Какви са стволовите клетки и защо са важни?

Идеята за чудо изцеление, органи, които се лекуват, притежава определена очарование. Изследванията на стволовите клетки внасят регенеративна медицина на крачка по-близо, но има и противоречия. И така, какви са стволовите клетки и защо са толкова важни?

Стволовите клетки са вид клетка, която може да се развие в много други различни видове клетки. Стволовите клетки също могат да се възобновят, като се разделят, дори след като са били неактивни за дълго време.

Когато стволовите клетки се разделят, новите клетки могат или да станат стволова клетка, или специфична клетка, като кръвна клетка, мозъчна клетка или мускул.

Една стволова клетка е известна като "недиференцирана клетка", защото тя все още може да стане някаква клетка. За разлика от това кръвната клетка, например, е "диференцирана" клетка, защото тя вече е специфичен вид клетка.

Стволовите клетки в терапията

В някои тъкани стволовите клетки играят важна роля в регенерирането, тъй като те лесно могат да се разделят и могат да продължат да заменят мъртвите клетки. Учените смятат, че това може да предложи потенциални лечения за състояния като диабет и сърдечни заболявания.

Например, ако някой има увредена тъкан в сърцето си, може да е възможно да стимулира растежа на здрави тъкани чрез трансплантиране на лабораторно отгледани стволови клетки в сърцето на пациента.

Малко мащабно проучване, публикувано в анализирания метод. Изследователите съобщават за 40% намаляване на размера на пронизаната сърдечна тъкан, причинена от сърдечни пристъпи.

В миналото този вид белези е бил разглеждан като постоянен и неподлежащ на лечение.

Пациентите, които всички са имали напреднала сърдечна недостатъчност, са имали средно 30% подобрение на сърдечната функция. Те съобщават и 70% подобряване на качеството на живот 24 месеца след инжектирането им със стволовите клетки.

Това проучване обаче включва само 11 участника. Трудно е да се каже дали подобрението на сърдечната функция е било причинено от трансплантацията на стволови клетки или е причинено от нещо друго.

Всички трансплантации се извършват, докато пациентите са били подложени на хирургичен байпас, например, така че е възможно подобрението на сърдечната функция да се дължи на байпас, а не на лечението със стволови клетки.

За да проучат по-нататък, изследователите планират да направят друго проучване, този път включващо контролна група от пациенти със сърдечна недостатъчност, които са подложени на байпас, но не получават лечение със стволови клетки.

Друго публикувано изследване предполага, че терапиите със стволови клетки могат да формират основата на персонализираното лечение на диабета.

При мишки и лабораторно отглеждани култури изследователите успешно произвеждат инсулин-секретиращи клетки от стволови клетки, извлечени от кожата на хора с диабет тип 1.

"На теория, ако можем да заместим увредените клетки в тези индивиди с нови панкреатични бета клетки – чиято основна функция е да съхраняват и освобождават инсулин за контролиране на кръвната захар – пациентите с диабет тип 1 няма да се нуждаят от инсулинови снимки".

Джефри Р. Милман, асистент по медицина и биомедицинско инженерство в Университетската гимназия във Вашингтон и първи автор.

Милман се надява, че тези бета-клетки, произхождащи от стволови клетки, могат да бъдат готови за изследване при хора в рамките на 3 до 5 години. "Това, което си представяме, е амбулаторна процедура, при която някакво устройство, заредено с клетките, ще бъде поставено точно под кожата", каза той.

Стволовите клетки могат да имат огромен потенциал при разработването на нови терапии.

Стволовите клетки в разработването на лекарства

Един от начините, по който стволови клетки се използват в момента, е разработването и тестването на нови лекарства.

Типът стволови клетки, които обикновено се използват за тази цел, се наричат ​​индуцирани плурипотентни стволови клетки.

Това са клетки, които вече са станали диференцирани, но след това те са генетично "препрограмирани", използвайки контролирани вируси. По този начин те приличат на недиференцирани ембрионални стволови клетки.

Нови диференцирани клетки могат да бъдат отгледани от тези плурипотентни стволови клетки, за да приличат например на ракови клетки. Създаването на тези клетки означава, че могат да бъдат тествани противоракови лекарства, които ги използват.

Голямо разнообразие от видове раково-клетъчни заболявания вече се правят с този метод. Въпреки това, тъй като тези клетки все още не могат да бъдат направени да имитират раковите клетки по контролиран начин, резултатите не винаги могат да бъдат точно копирани.

Текущите терапии работят ли?

През последните години са открити клиники, които осигуряват лечение със стволови клетки. Изследване от 2016 г., публикувано в брой 570 от тези клиники само в САЩ. Те предлагат терапии на базата на стволови клетки за нарушения, вариращи от спортни наранявания до рак.

Въпреки това, терапиите със стволови клетки продължават да са предимно теоретични, а не основани на доказателства.

Много малко лечения на стволови клетки достигат до най-ранната фаза на клиничното изпитване. Повечето текущи изследвания се провеждат на мишки или в петриевата чиния.

Въпреки това, американската администрация по храните и лекарствата (FDA) разрешава клиники да инжектират пациенти със собствени стволови клетки, стига клетките да имат само нормална функция.

Откъде идват стволовите клетки?

Стволовите клетки могат да бъдат събрани по различни начини.

Ембрионалните стволови клетки идват от ембрион, който е само на няколко дни.

Възрастните стволови клетки могат да бъдат извлечени от различни видове тъкани, включително мозъка, костния мозък, кръвоносните съдове, скелетните мускули, кожата, зъбите, червата, черния дроб, между другото.

Амниотичната течност съдържа стволови клетки. Много жени предпочитат тест за амниоцентеза, който проверява за вродени дефекти преди раждането на детето. Ако се съхранява течността, тя може да се използва за лечение на някои вродени дефекти по време на бременност или след раждане.

Индуцираните плурипотентни стволови клетки (iPS клетки) са клетки, които могат да бъдат препрограмирани да действат като стволови клетки, за използване в регенеративната медицина.

Етични въпроси

Използването на стволови клетки в медицинските изследвания е било противоречиво, исторически.

Причината е, че когато терапевтичната употреба на стволови клетки за пръв път дойде на вниманието на обществеността в края на 90-те години, това се дължи на факта, че учените първо са усвоили техниката за извличане на човешки стволови клетки от ембриони.

Много хора не са съгласни с използването на човешки ембрионални клетки за медицински изследвания, защото извличането на стъблото означава унищожаване на ембриона.

Това създава сложни проблеми, тъй като съществуват различни убеждения относно това, което представлява началото на човешкия живот.

За някои хора животът започва, когато се роди бебе или когато ембрионът се развие в плода. Други смятат, че човешкият живот започва от зачеването, така че ембрионът има същия морален статус и права като възрастен човек или дете.

Заради силните си, религиозни възгледи за живота, президентът Джордж У. Буш забрани финансирането на изследвания за човешки стволови клетки през 2001 г.

"В основата си този въпрос ни принуждава да се изправим пред фундаменталните въпроси за началото на живота и за края на науката", заяви тогава Буш. "Моята позиция по тези въпроси е оформена от дълбоко вярвания. Също така вярвам, че човешкият живот е свещен дар от нашия създател".

Въпреки това ограниченията на изследванията, въведени от администрацията на Буш, бяха частично отменени по време на престоя на президента Обама.

Употребата на pluripotent стволови клетки беше въведена през 2006 г. Стимките в този метод не идват от ембрионални стволови клетки. В резултат на това тази техника не е свързана със същите етични опасения.

С това и други скорошни постижения в технологиите за стволови клетки отношението към изследванията на стволови клетки се е развило малко.

Текущи изследвания

Изследванията на стволови клетки стимулират научното разбиране за развитието на един организъм от една клетка и как дефектните клетки се заменят със здрави клетки при хора и животни.

Разбиране на рака

Много сериозни медицински състояния, които се появяват при хора, като рак и вродени дефекти, се причиняват от абнормно разделяне на клетките.

Чрез изучаването на стволовите клетки и процеса на диференциация на клетките можем по-добре да разберем как възникват тези заболявания и как те могат да бъдат лекувани.

Регенеративна медицина

През юни 2016 г. двама изследователи спечелиха втора награда в категорията материали на нововъзникващите технологични конкурси на Кралското дружество по химия в Обединеното кралство за създаване на синтетичен биоматериал, който стимулира стволовите клетки, произхождащи от собствените зъби на пациента.

Изследователите вярват, че този материал ще замести пълнежите, тъй като стволовите клетки просто ще накарат увредените зъби да се лекуват.

Въпреки че са необходими много повече изследвания, преди терапиите със стволови клетки да станат част от редовната медицинска практика, науката около стволовите клетки се развива непрекъснато.

В почти всяка терапевтична област има надежди, че технологията на стволовите клетки ще революционизира терапевтичните норми и ще въведе поне нов стандарт на персонализирано лечение и може би дори самолечение.

Когато това може да се случи, никой не е готов да каже.

Написано от Дейвид Редтън