Cum diferă celulele pluripotentă de celule multipotetice? Care este semnificația celulelor stem pluripotent pentru medicina clinică? Care este "cocktail-ul magic al lui Yamanaki"? Serghei Kiselev, doctor în biologie, răspunde la aceste întrebări și la alte întrebări.
Corpul uman, întregul corp uman, constă dintr-un număr mare de celule - 10 14 celule, o sumă decentă, jumătate de cvadrilion. Și toată această diversitate și numărul de celule provin dintr-o singură celulă care a apărut după fertilizare. Această celulă a început să se împartă, dând naștere unei varietăți de țesuturi - și avem multe țesături diferite, mai mult de 200 de tipuri - și această cantitate colosală, 10 14 celule. Celulele se înmulțesc, devin din ce în ce mai diverse. Este clar că în această celulă ar trebui să fie pus întregul potențial al acestei dezvoltări, că, în primul rând, poate fi împărțită, dublată de atâtea ori - nu atât de mult, dacă contezi, vei primi 55-60. Și pe de altă parte, trecând această diviziune, ar trebui să dăm o varietate de țesuturi, astfel încât ochii, părul, pielea, sângele și așa mai departe s-ar dovedi.
Aceste potențe, pe care le avea, erau minunate. Dacă vorbim limba științei, cuvântul „mare“ în limba latină poate fi un „multi“ si „pluri-“, de exemplu, și set-top box poate fi - multipotent, pluripotente. Aceste prefixe, multi- și pluri-, deși par asemănătoare, dar au înțelesuri lingvistice diferite. Multi - acesta este adesea numărul și pluri - este o varietate de forme. Potențialele și celulele care există inițial în formarea organismului au fost numite pluripotent la oamenii de știință, de unde apare o mare varietate de țesuturi. În viitor, în scopul de a construi un țesut, care este, corpul nostru cantitativ, că a existat o mână mare, picior mare, și așa mai departe, celulele au devenit deja multipotent, care este de a oferi un număr mare de celule.
De celule pluripotente, totul se întâmplă. De fapt, acestea sunt celule foarte distractive. Dacă vom învăța să gestioneze acest pluripotency, le face, atunci suntem pentru fiecare persoană va fi capabil de a crea un tesut suplimentar pe care le-a - lasa pielea lui, sânge care au nevoie.
În natură, aceste celule pluripotente există în timpul dezvoltării individuale, dar există pentru o perioadă foarte scurtă de timp. La om, aceste celule există în stadiul de dezvoltare embrionară, care se numește blastocist, și există aproximativ douăsprezece ore. După aceea, ei încep să se specializeze - înainte ca ei să nu fie încă pluripotenți, după care își pierd pluripotența, devin multipoteni și organismul se dezvoltă.
Sa constatat că aceste celule pot fi în acest stadiu, în stadiul de blastocist, retrage (primul a fost un șoarece, desigur, nu o persoană), a pus într-un vas de cultură și continuă să le ridice. Ele vor crește în afara corpului și veți putea învăța să le mențineți într-o astfel de stare încât să-și păstreze proprietățile. Ce vrei sa spui "pastreaza proprietatile lor"? Acest lucru înseamnă că, dacă porasti lor pe placa pentru un timp, chiar și ceva de-a face cu ei cât posibil, orice manipulare genetică, și apoi intră înapoi în cavitatea din blastocist, din care au fost luate, iar blastocist pentru a planta de sex feminin - embrion dezvolta, continua întregul proces - atunci se va naște un șoarece normal.
După ce am lucrat cu celule pluripotent în cultură, au păstrat totuși proprietățile pluripotenței - pentru a da țesuturile și organele corpului.
E un șoarece. De asemenea, este posibil ca oamenii să primească celule pluripotent. Pentru asta, bineînțeles, nu trebuie să faci ceva cu intenție. Toate probabil familiarizați cu tehnologia care a fost folosit pentru mai mult de 30 de ani in medicina clinica - este fertilizarea in vitro „copiii într-un tub de testare.“ Ca urmare a aplicării acestei tehnologii derivate embrioni în stadiul de blastocist, din care una sau două vor să podsazhivanie femei, iar copiii primesc restul sau du-te la magazin, dacă sunteți de acord să plătească pentru depozitarea lor, sau, în general, este aruncat.
De aruncat sau cele care nu sunt potrivite pentru implantare în calitate, de asemenea, se pot obține celule stem pluripotente, da, de fapt, acești embrioni destinate pentru gunoi, oa doua viață. Dar oa doua viață în afara corpului, în mâinile oamenilor de știință și astfel încât acestea să poată fi folosite în scopuri clinice.
Desigur, există întotdeauna o astfel de problemă cu care ne confruntăm în transplantologie: le putem crește, dar ele vor fi compatibile cu organismul de care au nevoie? Într-adevăr, o astfel de problemă se datorează faptului că aceste linii de celule stem pluripotente, pe care le-am primit, ca urmare a scoaterii lor din blastocist, desigur, trebuie să fie adaptate la destinatar. Este nevoie de timp, dar este real.
După cum a considerat de către oamenii de știință japonezi, oamenii de știință britanici - ușor cifre diferite pentru diferite populații, așa că se concentreze pe această notă - populația Immunofenotipichesky japoneză este destul de omogenă, adică compatibilitatea țesutului în populația japoneză va fi mai mare. Așadar, avem nevoie de numai 50 de linii de celule stem pluripotente obținute pentru populația japoneză, astfel încât acestea să fie compatibile cu 70% din populația Japoniei. În general, un număr foarte mic de numărare. Dar există totuși dificultăți. Progresul omenirii se mișcă. De ce să distrugi embrionul? Să nu distrugem - acesta este primul. Al doilea - desigur, vreau să fac la celulele stem pluripotente, prin care putem obține țesutul dorit, au fost cele mai compatibile cu persoana.
Iar al doilea - un om de știință japonez a primit cota sa din Premiul Nobel pentru ceea ce el foloseste gene doar patru gene, am învățat pentru a obține celule stem pluripotente de la orice adult celulele organismelor vii. Aceasta este descoperirea cea mai remarcabilă, deoarece, în comparație cu clonarea, este mult mai ușoară din punct de vedere tehnologic. Nu au nevoie de un transfer de nucleu, oul nu este necesar - din nou, există unele probleme etice în cazul clonării.
Folosirea de gene sau de reprogramare genetică, pentru care savantul japonez Shinya Yamanaka a primit partea sa din Premiul Nobel, cu siguranță arată ca un fel de magie. De aceea, aceste patru gene au fost numite "cocktail-ul magic al lui Yamanaki".
Aceste patru gene pot fi introduse în orice celule ale unui organism adult. De exemplu, pentru a lua celulele pielii, în laborator pentru a introduce aceste gene în ele și - oh, un miracol! - după un timp, o lună și jumătate, se va transforma în celule, care va fi exact la fel cu celulele pe care le-ar fi izolat din blastocysts, adică de la primele celule stem pluripotente, am vorbit despre, care este de asemenea, numit stem embrionare. Aceste celule sunt numite celule stem pluripotent induse. Asta este, ei au fost o dată pe somatică (soma - un corp al corpului nostru), ci prin introducerea de factori genetici pentru reprogramarea au avut loc, schimbarea programului: adult, au revenit la o stare embrionară, și a dobândit proprietatea pluripotența. În același timp, dacă vom lua mouse-ul induse de celule stem pluripotente, care este facut din piele cu ajutorul unei gene, putem intra înapoi în cavitatea din blastocist, blastocist implantat mouse-ul, planta, si din puii se nasc.
Adică, dacă luăm o bucată de piele de coadă de șoarece, adăugăm patru gene, îl introducem în blastocist, îl planificăm, apoi se va naște un șoarece din coada șoarecelui.
Aceasta este o descoperire foarte remarcabilă. Este remarcabil nu numai în ceea ce privește obținerea de șoareci, ci și în scopuri medicale. Acest lucru înseamnă că astăzi putem pentru toată lumea pentru a obține celule stem pluripotente din celule stem pluripotente fac pentru preparate de țesuturi sau celule personale acestui om, de exemplu, pentru a le utiliza în scopuri legate de medicina regenerativa sau pentru a studia anumite boli, care astăzi Este imposibil să se studieze, de exemplu, bolile neurodegenerative. Nu putem lua neuronii de la bolnavi. Dar putem lua o bucată de piele, reprogramat la o stare pluripotent, pentru a obtine neuroni si aceste neuroni pentru a reproduce fenotipul bolii, care are loc într-un individ. Dar nu putem obține neuronii. Asta înseamnă că avem o "a doua persoană" în laborator pentru a studia utilizarea tehnologiei de reprogramare și a celulelor stem pluripotente.
sursă