Дифференциация стволовых клеток

Часто возникает вопрос о степени дифференцированности стволовых клеток. Стволовые клетки взрослого организма менее дифференцированы, чем специализированные клетки, которым они дают начало, но более дифференцированы, чем их предшественники из эмбриональных тканей. Поэтому правильнее было бы считать, что дифференциация стволовых клеток соответствует тому микроокружению (нише), в котором они находятся.

Стволовые клетки способны продуцировать дочерние клетки, которые в дальнейшем дают начало различным линиям дифференцированных клеток. Моррисон с соавт. считает, что стволовые клетки способны производить все дифференцированные клетки, которые возможны в конкретной ткани и в конкретное время. Обычно стволовые клетки производят дочерние клетки, которые способны дифференцироваться в разных направлениях, давать разные линии клеток, что обозначается термином "мультипотентность". Например, гемато-поэтические стволовые клетки дают начало всем линиям клеток крови. Но могут быть стволовые клетки, которые дифференцируются только в одном направлении (монопотентность), например герминативные стволовые клетки, производящие гаметы одного пола.

Использование стволовых клеток в клинике

Для клеточных технологий, которые можно использовать в клинической практике, в первую очередь представляют интерес "взрослые" (постнатальные) стволовые клетки. Существенным моментом является то, что стволовые клетки, например эпидермиса человека, можно длительное время культивировать вне организма и таким образом наращивать большое количество клеток. При этом стволовые клетки сохраняют свой пролиферативный потенциал и могут быть трансплантированы реципиенту.

Первый большой успех в использовании клеточных технологий связан с успешной трансплантацией выращенного эпителия на полнослойные раны двум пациентам, один из которых в результате тяжелых ожогов потерял 80%, а другой частично или полностью 40% кожного покрова.

Способность стволовых клеток интегрироваться в трехмерные тканевые структуры организма под контролем микроокружения реципиента делает их использование идеальным подходом для цитозаместительной терапии. Первые успехи клеточных технологий были связаны с гистотипическим восстановлением дефектов кожного покрова с помощью тканевой инженерии. Были разработаны трехмерные клеточные конструкции, состоящие из внеклеточного матрикса и аутологичных или аллогенных клеток, названные "живыми эквивалентами дермы и кожи", которые использовали для трансплантации на ожоговые поверхности, длительно незаживающие раны и язвы разной природы. Успешно используются методы тканевой инженерии для лечения ожогов и язв роговицы.

Многие исследователи связывают большие перспективы для клинической практики с использованием эмбриональных стволовых клеток. Эмбриональные стволовые клетки можно стимулировать к дифференциации в разные типы клеток, в том числе и кератиноциты. Однако в настоящее время еще существуют сомнения в полной безопасности использования эмбриональных стволовых клеток для тканевой инженерии.