Ембріональні стовбурові клітини

Які етапи раннього ембріонального розвитку важливі для створення ембріональних стовбурових клітин?

Ембріональні стовбурові клітини, як і передбачається з самої назви, отримують з ембріонів. У більшості випадків ембріональні стовбурові клітини отримують з ембріонів, що розвиваються в результаті екстракорпоральної фертилізація (т. Е. ЕКО), які потім при інформовану згоду передаються для досліджень. Тобто, ембріони від вагітної жінки не застосовуються.

Як ембріональні стовбурові клітини вирощуються в лабораторії?

Зростаючі клітини в лабораторії називаються клітинною культурою. Людські ембріональні стовбурові клітини створюються шляхом перенесення ембріонів на стадії преімплантаціі в пластикову чашку для клітинної культури, яка містить живильний бульйон в якості культурного середовища. Ці клітини діляться і поширюються по всій поверхні чашки. Внутрішня поверхня чашки з культурою зазвичай покривається ембріональними клітинами шкіри миші, які під дією деяких маніпуляцій не діляться. Цей покриває шар називається живильним шаром. Клітини миші на дні чашки з культурою створюють для клітин прилипає поверхню, до якої вони кріпляться. Крім того, клітини живильного шару виділяють пітельние речовини в культурне середовище. Дослідники розробили способи вирощування ембріональних стовбурових клітин без живильного шару з клітин миші. Це важливе досягнення вчених, так як до цього був ризик передачі вірусів або інших макромолекул від мишачих клітин в клітини людини.

Процес створення ембріональних стовбурових клітин в деякій мірі малопродуктивний, тому не завжди з ембріональних клітин виходить культура стовбурових клітин. Однак, якщо ембріональні клітини, поміщені в чашку, виживають, діляться і розмножуються, вони акуратно відбираються і поміщаються в кілька свіжих чашок з культурою. Такий процес пересаджування клітин повторюється багато разів протягом багатьох місяців. Кожен такий цикл пересіву називається пасажем. Коли лінія клітин встановлена, вихідні клітини дають мільйони ембріональних стовбурових клітин. Ембріональні стовбурові клітини, пролиферирующие в клітинній культурі протягом довгого часу без диференціювання, є плюрипотентними і не характеризуються генетичними аномаліями, відносяться до лінії ембріональних стовбурових клітин. На будь-якому етапі процесу серії клітин можуть бути заморожені і перенесені в інші лабораторії для подальшого культивування.

Які лабораторні дослідження застосовуються для ідентифікації стовбурових ембріональних клітин?

У різні моменти процесу створення ембріональних стовбурових клітин вчені досліджують їх на наявність основних фундаментальних властивостей, якими вони повинні володіти. Цей процес називається калібруванням.

Вчені, що займаються людськими ембріональними стовбуровими клітинами ще не прийшли до єдиного стандарту досліджень, які застосовуються для визначення фундаментальних властивостей стовбурових клітин. Однак, лабораторії, в яких вирощуються людські ембріональні стовбурові клітини, використовують деякі види досліджень, включаючи:

  • Вирощування і пересівши стовбурових клітин протягом багатьох місяців. Це дозволяє переконатися в тому, що клітини здатні до тривалого росту і самооновлення. Ці клітини досліджуються в мікроскоп, щоб з'ясувати, що клітини здорові і недиференційовані.
  • За допомогою особливих технік для визначення наявності факторів транскрипції, які зазвичай синтезуються недиференційованими клітинами. Два найбільш важливих фактора транскрипції - Nanog і Oct4. Фактори транскрипції допомагають включати і вимикати гени в потрібний час, що важливо в процесі диференціювання і ембріонального розвитку. В цьому випадку, обидва чинники Oct 4 і Nanog пов'язані зі збереженням стовбурових клітин в недиференційованому стані, коли вони здатні до самовідновлення.
  • Використання спеціальних технік для визначення наявності певних маркерів на поверхні клітин, які зазвичай продукуються недиференційованими клітинами.
  • Дослідження хромосом під мікроскопом. Цей метод дозволяє оцінити наявність пошкодження хромосом або зміни їх числа. При цьому, генетичні мутації цей метод не виявляє.
  • Визначення здатності клітин саморазрастаться або здатність до пересівання після заморозки, розморожування і пересадки.
  • Визначення плюріпотентності людських ембріональних клітин за допомогою:
    1. допущення спонтанної диференціювання клітин в клітинній культурі;
    2. маніпуляція з клітинами, щоб вони диференціювалися в форми клітин, характерні для трьох зародкових шарів;
    3. введення клітин мишам з пригніченою імунною системою для визначення освіти доброякісної пухлини тератоми. Так як імунна система мишей пригнічена, введені людські ембріональні стовбурові клітини не відриваються, і вчені можуть спостерігати за ростом і диференціюванням людських ембріональних стовбурових клітин. Тератоми зазвичай містять суміш багатьох типів диференційованих клітин. Це є показником того, що ембріональні стовбурові клітини диференціюються в багато типи клітин.

Як ембріональні стовбурові клітини стимулюються в диференційовані?

Поки ембріональні стовбурові клітини в культурі ростуть при певних умовах, вони залишаються недиференційованими (неспеціалізованими). Але якщо клітини клітинами дати згрупуватися разом, щоб утворилося тіло ембріона, вони почнуть спонтанно диференціюватися. Вони можуть формувати м'язові клітини, нервові клітини і багато інших типів клітин. Хоча спонтанна диференціювання - це хороший показник того, що культура ембріональних стовбурових клітин здорова, це не практичний метод створення культури специфічних клітин.

Тому, для створення культур особливого типу диференційованих клітин - клітин кардіоміоцитів, нервових клітин або клітин крові, вчені намагаються контролювати диференціювання ембріональних стовбурових клітин. Вони змінюють хімічний склад культурного середовища, пошкоджують поверхню чашки з культурою або змінюють клітини шляхом введення певних генів. Протягом декількох років експериментів вчені визначили деякі основні протоколи або «рецепти» для спрямованої диференціювання ембріональних стовбурових клітин в специфічні типи клітин.

Якщо вчені зможуть надійно управляти процесом диференціювання ембріональних стовбурових клітин в специфічні типи клітин, вони зможуть використовувати отримувані диференційовані клітини в лікування певних захворювань. Серед захворювань, в лікуванні яких можуть застосовуватися стовбурові клітини, такі як хвороба Паркінсона, цукровий діабет, травми спинного мозку, м'язова дистрофія Дюшенна, захворювання серця і порушення слуху і зору.

(495) 545 · 17 · 30 - інформація з лікування стовбуровими клітинами

Коли стовбурові клітини потрапляють в тканину міокарда серця, вони в ньому починають активно диференціюватися в кардіоміоцити, тобто, клітини самого серця, заміщаючи при цьому уражені і відмерлі клітини новими. Це веде до повного відновлення функцій серця, і перш за все, скорочувальної функції. Детальніше

Сьогодні тільки терапія стовбуровими клітинами дає нові можливості репарації пошкодженої нервової тканини у дітей з церебральним паралічем. Стовбурові клітини можуть проникати в області пошкоджених тканин мозку, сприяють відтворенню нових кровоносних судин, ніж поліпшують кровопостачання нервової системи дитини. Чим раніше розпочато клітинна терапія, тим сильніше ефект від нього. Детальніше

Даний інтернет-сайт носить виключно інформаційний характер і ні за яких умов не є публічною офертою, яка визначається положеннями Статті 437 (2) Цивільного кодексу Російської Федерації

Схожі статті