Самые важные события в биологии ХХ века 1.Открытие двойной спирали ДНК (1953) 2.Расшифровка генома человека (2001) 3.Выделение эмбриональных стволовых клеток человека (1998) Стволовые клетки - недифференцированные, незрелые клетки эмбриона или взрослого организма, способные к самообновлению и дифференцировке в различные типы тканей и органов.

Свойства стволовых клеток способность к многократному делению; способность к многократному делению; способность при делении воспроизводить себе подобные клетки (самообновление); способность при делении воспроизводить себе подобные клетки (самообновление); способность дифференцироваться в один или более тип клеток различных тканей и органов. способность дифференцироваться в один или более тип клеток различных тканей и органов.

ИСТОЧНИКИ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК кожа яйцеклетка сердце поджелудочная почка нейрон кровь мышца щитовидная железа железа направленная дифференцировка и клеточная терапия Пуповинная кровь

Источники получения ЭСК 1. Бластоциста (внутренняя масса) ESC Подаренные после процедур ЭКО Полученные технологией переноса ядра (терапевтическое клонирование) Партеногенетически развитые 2. Ранние эмбрионы (4-5 нед., половой бугорок) EGC 3. Линии тератокарцином ECC

Свойства эмбрмональных СК Нет специализации (недифференцированны) – минимальный фенотипНет специализации (недифференцированны) – минимальный фенотип Неограниченый потенциал пролиферацииНеограниченый потенциал пролиферации ТотипотентностьТотипотентность Стабильный диплоидный (нормальный) кариотипСтабильный диплоидный (нормальный) кариотип Постоянный высокий уровень экспрессии теломеразы (бессмертность)Постоянный высокий уровень экспрессии теломеразы (бессмертность) При трансплантации: образуют тератомы, химеризуют зародышПри трансплантации: образуют тератомы, химеризуют зародыш Экспрессия генов раннего эмбриогенезаЭкспрессия генов раннего эмбриогенеза

Культура ЭСК

Источники взрослых стволовых клеток Общие: Костный мозг (гемопоэтические и мезенхимальные стволовые клетки) Подкожный жир (мезенхимальные СК) Периферическая кровь (гемопоэтические СК после мобилизации)Регионарные: СК всех тканей и органов организма (овальные клетки печени; сателитные клетки скелетных мышц; СК волосяных фолликулов кожи; эпителий протоков поджелудочной железы; нейральные СК и т.д.)

Взрослые стволовые клетки Рост колонии мезенхимальных стволовых клеток костного мозга в культуре

Почему мезенхимальные стволовые клетки? (+) / (-) Эмбриональные стволовые клетки Взрослые стволовые клетки костного мозга Преиму щества Неограниченная способность к пролиферации тотипотентность Оптимальны для создания банков Высокая пролиферативная активность Мульти- и плюрипотентность Легкость получения Отсутствие этических проблем Отсутствие необходимости иммуносупрессии (аутотрансплантация) недостатки Этические проблемы (статус эмбриона…) Трудно выделить чистую линию Риск отторжения Риск канцерогенеза Маркеры специфической дифференцировки плохо исследованы Дифференцировка in vitro плохо регулируется Маркеры специфической дифференцировки плохо исследованы Их количество резко уменьшается с возрастом Ограниченное использование при острой патологии и создания банков

Типичная схема клеточной терапии забор клеток/ткани донора или пациента выделение клеток культивирование Экспансия in vitro (увеличение биомассы) и/или направленная дифференцировка трансплантат криоконсервация

МСК Нео ангиогенез Дифференцировка в специализированные клетки Тканевое микроокружение Повышение продукции факторов роста и цитокинов Повышение количества тканево-специфичных клеток de novo Дополнительная регуляция роста и регенерации собственных специализированных клеток органа Восстановление повреждённых органов Пути реализации концепции регенерации повреждённых органов методом трансплантации МСК

Правовые аспекты трансплантации клеток в России Закон РФ «О трансплантации органов и (или) тканей человека»(1992). Закон РФ «Об охране здоровья населения Российской Федерации». Закон РФ «О временном запрете на клонирование человека» (2001). Приказ МЗ РФ от N 345 «О создании экспертного совета по рассмотрению научных исследований в области развития клеточных технологий и внедрению их в практическое здравоохранение». Кодекс врачебной этики (1997). Этический кодекс Российского врача (1994) Приказ МЗ РФ 301 от 28 декабря 1993 г. разрешающий практику искусственной фертилизации. Государственный реестр новых медицинских технологий. Приказ МЗ РФ от «О создании Экспертного Совета по рассмотрению научных исследований в области развития клеточных технологий и внедрению их в практическое здравоохранение». Указание МЗ РФ О признании утратившими силу документов о клеточных препаратах ( ). Проект ВРЕМЕННОЙ ИНСТРУКЦИИ О ПОРЯДКЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КЛЕТОЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УЧЕРЕЖДЕНИЯХ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РФ. Временная инструкция о порядке исследований в области клеточных технологий и их использования в учреждениях здравоохранения ( ). Программа «НОВЫЕ КЛЕТОЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ - МЕДИЦИНЕ». Приказ от 25 июля 2003 г. N 325 О РАЗВИТИИ КЛЕТОЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ.

Первый клинический опыт Область клинического применения Используемые подходы Фазы испытаний 1. Клеточная кардиомиопластика (дилатационная * и ишемическая кардиомиопатии в том числе) 1.аутоМСК 2.аутоМСК в геле 1.I фаза (n=50) 2.преклиника 2. Глубокие ожоги * аллогенные и аутоМСК, мобилизованные на биодеградируемых плёнках I фаза (n=3) 3. Инженерия костных дефектов – 1.педиатрия 2.ветеринария * аутоМСК, иммобилизованные на деминерализованном костном или коллагеновом матриксе 1. I фаза (n=14) * впервые в мире