15.6: Стволовые клетки эмбриона

Эмбриональные стволовые (ЭС) клетки – это недифференцированные плюрипотентные клетки, то есть они могут продуцировать любой тип клеток в организме. Это дает им огромный потенциал в науке и медицине, поскольку они могут генерировать определенные типы клеток для использования в исследованиях или для замены клеток организма, потерянных в результате повреждения или болезни.

Происхождение

ES-клетки присутствуют во внутренней клеточной массе эмбриона на стадии бластоцисты, которая наступает примерно через 3–5 дней после оплодотворения у человека до того, как эмбрион имплантируется в матку. ЭС клетки человека обычно получают из донорских эмбрионов, оставшихся после процесса экстракорпорального оплодотворения (ЭКО).

Клетки собирают и выращивают в культуре, где они могут делиться бесконечно – создавая линии ES-клеток. При определенных условиях ES-клетки могут дифференцироваться либо спонтанно на различные типы клеток, либо направленным образом с образованием желаемых типов клеток. Ученые могут контролировать, какие типы клеток генерируются, манипулируя условиями культивирования, такими как изменение поверхности чашки для культивирования или добавление определенных факторов роста в культуральную среду, а также путем генетической модификации клеток. С помощью этих методов исследователи смогли получить из ES-клеток многие специфические типы клеток, включая клетки крови, нервов, сердца, костей, печени и поджелудочной железы.

Регенеративная медицина

Регенеративная медицина касается создания живых, функциональных тканей для замены мертвых, больных или неисправных. Учитывая их способность дифференцироваться в любой тип клеток, клетки ES используются в регенеративной медицине. Хотя эта область все еще находится на ранних стадиях, несколько потенциально полезных типов клеток были произведены из клеток ES, и клинические исследования начали тестировать их безопасность и эффективность у пациентов. Некоторые первоначальные результаты были многообещающими, например, парализованные пациенты восстановили некоторое движение после получения клеток нервной системы, полученных из ES. Кроме того, клетки ES могут быть использованы для изучения ранних событий в развитии человека, что в противном случае трудно, и обеспечивает источник конкретных типов клеток, которые могут быть использованы в тестировании на наркотики и других научных исследований.