Клинический потенциал стволовых клеток. Тератомы эмбриональных стволовых клеток

Эксперты Национальной и Медицинской академий США, специалисты Национального института здоровья США считают, что клинический потенциал ЭСК заслуживает самого серьезного внимания, однако настаивают на необходимости детального изучения их свойств, вероятности осложнений и отдаленных последствий в опытах на адекватных биологических моделях заболеваний человека (Stem cells and the future regenerative medicine National Academy Press.; Stem cells and the future research directions. Nat. Inst, of Health USA).

С этой точки зрения важно, что сравнительный гистологический анализ экспериментальных тератом, полученных при трансплантации в семенник взвеси ЭСК, с тератомами, сформировавшимися вследствие пересадки раннего зародыша, в составе которого также присутствуют ЭСК, показал, что ЭСК вне зависимости от источника их происхождения или взаимодействия с теми или иными окружающими клетками одинаковым образом реализуют свои туморогенные потенции (Дыбан А, 1997; Дыбан П., 1980, 1989, 2000).

Доказано, что такие тератомы имеют клональное происхождение, так как из одной ЭСК могут возникать опухоли, состоящие из производных всех трех зародышевых листков (Реrа, 2001).

Примечательно, что при трансплантации иммунодефицитным мышам клонированных ЭСК с нормальным кариотипом также формировались тератомы, состоящие из различных типов дифференцированных соматических клеток (Thomson, Odorico, 2000). Эти экспериментальные данные — безупречное доказательство клонального происхождения тератом.

стволовые клетки

С точки зрения биологии развития, они свидетельствуют о том, что не множественные коммитированные клетки-предшественники, а единичная плюрипотентная стволовая клетка выступает источником дифференцированных производных всех трех зародышевых листков, составляющих тератому (Peru, 2001). Однако на пути практической клеточной трансплантации результаты этих исследований являются если не запрещающим, то предупреждающим знаком потенциальной опасности, поскольку инокуляция ЭСК или первичных половых клеток в разные ткани взрослых иммунодефицитных мышей неизбежно вызывает развитие опухолей из пересаженных стволовых клеток.

Неопластическое перерождение эктопически пересаженных ЭСК сопровождается возникновением сателлитных популяций дифференцированных клеток — за счет частичной дифференцировки ЭСК и прогениторных клонов в специализированные линии. Интересно, что при пересадке ЭСК в скелетные мышцы рядом с тератокарциномными клетками чаще всего образуются нейроны. Однако введение ЭСК в дробящуюся яйцеклетку или бластоцисту сопровождается полной интеграцией клеток в зародыш без формирования неопластических элементов.

При этом ЭСК встраиваются практически во все органы и ткани эмбриона, включая половой зачаток. Такие аллофенные животные впервые были получены при введении клеток тератокарциномы 129 в ранние зародыши на стадиях 8-100 клеток. У аллофенных мышей популяции гетерогеномных клеток-производных ЭСК донора внедряются в ткани костного мозга, кишечника, кожи, печени и половых органов, что позволяет создавать в эксперименте даже межвидовые клеточные химеры. Чем меньше сроки развития раннего зародыша, тем выше процент клеточной химеризации, причем самая высокая степень химеризации наблюдается в кроветворной системе, коже, нервной системе, печени и тонкой кишке аллофенного зародыша.

Во взрослом организме химеризации поддаются ткани, защищенные от воздействия иммунной системы реципиента гистогематическими барьерами: пересадка первичных половых клеток в паренхиму яичка сопровождается встраиванием донорских стволовых клеток в герменативный слой ткани реципиента. Тем не менее, при трансплантации ЭСК в бластоцисту образования химерных зачатков половых органов с генерацией донорских первичных половых клеток не происходит. Плюрипотентность ЭСК при создании специальных условий может быть использована и для клонирования: трансплантация ЭСК мышей в 8-16-клеточный мышиный зародыш, клеточные митозы в котором блокированы цитокалазином, способствует реализации нормального эмбриогенеза с развитием зародыша из донорских ЭСК (Репин, 2001).

- Читать далее "Терапевтичекое клонирование стволовых клеток. Принципы терапевтического клонирования"

Оглавление темы "Дифференциация и применение стволовых клеток":
1. Программы органогенеза из стволовых клеток. Формирование зародышевых листков
2. Развитие нервной ткани из стволовых клеток. Формирование кроветворения из стволовых клеток
3. Развитие клеток крови из стволовых клеток. Формирование кардиомиоцитов из стволовых клеток
4. Миогенная дифференцировка стволовых клеток. Факторы дифференцировки стволовых клеток
5. Активность дифференцированных стволовых клеток. Пересадка эмбриональных стволовых клеток
6. Применение эмбриональных стволовых клеток. Эмбриональные стволовые клетки при иммунодефицитах
7. Трансплантация нейробластов. Нейротрансплантация в лечении паркинсонизма
8. Клинический потенциал стволовых клеток. Тератомы эмбриональных стволовых клеток
9. Терапевтичекое клонирование стволовых клеток. Принципы терапевтического клонирования
10. Размножение стволовых клеток. Регенеративно-пластические технологии и биоэтические вопросы

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: