С самого детства вследствие травм или болезней нарушаются или разрушаются клетки мышечной, костной, нервной либо другой ткани. Чтобы устранить повреждение, эти клетки нужно восстановить. В процессе восстановления ключевую роль играют так называемые
К счастью, стволовые клетки могут быть внесены в организм искусственно. В последние годы опубликовано большое количество работ, подтверждающих, что стволовые клетки, попадая на поврежденные участки самых различных органов, превращаются именно в клетки того типа, который необходим, чтобы залечить повреждение. В пораженном инфарктом сердце они преобразуются в клетки сердечной мышцы – миоциты, в пораженном инсультом головном мозгу – в нейроны и глиальные клетки. Стволовые клетки могут превращаться в клетки печени, костного мозга и т. д.
Основы науки о стволовых клетках были заложены около 30 лет назад советскими учеными
Чтобы понять, что такое стволовые клетки, коротко рассмотрим процесс индивидуального развития организма. В самом начале жизни человеческий организм представляет собой зиготу – яйцеклетку, оплодотворенную сперматозоидом. В оплодотворенной яйцеклетке содержатся все «инструкции» по превращению ее в тело взрослого человека (при нормальных условиях окружающей среды), закодированные в ДНК.
По мере роста зародыша различные клетки в разных частях его тела приобретают определенную специализацию за счет блокировки некоторых «инструкций» в их ДНК, т. е. идет клеточная дифференцировка. Эти «инструкции» не исчезают, они просто игнорируются клеткой. В данном процессе участвуют сложные регуляторные генетические механизмы отключения определенных участков ДНК. «Включение» и «выключение» определенных участков ДНК должно происходить в правильной последовательности. Информация о ней частично закодирована в самой ДНК, но этот процесс регулируется и цитоплазмой клетки – это эпигенетическая регуляция. Именно поэтому невозможно клонировать динозавров и мамонтов, даже если бы удалось найти их неповрежденную ДНК, поскольку для этого необходима живая материнская яйцеклетка.
Благодаря сложной системе последовательного «включения» и «выключения» участков ДНК клетки костной ткани «используют» только «инструкции» по формированию кости. «Инструкции» для создания крови, нервов, кожи и других тканей сохраняются в ДНК этих клеток, но становятся недоступными. Сходным образом обстоит дело и в клетках других тканей. Но в организме остаются и недифференцированные, по крайней мере, до некоторой степени, клетки. Это – стволовые клетки, в которых многие «инструкции» остаются в рабочем состоянии. Благодаря этому они способны давать начало разным типам тканей.
Различают