Проблемы, которые требуют решения

Проблемы, которые требуют решения

Предстоит провести огромное количество экспериментальных и клинических испытаний, прежде чем регенеративная медицина станет реальной действительно­стью.

Во-первых, необходимо установить уникальные маркеры, которые можно бу­дет использовать в определении и очистке взрослых стволовых клеток и для соответствующей диффе­ренцированной клеточной популяции. Определить их потенциал деления и само­обновления. Установить — уменьшается ли этот потенциал с возрастом донора.

Во-вторых, еще предстоит узнать, как облегчить размножение эмбриональных стволовых клеток в недиффе­ренцированном состоянии, и выявить, какие комбинации физических и химичес­ких сигналов и воздействий будут управлять дифференцировкой In vitro в жела­тельный фенотип клетки-предшественника или окончательно дифференцирован­ную клетку. Это довольно серьезная проблема, поскольку сейчас немного извест­но об управлении дифференцировкой эмбриональных стволовых клеток.

Менее сложна эта проблема в отно­шении взрослой стволовой клетки. Weissman (2000) отмечает, что нет необходимости детально изучать процессы управления дифференцировкой трансплантированных взрослых стволовых клеток, так как эти клетки могут отвечать на сигналы развития поврежденного окружения. Проведен­ные исследования показали, что поврежденные взрослые ткани содержат достаточ­ную сигнальную сеть для дифференцировки взрослых стволовых клеток и эмбриональных стволовых клеток-производных предше­ственников в сайтспецифические конечные клетки, поэтому вероятна их диффе­ренцировка In situ после трансплантации.

Есть вопросы, касающиеся поддержания взрослых стволовых клеток в достаточном количестве In vitro, чтобы получить необходимое их количество для трансплантации и биоконструи­рования. Они актуальны только в отношении стволовых клеток или тканей, спо­собных регенерировать естественным путем. Для тканей, которые в норме не ре­генерируют и даже содержат стволовые клетки, необходимо еще установить отли­чия в генной активности (стимулирующие и подавляющие сигналы), которые раз­деляют регенерацию и восстановление рубцеванием. Данная информация может быть использована для введения стимулирующих молекул или нейтрализации ингибирующих молекул в месте повреждения.

В-третьих, кроме сигналов дифференцировки в поврежденном участке долж­ны быть сигналы, управляющие образованием структур и морфогенетическими движениями дифференцирующихся клеток. Они могут быть минимальными в таких тканях, как регенерирующая кость или кровь, но в таких образованиях, как центральная нервная система, эти процессы абсолютно необходимы для нормаль­ной функции. Интересен также вопрос, будут ли требовать «физиологической ре­генерации» после восстановления нормальной структуры и функции больные с болезнью Альцгеймера, так как потерянная память не будет восстанавливаться при регенерации новых структур.

И, наконец, важный вопрос, касающийся регенерации In situ. Многие ли ткани содержат стволовые клетки? Считалось, например, что любой участок соедини­тельной ткани содержит мезенхимальные стволовые клетки («споровые клетки»), способные восстанавливать ткани, в которых они находятся. В настоящее время общепризнанной является точ­ка зрения, согласно которой стволовые клетки как недифференцированные клет­ки выполняют программу дифференцировки при активации. Накопление знаний о естественной регенерации у млекопитающих и других животных позволяет по­ставить вопрос по другому: как много тканей содержат компетентные — регенера­торные клетки? Таких клеток достаточное количество. Они включают в себя (но не ограничиваются) и общеизвестные стволовые клетки. Так, зрелые гепатоциты и эндотелиальные клетки поддерживают все свои функции, пролиферируя для обеспечения регенерации печени и капилляров, то есть процесса общеизвестного как компенсаторная гиперплазия.

Уникальную способность естественным образом регенерировать сердечную мышцу имеет MRL мыши. Клеточный источник этой регенерации пока не уста­новлен, Нет в сердечной мышце и традиционных стволовых клеток.

Головастики бесхвостых амфибий, личинки и взрослые саламандры и трито­ны образуют компетентные регенераторные клетки путем дифференцировки зре­лых клеток. Эти клетки способны восстанавливать широкий спектр тканей, вклю­чая кишечник, сердечную мышцу, хрусталик, сетчатку, верхнюю и нижнюю че­люсть, хвост и конечности.

Недавно было установлено, что можно стимулировать к дифференцировке In vitro клетки скелетных мышц млекопитающих.

Усиленная экспрессия msx 1 в культуре С2С12 мышечных волокон уменьша­ла экспрессию регуляторных факторов MyoD, миогенина, MRF4 и р21 до неопре­деляемого уровня в 20-50% мышечных волокон. Около 9% этих волокон дели­лись с образованием меньших многоядерных мышечных волокон или одноядер­ных пролиферирующих клеток. Популяция клона последних была стимулирована к дифференцировке в клетки с молекулярными маркерами хондрогенных, остеогенных, адипогенных, миогенных клеток.

Исходя из изложенного выше, необходимо подходить к регенерации скорее как к функциональному ответу на повреждение клетками с различными состояния­ми дифференцировки, чем с точки зрения единой клеточной единицы.

В настоящее время широкомасштабные исследования в области регенератив­ной биологии и медицины проводятся во многих лабораториях мира. Не­ожиданный прорыв может произойти в любое время в любом из направлений. Предполагается, что в течение 20-30 предстоящих лет регенеративная медицина станет клинической дисциплиной.

Некоторые методы физического влияния на кожи способствуют активации стволовых клеток. Дарсонвализация — воздействие электрических токов определенной частоты и мощности активирует процесс образования фибробластами коллагена и превращение стволовых клеток в фиброциты. Купив аппарат дарсонваль, им можно пользоваться не только в косметологическом салоне, но и дома.


Карта сайта


Информационный сайт Webavtocat.ru