תאי גזע (SCs) הם אוכלוסייה של תאים שהם המבשרים המקוריים של כל האחרים. באורגניזם שנוצר, הם יכולים להתמיין לכל תאים של כל איבר; בעובר, הם יכולים ליצור כל אחד מהתאים שלו.
מטרתם מטבעם היא התחדשות של רקמות ואיברים בגוף בתחילה מלידה עם פציעות שונות. הם פשוט מחליפים תאים פגומים, מחדשים ומגנים עליהם. במילים פשוטות, אלו חלקי חילוף לגוף.
איך הם נוצרים
מספר עצום של כל התאים של אורגניזם בוגר מתחיל פעם אחת בהתמזגות של תאי הרבייה הזכריים והנקביים במהלך ההפריה של הביצית. היתוך זה נקרא זיגוטה. כל מיליארדי התאים הבאים מתעוררים במהלך התפתחותו. הזיגוטה מכילה את כל הגנום של האדם העתידי ואת ערכת ההתפתחות שלו בעתיד.
כשהיא מופיעה, הזיגוטה מתחילה להתחלק באופן פעיל. ראשית, מופיעים בו תאים מסוג מיוחד: הם מסוגלים להעביר רק גנטיתמידע לדורות הבאים של תאים חדשים. האוכלוסיות הללו הן תאי הגזע העובריים המפורסמים שסביבם יש כל כך הרבה התרגשות.
בעובר, ESCs, או יותר נכון הגנום שלהם, עדיין בנקודת האפס. אבל לאחר הפעלת מנגנון ההתמחות, ניתן להפוך אותם לכל תאים נדרשים. תאי גזע עובריים מתקבלים בשלב מוקדם של העובר המתפתח, הנקרא כיום בלסטוציסט, ביום ה-4-5 לחייו של הזיגוטה, ממסת התא הפנימית שלו.
ככל שהעובר מתפתח, נכנסים לתמונה מנגנוני ההתמחות, מה שנקרא משרנים עובריים. הם עצמם כוללים את הגנים הדרושים כרגע, שמהם נובעות משפחות שונות של SCs ומתוארות התחלות של איברים עתידיים. המיטוזה נמשכת, צאצאיהם של תאים אלה כבר מתמחים, מה שנקרא comitation.
במקביל, תאי גזע עובריים מסוגלים להפוך (להעביר) לכל שכבת נבט: אקטו-, מזו- ואנדודרם. מתוכם, איברי העובר מתפתחים לאחר מכן. תכונה זו של בידול נקראת פלוריפוטנטיות והיא ההבדל העיקרי בין ESCs.
SC classification
הם מחולקים ל-2 קבוצות גדולות - עובריות וסומטיות, המתקבלות מאורגניזם בוגר. השאלה כיצד מתקבלים ומשתמשים בתאי גזע עובריים מובנת היטב.
3 מקורות SC נבחרו:
- תאי גזע משלו, או אוטולוגיים; לרוב הם קיימים במח העצם, אבל יכוליםלהתקבל מעור, רקמת שומן, רקמות של כמה איברים וכו'.
- SC מהשלייה, מתקבל במהלך הלידה מדם טבורי.
- תסמינים עובריים המתקבלים מרקמות לאחר הפלה. לכן, גם SCs תורם (אלוגני) ושל עצמו (אוטולוגי). ללא קשר למקורם, יש להם תכונות מיוחדות שממשיכות להיחקר על ידי מדענים. לדוגמה, הם יכולים להישאר בר קיימא ולשמור על כל המאפיינים שלהם במשך עשרות שנים אם הם מאוחסנים כראוי. זה חשוב בעת איסוף SC מהשליה בלידה, שיכול להיחשב כסוג של ביטוח בריאות והגנה על היילוד בעתיד. הם יכולים לשמש על ידי אדם זה כאשר מתרחשת מחלה קשה. ביפן, למשל, יש תוכנית ממשלתית שלמה שמבטיחה של-100% מהאוכלוסייה יהיו בנקים של תאים IPS.
דוגמאות לשימוש ב-SC ברפואה
שלבים של השתלת עובר:
- 1970 - ההשתלות הראשונות של SC עצמית מבוצעות. ישנן עדויות לכך שבמק"ס לשעבר ניתנו "חיסוני נוער" לחברים מזדקנים בפוליטביורו של CPSU מספר פעמים בשנה.
- 1988 - SCs הושתלו לילד עם לוקמיה שחי עד היום.
- 1992 - פרופסור דיוויד האריס מקים בנק SK, שם הילד הראשון שלו הפך ללקוח הראשון. ה-SC שלו הוקפא ראשון.
- 1996-2004 – בוצעו 392 השתלות של SCs משלו ממח העצם.
- 1997 - SC של תורם הושתלו מהשליה לחולה סרטן רוסי.
- 1998 - SC הושתלו בנערה עם נוירובלסטומה (גידול מוחי) - התוצאה חיובית. מדענים למדו גם איך לגדל SC במבחנה.
- 2000 - 1200 שידורים.
- 2001 - נחשפה היכולת של מח עצם אנושיים בוגרים להפוך ל-cardio- ו-myocytes.
- 2003 – התקבלו נתונים על שימור כל המאפיינים הביולוגיים של SC בחנקן נוזלי למשך 15 שנים.
- 2004 - לאוספי הבנקים העולמיים של SK יש כבר 400,000 דוגמאות.
נכסים בסיסיים של ESC
דוגמאות של תאי גזע עובריים יכולים להיחשב לכל תאים מהשכבות הראשוניות בעובר: אלו הם מיוציטים, תאי דם, עצבים וכו'. ESCs אנושיים היו הראשונים שבודדו בשנת 1998 על ידי המדענים האמריקאים ג'יימס תומפסון ו- ג'ון בקר. ובשנת 1999, כתב העת המדעי המפורסם ביותר Science זיהה את התגלית הזו כשלישית בחשיבותה לאחר גילוי הסליל הכפול של ה-DNA ופענוח הגנום האנושי.
ל-ESC יש את היכולת לחדש את עצמם כל הזמן, גם אם אין תמריץ להבדיל. כלומר, הם מאוד פלסטיים ופוטנציאל הפיתוח שלהם אינו מוגבל. זה הופך אותם לפופולריים כל כך ברפואה רגנרטיבית.
מה שנקרא גורמי גדילה יכולים לשמש כגירוי להתפתחותם לסוגים אחרים של תאים, הם שונים עבור כל התאים.
היום, תאי גזע עובריים אסורים על פי הרפואה הרשמית לשימוש כטיפול.
מה נמצא בשימוש היום
לטיפול, נעשה שימוש רק ב-SCs משלו מרקמות של אורגניזם בוגר, לעתים קרובות יותרכל אלה הם תאי מח עצם אדומים. רשימת המחלות כוללת מחלות דם (לוקמיה), מערכת החיסון, בעתיד - פתולוגיות אונקולוגיות, מחלת פרקינסון, סוכרת מסוג 1, טרשת נפוצה, אוטם שריר הלב, שבץ מוחי, מחלות חוט השדרה, עיוורון.
הבעיה העיקרית תמיד הייתה ונשארה התאימות של SCs עם תאי גוף כשהם מוכנסים אליו, כלומר. תאימות היסטורית. כשמשתמשים ב-SC מקורי, בעיה זו קלה הרבה יותר לפתרון.
לכן, לשאלה באילו תאי גזע עדיף להשתמש - רקמת עוברית או גזע, התשובה היא חד משמעית: רק רקמה בלבד. לכל איבר יש נישות מיוחדות ברקמות בהן מאוחסנים SCs ונצרכים לפי הצורך. הסיכויים ל-SCs הם עצומים, מכיוון שמדענים מקווים ליצור מהם את הרקמות והאיברים הדרושים במקום אלו התורמים, לפי האינדיקציות.
היסטוריה של התחלה
בשנת 1908 אלכסנדר מקסימוב (1874-1928), פרופסור להיסטולוגיה באקדמיה הצבאית לרפואה של סנט פטרסבורג, בזמן שחקר תאי דם, שם לב שהם מתעדכנים כל הזמן ודי מהר.
A. א' מקסימוב ניחש שזה לא רק עניין של חלוקת תאים, אחרת מח העצם יהיה גדול יותר מהאדם עצמו. אחר כך הוא קרא לקודמו של כל מרכיבי גזע הדם. השם מסביר את מהות התופעה: במח העצם האדום מונחים תאים מיוחדים, שמשימתם היא רק במיטוזה. במקביל, מופיעים 2 תאים חדשים: האחד הופך לדם, והשני נכנס לרזרבה - מתפתח ומתחלק שוב, שוב התא נכנס לרזרבה וכו'. עם אותה תוצאה.
התאים המתחלקים כל הזמן מרכיבים את הגזע, ממנוזרדים זזים הצידה - אלו הם תאי דם מקצועיים חדשים המתעוררים. תהליך זה הוא מתמשך ומסתכם במיליארדי תאים מדי יום. ביניהם יש קבוצות של כל יסודות הדם - לויקוציטים ואריתרוציטים, לימפוציטים וכו'
לאחר מכן, מקסימוב דיבר עם התיאוריה שלו בקונגרס של המטולוגים בברלין. זו הייתה תחילת ההיסטוריה של הפיתוח של ה-SC. ביולוגיה של התא הפכה למדע נפרד רק בסוף המאה ה-20.
בשנות ה-60, החלו להשתמש ב-SC בטיפול בלוקמיה. הם נמצאו גם בעור וברקמת השומן.
מאפיינים בולטים של SK
רעיונות מבטיחים אינם שוללים את קיומן של שוניות תת-מימיות כשהם מיושמים. הבעיה הגדולה היא שפעילות SC מאפשרת להם להתחלק בכמויות בלתי מוגבלות, ומתקשה לשלוט בהם. בנוסף, תאים רגילים מוגבלים בחלוקה במספר המחזורים (מגבלה של הייפליק). זה נובע ממבנה הכרומוזומים.
כשמגיעים לגבול, התא כבר לא מתחלק, מה שאומר שהוא לא מתרבה. עבור תאים, הגבול הזה שונה בהתאם לסוג שלהם: עבור רקמה סיבית זה 50 חלוקות, עבור דם SC - 100.
שנית, SCs לא כולם מבשילים בו-זמנית, כך שלכל רקמה יש SCs שונים בשלבי הבשלה שונים. ככל שהבשלות של תא נורמלית יותר, כך יש לו פחות תכונות של אימון מחדש לתא אחר. במילים אחרות, הגנום שנקבע לכל התאים דומה, אך אופן הפעולה שונה. SCs בוגרים חלקית שכאשר הם מעוררים, יכולים להבשיל ולהבדיל, אלה פיצוצים.
ב-CNS אלו נוירובלסטים, בשלד - אוסטאובלסטים, בעור - דרמטובלסטים וכו'. הגירוי להתבגרות הוא סיבות חיצוניות או פנימיות.
לא לכל התאים בגוף יש את היכולת הזו, זה תלוי במידת ההתמיינות שלהם. תאים בעלי התמיינות גבוהה (קרדיומיוציטים, נוירונים) לעולם אינם יכולים לייצר סוג משלהם, וזו הסיבה שהם אומרים שתאי עצב אינם משוחזרים. ואלה עם בידול גרוע מסוגלים למיטוזה, למשל דם, כבד, רקמת עצם.
תאי גזע עובריים (ES) שונים מ-SCs אחרים בכך שאין מגבלה של Hayflick עבורם. ESCs מתחלקים בלי סוף, כלומר. הם למעשה אלמוות (אלמוות). זה הנכס השני שלהם. תכונה זו של ESC נתנה השראה למדענים, כך נראה, לשימוש בגוף כדי למנוע הזדקנות.
אז למה השימוש בתאי גזע עובריים לא הלך בדרך הזו והוקפא? לא מובטח אף תא אחד מפני התמוטטות ומוטציות גנטיות, וכשהן יופיעו, הן יעברו בהמשך הקו ויצטברו. אסור לשכוח שתאי גזע עובריים אנושיים הם תמיד נשאים של מידע גנטי זר (DNA זר), ולכן הם עצמם יכולים לגרום להשפעה מוטגנית. לכן השימוש ב-SC שלהם הופך לאופטימלי והבטוח ביותר. אבל מתעוררת בעיה אחרת. יש מעט מאוד SCs באורגניזם בוגר, וקשה לחלץ אותם - תא 1 לכל 100 אלף. אבל למרות הבעיות הללו, הם מופקים ולעיתים קרובות משתמשים ב-SCs אוטולוגיים בטיפול ב-CVD, אנדוקרינופתיה,פתולוגיות של דרכי המרה, דרמטוזיס, מחלות של מערכת השרירים והשלד, מערכת העיכול, הריאות.
עוד על שוניות תת-מימיות של ESC
לאחר קבלת תאי גזע עובריים, יש לכוון אותם בכיוון הנכון, כלומר. לנהל אותם. כן, הם יכולים למעשה ליצור מחדש כל איבר. אבל הבעיה של בחירת השילוב הנכון של משרנים לא נפתרה היום.
השימוש בתאי גזע עובריים בפועל היה בהתחלה בכל מקום, אבל אינסוף החלוקה של תאים כאלה הופך אותם לבלתי נשלטים והופך אותם לקשורים לתאי גידול (התיאוריה של קונהיים). הנה הסבר נוסף להקפאת ה-ESC.
התחדשות עם ESC
אדם מאבד את ה-SC שלו ככל שהוא מזדקן, מספרו יורד בהתמדה, בפשטות. גם עד גיל 20 יש מעט כאלה, אחרי 40 שנה אין בכלל. זו הסיבה שכאשר ב-1998 האמריקאים בודדו ESCs בפעם הראשונה ולאחר מכן שיבטו אותם, הביולוגיה של התא קיבלה תנופה חזקה בפיתוחה.
הייתה תקווה לריפוי של אותן מחלות שתמיד נחשבו חשוכות מרפא. הקו השני הוא התחדשות בתאי גזע עובריים בהזרקה. אבל לא הייתה פריצת דרך בהקשר זה, מכיוון שעדיין לא ידוע בדיוק מה SC עושה לאחר שהוחדר לאורגניזם חדש. או שהם מגרים את התא הישן, או מחליפים אותו לחלוטין - הם תופסים את מקומו ופועלים באופן פעיל. רק כאשר יקבע המנגנון המדויק של התנהגות ה-NC, ניתן יהיה לדבר על פריצת דרך. כיום נדרשת זהירות רבה בבחירת שיטת טיפול כזו.
ESC והתחדשות ברוסיה
ברוסיה, טרם הוכנסו הגבלות על השימוש ב-ESCs. כאן, טיפול בתאי גזע עובריים להתחדשות לא מתבצע על ידי מכוני מחקר רציניים, אלא רק על ידי מכוני יופי רגילים.
ועוד דבר אחד: אם במערב בדיקת פעולת ה-ESC מתבצעת במעבדות על חיות ניסוי, אז ברוסיה נבדקות טכנולוגיות חדשות על אנשים על ידי אותם מכוני יופי תוצרת בית. חוברות עם כל מיני הבטחות של ים נעורים נצחי. החישוב נכון: למי שיש לו הרבה כסף והזדמנויות, מתחיל להיראות ששום דבר אינו בלתי אפשרי.
טיפול בתאי גזע עובריים בצורה של מהלך מינימלי של התחדשות הוא 4 זריקות בלבד ומוערך ב-15 אלף יורו. ולמרות ההבנה שאין לסמוך באופן עיוור על טכנולוגיות שלא אושרו מדעית, אנשי ציבור רבים עולים על הרצון להיראות צעיר ומושך יותר, אדם מתחיל לרוץ לפני הקטר. יתר על כן, לנגד עיניהם של אלה שזה עזר להם. יש כאלה ברי מזל - בוינוב, לשצ'נקו, רוטארו.
אבל יש עוד הרבה חסרי מזל: דמיטרי חורוסטובסקי, ז'אנה פריסקה, אלכסנדר עבדולוב, אולג ינקובסקי, ולנטינה טולקונובה, אנה סמוקינה, נטליה גונדרבה, ליובוב פולישצ'וק, ויקטור ינוקוביץ' - הרשימה עוד ארוכה. אלו הם הקורבנות של טיפול תאי. המשותף לכולם היה שזמן קצר לפני ההידרדרות במצבם, נראה היה שהם פורחים ונעשים צעירים יותר, ואז מתו במהירות. למה זה קורה, אף אחד לא יכול לענות. כן, בכאשר ESC נכנס לגוף המזדקן, הם מעודדים תאים להתחלק באופן פעיל, נראה שהאדם נעשה צעיר יותר. אבל זה תמיד מתח עבור אורגניזם קשיש, וכל פתולוגיה יכולה להתפתח. לכן, אף מרפאה לא יכולה לתת ערבויות לגבי ההשלכות של התחדשות כזו.
