НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Пичугина Олеся Юрьевна

средняя школа № 651, 11 класс

Научный руководитель:

Михайлова Галина Николаевна

учитель химии и биологии средней школы № 651

Цель проекта

Информировать о стволовых клетках, о медицине ХХI века и перспективах развития будущего.

До ХХ века медицина находилась на очень низком уровне. Человек мог умереть от любой даже незначительной царапины, но уже в начале ХХ века медицинский уровень начал очень быстро расти.

В развитии медицины произошел стремительный скачок – открытия в области генетики, более усовершенствованная техника и многое другое позволило выявить такой «кладенец» жизни, как стволовые клетки.

На какие только жертвы не идут люди, стремясь продлить молодость, вернуть здоровье и красоту. Между тем новейшие исследования показывают, что в человеческом организме заложен механизм, позволяющий если не остановить, то, по крайней мере, сильно замедлить необратимый процесс угасания. Это так называемые стволовые клетки.

Введение

Открытие стволовых клеток человека стало одним из трех самых значительных открытий в биологии, сделанных в ХХ веке. Два других – это расшифровка двойной спирали ДНК и программа «Геном человека». Однако именно стволовые клетки стали предметом для многочисленных спекуляций по поводу возможности их применения в практической медицине уже сегодня.

История возникновения стволовых клеток

В биологию термин «стволовая клетка» ввел русский ученый Александр Максимов в 1908 году в Берлине на съезде гематологического общества.

Однако интенсивное развитие этой науки началось с 1998 года, когда американские ученые Д.Томпсон и Д. Герхард выделили эмбриональные стволовые клетки.

Итак, что же это за клетки? Стволовые клетки – это та основа, из которой развивается весь организм. Так, зародыш целиком состоит из стволовых клеток, которые начинают постепенно дифференцироваться в клетки будущих органов и тканей.

Таким образом, во взрослом организме стволовых клеток гораздо меньше, чем в новорожденном. Именно поэтому старые люди очень часто болеют. А так как стволовые клетки способны преобразовываться в клетки любых органов и тканей, во взрослом организме они выполняют регеративную функцию. То есть в случае повреждения какого-нибудь органа стволовые клетки направляются к очагу бедствия и превращаются в клетки больного органа, способствуя его восстановлению. Именно это свойство стволовых клеток легло в основу разработки методов их применения в терапевтических целях.

Стволовые клетки делятся на эмбриональные и соматические. Эмбриональные выделяют соответственно из эмбриона на ранней стадии его развития. Соматические стволовые клетки – это клетки взрослого организма, которые присутствуют в основном в костном мозге, а также в периферической крови (крови, циркулирующей в организме) и в небольших количествах во всех органах и тканях.

Понятно, что лечение с использованием стволовых клеток в первую очередь сводится к их трансплантации. А значит, нужно определить основной источник стволовых клеток и способ их получения.

Источники и способы получения стволовых клеток

Стволовые клетки присутствуют во многих – если не во всех – тканях организма. Сейчас мы рассмотрим источники стволовых клеток:

Плацентарно-пуповинная кровь

Эта кровь очень богата гематопоэтическими стволовыми клетками. Для их получения достаточно при рождении ребенка собрать кровь из его пуповины и хранить в криобанке в замороженном состоянии до тех пор, пока ему не понадобится проведение клеточной терапии.

Однако количество стволовых клеток в этом источнике не достаточно велико, и эффективное их применение возможно только однократно для самого ребенка до 10 лет.

Жировая ткань

Может быть легко получена при липосакции. Она богата мезенхимальными стволовыми клетками, которые способны образовывать ткани жировой, хрящевой, костной и мышечной тканей. В настоящее время этот источник считается весьма перспективным.

Костный мозг человека

Является самым доступным источником стволовых клеток, так как концентрация стволовых клеток в нем максимальная. В костном мозге выделяют сразу два вида клеток: первый – это гематопоэтические стволовые клетки, из которых формируются абсолютно все клетки крови, второй – это мезенхимальные стволовые клетки, которые регенерируют практически все органы и ткани.

Банки стволовых клеток

Банк стволовых клеток человека – отдельное образование или подразделение в составе медицинского центра, в котором выполняются трансплантации. Основной задачей банка стволовых клеток человека является обработка и длительное, практически не ограниченное во времени, хранение ранее заготовленных стволовых клеток, вне зависимости от источника получения.

В зависимости от источника и планируемого применения стволовых клеток в составе банка стволовых клеток человека возможно создание нескольких отделов:

·         криоконсервирование пуповинной крови;

·         криоконсервирование аутологичных клеток костного мозга;

·         криоконсервирование аутологичных гемопоэтических клеток, источником которых может быть костный мозг и периферическая кровь пациентов.

Использование стволовых клеток

Стволовые клетки уже используются для лечения хронических и дегенеративных поражений ЦНС (склероз), заболеваний желудочно-кишечного тракта, иммунной, эндокринной систем, ревматизма, бесплодия, импотенции и приносят очень хорошие результаты. Рассмотрим несколько примеров практического применения стволовых клеток в настоящее время.

В Германии российскому подростку была проведена сложнейшая операция на сердце. У молодого человека вследствие заболевания был установлен искусственный желудочек. Подростку  имплантировали стволовые клетки, после чего работа сердца полностью восстановилась, что позволило убрать искусственный желудочек и выписать больного домой.

Девочка родилась на три месяца раньше срока, и тут же у нее произошло кровоизлияние в мозг, т.е. инсульт. Хотя она могла двигать всеми конечностями, но левые рука и нога были значительно слабее правых. Врачи предсказывали, что с возрастом у девочки может развиться паралич, и в любом случае ей грозит как умственная, так и физическая неполноценность.

Родители приехали с ребенком в Китай, поскольку лечение стволовыми клетками не разрешено в Венгрии. Лечение проводилось в Nanshan People's Hospital при помощи стволовых клеток пуповинной крови. Клетки вводились внутривенно несколько раз в течение двух месяцев.

После проведенного лечения левые рука и нога девочки по силе приближались к правым, и в целом ее состояние улучшилось. Врачей в Венгрии удивила нормальная активность ребенка, не характерная для детей с такими тяжелыми поражениями головного мозга. До лечения девочка все время плакала, никогда не улыбалась и не реагировала, когда с ней разговаривали и играли. После лечения у нее появился нормальный аппетит, она смогла правильно держать головку, перестала плакать и стала улыбаться в ответ на улыбки родителей.

Это лишь несколько примеров, их можно продолжать и продолжать. После проведения клеточной терапии стволовые клетки даруют людям еще один шанс на жизнь.

Заболевания, при лечении которых используют гемопоэтические стволовые клетки – это:

·         злокачественные: острая лимфобластозная лейкемия, острая миелогенная лейкемия, хроническая миелогенная лейкемия, юношеская хроническая миелогенная лейкемия, хроническая лимфоцитарная лейкемия, миелодиспластический синдром, неходжкинская лимфора, нейробластома, рак молочных желез;

·         доброкачественные: идиопатическая апластическая анемия, анемия Фанкони, анемия Даймонта-Блекфена, телассемии, серповидно-клеточная анемия, амегакариоцитозная тромбоцитопения, тяжелые формы комбинированного иммунодефицита, Х-связанный лимфопролиферативный синдром, дефицит адгезии лейкоцитов, синдром Костмана, синдром Бара, синдром Харлера, синдром Леш-Нихана, болезнь Гюнтера, остеопетроз, глобидно-клеточная дистрофия, адренолейкодистрофия;

·         другие системные заболевания: резистентный ювенильный артрит, врожденные иммунодефицитные состояния, рассеянный склероз, болезнь Крона, коллагенозы (системные заболевания соединительных тканей), системная красная волчанка.

Перспективы огромные, но…

С давних времен человек мечтал продлить свою жизнь, молодость и излечить сложные заболевания, приводящие к летальному исходу. Уже в ХХ веке медицине стало известно о стволовых клетках и их чудодейственных свойствах. Сегодня, в XXI веке, применение стволовых клеток стало реальностью. Их свойство превращаться в любые необходимые организму в данный момент клетки получает все большее применение (лечение болезней сердца, почти 100 % излечение онкологических заболеваний у детей).

Поэтому стволовые клетки, относительно которых ученые с каждым днем делают все больше открытий, дают нам большие надежды.

Но, тем не менее, медицина стала использовать стволовые клетки недавно, и делать преждевременные выводы о том: смогут ли стволовые клетки вылечить самые тяжелые заболевания рано.

Но все же я предположу: «Стволовые клетки – это чудодейственное средство, которое излечит нас от хронических заболеваний и поможет сохранить молодость!»

Список литературы

1.       Викторов И.В., Сухих Г.Т. Медико-биологические аспекты применения стволовых клеток. // Вест РАМН. – М.: – 2002. – 4. – С. 24-31.

2.       Жибурт Е.Б. Стволовые клетки в службе крови. // Трансфузиология. – М., 2003. – 2(4). – С. 63-75.

3.       Репин B.C. Трансплантация клеток: новые реальности в медицине. – М.: БЭБМ, 1998. – прил. 1. – С. 14-28

4.       Репин B.C. Эмбриональная стволовая клетка: от фундаментальных исследований в клинику. // Пат. физиол. и эксп. тер. – М. 2001. – 2. – С. 3-8.