Рекомендация
Студентам
Вы можете использовать данную статью как часть или основу своего реферата или даже дипломной работы или своего сайта
Просто перейдите по ссылке ниже, редактируйте статью, все картинки тоже доступны, все бесплатно
Редактировать статью?!
Скачать статью в формате PDF
Сохраните результат в MS Word Docx или PDF, делитесь с друзьями, спасибо :)
Категории статей
Межинститутская конференция: «Проблема стволовой клетки в современной биологии и медицине». МГМСУ, 20 января 2005 г
20 января 2005 года в конференц-зале МГМСУ на Долгоруковской состоялась Межинститутская конференция: «Проблема стволовой клетки в современной биологии и медицине». Зал был похож на оазис науки, его интегрированный IQ (intellect quality) — Силиконовая Долина может позавидовать. С докладами на конференции выступили ученые МГМСУ, ММА им. И.М. Сеченова, Института биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН, Научно-исследовательского и учебно-методического Центра биомедицинских технологий «ВИЛАР».
Организационный комитет конференции:
Председатель — Ректор МГМСУ, акад. РАМН, проф. Николай Дмитриевич Ющук.
Заместители председателя:
- проректор по научной работе, зав. Кафедрой госпитальной ортопедической стоматологии, проф. Игорь Юльевич Лебеденко;
- зав. Кафедрой патологической анатомии, проф. Олег Вадимович Зайратьянц.
1. Торжественная часть.
Приветствие всех участников конференции. Актуальность проблемы; значимость встречи и дискуссионных обсуждений. Перспективы. Ректор МГМСУ Ющук Д.Н.
2. Программа научных выступлений.
1 доклад: «Стволовые клетки, тканевая инженерия и клеточные технологии». Докладчик — Васильев Андрей Валентинович — д.м.н., зам. директора Института биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН. Авторский коллектив — к.м.н. Н.А. Попкова; науч. сотр О.С. Роговая; к.м.н. И.В. Киселев; д.м.н., проф.
В.В. Терских (Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН; Кафедра пропедевтики стоматологических заболеваний МГМСУ при участии. доц. Е.В Рудневой, проф. М.М. Пожарицкой).
2 доклад: Коган Евгения Александровна — д.м.н., проф. Кафедры патологической анатомии (зав. кафедры — акад. РАН и РАМН, проф. М.А. Пальцев, ММА им. И.М. Сеченова).
3 доклад: Воложин Александр Ильич — д.м.н., проф., Лауреат Государственной премии по науке и технике РФ, зав. Кафедрой патологической физиологии Стоматологического факультета МГМСУ. Авторский коллектив — Ю.И. Денисов-Никольский, А.А. Докторов (Научно-исследовательский и учебно-методический Центр биомедицинских технологий «ВИЛАР»). 
4 доклад: Зайратьянц Олег Вадимович — Главный патологоанатом Департамента здравоохранения Москвы, руководитель Городского центра патологоанатомических исследований, зам. гл. врача ГКБ № 33 им. проф. А.А. Остроумова, председатель Московского общества патологоанатомов, вице-президент Российского общества патологоанатомов, д.м.н., проф., зав. Кафедрой патологической анатомии МГМСУ.
Конференция вызвала огромный интерес. Это яркое и достаточно редкое событие, как по своему статусу и тематике, так и по возможности участвовать в нем (со свободным входом) — конференция по фундаментальным научным исследованиям, по актуальнейшей международной проблеме современной биологии и медицины — проблеме стволовой клетки (СК). Большой конференц-зал не мог вместить всех желающих. Были заняты не только кресла, подставленные стулья, но и ступени, конструкционные приступочки, которые напоминают и, при необходимости, становятся сидениями. Состав слушателей конференции — самый демократичный: зав. кафедрами, профессора, доценты, аспиранты, ординаторы, интерны, студенты, практические врачи. Гостей было много — из научных, клинических центров, производственно-технологических организаций, из частных и муниципальных клиник. Дефицит правдивой доверительной информации, авторитетных мнений, истинных знаний по проблеме — насколько уже сегодня реально разработаны технологии клинического использования стволовых клеток — ощущает большинство специалистов-медиков самых разных специализаций, в том числе и стоматологических. Сопутствующий проблеме «художественный треп» на состоявшейся встрече отсутствовал полностью. В течение 3,5 часов, отведенных для конференции, — только факты и состояние на сегодняшний день; современные взгляды и проблемы; некоторые результаты, полученные в отечественных лабораториях и лабораториях мира, ближайшие перспективы. Множество вопросов и лишь малая толика ответов. Упорство в поиске решений для поставленных задач — разработке новых эффективных и безопасных для медицинских целей клеточных технологий, кропотливый и напряженный труд, комплексная интеграция специалистов; требовательность к экспериментальным данным, осторожность в выводах, взвешенный оптимизм в надеждах — отличают коллективы ученых, представивших свои доклады. Все выступления — в сопровождении компьютерных презентаций, включающих большое количество слайдов, полученных в ходе экспериментальных исследований.
Хочется отметить и такую замечательную деталь — некоторым счастливцам удалось получить тут же на конференции или в виде предварительного приглашения — буклет с программой и тезисами конференции. Ах, если бы такая практика вошла бы в систему, стала бы золотым стандартом для научно-практических конференций, хотя бы были указаны контактные реквизиты. Для тех, кому повезло меньше, наше издание представляет возможность познакомиться с тезисами, составленными непосредственно авторами докладов. Кроме того, с содержанием буклетов можно познакомиться на www.msmsu.ru в разделе новостей.
Для наших читателей, интересующихся новыми клеточными технологиями, рекомендуем вернуться к статье в нашей газете: «Заглянем в будущее» (см. № 6, 2004); к статье в журнале «Пародонтология» (№ 3, 2004): «Клеточные технологии…» авторского коллектива, участника данной конференции. Особый интерес, особенно для преподавателей, может представить статья акад. РАЕН А. Ракитова «ТРАМПЛИН ДЛЯ ПРЫЖКА В БУДУЩЕЕ. Наука, технологии, образование в России: реальность и перспективы» (www.nauka.relis.ru).
Доклад 1. А.В. Васильев, Н.А. Попкова, О.С. Роговая, И.В. Киселев, В.В. Терских.
СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ, ТКАНЕВАЯ ИНЖЕНЕРИЯ И КЛЕТОЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Клеточные исследования являются одним из наиболее актуальных и активно развивающихся областей биомедицины. Именно с ними связывают сегодня надежды на решение многих социальных и медицинских проблем.
Активность подогревается успехами в исследовании эмбриональных и постнатальных СК.
Наиболее впечатляющие результаты получены в разработке и реализации клеточных технологий для восстановления целостности тканей. Начало этим работам было положено еще в 80-х годах пионерскими разработками Рейнвальда и Грина, предложившими использование клеток для лечения обширных и глубоких ожогов. С тех пор предложен значительный спектр методов лечения различных эпителио-мезенхимных дефектов: ожогов, ран, дефектов роговицы, гортани, урогенитальных свищей, язв эпителия и т.д.
Накопленный значительный опыт позволил сформировать новую область биомедицины, называемую тканевой инженерией. Принципы тканевой инженерии позволяют эффективно решать большой круг медицинских задач. Тканевая инженерия — это, прежде всего, создание in vitro гистотипических трехмерных тканевых конструкций (ТК). Такие конструкции, сочетающие в себе биоматрикс с культивированными клетками или клеточными композициями, могут являться как эффективным трансплантатом, так и моделью ткани или органа in vitro. Важность этого принципа особенно возрастает, когда речь идет об использовании субстрат-зависимых клеток.
Применение аллогенных ТК расширяет возможности тканевой инженерии. При этом, эффективность аллогенных трансплантатов определяется индукцией регенерации собственных тканей. Биологические механизмы индукции занимают особое место в регенерации и развитии. Значительна их роль и в обеспечении эффективности клеточных и тканевых трансплантатов.
Важным является наличие в трансплантатах культивированных вне организма клеток, обогащение ТК-стволовыми клетками. Наличие СК обеспечивает эффективное приживление трансплантата и функциональную активность конструкции. Однако, СК как таковые, представляют интерес как исследовательский биологический объект. В случае клинического использования, они должны быть встроены в новую медицинскую технологию, предполагающую, прежде всего, разработку адекватной технологии трансплантации.
Сегодня можно точно определять показания к применению различных типов СК, например, эмбриональных, мезенхимальных, эпителиальных или нейральных, применять их для различных клинических задач.
Специфичное и точное использование огромных возможностей, открываемых СК, клеточными технологиями позволяет уже сегодня добиваться 70% эффективности в лечении тяжелых поражений структур и функций жизненно важных органов и тканей. 
Доклад 2. Е.А. Коган.
РОЛЬ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК В ОНКОГЕНЕЗЕ
Благодаря успехам молекулярной биологии и генетики получены новые данные о молекулярно-генетических перестройках в опухолях. Однако, по-прежнему, вопросы этиологии, патогенеза и клеток — источников возникновения опухолей -остаются нерешенными. Как и раньше, здесь больше вопросов, чем ответов. Несмотря на длительную историю изучения проблемы опухолевого роста, до сих пор не достигнуто единого понимания — что же такое злокачественная опухоль (ЗО).
R.A.Willis (1967) определял ЗО как «патологическую массу ткани с чрезмерным, некоординированным ростом, который сохраняется даже после прекращения действия факторов, его вызывающих».
J.A.Ewing (1940) и H.C.Pilot (1986) в дефиниции ЗО подчеркивали, что ее основным отличительным свойством является «наследственно обусловленный автономный рост».
А.И.Струков и В.В.Серов (1995) дают определение ЗО как «патологический процесс, характеризующийся безудержным размножением (ростом) клеток... Автономный, или бесконтрольный, рост — первое основное свойство опухоли». Процесс развития опухолей под влиянием канцерогенных факторов носит название канцерогенеза.
В настоящее время рак должен рассматриваться как генетическое заболевание различных видов СК. Генетические перестройки могут происходить под действием канцерогенных агентов различных классов СК. При этом 4 класса генов являются мишенями канцерогенных агентов:
— протоонкогены, регуляторы пролиферации и дифференцировки клеток;
— гены — супрессоры опухолей (антионкогенов), ингибирующие пролиферацию клеток;
— гены, участвующие в гибели клеток путем апоптоза;
— гены, отвечающие за процессы репарации ДНК.
Наименее изучены вопросы перестроек названных выше генов в СК, а также, патология апоптоза в канцерогенезе.
СК — самоподдерживающийся пул полипотентных клеток — предшественниц различных тканей носителей генетической информации, сохраняющих способность пролиферировать под действием митогенетических стимулов (контролируемая пролиферация) с последующим созреванием (контролируемая дифференцировка).
Описаны различные разновидности СК: эмбриональные СК, костномозговые СК (гемопоэтические и стромальные), а также, тканевые СК. Доказана возможность трансдифференцировки СК. При этом они могут стать источником развития тканей совершенно иного гистогенеза.
Значение костномозговой СК — поддержание пула тканевых стволовых клеток различных органов, участие в репаративных процессах в различных органах. Повреждение генома костномозговой СК клетки может приводить к развитию не только лейкозов и лимфом, но и ЗО других органов, в том числе и первично-множественных.
Апоптоз (Ап) — это генетически запрограммированная смерть клеток в живом организме. При опухолевом росте Ап имеет некоторые особенности, наиболее полно изученные нами при раке легкого. Основная биологическая роль Ап в норме — это установление нужного равновесия между процессами пролиферации и гибели клеток, что в одних ситуациях обеспечивает стабильное состояние организма, в других — рост, в третьих — атрофию тканей и органов. В норме Ап имеет место в ходе эмбриогенеза на стадиях преимплантации, имплантации плодного яйца и органогенеза. Исчезновение клеток путем Ап хорошо документировано при инволюции мюллерова и вольфова протоков, межпальцевых перепонок, при формировании просветов в полостных органах (например, в сердце). Ап наблюдается при атрофии зрелых тканей под влиянием или при отмене эндокринных стимулов при росте и старении организма. В качестве примеров могут быть приведены: возрастная атрофия тимуса, возрастная инволюция ткани эндометрия и предстательной железы, молочных желез после прекращения лактации. Классическим примером может служить апоптоз В- и Т-лимфоцитов после прекращения действия на них стимулирующего действия соответствующих цитокинов при завершении иммунных реакций.
Установлена патология Ап в виде его относительного снижения по сравнению с пролиферацией опухолевых клеток, а также его «незавершенность» — отсутствие фагоцитоза погибших опухолевых клеток и их частей. Это приводит к образованию и накоплению постапоптозного детрита в опухолях, который может подвергаться в дальнейшем аутолизу (постапоптозному некрозу). Незавершенность Ап при опухолевом росте может таить в себе опасность стимулирования роста опухоли, поскольку постапоптозный детрит, аккумулирующий в себе множество факторов роста, клеточных онкогенов и цитокинов, может служить мощным триггером деления клеток.
Доклад 3. А.И. Воложин, Ю.И. Денисов-Никольский, А.А. Докторов.
ПРИМЕНЕНИЕ МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТРОМАЛЬНЫХ КЛЕТОК КОСТНОГО МОЗГА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ НА ОСТЕОПЛАСТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛАХ
В комплексном лечении многообразных заболеваний костей скелета и замещении костных дефектов ведущее место принадлежит хирургическим методам. С этой целью используются различные технологии, в том числе, биорезорбируемые и биостабильные материалы природного и синтетического происхождения. К ним относятся, например, полимеры, наполненные синтетическим гидроксиапатитом: полиметилметакрилат, полиамид, сверхвысокомолекулярный полиэтилен и др. Они успешно заменяют пластические материалы биологического происхождения, которые обладают высокой иммуногенностью, несут опасность переноса трансмиссивных заболеваний; имеются также проблемы этического характера при заборе материалов от трупов. Существенным недостатком искусственных остеопластических материалов является отсутствие у них остеоиндуктивных свойств, в связи с чем они долго интегрируются в костную ткань и не могут участвовать в функции скелета.
Перспективным является формирование костной ткани из клеток-предшественников на синтетических заменителях костной ткани нового поколения, обладающих необходимыми для практической медицины свойствами. Однако, технология заселения остеопластического материала остеогенными клетками до недавнего времени не была разработана. Для ее реализации было необходимо решение целого круга задач, включающих оценку токсичности материала по отношению к клеткам, адгезивных и многих других свойств. В связи с этим была сформулирована цель исследования: разработать в лабораторных условиях технологию использования разных биостабильных синтетических заменителей костной ткани как носителей мезенхимальных стволовых клеток костного мозга — источника костных клеток. Коллективом МГМСУ совместно с другими ведущими научными учреждениями разработаны методы культивирования диплоидных пост-натальных фибробластов и клеток стромы костного мозга человека, а также способы оценки количества клеток в слое, формирующемся на поверхности композитов и определения цитотоксичности образцов композитов, эффективности прикрепления клеток к их поверхности (скрининговый МТТ-тест, прижизненное окрашивание флуоресцеинацетатом, бромистым этидием и акридиновым оранжевым фиксированных клеток). Изучено влияние образцов на эффективность клеточной пролиферации в процессе культивирования по количеству клеток, их морфологии и характеру распределения по поверхности образцов. Выявлена эффективность пролиферации мезенхимальных стромальных клеток костного мозга в процессе их культивирования на поверхности остеопластических материалов. Показано, что исследуемые полимерные материалы не токсичны и способны создавать условия для пролиферации мезенхимальных стромальных клеток — предшественников костных клеток.
Полученные результаты открывают перспективу дальнейших фундаментальных исследований и научно-практических разработок. Их целью может быть использование биостабильных композитов для формирования на их поверхности слоя костных клеток, полученных из мезенхимальных клеток костного мозга человека. Эти композиты будут использованы для изготовления имплантатов нового поколения, которые, обладая высокими механическими свойствами, способны быстро интегрироваться с костью при возмещении дефектов костей скелета.
Доклад 4. О.В. Зайратьянц.
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК
Перспективы исследования СК и их использования в регенераторной медицине и тканевой инженерии сопряжены с проблемой их идентификации. Не существует специфических морфологических маркеров (фенотипических, ультраструктурных и др.), позволяющих достоверно выявлять эмбриональные и соматические СК, прослеживать их пролиферацию и дифференцировку в культуре или после трансплантации.
Уже по своему определению (недифференцированные клетки) СК не имеют тканевоспецифических маркеров и представлены клетками эмбриона и тканей плода (I группа) и СК взрослого организма — постнатальными или соматическими (II группа).
К I группе относят эмбриональную СК, которую получают из 5-дневной бластоцисты после удаления (иммунохирургическим и другими методами) клеток трофоэктодермы. Она отличается способностью к бесконечной пролиферации симметричным делением и дифференцировки в любые клетки. Другие, сходные с ней клетки этой группы представлены клетками эмбриональной карциномы и эмбриональной герминальной клеткой, которую получают из гонад абортов 5-9 недель развития.
Фенотипические особенности эмбриональных СК — минимальный набор белков и универсальность большинства изученных маркеров. Характерна экспрессия:
- стадий — специфических эмбриональных антигенов 3 и 4 (SSEA-3, SSEA-4), функциональное значение которых неизвестно;
- фактора транскрипции, уникального для эмбриональных СК (Oct-4);
- специфических молекул экстрацеллюлярнго матрикса (GCTM-2), гликопротеинов с высокой молекулярной массой (TRA-1-60, TRA-1-81);
- теломеразы (ее выраженная экспрессия в эмбриональных СК — индикатор «бессмертия» клетки);
- кроме того, типична высокая активность щелочной фосфатазы, что, однако не является специфическим признаком.
Т.о., в настоящее время для иммуно-морфологической визуализации эмбриональных СК в тканях (например, в начальные фазы после их трансплантации) или при изучении и выделении их в культурах, может быть использован лишь ограниченный набор маркеров, которые нередко экспрессируются и другими клетками. В связи с этим, для контроля за выделением и культурами эмбриональных СК используются, в основном, биологические пробы.
Ко II группе относят соматические СК дифференцированных тканей, которые обнаружены во всех типах тканей. Они отличаются ограниченным пролиферативным потенциалом с асимметричным делением. Открыта возможность их трансдифференцировки, хотя и с некоторыми ограничениями (пластичность). В зависимости от особенностей микроокружения и других воздействий, кроветворная или мезенхимальная СК способны трансформироваться, дифференцироваться в клетки крови, эндотелий, остеоциты, хондроциты, адипоциты, теноциты, гепатоциты, миоциты сердца, нейроны и др. Изучается пластичность эпидермальной, нейрональной, мышечной и сердечной СК. Наибольшим пролиферативным потенциалом и низкой иммуногенностью (что важно при аллотрансплантации) обладают кроветворные СК, полученные из пуповинной крови.
Фенотипически первичная соматическая (кроветворная) СК характеризуется следующими маркерами (или отсутствием определенных маркеров):
- CD34 — основной маркер кроветворных СК, трансмембранный сиаломуцин, выявлен также на эндотелиоцитах, части фибробластов, клеток нервной ткани, его не экспрессируют клетки лимфом и других опухолей. Возможно, ответственен за клеточную адгезию, ингибирует гемопоэтическую дифференцировку. При дифференцировке СК быстро утрачивается. Имеется у 1-4% клеток костного мозга, 0,1% клеток периферической крови (после введения гранулоцитарного колоние-стимулирующего фактора их концентрация возрастает до 1%, что используется при выделении кроветворных СК у донора);
- CD59 — экспрессируется на многих клетках (защита от комплемент-зависимого цитолиза);
- CD90 (Thyl) — имеется также на нейронах, фибробластах, субпопуляции Т-лимфоцитов. Возможно, принимает участие в ингибировании пролиферации и дифференцировки СК, в процессах памяти в нервной ткани;
- CD7 — характерен также для большинства пре-Т- и Т-лимфоцитов (их активация);
- CD40 — имеется также на В-клетках, макрофагах, дендритных и эпителиальных клетках, фибробластах. Его роль многообразна: пролиферация клеток, продукция ими цитокинов, переключение синтеза изотипов иммуноглобулинов В-клетками;
- CD45 — «общий» лейкоцитарный антиген, имеется на всех гемопоэтических клетках, лимфоцитах (до 10% их поверхности). Для разных популяций клеток характерны его различные изоформы. Участвует в активации Т- и В-лимфоцитов;
- CD123 — рецептор цитокинов, имеется на гранулоцитах, моноцитах, эритроидных клетках и мегакариобластах. Поддерживает рост и дифференцировку гемопоэтических клеток.
- CD133 — малоизученный маркер СК и гемопоэтических клеток;
- CD135 — имеется также на миеломоноцитарных и ранних В-клеточных предшественниках. Обнаружен при острых лимфо- и миелобластных лейкозах.
Рецептор факторов роста;
- CD184 — рецептор из суперсемейства рецепторов к G-протеинам, выявлен также на некоторых гемопоэтических клетках;
- CD243 — рецептор из суперсемейства АТФ-связывающих транспортных белков, свойственный СК. Один из белков множественной лекарственной устойчивости;
- отсутствие экспрессии CD38 — АДФ-рибозилциклазы, маркера ранних или активированных Т- и В-лимфоцитов, плазмоцитов и NK-клеток;
- отсутствие экспрессии CD 117 (C-kit) — маркера гемопоэтических стволовых клеток (но, возможно и кроветворных СК), тканевых лаброцитов, меланоцитов, клеток тканей репродуктивной системы. Регулирует пролиферацию и дифференцировку клеток;
- отсутствие экспрессии около 13-14 различных маркеров (lin) дифференцированных кроветворных клеток.
Недавно было показано, что покоящиеся кроветворные и мезенхимальные СК, напротив, CD34 не экспрессируют, а морфологически ближе к фибробластоподобным, а не моно- и лимфоцитоподобным клеткам.
Как видно, указанные маркеры экспрессируют не только первичные кроветворные СК, но и частично дифференцированные соматические СК, а также не стволовые клетки. Для выделения кроветворных СК (из пуповинной или периферической крови, из костного мозга) используют различные физические и биологические методы (иммуномагнитная сепарация, проточная цитофлюорометрия, селективная клеточная агглютинация, селективное химическое разрушение и др.). Одна кроветворная СК приходится на 100 тыс. клеток периферической крови человека и на 10-15 тыс. — костного мозга. Однако для их точной идентификации (например, для разграничения первичных СК-долгоживущих, способных к самоподдержанию, составляющих 5-20% от числа выделяемых современными методами, от короткоживущих клеток-предшественников, не способных к самоподдержанию) при работе с клеточными культурами используют биологические пробы.
Идентификация и исследование клеток (аутологичных и аллогенных), после их культивирования, дифференцировки и использования в тканевой инженерии (ретрансплантации или трансплантации в виде отдельных клеток, в биополимерных и иных каркасах, в виде «живых эквивалентов тканей» и т.д.) — задача не менее сложная, чем морфологическое исследование СК. Они фенотипически неотличимы от сходных клеток рецепиента. Для выяснения судьбы трансплантированных клеток (от СК до дифференцированных клеток) предложено использовать «метод Y-хромосомы», радиоактивные (ауторадиография) и иные метки. Так, например, трансдифференцировка кроветворных СК в гепатоциты была доказана с помощью метода с Y-хромосомой. За исключением хромосомного метода (дорогостоящего и нередко невыполнимого), все прочие признаны пока недостаточно достоверными. В частности, при гибели трансплантированной клетки метка попадает в местные клетки системы мононуклеарных фагоцитов и в окружающие клетки. Показано, что аллогенные клетки выполняют роль временной биологически активной «повязки» — подвергаются уничтожению, но инициируют пролиферативную активность собственных клеток рецепиента и локальный ангиогенез.
Перспективным является одновременное использование нескольких маркеров и специальных меток с последующим ауторадиографическим или иммуноморфологическим исследованием (на световом и ультраструктурном уровнях), важно дальнейшее развитие молекулярно-биологических методов в морфологии.
Материал подготовила Галина Масис
Источник: www.dentoday.ru
