ГЛАВА 8. НОВЕЙШИЕ КЛЕТОЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
8.2. Стволовые клетки. История вопроса и перспективы применения
Материалы для медицины, клеточной и тканевой инженерии. Учеб. пособие
8
8
.
.
2
2
.
.
1
1
.
.
И
И
с
с
т
т
о
о
р
р
и
и
я
я
в
в
ы
ы
д
д
е
е
л
л
е
е
н
н
и
и
я
я
и
и
и
и
з
з
у
у
ч
ч
е
е
н
н
и
и
я
я
с
с
т
т
в
в
о
о
л
л
о
о
в
в
ы
ы
х
х
к
к
л
л
е
е
т
т
о
о
к
к
Открытие тотипотентных (эмбриональных) СК (ТПСК) является треть-
им по значимости событием в области биологии после расшифровки двойной
спирали ДНК и программы «Геном человека». Термин СК впервые был
предложен А. Максимовым в 1906 г. для объяснения унитарной теории кро-
ветворения, которая экспериментально была подтверждена через полвека.
Stevens в 1955 г. впервые удалось выделить из тератокарциномы нера-
ковые клетки, которые он назвал эмбриональными плюрипотентными клет-
ками, так как в культуре ткани in vitro они давали начало различным ткане-
вым зачаткам (мышцы, нервы, кожа, волосы, сердце и др.). Gearhart в 1973 г.
из 5–9-недельных эмбрионов человека, используя технику культивирования
клеток на подложке фибробластов мыши, получил незрелые эмбриональные
клетки. Первая популяция эмбриональных стволовых клеток человека
(ЭСКЧ) была получена Thomson. Примерами ТПСК могут быть оплодотво-
ренная яйцеклетка и клетки эмбриона до стадии 8–16 сомитов, тератосаркома
человека линии NTERA-2, TERA-2, H-9 clone. Кроме того, ТПСК можно по-
лучить путем пересадки ядер взрослого организма в денуклеированные бла-
стоциты или с помощью культивирования эмбриональных клеток in vivo и in
vitro. Количество рецепторов и функционирующих генов в ТПСК минималь-
но. На их мембране обнаруживаются рецепторы к ФРСК, ЛИФ, ИЛ-6, глико-
протеины TRA-1-01, TRA-1-60. Определены внутриклеточные маркерные
протеины Oct-3, Oct-4, Tct, Groucho, относящиеся к так называемым белкам-
сайленсерам хроматина. С их помощью происходит сверхкомпактная упа-
ковка гетерохроматина, препятствуящая образованию петель эухроматина.
ЭСКЧ в обычных условиях на поздних стадиях дробления и образования га-
струлы, как правило, утрачивают типотентность и дают начало развитию бо-
лее дифференцированного пула стволовых клеток для зародышевых ростков.
Из них позднее формируются специализированные ткани и органы. Эта кате-
гория стволовых клеток относится к разряду специализированных СК. Среди
них выделяют полипотентные (ППСК) мульти- и плюрипотентные, би-
и унипотентные (БСК, УСК) категории предшественников (прекурсоров).
Мезенхимные СК (в отличие от гемопоэтических СК) имеют много феноти-
пов (фенотип CD-14-, 29-, 34-, 35-, 44-, 90
+
, 106
+
, 120-, 124-); на их поверхно-
сти обнаруживаются рецепторы к ФРСК, ИЛ-6, 7, 8, 11, 12, 14, 15, ЛИФ.
Согласно современным представлениям в организме существуют моле-
кулярно-генетические часы (теломераза), которые лимитируют количество
делений элементов, обладающих высоким пролиферативным потенциалом.
В силу этих обстоятельств дочерние клетки, образующиеся за счет симмет-
ричного или (и) асимметричного деления СК, постепенно утрачивают спо-
собность к неограниченному воспроизводству. С позиции биологической
целесообразности этот механизм позволяет избежать злокачественной или
доброкачественной трансформации СК. Опыты по культивированию фиб-
робластов в системе in vitro показали, что пролиферативный потенциал кле-
ток млекопитающих ограничен 60–65 делениями. Этого вполне достаточно,