ЭСК

Эмбриональные стволовые клетки обладают рядом уникальных свойств, резко отличающих их от других клеток организма.

Все специализированные клетки взрослого организма происходят из эмбриональных стволовых клеток. Стволовые клетки – это «неприкосновенный запас» информации эмбриогенеза, которую нельзя свести только к генам, поскольку каждый этап развития не запрограммирован автоматически, а зависит от сигналов микроокружения. Полагают, что все нормальные органы и ткани человека сохраняют «реликты» зародышевой ткани в виде микровкраплений стволовых клеток.

Для генетиков эмбриональные стволовые клетки – это ключ к расшифровке языка и кодов органогенеза. Изучение эмбриогенеза человека ограничено биоэтикой, поскольку ранние зародыши человека не могут быть средством в руках ученого. Поскольку развитие других млекопитающих имеет свои особенности, эмбриональные стволовые клетки остаются единственной экспериментальной возможностью изучить аномалии органогенеза человека.

В течение первых дней деления эмбрион растет и превращается в шарик из одинаковых, неспециализированных клеток. Примерно через шесть дней эта группа клеток превращается в бластоцисту. Бластоциста состоит из наружного сферического слоя клеток, окружающих полость, наполненную жидкостью и стволовыми клетками. Стволовые клетки собирают из так называемой внутренней массы, разрушая бластоцисту.

Собранные стволовые клетки размножаются в лаборатории в целый ряд специализированных клеток. Исследователей поддерживает надежда, что эти клетки могут быть сначала превращены в какую-либо ткань и затем трансплантированы.

Первым, и основным, источником сырья для получения лабораторных соматических клеток остаются клоны эмбриональных стволовых клеток, выделенные из бластоцист человека. Часть наиболее быстро растущих клонов переводят в линию эмбриональных СК. Затем начинается многоэтапная дифференцировка клеток в нейроны, кардиомиоциты, клетки кроветворения, эпителий тонкой кишки или эпителий эндокринных желез ( производные экто-, мезо-, и эндодермы) и др. клеточные типы. Дифференцировка эмбриональных СК в указанные соматические клетки идет в обход гаструляции и без образования трех зародышевых листков.

Вторым источником ЭСК является половой зачаток плодов (фетусов) 4–5-й недели развития или половые клетки.

Первая попытка лабораторного оплодотворения яйцеклетки млекопитающих датирована 1878 годом. Но лишь в 1959 году в США был получен первый кролик путем искусственного оплодотворения. Первые природные тотипотентные клетки человека оказались в руках экспериментаторов только в начале 60-х годов.

С середины 90-х годов не прекращались попытки получения линий эмбриональных стволовых клеток человека в нескольких лабораториях США, Великобритании, Канады, Индии, Австралии, Сингапура, Японии.В 1998 году институт репродуктивной биологии в Норфолке (Канада) первым наладил производство бластоцист человека из банка спермы и яйцеклеток. На втором этапе бластоцисты использовались для выделения линий эмбриональных СК человека. Однако канадцы не успели первыми изолировать линию эмбриональных стволовых клеток человека из «лабораторных» бластоцист.

В 1998 году Джеймс Томсон и Джон Беккер (Висконсинский университет, США) изолировали 5 линий ЭСК из замороженных бластоцист человека, оставшихся неиспользованными после суперовуляции и получения яйцеклеток, оплодотворенных с целью беременности. Опубликованные в 1999 году в журнале «Science» результаты экспериментов были признаны третьим по важности событием в биологической науке ХХ века после открытия двойной спирали ДНК и расшифровки генома человека. Уникальное свойство эмбриональных стволовых клеток — тотипотентность, то есть способность дать начало, по меньшей мере, 350 различным типам клеток, а также внеэмбриональным тканям (плацента, эмбриональные оболочки) и эмбриону в целом. Это свойство ЭСК, послужило толчком к бурной исследовательской деятельностипо изучению эмбриональных стволовых клеток и открыла широкие перспективы их практического использования в биологии и медицине, в первую очередь в трансплантологии, иммунологии и геронтологии.

Эмбриональная стволовая клетка отличается от взрослых клеток тем, что, теоретически, для нее лимит делений неисчерпаем, и клетка может делиться бесконечно, но без образования злокачественной опухоли. Таким образом, второе важное свойство эмбриональных СК – фактическое бессмертие (иммортальность).

Сделано в Школе №57, г. Иркутск
e-mail: sch57@mail.ru