За чудесата на медицината се работи всеки ден и всеки час.

За да се достигне до това високо ниво на медицинската наука, обаче са били необходими много векове и разбира се е имало грешки. Често в медицината се случват чудеса, независимо какво са предсказали лекарите или изследванията. Факт е, че всички открития и постижения дават безкрайно много шансове и надежди на стотици хора всеки ден. Наричаме чудесата  на 21ви век ин витро, трансплантация, съхранение на стволови клетки и т.н. Счита се, че 20ти век беше века на автомобила и  атомните бомби, а 21ви век – на нанотехнологиите и медицината. Ние осъзнахме, че научните открития в клетъчната и  развитието на  молекулярната биология са наистина революция за нашето разбиране на биологичните процеси, които могат значително да повлияят и драматично да променят живота ни в бъдеще.

През новото хилядолетие, когато биологията и био технологиите заменят химията, ние проучваме „биологични решения на биологични проблеми.“ Благодарение на изключителния напредък, който се провежда в областта на клетъчната и молекулярна биология, ние сме на прага на промяна на парадигмата, развиваща се да предлага прост механичен грижи да помислим за биологични решения за промоция на здраве, оценка на риска, диагностика, лечение, и дори прогноза. Въпреки, че технологията на стволовите клетки е просто нововъзникваща, регенерацията на части от тялото, едва ли е нова концепция. Регенеративната способност на живо същество е записано още през 330 г. пр.н.е., когато Аристотел отбелязва, че гущер може да си възстанови загубеният връх на опашката. Оттогава е имало бавни, но постоянни опити за разбиране на регенеративни способности на човешкото същество и само през последното десетилетие сме свидетели на информация експлозия в областта на изследванията на стволови клетки. Стволовите клетки са склонни да променят из основи цялата доставка на здравни грижи. Време е със сигурност за всички нас, да се запознаем с следното: какви са стволови клетки, техните характеристики, техните потенциални приложения, настоящото изследване на терапии, както и възможните пречки за тяхното прилагане .

Какво представляват стволовите клетки и какви са техните характеристики?

Както вече знаем стволовите клетки са неспециализирани клетки с извънредната способност за самостоятелно подновяване, способни на диференциране в една или повече специализирани видове клетки, които играят ключова роля в хомеостазата и възстановяването на тъканите. Въз основа на техния произход, стволови клетки, са категоризирани или като ембрионални стволови клетки (embryonic stem cells (ESCs)), или като постнатални стволови клетки / соматични стволови клетки (postnatal stem cells/somatic stem cells/adult stem cells (ASCs)).

Ембрионални стволови клетки

Ембрионални стволови клетки (ESCs) са получени от ембриони, които са  на 2-11 дни наречени  бластоцисти. Те са стволови клетки на практика, способни  на диференциране във всеки тип клетки, включително зародишните клетки. Ембрионалните стволови клетки  се считат за безсмъртни, тъй като те могат да се размножават и се  да поддържат в недиференцирано състояние неопределено време. Тези стволови клетки имат най-голям потенциал да се регенерират и „ремонтират”  поразените тъкани и органи в тялото. Въпреки това, терапевтичната полза на ембрионалните стволови клетки е затънала в противоречия, поради убеждението, че в процеса на извличане на стволови клетки от ембрион се разрушава самия ембриона и някои виждат това като отнемане на  живот и има повишаване на моралните и етични съображения.  Докато  текат изследвания , за да се преодолеят някои  от тези недостатъци , ембрионалните стволови клетки не са използвани до момента терапевтично и са останали само една отлична платформа за научни изследвания.

Възрастни стволови клетки (Adult stem cells)

Този тип стволови клетки са открити във възрастни тъкани, от където произхожда и името им.  Те са мултипотентни т.е.  те са способни на диференциране в повече от един клетъчен тип, но не всички видове клетки. На пример, стволовите клетки от зъбната пулпа могат да се развият не само в зъбната тъкан, но също имат способността да се диференцират в нервната тъкан.  В зависимост от техния произход, стволовите клетки могат да бъдат допълнително класифицирани като хемопоетични стволови клетки (hemopoetic stem cells – HSCs) и мезенхимни стволови клетки (mesenchymal stem cells – MSCs). adult-stem-cellsХемопоетичните стволови клетки са получени  или от кръв от пъпна връв или от периферна кръв.  Най-често причина за трансплантация на хемопоетични стволови клетки са различните видове рак на кръвта. Мезенхимните стволови клетки са тези, които произхождат от мезодермалния слой на плода и при възрастните пребивават в различни тъкани, като  стволови клетки от костен мозък (BMSCc), лимбални стволови клетки, чернодробни стволови клетки, кожни стволови клетки, и т.н.

Защо се изследват стволовите клетки

Напредъкът в изследванията на стволови клетки за терапевтичните възможности обещават множество ползи.  Те служат за изследване на биологичните процеси, които да помогнат за разбирането на нарушения на човешкото развитие като вродени дефекти, рак и др. Най-вълнуващо от всичко е така наречената Cell-based therapy.

Терапията със стволови клетки ( Cell-based therapy)

Стволовите клетки са изследвани, като терапия срещу различни болести. Те имат няколко характеристики, които ги правят подходящи за това. Те имат потенциала да бъдат събирани от пациенти. Имат възможност да мигрират да бъдат домакин на целеви тъкани. Възможност да се интегрират в приемните тъкани и да си взаимодействат с околните тъкани.

След като се извлекат стволовите клетки те се транспортират в подхояща среда в лабораторията, където се центрофугират  и размножават, а след това се съхраняват в банката за стволови клетки. Банката допълнително ги пасира до получава не колони стволови клетки, даващи правилни индуктивни сигнали за диференциране в необходимите видове клетки. След това те се инжектират/имплантират в пациента. Днес, два общи метода за доставка на клетките са интравенозно инжектиране (директна доставка на клетки) и клетъчно капсулиране на системи (непряка доставка на клетки с помощта на носител). Подходът на клетъчно капсулиране използва биосъвместим, биоразградим материал, конструкция, която се засява с клетки и се имплантира в дефекти, за да се регенерира загубената тъкан. Има няколко начина за изолиране на стволови клетки, повечето от които се проучват активно . Учените откриват, че много тъкани и органи съдържат малък брой стволови клетки, които им помагат да се поддържат. Възрастни стволови клетки са намерени в мозъка, костния мозък, кръвоносните съдове, скелетния мускул, кожа, зъби, сърцето, червата, черния дроб и други (но не всички) органи и тъкани. stem-cellСмята се, че живеят в определена област на всяка тъкан, където те могат да останат в латентно състояние в продължение на години, разделят и създават на нови клетки, само когатое се активират от нараняване на тъканите, болест или нещо друго, което кара  тялото  да се нуждае от повече клетки.  Стволови  клетки могат да бъдат изолирани от тялото по различни начини, в зависимост от тъканта. Кръвни стволови клетки, например, могат  да бъдат взети от донор на костен мозък, кръв в пъпната връв, когато бебето се роди, или от циркулиращата кръв на човек. Мезенхимни стволови клетки, които могат да помогнат костите, хрущялите, мазнини, фиброзна съединителна тъкан  и клетки  могат също да бъдат изолирани от костен мозък. Невронни стволови клетки (които са в мозъка три основни типа клетки) са били изолирани от мозъка и гръбначния мозък. Изолирането на стволови клетки, обаче, е само първата стъпка. Клетките след това трябва да се отглеждани в достатъчно големи количества да бъдат полезни за целите на лечението. Околоплодната течност, която облива плода в утробата, съдържа фетални клетки, включително мезенхимни стволови клетки, които са в състояние да направят различни тъкани. Много бременни жени избират да  направят тест за хромозомни дефекти, процедурата  известна като амниоцентеза. Програмата за стволови клетки разследва идеята за изолиране на мезенхимни стволови клетки за използване на растеж на  нови тъкани за бебета, които имат вродени дефекти, открити, докато те все още са в утробата, като например вродена диафрагмална херния. Тези тъкани ще съответстват на бебето генетично, така че няма да бъдат отхвърлени от имунната система, и може да се имплантират или в утробата или след раждането на бебето.

Потенциални приложения в медицината.

Стволовите клетки се проучват за различни хронични, инвалидизиращи заболявания, с надеждата, че клетъчната терапия ще „ремонтира” увредени тъкани и органи. Регенеративния потенциал на стволовите клетки, получени от различни източници, включително зъбни тъкани, е от интерес за клиницистите през последните години и  изследванията  са  насочени към постигане на следното: регенериране на повредена зъбна пулпа, пародонтална регенерация, поправка и подмяна на костите при черепно-лицеви дефекти, цялосто регенериране на зъбите и др. Поради сложната структура на пародонта (състояща се от твърди и меки тъкани), нейната пълна регенерация винаги остава предизвикателство. Всички текущи регенеративни техники като автоложни костни присадки, алографти или алопластика  имат ограничения и не могат да се използват във всички клинични ситуации. Следователно, клетъчно-медиирана костна регенерация  ще бъде жизнеспособна терапевтична алтернатива.

стволови клетки

Отиваме  с една крачка напред, клетки на пародонтно сухожилие култивирани ин витро бяха успешно реимплантирани в пародонтални дефекти с цел насърчаване на пародонтална  регенерация. Това проучване  съобщава категорични доказателства, че стволовите клетки могат да бъдат използвани, за да се регенерира тъкан толкова сложна, колкото пародонта.

Има много растежни фактори, които играят роля в тъкана регенерация. Растежните фактори са протеини, които се свързват с рецептори на клетка и индуцират клетъчна пролиферация и / или диференциация.

Заключението, което можем да дадем е, че стволовите клетки получени от всички източници притежават огромни медицински обещания. Терапиите със стволови клетки имат практически неограничени медицински и стоматологични приложения. Макар, че все още има няколко пречки, които трябва да бъдат разбити, преди това да се превърне в стандарта терапия във всички клиники, то е сигурно, че бъдещето ще бъде вълнуващо за всички нас.  стволови клеткиНие вече се местим от хирургичния модел на грижа, към медицинския и най-вероятно скоро ще се преместим и върху биологичния. Терапията със стволови клетки вече не е научна фантастика. Стволовите клетки регенерират надежда.  А надеждата е предпоставка за всяка успешна научна иновация.