ответов студентов РАУ. Честно признаться, мы были приятно удивлены: радует тот факт, что студенты, чья будущая профессия не связана с биологией, имеют представлениe о её фундаментальных понятиях.
 
А правильный ответ на самом деле следующий: стволовые клетки (на англ. Stemcells) – это иерархия особых, недифференцированных  клеток живых организмов, каждая из которых может впоследствии превратиться в клетку любой ткани организма (заранее скажем, что все утверждения и высказывания в данной статье относятся к клеточному уровню).
 
 
Немного истории
 
     Термин «стволовая клетка» впервые был введён в научный обиход российским учёным Александром Максимовым ещё в 1909 году. Тогда, изучая процессы кроветворения, Максимов пришёл к выводу о существовании недифференцированных клеток организма, из которых формируются кровяные клетки. 1 июня 1909 года на заседании Общества Гематологов в Берлине он вводит понятие «Stammzellе», подразумевая под ним лимфоциты крови. В нынешнее время термин «стволовые» означает, что эти клетки являются как бы стволом, от которого происходят все остальные клетки.
    Корнем иерархии стволовых клеток являются тотопотентные клетки – те клетки, которые могут трансформироваться в клетки любых типов. К ветвям иерархии относят плюрипотентные (омниопотентные) и мультипотентные клетки. Плюрипотентные клетки могут давать начало почти  всем клеткам. Исключением являются клетки внешних эмбриональных тканей. Мультипотентные клетки дифференцируются в клетки тканей строго определённого типа (мышечные, нервные и др.). Листьями (конечными элементами) иерархии являются зрелые унипотентные клетки организма. Примером таких клеток являются сперматогониальные стволовые клетки, ответственные за появление сперматозоидов.
     Нестволовые клетки живых организмов узко специализированы, то есть предназначены для выполнения каких-либо строго определённых функций: нервные клетки проводят электрические импульсы, клетки крови выполняют газообмен и отвечают за иммунитет, клетки костной ткани формируют скелет и т.д. (на самом деле всё гораздо сложнее). В человеческом организме известно приблизительно 350 различных типов клеток. Однако весь наш архисложный организм  и всё это многообразие клеток формируются из одной единственной оплодотворённой яйцеклетки – зиготы. За 9 месяцев внутриутробного развития путём последовательных делений из одной зиготы образуется 10¹³ различных клеток новорождённого.
     Сама зигота, естественно, тотипотентна. После нескольких клеточных делений, образовавшиеся из зиготы клетки теряют это свойство, т.е. они постепенно начинают дифференцироваться. Некоторые клетки на данной стадии индивидуального развития не дифференцируются окончательно, а становятся плюрипотентными. Тотипотентые клетки также имеют и другое название – эмбриональные стволовые клетки(ЭСК), а плюри- и мультипотентные стволовые клетки называются также взрослыми стволовыми клетками.

      Предназначение ЭСК очевидно – из них должен сформироваться целый организм с огромным числом клеточных типов. В функцию взрослых стволовых клеток входит восполнение погибших клеток в процессе жизнедеятельности организма. Они присутствуют во всех взрослых органах и тканях, но в очень малых количествах. Приблизительно подсчитано, что у 3-месячного человеческого эмбриона на 10 тысяч обычных клеток приходится 1 стволовая, а у человека 60-65 лет – 1 стволовая клетка на 6-8 млн. нестволовых. Особую заинтересованность биологов вызвал факт присутствия стволовых клеток в центральной нервной системе. Известно, что нейроны утрачивают способность к самовоспроизводству уже на самых ранних этапах нейральной дифференцировки. А стволовые клетки в ответ на различные поражения нервной ткани начинают делиться с образованием нервных  клеток.
     Дифференцировку взрослых стволовых клеток могут запускать как внутренние, так и внешние сигналы. К внутренним сигналам относится синтез определённых белков внутри стволовой клетки. К сигнальным веществам относятся так называемые цитокины. К примеру, есть особый цитокин, который служит сигналом перенаселённости: если клеток становится слишком много, то это вещество активирует механизмы сдерживания деления. Стволовые клетки могут делиться по разным «сценариям»: из одной материнской стволовой клетки путём деления формируются две дочерние. Но эти дочерние клетки могут быть разными, т.е одна из них может оставаться стволовой, а другая находиться на определенном этапе дифференцировки какой-либо ткани, тем самым теряя свойства стволовых клеток (чем больше клетка дифференцирована, тем меньше она проявляет свойства стволовых клеток).
Помимо всего этого, стволовые клетки обладают рядом специфических особенностей, которые делают их бесценными в медицинской практике и биотехнологии:
- факторы, которые определяют уникальность стволовых клеток, находятся не в ядре, а в цитоплазме. Это избыток и-РНК всех 3 тысяч генов, которые отвечают за раннее развитие зародыша;
- хоуминг – способность стволовых клеток, при введении их в организм, находить зону повреждения и фиксироваться там, исполняя утраченную функцию;
- одно из самых важных отличительных черт стволовых клеток – присутствие в них активной теломеразы. Теломераза – это фермент, который достраивает концевые участки ДНК- теломеры.
 
     До процесса деления любой клетки в ней происходит процесс удвоения генетической информации – репликация ДНК. При каждом удвоении часть теломер (концевых участков ДНК) не удваивается. Это явление называется проблемой недорепликации ДНК. После 50-58 делений, клеткой достигается так называемый лимит Хейфлика, т.е в этой клетке у ДНК не хватает теломер, которые выполняют функцию защиты ДНК. В результате этого данная клетка претерпевает естественное отмирание. В нестволовых клеткам фермент теломераза не активен. Так вот, благодаря наличию в стволовых клетках активной теломеразы (также она активна в раковых клетках), теломеры ДНК достраиваются, а это означает, что данные клетки потенциально способны проходить бесконечное количество клеточных делений, иными словами они бессмертны!
 
    Итак, узнав, что из себя представляют стволовые клетки и узнав об их отличительных свойствах, обсудим теперь, как их добывают.
      Скажем, что стволовые клетки различных ветвей иерархии добываются по-разному. К примеру, науке ещё не удавалось получить тотипотентные клетки, избежав при этом искусственного прерывания беременности и извлечения из утробы 5-7 недельного зародыша, с последующим его уничтожением. Именно из-за деструктивного метода добычи стволовых клеток перед человечеством встают проблемы этического характера. Избегая данного метода, учёные научились получать стволовые клетки более далёких ветвей иерархии: мультипотентные и унипотентные клетки достают и костного мозга молодого организма. Также известен метод пуповинной добычи стволовых клеток. При этом сохраняется кровь, находящаяся в пуповине младенца. Она содержит в себе огромное количество мультипотентных клеток.
       Хранение пуповинной крови при температурах ниже -130°C может осуществляться в течение многих десятков  лет. Это позволяет хранить детские стволовые клетки донора до возникновения потребности в них при заболевании или в старости. Реакция отторжения на собственные стволовые клетки практически исключена.
       Однако, несмотря на всё это при использовании стволовых нужно иметь в виду, что отдаленные последствия лечения стволовыми клетками пока неизвестны, т.к. клинический опыт применения стволовых клеток чрезвычайно мал.
      Итак, из всего вышеуказанного можно сделать вывод, что стволовые клетки – это «запасные стройматериалы» организма. Учитывая тот факт, что для лечения и досконального понимания любого заболевания нужно как минимум углубиться до клеточного уровня, мы не устаём повторять, что стволовые клетки могут применяться против любых недугов человеческого организма.
       В конце скажем, что в 1999 году журнал «Science»  признал открытие эмбриональных стволовых клеток третьим по значимости событием в биологии после расшифровки двойной спирали ДНК и результатов программы «Геном человека».
     И напоследок от себя добавим, что мы очень надеемся, что использование и разработки в сфере стволовых клеток через небольшое количество лет станут возможными и в нашей стране.
 
             Грант Оганесян

студент I курса медико-биологического факультета 
(специальность - биоинженерия и биониформатика) 



Оставьте Ваш комментарий
  Имя: 
Комментарий
 
12.03.10 22:37:00 Lilit Voskanyan
Молодец!!!Мне было очень интересно читать!!!
08.03.10 14:47:00 АННА ГЕНАМЯН
на самом деле я очень рада, что студенты, чья будущая профессия не связана с медициной, более или менее оповещены хотя бы о том, что такое стволовые клетки. Гранту Оганесяну я бы хотела сказать отдельное спасибо за эту статью и его работу!
06.03.10 23:19:00 Артур
Физики как-то доигрались. Доиграются и биологи)
За статью-спасибо. Познавательно.
06.03.10 18:02:00 -
Умница!!!!
04.03.10 22:57:00 Mariam Sarkisyan
Molodec! mne ponravilos'!
# 71
02.03.10