Достижения в исследованиях стволовых клеток дают надежду пациентам, страдающим заболеваниями и опасными для жизни недугами, излечение от которых неизвестно. Особые регенерирующие свойства эмбриональных стволовых клеток дают им возможность восстанавливать и пополнять клетки организма. Ученые изучают, как терапию стволовыми клетками можно использовать для восстановления функционирования поврежденных клеток, тканей и систем органов.
Что такое эмбриональная стволовая клетка?
Большинство клеток человеческого тела неизменны и узкоспециализированы. Напротив, все эмбриональные стволовые клетки обладают необычайной способностью дифференцироваться в любую из сотен специализированных клеток, составляющих человеческое тело. Собранные стволовые клетки продолжают делиться в лаборатории в течение длительного периода времени, обеспечивая постоянный запас для исследовательских целей. Согласно исследованию, небольшая популяция стволовых клеток может размножаться до миллионов клеток в течение нескольких месяцев. Национальные институты здоровья.
Эмбриональный vs. Стволовая клетка взрослого
Через три-пять дней после зачатия образуется бластоциста. При правильных условиях эмбриональные стволовые клетки в бластоцисте способны превращаться в клетки мозга, нервные клетки, клетки кожи, клетки крови и многое другое. Исследователи используют эмбрионы из клиник по лечению бесплодия, предоставленные донорами для исследовательских целей.
Взрослые имеют небольшое количество стволовых клеток в определенных тканях, которые могут восстанавливать определенные типы клеток. Например, взрослые гемопоэтические стволовые клетки в костном мозге регенерируют клетки крови; но кроветворные клетки не могут создавать новые нервные клетки. Ученые изучают возможность манипулирования взрослыми стволовыми клетками в лаборатории, чтобы сделать их более универсальными.
Преимущество эмбриональных стволовых клеток в том, что они находятся в лучшем состоянии, чем взрослые стволовые клетки. Соматические и стволовые клетки у взрослых могут иметь мутации в результате многократного деления и воздействия загрязнителей окружающей среды.
Подробнее о строении стволовых клеток.
Полезны ли исследования стволовых клеток?
Международное общество исследования стволовых клеток (ISSCR) предполагает, что лечение стволовыми клетками может помочь в лечении многих заболеваний и травм. ISSCR отмечает, что «Тысячам детей» с диагнозом лейкемия помогли лечение стволовыми клетками крови. Стволовые клетки также успешно используются для тканевых трансплантатов.
Исследования стволовых клеток приводят к более безопасным и эффективным методам лечения стволовыми клетками. Например, более глубокое понимание того, как эмбриональные стволовые клетки реагируют на различные состояния, может способствовать изучению и лечению врожденных дефектов. Клиника Мэйо поддерживает продолжение исследований стволовых клеток, так как клинические испытания имеют много преимуществ в медицинской сфере. Возможные преимущества:
- Наблюдение за тем, как стволовые клетки созревают в органы и ткани, дает ученым представление об этиологии и прогрессировании заболевания.
- Плюсы исследований стволовых клеток включают развитие области регенеративной медицины. Стволовые клетки способны восстанавливать и заменять поврежденные клетки.
- Стволовые клетки можно было бы культивировать в лаборатории для выращивания новых органов для людей, ожидающих трансплантации.
- Новые препараты можно проверить на эффективность и безопасность с помощью стволовых клеток. Например, стволовые клетки крови можно использовать для тестирования нового лекарства, предназначенного для лечения заболеваний, связанных с кровью. Исследователи также могли выявить любые вредные воздействия на клетки крови, используемые в лабораторных исследованиях.
Как работает терапия стволовыми клетками?
Терапия стволовыми клетками помогает организму излечиться. Большинство клеток человеческого тела выполняют очень специфическую работу в определенном органе. Если клетки умирают или работают со сбоями, организм способен восполнить потерянные клетки. Заболевание, органная недостаточность и смерть могут произойти, если количество больных и умирающих клеток превышает производство новых клеток.
Узнайте больше об объяснении клеточной специализации.
Нормальные клетки многократно реплицируются. Ученые совершенствуют методы, которые могут дать толчок производству здоровых клеток. Например, имплантация нормальных клеток поджелудочной железы пациенту с диабетом может восстановить способность вырабатывать инсулин по мере размножения клеток.
Преимущества исследования эмбриональных стволовых клеток
Эмбриональные стволовые клетки плюрипотентный, что означает, что они более универсальны в исследованиях, чем взрослые стволовые клетки. Потенциальные преимущества исследования эмбрионов включают открытие новых способов лечения заболеваний, травм и органной недостаточности. Эмбриональные стволовые клетки можно манипулировать в лаборатории, чтобы они превратились в клетки любого типа в организме. Исследование эмбрионов помогает ученым понять, как предотвратить аномальный рост введенных стволовых клеток и появление опухолей.
Этика исследования эмбрионов
Использование человеческих эмбрионов для исследования стволовых клеток активно и эмоционально обсуждается. Уничтожение человеческих эмбрионов - это обычная проблема, часто основанная на религиозных убеждениях. В Учебный центр генетики отмечает, что исследования эмбриональных стволовых клеток ставят как моральные, так и этические вопросы, такие как:
- Жизнь начинается с момента зачатия?
- Следует ли считать бластоцисту человеком?
- Оправдано ли исследование эмбриональных стволовых клеток, если оно может спасти жизни умирающих пациентов?
Противники исследований эмбриональных стволовых клеток утверждают, что эмбрионы имеют права, потому что они обладают способностью развиваться в человека. Тем не менее Центр Гастингса указывает, что от 75 до 80 процентов эмбрионов не имплантируются в матку и что многие эмбрионы из клиник по лечению бесплодия имеют низкое качество и не способны развиться в плод. Кроме того, пожертвованные эмбрионы планировалось уничтожить до того, как пожертвовать.
Исследования альтернатив эмбриональным клеткам
Эмбриональные стволовые клетки человека (hES) жизненно важны для исследования стволовых клеток, потому что, как упоминалось ранее, hES-клетки плюрипотентны, в отличие от других клеток в организме. Однако ученые учатся создавать индуцированный плюрипотентные стволовые (iPS) клетки из взрослых стволовых клеток. Кроме того, наблюдается прогресс в том, как использовать собственные стволовые клетки пациента для лечения заболеваний. Альтернативы hES-клеткам могут сократить использование эмбриональных стволовых клеток человека.
Перинатальный стволовые клетки - еще один вариант. Перинатальные стволовые клетки были обнаружены в пуповинной крови и в околоплодных водах, взятых во время процедуры амниоцентеза. Необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, как перинатальные стволовые клетки могут быть использованы в экспериментальных исследованиях и лечении.
Плюсы исследования стволовых клеток
Согласно Американская ассоциация неврологических хирургов, плюсы исследований стволовых клеток включают помощь миллионам людей, страдающих от изнурительных состояний. Например, лечение стволовыми клетками может потенциально увеличить дофамин в мозге людей, страдающих болезнью Паркинсона. Исследования стволовых клеток также могут помочь восстановить функции пациентов с диабетом, сердечными заболеваниями, инсультом, раком и т. Д. травмы спинного мозга, остеоартрит, болезнь Альцгеймера и дегенеративные заболевания, такие как боковой амиотрофический склероз (БАС).
Риски терапии стволовыми клетками
В Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США призывает соблюдать осторожность перед участием в клинических исследованиях стволовых клеток или в лечении, не одобренном FDA. Утверждения о том, что лечение стволовыми клетками предлагает чудодейственное исцеление, по мнению FDA, преувеличены. Некоторые побочные реакции возможны из-за новых методов лечения, которые относительно непроверены. Например, в 2016 году FDA было проинформировано о пациенте, который ослеп после инъекции стволовых клеток от заболевания глаз.
Другие примеры FDA включают:
- Введенные стволовые клетки могут перемещаться от места инъекции и превращаться в клетки непредвиденного типа.
- Стволовые клетки не всегда созревают, как ожидалось в экспериментальных испытаниях.
- Опухоли могут развиваться после терапии стволовыми клетками.
- Иммунная система пациента может атаковать пересаженные стволовые клетки. Даже если клетки взяты из собственного тела пациента, как при аутотрансплантации, могут возникнуть осложнения. Процесс манипулирования, удаления и возврата стволовых клеток может привести к бактериальному заражению и вызвать заболевание или отклонения от нормы.
Политика исследования эмбриональных стволовых клеток
Общественные мнения по этическим вопросам, связанным с быстро развивающимися технологиями, такими как клонирование и исследования стволовых клеток, влияют на государственную политику и правительственные постановления. Бывшие президенты США заняли политическую позицию по этому вопросу и изменили правила, чтобы привести их в соответствие с позицией своей политической партии. С 2019 года доступно федеральное финансирование для финансирования исследований эмбриональных стволовых клеток с использованием новых линий клеток. Ранее федеральное финансирование ограничивалось исследованиями с использованием небольшого количества существующих линий эмбриональных клеток.