Cтволовые клетки. Определение, виды, история открытия.

Самые первые стволовые клетки человека были получены из бластоцисты – зародыша, состоящего из порядка сотен клеток. Эта стадия развития, как в организме матери, так и в культуре достигается на 5-й день после оплодотворения яйцеклетки. Эмбриональные стволовые клетки в культуре пролиферируют (делятся) достаточно интенсивно, но линии, которые можно достаточно долго культивировать в лабораторных условиях, удается выделить лишь из 1 – 2% исходных клеток зародыша. Многие даже считают ЭСК лабораторным феноменом, поскольку в ранних зародышах эти клетки не идентифицируются.

Долгое время считалось, что во взрослом организме плюрипотентные стволовые клетки (ПСК) отсутствуют, поскольку их существование ограничено периодом эмбрионального развития. Однако в 70-е годы XX века были опубликованы работы, продемонстрировавшие наличие плюрипотентных стволовых клеток практически во всех органах взрослых животных и человека. Такие клетки чаще всего выделяют из костного мозга, жировой или мышечной тканей, эпидермиса, дермы и т. д. Плюрипотентные стволовые клетки – важный резерв организма. Именно они сегодня представляют наибольший интерес для регенеративной медицины. Разработка методов перевода ПСК в культуру без потери их плюрипотентности в ходе клеточных делений, а также способов длительного их хранения создали новую базу для индивидуализированной клеточной терапии [Н. Е. Young. Existence of reserve quiescent stem sells in Adults Curr. Topics Microbiol. // Immunol. 2002, V.914, P. 212-214].

Плюрипотентные стволовые клетки взрослого организма обладают полным набором черт, характерных для стволовых клеток вообще. Они длительно пролиферируют в культуре, не теряя исходного незрелого фенотипа. Геном этих клеток обладает удивительной пластичностью. После остановки пролиферации и добавления специальных «сигналов» они направленно дифференцируются в терминально дифференцированные клетки зрелой ткани. При трансплантации ПСК в определенную ткань они, под влиянием факторов микроокружения, теоретически должны дифференцироваться в преобладающий в органе тип соматических клеток (эксперименты на животных свидетельствуют, что при определенных условиях это действительно так, однако делать однозначный общий вывод еще рано).

Новый смысл приобретают экспериментальные попытки перепрограммирования взрослых резервных ПСК в лабораторный дубликат зиготы, поскольку геном этих клеток наделен не только плюрипотентностью, но и способностью к так называемому up-stream репрограммированию, т.е. они могут возвращаться к более раннему эмбриональному статусу. Стволовые клетки взрослых тканей – сегодня единственный морально допустимый клеточный материал для изучения индивидуального генома человека, законов его реализации и повторения.

Многие вопросы вокруг статуса взрослых ПСК остаются в дискуссионном поле. Непонятно, например, каково предназначение резервных плюрипотентных клеток взрослых тканей в организме человека? Пока нет оснований предполагать, что эти уникальные по генетической потенции клетки реально используются для репарации или каких-либо других целей в постнатальном периоде жизни человека. Зачем эволюция создала этот уникальный дубликат эмбриональных стволовых клеток? Идентичен ли статус плюрипотентных стволовых клеток взрослого человека, сохраняющихся в органах, с качеством клеток, размноженных в лабораторной посуде? Где проходит граница индивидуального организма, если в лаборатории возможно получение запасных частей из клеток его генома? Ведь стволовые клетки обеспечивают будущее в виде новых поколений клеток. Является ли банк замороженных стволовых клеток законной частью территории живущего организма? Могут ли ПСК с помощью лабораторного эмбриогенеза переносить уникальные специфические черты индивидуального генома в лабораторную жизнь клеток?