Celulele stem, cu capacitatea lor de a se transforma, par a fi un remediu minunat pentru multe boli. Aflați ce sunt celulele stem, ce boli sunt folosite în prezent pentru tratarea celulelor stem și care sunt perspectivele de dezvoltare a terapiei cu celule stem? De unde scepticismul specialiștilor?

Celulele stemau capacitatea de a se transforma în alte tipuri de celule. Terapia cu celule stem este cu siguranță unul dintre cele mai atractive și mai promițătoare concepte din medicina modernă. S-ar părea că lista aplicațiilor lor medicale ar trebui să fie nesfârșită - repararea țesuturilor deteriorate, creșterea organelor de înlocuire…

Faptele sunt însă diferite. Deși începuturile cercetărilor asupra celulelor stem au avut loc în anii 1960, utilizarea lor s-a limitat până acum la câteva indicații bine definite.

Ideile pentru utilizarea celulelor stem sunt abundente, totuși, introducerea lor în uz clinic este limitată de o serie de factori, printre care întrebarea privind siguranța acestui tip de terapie iese în prim-plan.

Ce sunt celulele stem?

Celulele stem sunt esențiale pentru formarea corpului uman. În primele etape de dezvoltare, embrionul uman este format în întregime din celule stem. În timp, acestea suferă modificări, dând naștere tuturor liniilor celulare care alcătuiesc corpul uman.

Al doilea rol important al celulelor stem este de a coloniza unele țesuturi ale unui organism matur și de a acționa ca un „depozit”. Dacă este necesar, ele sunt capabile să se transforme în celule ale unui țesut dat care mor sau sunt deteriorate. Cu toate acestea, acest lucru este posibil numai pentru anumite țesuturi.

Celulele stem sunt, prin urmare, acele celule care au capacitatea de a se transforma în alte tipuri de celule, mai specializate.

Cea mai importantă caracteristică a celulelor stem, care le diferențiază de alte celule, este modul în care se divid.

În timpul diviziunii, o celulă stem se poate diferenția, adică creează o celulă fiică de un anumit tip (de exemplu, o celulă musculară, nervoasă sau epitelială).

Există diferite tipuri de celule stem, în funcție de natura lor: unele dintre elese pot transforma în orice fel de celulă fiică, în timp ce altele pot face doar celule care alcătuiesc un anumit tip de țesut (mai multe despre asta mai jos).

A doua caracteristică importantă a celulelor stem este, de asemenea, legată de diviziunea lor. În timpul formării unei celule fiice, celula părinte nu dispare fără urmă. În procesul de diviziune, se creează încă o celulă stem, identică cu „celula-mamă”.

Rezultatul diviziunii celulei mamă este o celulă mamă și o celulă fiică specializată.

Acest mecanism se numește auto-înnoire. Datorită acesteia, celulele stem nu „se uzează” și nu permit ca dimensiunea bazinului lor să scadă.

Tipuri de celule stem

După cum sa menționat deja, celulele stem se pot transforma în alte tipuri de celule atunci când se divid. Poate orice celulă stem să devină atunci orice celulă fiică? Ei bine, nu.

Celulele stem sunt împărțite în patru subgrupe, în funcție de cât de larg poate rezulta spectrul de celule din diviziunea lor.

Celulele stem care construiesc embrionul uman sunt capabile să dea naștere la tot felul de linii celulare. La rândul lor, unele celule stem care locuiesc în țesuturile unei ființe umane adulte se pot transforma doar într-un tip strict definit de celule care construiesc un anumit țesut.

Diviziunea celulelor stem datorită posibilității de a crea diferite celule fiice este următoarea:

  • celule stem totipotente

Acestea sunt celule cu cel mai mare potențial de diferențiere care pot evolua în orice fel de celulă fiică. Celulele totipotente formează un zigot (o celulă rezultată din fecundarea unui ovul de către un spermatozoid), precum și un embrion în primele etape ale dezvoltării sale. Toate tipurile de celule care alcătuiesc corpul uman pot fi create din celule totipotente.

  • celule stem pluripotente

Celulele pluripotente se pot transforma, de asemenea, în multe tipuri de celule. Celulele placentare sunt însă o excepție. Celulele pluripotente formează așa-numitele nodul embrionar, care este una dintre structurile formate în prima săptămână de dezvoltare a embrionului.

Celulele pluripotente ale nodului embrionar dau naștere la trei așa-numite straturile germinale, din care se dezvoltă ulterior toate țesuturile organismului nostru. Deși numele straturilor germinale sună puțin complicat (ectoderm, mezoderm și endoderm), țesuturile formate din acestea sunt cunoscute de toată lumea.

Ectodermul produce piele și structurănervos, din mezoderm - sistemul circulator și musculo-scheletic, iar din endoderm - sistemul respirator și cea mai mare parte a sistemului digestiv.

  • celule stem multipotente

Celulele multipotente sunt un grup de celule stem cu un potențial de diferențiere puțin mai îngust. În timp ce mai multe tipuri de celule pot fi încă făcute din ele, acestea sunt de obicei celule de un tip similar. Exemplul emblematic de celule din acest subgrup sunt celulele multipotente ale măduvei osoase, cunoscute și sub numele de celule stem hematopoietice. Se pot transforma în orice celulă din sânge, cum ar fi eritrocite sau diferite tipuri de leucocite. Cu toate acestea, ei nu sunt capabili să producă celulele care formează alte țesuturi.

  • de celule stem unipotente

Acest tip de celulă poate deveni doar un fel de fiică. De obicei, celulele unipotente acționează ca un rezervor pentru reînnoirea și repararea țesuturilor adulte. Un exemplu de celule unipotente sunt celulele stem epidermice, care se găsesc în pielea umană.

De unde să obțineți celule stem

Obținerea de celule stem este posibilă practic în două moduri.

Prima lor sursă este un embrion uman, din care sunt izolate așa-numitele celule stem embrionare . Acestea sunt celule cu caracterultotipotentsaupluripotenteși, prin urmare, capabile să se diferențieze în toate tipurile de țesuturi.

Se numește cel de-al doilea tip de celule stemcelule stem somatice(sau celule stem „adulte”). Acest tip de celulă provine - după cum sugerează și numele - din corpul uman adult.

În condiții normale, acestea sunt celule care locuiesc în diferite organe

  • măduvă osoasă
  • de mușchi
  • ficat
  • skin
  • vase de sânge

În aceste organe, celulele stem acționează ca un rezervor, permițând regenerarea țesuturilor deteriorate.

Nu este greu de ghicit că celulele stem somatice au un potențial de diferențiere mai limitat decât cele de origine embrionară. Celulele adulte suntmultipotentesauunipotente , adică se pot transforma în celule de un tip similar sau chiar într-un singur tip de celulă fiică.

Găsirea și obținerea de celule stem somatice într-un corp adult este o provocare. Numărul acestor tipuri de celule din țesuturi este foarte mic.

Odată colectate, sunt foarte greu de cultivat într-un cadru de laborator, deci este dificil să le obțiicantități mai mari.

Deocamdată, celulele stem adulte sunt obținute doar din câteva surse. Pentru celulele stem hematopoietice, acestea sunt: ​​

  • măduvă osoasă
  • sânge periferic
  • sânge ombilical

La rândul său, din țesutul adipos și măduva osoasă puteți obține așa-numitacelule stem mezenchimale . Se pot transforma în diferite tipuri de țesuturi:

  • os
  • condral
  • mușchi
  • grase

Terapiile cu utilizarea celulelor stem mezenchimale sunt încă în faza de cercetare - până acum siguranța și eficacitatea lor nu au fost confirmate.

Merită menționat încă un tip de celule stem, care este un fel de hibrid dintre cele două de mai sus. Aceasta se numeștecelule stem pluripotente induse .

Acestea sunt celule stem obținute dintr-un organism adult care au fost reprogramate într-un laborator pentru a le oferi caracteristicile celulelor germinale.

Utilizări curente ale celulelor stem

Deoarece știm deja tipurile și posibilitățile de diferențiere ale celulelor stem, rămâne întrebarea - care dintre ele și cum sunt utilizate în medicină?

  • de celule stem embrionare

Celulele stem embrionare nu sunt aprobate pentru niciun tip de terapie. De ce? Iată câteva motive.

În primul rând, utilizarea lor implică dileme etice. Celulele stem embrionare sunt obținute din embrioni destinați scopurilor de cercetare, cel mai adesea creați în timpul procedurilor de fertilizare in vitro. Problemele etice sunt unul dintre factorii care limitează progresul cercetării asupra celulelor stem obținute în acest mod.

Al doilea obstacol în calea utilizării celulelor germinale este pur științific. Sunt celule cu un mare potențial de diferențiere și se pot transforma în orice fel de celule fiice. Până acum, nu a fost găsită nicio metodă care să le controleze comportamentul.

Celulele stem embrionare, după implantarea în corpul uman, formează tumori compuse din diferite celule, aranjate haotic. Aceste tipuri de tumori se numesc teratoame (teratom latin). Căutăm constant modalități de a direcționa celulele germinale în așa fel încât să se transforme în țesutul dorit.

Utilizarea celulelor stem embrionare implică, de asemenea, riscul de respingere - sunt materiale străine (similar cu un transplant de organ de la un donator neînrudit).

Riscul existăcu atât mai puțin când se folosesc celule stem adulte donate și primite de același pacient. Numim această procedură un transplant autolog.

  • celule stem adulte

Deși utilizarea celulelor stem adulte este, de asemenea, asociată cu multe limitări, doar acest tip de celule stem este utilizat în prezent în medicină. Obținerea celulelor stem adulte nu necesită cultură de embrioni, așa că ridică mult mai puține dileme morale. Celulele stem adulte sunt utilizate în următoarele tipuri de terapie:

  • Transplant de celule stem hematopoietice

Transplantul de celule stem hematopoietice este în prezent singura terapie de rutină cu celule stem care este utilizată cu succes în întreaga lume. Asa numitul Transplantul de măduvă osoasă este o metodă de tratare a multor boli hematologice.

În primul rând, sunt utilizați la pacienții cu imunodeficiențe primare, adică anomalii moștenite ale sistemului imunitar. Transplantul de măduvă osoasă este adesea singura modalitate prin care aceștia pot obține celule imunitare care funcționează corect.

Al doilea grup de pacienți care ar putea necesita un transplant de celule stem hematopoietice sunt cei a căror măduvă osoasă a fost afectată, de exemplu, ca urmare a unui tratament anticancer agresiv.

O astfel de situație poate fi de dorit în cazul cancerelor de sânge (de exemplu, leucemii), când scopul terapiei este distrugerea sistemului hematopoietic acoperit de procesul neoplazic, iar apoi reconstrucția acestuia cu ajutorul tulpinii implantate. celule.

  • tratamentul rănilor extinse cu celule stem epidermice

Celulele stem epidermice sunt o modalitate de a vindeca răni extinse, cum ar fi arsurile.

Întreaga procedură este următoarea: în primul rând, celulele stem epidermice sunt colectate dintr-un fragment de piele sănătoasă a pacientului.

Apoi aceste celule sunt supuse culturii de laborator în condiții care să permită multiplicarea lor intensivă.

Odată ce a fost obținut numărul corect de celule, acestea sunt plasate pe suprafața plăgii.

Un avantaj suplimentar al terapiei este acela că organismul pacientului nu poate respinge un astfel de „pansament” – acesta a fost făcut din propriile celule.

  • tratament oftalmic cu utilizarea de celule stem limbale corneene

O altă terapie cu utilizarea celulelor stem a fost aprobată relativ recent. Este vorba despre un medicament care continecelule stem limbale corneene, permițând reconstrucția epiteliului corneei (stratul frontal, exterior al globului ocular).

Ca și în cazul precedent, „sursa” celulelor este pacientul însuși, și mai precis ochiul său sănătos.

După ce celulele stem sunt colectate, acestea sunt multiplicate în laborator și apoi administrate la ochiul afectat. O indicație pentru utilizarea terapiei este o deficiență a celulelor stem limbale corneene, de exemplu din cauza deteriorării de către o substanță chimică.

Viitorul celulelor stem

Textul de mai sus prezintă pe scurt utilizările actuale și - după cum puteți vedea - foarte limitate ale celulelor stem în medicină.

Cercetarea în acest domeniu este foarte complexă, iar celulele stem încă pun mai multe întrebări decât răspunsuri.

Din când în când în lumea științifică există informații despre descoperirile inovatoare legate de acestea, dar, din păcate, în multe cazuri, se dovedește că rezultatele cercetărilor publicate nu sunt adevărate.

Acesta a fost cazul, de exemplu, în cazul încercării puternice de a implanta celule stem din măduva osoasă în cicatricea post-infarct din mușchiul inimii. Rezultatele presupuse pozitive ale unei astfel de terapii au declanșat o avalanșă de studii ulterioare în alte centre clinice, dar toate experimentele s-au încheiat în cele din urmă cu eșec.

Sunt necesari încă mulți ani de cercetare pentru a putea folosi celulele stem în mod eficient și în siguranță în medicină.

Oamenii de știință încearcă în mod constant să afle mai multe despre mecanismele neobișnuite ale funcționării lor.

Ce factori influențează procesul de diferențiere a celulelor stem?

Acest proces poate fi controlat?

Ce trebuie să faceți pentru a le putea înmulți eficient?

Care dintre bolile incurabile de până acum au cu adevărat o șansă de a fi vindecate cu o astfel de terapie?

Acestea și multe alte întrebări sunt în mod constant subiectul cercetărilor științifice în curs.

În acest moment, merită menționat că, deși utilizările terapeutice ale celulelor stem sunt limitate, ele sunt utile în alte domenii ale medicinei.

Un exemplu este cercetarea proceselor canceroase. Celulele stem fac posibilă simularea unui astfel de proces în condiții de laborator și apoi testarea potențialelor terapii pe ele (de exemplu, noi medicamente anti-cancer).

Direcțiile cercetării în curs privind celulele stem sunt, de exemplu, aplicații în:

  • boli neurodegenerative (de exemplu, boala Alzheimer)
  • leziuni ale măduvei spinării
  • leziuni ale sistemului musculo-scheletic

sauîn cele din urmă, încearcă să reconstruiască organe întregi (de exemplu, pancreasul în diabetul de tip I).

Trebuie să fim conștienți de faptul că celulele stem nu sunt un remediu și că fiecare posibilă aplicație este cercetată independent și trebuie să fie supusă unei serii de studii clinice înainte de aprobare.

În sfârșit, merită avertizat și împotriva „clinicilor” care oferă terapie cu celule stem fără nicio autorizație.

Aceste tipuri de experimente sfârșesc prin a pierde bani în cel mai bun caz și în cel mai rău caz - sănătatea și chiar viața ta.

Despre autorKrzysztof BialazitStudent la medicină la Collegium Medicum din Cracovia, intrând încet în lumea provocărilor constante ale muncii medicului. Este interesată în special de ginecologie și obstetrică, pediatrie și medicina stilului de viață. Iubitor de limbi străine, călătorii și drumeții montane.

Citiți mai multe articole ale acestui autor

Categorie:

Sănătate