Макеєнко О.Л.

Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Україна

Сучасне використання стовбурових клітин

Стовбурові клітини, або також як їх називають штамові клітини  — це первинні клітини, що зустрічаються в усіх багатоклітинних організмах. Ці клітини мають здатність самовідновлюватися шляхом поділу клітини, а також можуть диференціюватися в досить велику кількість спеціалізованих типів клітин. Дослідження стовбурових клітин людини розпочалося з відкриття канадських вчених Ернеста Мак Кулоха (Ernest A. McCulloch) та Джеймса Тілла (James E. Till) у 1960 році.[3] Стовбурові клітини дорослого організму діють як репараційна система, вони відновлюють та підтримують необхідну кількість спеціалізованих клітин.

Оскільки стовбурові клітини можна вирощувати та програмувати на спеціалізацію (наприклад, отримати м'язи чи нервову тканину) завдяки методу клітинних культур, їх стали вживати для лікування хворих (це так звана клітинна терапія). Саме завдяки своїм властивостям, а саме: самовідновлення та здатність диференціюватися у будь-який клітинний тип, стволові клітини отримали широке застосування в медицині.

Джерелом отримання стовбурових клітин може слугувати:

· Кістковий мозок

· Периферична кров

· Пуповинна кров

· Плацента

· Жирова тканина

· Тканина пупкового канатика

· Амніотична рідина

· Пульпа молочних зубів

· Ембріон

Застосовуватися стовбурові клітини можуть для лікування практично всіх захворювань, за винятком самих важких, наприклад: онкологічних захворювань, СНІДу або гепатиту С. Лікування стовбуровими клітинами — відносно нова методика, достатній клінічний досвід використання такого методу лікування певних захворювань накопичений тільки в США і деяких країнах Західної Європи.

Загалом лікування стовбуровими клітинами може виявитися корисним при різних захворюваннях, причому особливо ефективна така методика в зрілому віці — оскільки з віком кількість стволових клітин в організмі людини природним чином зменшується. Сферою застосування стовбурових клітин може бути лікування захворювань практично всіх органів і систем організму. Стовбурові клітини можуть застосовуватися для лікування або профілактики наступних захворювань:

· Діабет другого типу (плюс профілактика наслідків порушення рівня цукру в крові);

· Шкірні захворювання — дерматит, псоріаз ;

· Нервово-м’язові захворювання, в тому числі дитячий церебральний параліч ;

· Вікові захворювання: хвороба Альцгеймера, хвороба Паркінсона;

· Захворювання опорно-рухового апарату: остеохондроз, артрит, артроз;

· Невралгії різної специфіки;

· Захворювання серцево-судинної системи, у тому числі ішемічна хвороба серця (також лікування стовбуровими клітинами може застосовуватися як відновлювальна терапія при перенесеному інфаркті і в якості профілактики інфаркту);

· Купірування наслідків інсультів;

· Аутоімунні захворювання;

Універсальна природа стовбурових клітин, специфічний механізм їх дії дозволяє використовувати стовбурові клітини для лікування практично всіх захворювань, за винятком поодиноких випадків. Важливо й те, що стовбурові клітини дозволяють зміцнити загальний стан здоров’я, поліпшити функцію імунної системи.[2]

У КАРДІОЛОГІЇ. Серцево-судинні захворювання посідають перше місце у структурі захворюваності і смертності в усьому світі. За статистикою, щорічно лише Україні реєструють майже 50 тис. випадків інфаркту міокарда. Як відомо, інфаркт характеризується втратою кардіоміоцитів, яка переростає в погіршення скорочувальної функції серця. Експериментальні дослідження показують, що високоселективні гемопоетичні стовбурові клітини, якими багаті кістковий мозок і кордова кров, сприяють відновленню міокарда шляхом неоваскуляризації, зниження апоптозу та стимуляції кардіоміогенезу. Лікування гемопоетичними стовбуровими клітинами поліпшує скоротливу функцію лівого шлуночка, зменшує зону інфаркту, відновлює ушкоджену тканину серця навіть до 8,5 років давнини, забезпечує збільшення фракції викиду лівого шлуночка та позитивно впливає на стан хворих із хронічною серцевою недостатністю. 

Позитивні результати має трансплантація стовбурових клітин за критичної ішемії нижніх кінцівок.

В ІМУНОЛОГІЇ. Трансплантація стовбурових клітин, у тому числі кордової крові, застосовується замість трансплантата кісткового мозку в разі лікування ряду вроджених імунодефіцитів. За допомогою поєднання клітинних технологій і генетичної інженерії вчені намагаються подолати СНІД, шляхом створення у хворих «паралельної імунної системи», яка зможе боротися з цією хворобою.

В ЕНДОКРИНОЛОГІЇ. В Україні кількість хворих на цукровий діабет сягає 5 млн осіб. Ефективних методів лікування цього захворювання не розроблено. Сучасним і багатообіцяльним підходом до лікування цукрового діабету є клітинна терапія. З цією метою досліджуються галогенні і ксеногенні культури клітин острівців Лангерханса, стовбурові клітини кісткового мозку і кордової крові. Трансатлантична команда вчених, яку очолюють професор Колін Мак Гукін з Центру кордової крові університету Ньюкасла і професор Ларрі Деннер з Техаського університету, зі стовбурових клітин кордової крові виростили людську тканину, яка продукує інсулін. А дослідники з Флоридського університету вперше показали, що внутрішньовенне введення власної кордової крові призводить до зниження потреби в інсуліні у дітей, хворих на цукровий діабет, поліпшує функціональні показники імунної системи. Зовсім новий підхід до лікування цукрового діабету був представлений у березні 2010 р. у Відні на щорічній конференції Європейської асоціації з трансплантації крові та кісткового мозку. Вчені застосували хіміотерапію для пригнічення автоімунної відповіді, спрямованої проти бета-клітин інсулярного апарату підшлункової залози, і подальшої трансплантації аутологічних стовбурових клітин. Таке лікування доцільне у випадку цукрового діабету 1 типу, а також для лікування автоімунних захворювань, таких як розсіяний склероз. 

В ОФТАЛЬМОЛОГІЇ. В останнє десятиліття з’явилося досить публікацій про успішне застосування стовбурових клітин у лікуванні вроджених вад зору, пігментозного ретиніту, атрофії зорового нерву, дегенерації сітківки, опіків очей. Наприклад, австралійські вчені зі стовбурових клітин виростили частку рогівки (Мельбурнський університет). Фахівці медичної компанії Advanced Cell Technology вперше в історії медицини успішно імплантували стовбурові клітини сітківки ока двом повністю сліпим пацієнтам. Варто зазначити, що у сфері лікування офтальмологічних хвороб на сьогоднішній день активно використовуються, як аутогенні стовбурові клітини (взяті безпосередньо у пацієнта), так і алогенні (фетальні), які продукують різні біологічно-активні речовини, у свою чергу такі речовини активізують відновлення деформованих тканин і клітин , а також налагоджують природний процес тканинного і клітинного гомеостазу. [4,1]

В ОРТОПЕДІЇ. Дослідження стовбурових клітин відіграє важливу роль в ортопедичній відновлювальної медицини сьогодні. Поточна література дає нам багатообіцяючі результати досліджень на тваринах в області кістки, сухожилля і ремонту хряща. У той час, як ранні клінічні результати про лікування кістки і хряща вже опубліковані, дані про сухожиль обмежується дослідженнях на тваринах. Тим не менш, ідеальним носієм для стовбурових клітин раніше залишається спірним.[5] Клітинна терапія вже досить широко застосовується в лікуванні травматичних і дегенеративних захворювань суглобів і переломів, які не зростаються протягом тривалого часу. Важливою є біоінженерія кісткової і хрящової тканини. У цьому напрямку надзвичайно перспективними є популяції мезенхімальних стовбурових клітин. Наприклад, доведено, що з 500 мг мезенхімальних стовбурових клітин може утворитися 3 кг кісткової тканини! Нещодавно американський бізнесмен Джон Меллоун зробив досить велике пожертвування медичному дослідницькому центру, який займається вивченням регенеративної галузі анатомії. Сума склала близько двох мільйонів доларів і на ці гроші планується провести цілий комплекс заходів, основний напрямок яких – вивчення застосування стовбурових клітин в ортопедії. Учені мають надію, що використання стовбурових клітин позбавить від операції хворих, яким показано ендопротезування та інші хірургічні втручання. [4]

Література:

1. Бондаренко О.В. Применение стволовых стволовых клеток в медицине:иллюзии или потрясающие возможности, 2005г.

2. Лікування стовбуровими клітинами – диво можливе?: Електронний ресурс- Режим електронного доступу: http://a-yak.com/likuvannya-stovburovimi-klitinami-divo-mozhlive/

3. Стовбурові клітини: Електронний ресурс- Режим електронного доступу: http://uk.wikipedia.org/wiki/Стовбурові_клітини

4. Сьогодення та майбутнє застосування стовбурових клітин: Електронний ресурс - Режим електронного доступу: http://biostem.com.ua/ru/novosti-nashego-centra/s-ogodennya-ta-majbutn-zastosuvannya-stovburovih-kl-tin/

5. Andreas Schmitt, Martijn van Griensven, Andreas B. Imhoff, and Stefan Buchmann Application of Stem Cells in Orthopedics, Volume 2012 (2012), Article ID 394962, 11 pages.