Достижения в исследованиях стволовых клеток дают надежду пациентам, страдающим заболеваниями и опасными для жизни недугами, лечение которых пока не известно. Специальные регенеративные свойства эмбриональных стволовых клеток дают им возможность восстанавливать и пополнять клетки в организме. Ученые изучают, как можно использовать терапию стволовыми клетками для восстановления функционирования поврежденных клеток, тканей и систем органов.

Что такое эмбриональная стволовая клетка?

Большинство клеток в организме человека являются неизменными и высокоспециализированными. Напротив, все эмбриональные стволовые клетки обладают исключительной способностью дифференцироваться в любую из сотен специализированных клеток, которые составляют человеческий организм. Собранные стволовые клетки продолжают делиться в лаборатории в течение длительного периода времени, обеспечивая постоянный запас для исследовательских целей. По данным Национального института здравоохранения, небольшая популяция стволовых клеток может размножаться в миллионы клеток в течение нескольких месяцев.

Стволовая клетка эмбрионов против взрослых

Через три-пять дней после зачатия образуется бластоциста. При правильных условиях эмбриональные стволовые клетки в бластоцисте способны превращаться в клетки мозга, нервные клетки, клетки кожи, клетки крови и многое другое. Исследователи используют эмбрионы из клиник по лечению бесплодия, предоставленные донорами для исследовательских целей.

Взрослые обладают небольшим количеством стволовых клеток в определенных тканях, которые могут восстанавливать определенные типы клеток. Например, взрослые гемопоэтические стволовые клетки в костном мозге регенерируют клетки крови; но гемопоэтические клетки не могут создавать новые нервные клетки. Ученые изучают возможность манипулирования взрослыми стволовыми клетками в лаборатории, чтобы сделать их более универсальными.

Преимущество эмбриональных стволовых клеток заключается в том, что они находятся в лучшем состоянии, чем взрослые стволовые клетки. Соматические и стволовые клетки у взрослых могут иметь мутации в результате повторного деления и воздействия загрязнителей окружающей среды.

Является ли исследование стволовых клеток полезным?

Международное общество исследований стволовых клеток (ISSCR) предполагает, что терапия стволовыми клетками может помочь в лечении многих заболеваний и травм. ISSCR отмечает, что «тысячам детей» с диагнозом лейкемии помогло лечение стволовыми клетками крови. Стволовые клетки также успешно используются для трансплантации тканей.

Исследования стволовых клеток ведут к более безопасным и более эффективным методам лечения стволовыми клетками. Например, более глубокое понимание того, как эмбриональные стволовые клетки реагируют на различные состояния, может способствовать изучению и лечению врожденных дефектов. Клиника Майо поддерживает продолжение исследований стволовых клеток из-за множества выгодных способов, которыми клинические испытания расширяют область медицины.

Потенциальные выгоды включают в себя:

    Наблюдение за тем, как стволовые клетки созревают в органах и тканях, позволяет ученым понять этиологию и прогрессирование заболевания.

    Плюсы исследований стволовых клеток включают развитие области регенеративной медицины. Стволовые клетки способны восстанавливать и заменять поврежденные клетки.

    Стволовые клетки можно культивировать в лаборатории для выращивания новых органов для людей, ожидающих пересадки.

    Новые препараты могут быть проверены на эффективность и безопасность с использованием стволовых клеток. Например, стволовые клетки крови могут быть использованы для тестирования нового препарата, предназначенного для лечения заболеваний, связанных с кровью. Исследователи могут также определить любые вредные воздействия на клетки крови, используемые в лабораторных исследованиях.

Как работает терапия стволовыми клетками?

Терапия стволовыми клетками помогает организму излечить себя. Большинство клеток в организме человека выполняют особую работу внутри определенного органа. Если клетки погибают или работают со сбоями, организм способен восполнить потерянные клетки. Болезнь, недостаточность органов и смерть могут возникнуть, если число пораженных и умирающих клеток превышает выработку новых клеток.

Нормальные клетки повторяются много раз. Ученые совершенствуют методы, которые могут ускорить производство здоровых клеток. Например, имплантация нормальных клеток поджелудочной железы пациенту с диабетом может восстановить способность продуцировать инсулин при размножении клеток.

Преимущества эмбриональных исследований стволовых клеток

Эмбриональные стволовые клетки являются плюрипотентными, то есть они более универсальны в научных исследованиях, чем взрослые стволовые клетки. Потенциальные преимущества исследований эмбрионов включают в себя открытие новых способов лечения заболеваний, травм и недостаточности органов. В лаборатории можно манипулировать эмбриональными стволовыми клетками, превращаясь в клетки любого типа в организме. Исследования эмбрионов помогают ученым понять, как предотвратить рост аномальных стволовых клеток и появление опухолей.

Этика исследований эмбрионов

Использование человеческих эмбрионов для исследования стволовых клеток активно обсуждается и эмоционально обсуждается. Уничтожение человеческих эмбрионов является широко распространенной проблемой, часто основанной на религиозных убеждениях. Центр изучения генетики отмечает, что исследования эмбриональных стволовых клеток ставят как моральные, так и этические вопросы, такие как:

    Жизнь начинается в момент зачатия?

    Следует ли считать бластоцисту человеком?

    Оправдано ли исследование эмбриональных стволовых клеток, если оно может спасти жизнь умирающих пациентов?

Противники исследований эмбриональных стволовых клеток утверждают, что у эмбрионов есть права, потому что они обладают способностью развиваться в человека. Тем не менее, Центр Гастингса отмечает, что от 75 до 80 процентов эмбрионов не имплантируются в матку, и что многие эмбрионы из клиник по лечению бесплодия имеют низкое качество и не способны развиваться в плод. Кроме того, донорские эмбрионы должны были быть уничтожены до того, как было сделано пожертвование.

Исследование альтернатив эмбриональным клеткам

Человеческие эмбриональные стволовые (hES) клетки жизненно важны для исследования стволовых клеток, потому что, как уже упоминалось, hES клетки являются плюрипотентными, в отличие от других клеток организма. Однако ученые учатся создавать индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS) из стволовых клеток взрослого человека. Более того, достигнут прогресс в том, как использовать собственные стволовые клетки пациента для лечения заболеваний. Альтернативы клеткам hES могут снизить использование эмбриональных стволовых клеток человека.

Перинатальные стволовые клетки являются еще одним вариантом. Перинатальные стволовые клетки были обнаружены в пуповинной крови и в околоплодных водах, взятых во время процедуры амниоцентеза. Необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, как перинатальные стволовые клетки могут быть использованы в экспериментальных исследованиях и лечении.

Плюсы исследования стволовых клеток

По данным Американской ассоциации нейрохирургов, плюсы исследования стволовых клеток включают помощь миллионам людей, страдающих от изнурительных состояний. Например, лечение стволовыми клетками может потенциально увеличить дофамин в мозге тех, кто страдает болезнью Паркинсона. Исследования стволовых клеток также могут помочь восстановить функционирование пациентов с диабетом, сердечными заболеваниями, инсультом, раком, повреждениями спинного мозга, остеоартритом, болезнью Альцгеймера и дегенеративными заболеваниями, такими как боковой амиотрофический склероз (БАС).

Риски терапии стволовыми клетками

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США требует осторожности перед участием в клинических исследованиях стволовых клеток или в лечении, не одобренном FDA. Утверждения, что лечение стволовыми клетками предлагает чудодейственное излечение, согласно FDA, завышены. Несколько неблагоприятных реакций возможны от появляющихся методов лечения, которые относительно не проверены. Например, в 2016 году FDA был проинформирован о пациенте, который ослеп после получения инъекции стволовых клеток для глазного заболевания.

Другие примеры FDA включают в себя:

    Инъецированные стволовые клетки могут отойти от места инъекции и превратиться в непредвиденный тип клеток.

    Стволовые клетки не всегда созревают, как ожидалось в экспериментальных исследованиях.

    Опухоли могут развиваться после терапии стволовыми клетками.

    Иммунная система пациента может атаковать трансплантированные стволовые клетки. Даже если клетки взяты из собственного тела пациента, как при аутологичной трансплантации, могут быть осложнения. Процесс манипулирования, удаления и возврата стволовых клеток может привести к бактериальному загрязнению и вызвать заболевание или нарушения.

Политика исследования эмбриональных стволовых клеток

Общественные мнения по этическим вопросам, связанным с быстрым развитием технологий, таких как клонирование и исследования стволовых клеток, влияют на государственную политику и государственное регулирование. Бывшие президенты США заняли политическую позицию по этому вопросу и изменили правила в соответствии с позицией своей политической партии. Начиная с 2019 года, федеральное финансирование доступно для финансирования исследований эмбриональных стволовых клеток с использованием новых линий клеток. Ранее федеральное финансирование было ограничено исследованиями с использованием небольшого количества существующих эмбриональных клеточных линий.