גידול איברים אנושיים להשתלה: הישגים וסיכויים. טכניקה ייחודית לגידול איברים להשתלה מתאי המטופל עצמו תופיע ברוסיה

כבר היום טכנולוגיות לגידול איברים חדשים נמצאות בשימוש נרחב ברפואה ומאפשרות לפתח שיטות חדשות לחקר מערכת החיסון מחלות שונות, וגם להפחית את הצורך בהשתלות. חולים שעברו השתלת איברים זקוקים לכמויות גדולות של תרופות רעילות על מנת לדכא את שלהם מערכת החיסון; אחרת, גופם עלול לדחות את האיבר המושתל. עם זאת, הודות להתקדמות בהנדסת רקמות, השתלות איברים עשויות להפוך לנחלת העבר. תוך שימוש בתאים של חולים עצמם כחומר לגידול סוגים חדשים של רקמות במעבדה, מדענים מגלים טכנולוגיות חדשות ליצירת איברים אנושיים.

גידול איברים הוא טכנולוגיה ביו-הנדסית מבטיחה, שמטרתה ליצור איברים ביולוגיים ברי-קיימא שונים לבני אדם. הטכנולוגיה עדיין לא הייתה בשימוש בבני אדם.

יצירת איברים התאפשרה לפני קצת יותר מ-10 שנים הודות לפיתוח טכנולוגיות ביו-הנדסה. תאי גזע שנלקחו מהמטופל משמשים לטיפוח. טכנולוגיית IPC (induced pluripotent cell) שפותחה לאחרונה מאפשרת לתכנת מחדש תאי גזע בוגרים כך שיוכלו להפוך לכל איבר.

גידול איברים או רקמות אנושיים יכול להיות פנימי או חיצוני (במבחנות).

המדען המפורסם ביותר בתחום זה הוא אנתוני אטאלה, המוכר כרופא השנה 2011, ראש המעבדה ב-Wake City Institute of Regenerative Medicine (ארה"ב). בהנהגתו נוצר האיבר המלאכותי הראשון לפני 12 שנים - שַׁלפּוּחִית הַשֶׁתֶן. ראשית, אטלה ועמיתיה יצרו מטריצה ​​מלאכותית מחומרים תואמים ביו. אחר כך לקחו מהמטופל תאי גזע בריאים בשלפוחית ​​השתן והעבירו אותם למסגרת: חלקם מבפנים, אחרים מבחוץ. לאחר 6-8 שבועות האיבר היה מוכן להשתלה.

"לימדו אותי שתאי עצב לא מתחדשים", נזכר מאוחר יותר אטלה. - כמה נדהמנו כשראינו כיצד השלפוחית ​​שהשתלנו מכוסה ברשת של תאי עצב! פירוש הדבר היה שהוא, כמו שצריך, יתקשר עם המוח ויתפקד כמו כולם אנשים בריאים. מדהים כמה אמיתות שנראו בלתי מעורערות רק לפני 20 שנה הופרכו, ועכשיו השערים לעתיד פתוחים בפנינו".

כדי ליצור מטריצה, רקמות תורמות או מלאכותיות, משתמשים אפילו בצינורות פחמן ובגדילי DNA. לדוגמה, עור שגדל על מסגרת העשויה מננו-צינוריות פחמן חזק פי עשרות מונים מפלדה - בלתי פגיע, כמו סופרמן. פשוט לא ברור איך מנתח, למשל, יכול לעבוד עם אדם כזה. העור על מסגרת העשויה ממשי עכביש (גם חזק יותר מפלדה) כבר גדל. נכון, האדם עדיין לא הושתל.

ואולי הטכנולוגיה המתקדמת ביותר היא הדפסת איברים. הוא הומצא על ידי אותה אטלה. השיטה מתאימה לאיברים מוצקים וטובה במיוחד לאיברים צינוריים. לניסויים הראשונים השתמשנו במדפסת הזרקת דיו רגילה. מאוחר יותר, כמובן, המציאו אחד מיוחד.

העיקרון פשוט, כמו כל דבר גאוני. במקום דיו צבע שונהמחסניות מלאות בהשעיות סוגים שוניםתאי גזע. המחשב מחשב את מבנה האיבר וקובע את מצב ההדפסה. היא, כמובן, מורכבת יותר מהדפסה רגילה על נייר; יש לה הרבה מאוד שכבות. בזכותם נוצר נפח. אז הכל צריך לגדול ביחד. כבר הצליח "להדפיס" כלי דם, כולל מסועפים מורכבים.

עור וסחוס. הם הכי קלים לגידול: זה הספיק כדי ללמוד איך לשחזר תאי עור וסחוס מחוץ לגוף. סחוס הושתל כבר כ-16 שנים, מדובר בניתוח שכיח למדי.

כלי דם. גידולם הוא קצת יותר קשה מגידול עור. אחרי הכל, זהו איבר צינורי המורכב משני סוגים של תאים: חלקם מרפדים את פני השטח הפנימיים, בעוד שאחרים יוצרים את הקירות החיצוניים. היפנים היו הראשונים שהצמיחו כלי דם תחת הנהגתו של פרופסור קאזובה נאקאו מבית הספר לרפואה של אוניברסיטת קיוטו עוד ב-2004. מעט מאוחר יותר, ב-2006, הדגימה מנהלת מכון תאי גזע באוניברסיטת מינסוטה במיניאפוליס (ארה"ב), קתרין ורפיייל, תאי שריר שגדלו.

לֵב. 16 ילדים בגרמניה כבר קיבלו מסתמי לב שגדלו על פיגום לב חזיר. שני ילדים חיים עם מסתמים כאלה כבר 8 שנים, והמסתמים גדלים יחד עם הלב! קבוצת מדענים אמריקאית-הונג קונגית מבטיחה להתחיל להשתיל "מדבקות" ללב לאחר התקף לב בעוד 5 שנים, וצוות אנגלי של ביו-מהנדסים מתכנן להשתיל לב חדש לגמרי בעוד 10 שנים.

כליות, כבד, לבלב. כמו הלב, אלו הם מה שנקרא איברים מוצקים. יש להם הכי הרבה צפיפות גבוההתאים, ולכן הם הקשים ביותר לגידול. השאלה העיקרית כבר נפתרה: איך לגרום לתאים הגדלים ליצור צורה של כבד או כליה? לשם כך הם לוקחים מטריצה ​​בצורת איבר, מניחים אותה בביוריאקטור וממלאים אותה בתאים.

שַׁלפּוּחִית הַשֶׁתֶן. "איבר המבחנה" הראשון. כיום, ניתוחים לגידול והשתלת שלפוחית ​​השתן ה"חדשה" משלהם כבר בוצעו בכמה עשרות אמריקאים.

לסת עליונה. מומחים מהמכון לרפואה רגנרטיבית באוניברסיטת טמפרה (פינלנד) הצליחו לצמוח לסת עליונהאדם... בעצמו חלל הבטן. הם העבירו את תאי הגזע למטריקס מלאכותי של סידן פוספט ותפרו אותם לתוך בטנו של הגבר. לאחר 9 חודשים הוסרה הלסת והוחלפה בזו המקורית שהוסרה עקב גידול.

רִשׁתִית, רקמת עצבמוֹחַ הושגה התקדמות רצינית, אך מוקדם מדי לדבר על תוצאות משמעותיות.

לפני שניכנס לסיפור האמיתי של גידול איברים, אני רוצה לספר לכם מהם תאי גזע.

מהם תאי גזע?

תאי גזע- האבות של כל סוגי התאים בגוף ללא יוצא מן הכלל. הם מסוגלים לחדש את עצמם, והכי חשוב, במהלך תהליך החלוקה הם יוצרים תאים מיוחדים של רקמות שונות. תאי גזע מתחדשים ומחליפים תאים שאבדו כתוצאה מכל נזק בכל האיברים והרקמות. הם נועדו לשקם את גוף האדם מרגע לידתו.

עם הגיל, מספר תאי הגזע בגוף יורד בצורה קטסטרופלית. לתינוק יש 1 תא גזעמתרחש ב-10 אלף, ב-20-25 שנים - 1 ל-100 אלף, ב-30 - 1 ל-300 אלף. עד גיל 50 נשאר בגוף רק תא גזע אחד לכל 500 אלף. דלדול תאי גזע עקב הזדקנות או מחלה קשה מונע מהגוף את יכולתו לתקן את עצמו. בשל כך, התפקודים החיוניים של איברים מסוימים הופכים פחות יעילים.

אילו איברים ורקמות הצליחו מדענים לגדל באמצעות תאי גזע?

אני נותן רק את הדוגמאות המפורסמות ביותר להישגים מדעיים.

בשנת 2004, מדענים יפנים היו הראשונים בעולם לגדל כלי דם נימיים מלאים מתאי גזע

מדענים יפנים הם הראשונים בעולם שמגדלים כלי דם נימיים מלאים מבניים מתאי גזע עובריים אנושיים. כך דווח ב-26 במרץ 2004 על ידי העיתון היפני Yomiuri.

כפי שמציין הפרסום, קבוצת חוקרים מבית הספר לרפואה של אוניברסיטת קיוטו בראשות פרופסור Kazuwa Nakao השתמשה בתאים נימיים שנוצרו מתאי גזע שיובאו ב-2002 מאוסטרליה. עד כה, חוקרים הצליחו רק לחדש תאי עצב ו רקמת שריר, מה שלא מספיק כדי "לייצר" איבר מוצק. מידע מהאתר NewsRu.com

בשנת 2005, מדענים אמריקאים גידלו לראשונה תאי מוח מלאים.

מדענים מאוניברסיטת פלורידה (ארה"ב) היו הראשונים בעולם שגדלו תאי מוח שנוצרו במלואם ומושתלים. לדברי מנהיג הפרויקט ביורן שפלר, התאים גדלו על ידי "העתקה" של תהליך התחדשות תאי המוח. כעת מקווים מדענים לגדל תאים להשתלה, מה שיכול לסייע בטיפול באלצהיימר ובמחלות פרקינסון. שפלר ציין שבעבר מדענים הצליחו לגדל נוירונים מתאי גזע, אך באוניברסיטת פלורידה הצליחו להשיג מלא תאים מפותחים ולחקור את תהליך הצמיחה שלהם מתחילתו ועד סופו. מידע מאתר Gazeta.ru המבוסס על חומרים מהאינדיפנדנט.

בשנת 2005 הצליחו מדענים לשחזר תא גזע עצבי

קבוצה איטלקית-בריטית של מדענים מאוניברסיטאות אדינבורו ומילאנו, המבוססת על תאי גזע עצביים עובריים לא מיוחדים, למדה ליצור במבחנה סוגים שוניםתאים מערכת עצבים.

המדענים יישמו שיטות מפותחות כבר למניפולציה של תאי גזע עובריים לתאי גזע עצביים מיוחדים יותר שהם השיגו. התוצאות שהושגו בתאי עכברים שוכפלו בתאי גזע אנושיים. בראיון ל-BBC, סטיבן פולארד מאוניברסיטת אדינבורו הסביר שהפיתוח של עמיתיו יסייע לשחזר את מחלת פרקינסון או מחלת אלצהיימר "במבחנה". זה יאפשר לנו להבין טוב יותר את מנגנון התרחשותם והתפתחותם, וגם יספק לפרמקולוגים קרקע מיני בדיקה לחיפוש שלהם. אמצעי מתאיםיַחַס. משא ומתן עם חברות תרופות כבר בעיצומו.

בשנת 2006, מדענים שוויצרים גידלו מסתמי לב אנושיים מתאי גזע.

בסתיו 2006, ד"ר סיימון הורסטרפ ועמיתיו באוניברסיטת ציריך גידלו לראשונה מסתמי לב אנושיים באמצעות תאי גזע שנלקחו ממי השפיר.

הישג זה יכול לאפשר לגדל מסתמי לב במיוחד עבור ילד שטרם נולד אם הוא או היא מפתחים מומי לב בעודו ברחם. ומיד לאחר הלידה, התינוק יכול להשתיל שסתומים חדשים.

בהמשך לשלפוחית ​​השתן שגודלה במעבדה וכלי דם מתאי אדם, זהו הצעד הבא לקראת יצירת איברים "מותאם אישית" ספציפיים למטופל שיכולים לבטל את הצורך באיברים תורם או מכונות מלאכותיות.

בשנת 2006, מדענים בריטים גידלו רקמת כבד מתאי גזע

בסתיו 2006 הודיעו מדענים בריטיים מאוניברסיטת ניוקאסל שהם הראשונים בעולם לגדל כבד מלאכותי במעבדה מתאי גזע שנלקחו מדם טבורי. הטכניקה המשמשת ליצירת המיני-כבד בגודל 2 ס"מ תפתח עוד יותר כדי ליצור כבד מתפקד בגודל נורמלי.

בשנת 2006, איבר אנושי מורכב, שלפוחית ​​השתן, גדל לראשונה בארצות הברית.

מדענים אמריקאים הצליחו לגדל שלפוחית ​​שתן מלאה בתנאי מעבדה. החומר שנעשה בו שימוש היה התאים של החולים עצמם שנזקקו להשתלה.

"בביופסיה אפשר לקחת פיסת רקמה, ואחרי חודשיים הכמות שלה גדלה פי כמה", מסביר אנתוני אטלה, מנהל המכון לרפואה רגנרטיבית. "אנחנו שמים את חומר המוצא והחומרים המיוחדים בצורה מיוחדת, משאירים אותו בחממת מעבדה מיוחדת, ואחרי כמה שבועות אנחנו מקבלים איבר מוכן שכבר ניתן להשתיל". ההשתלה הראשונה בוצעה עוד בסוף שנות ה-90. שבעה חולים עברו השתלת שלפוחית ​​השתן. התוצאות ענו על ציפיות המדענים, וכעת מומחים מפתחים שיטות ליצירת 20 איברים נוספים - כולל הלב, הכבד, כלי הדם והלבלב.

בשנת 2007, תאי גזע עזרו למדענים בריטים ליצור חלק מהלב האנושי

באביב 2007, הצליחה קבוצת מדענים בריטיים, המורכבת מפיזיקאים, ביולוגים, מהנדסים, פרמקולוגים, ציטולוגים ורופאים מנוסים, בראשות הפרופסור לכירורגית לב מגדי יעקב, לראשונה בהיסטוריה, לשחזר אחד סוגי רקמת הלב האנושית באמצעות תאי גזע מח עצם. רקמה זו פועלת כשסתומי לב. אם בדיקות נוספות יצליחו, ניתן להשתמש בטכניקה שפותחה כדי לגדל לב מלא מתאי גזע להשתלה בחולים.

בשנת 2007, מדענים יפנים גידלו את קרנית העין מתאי גזע.

באביב 2007, בסימפוזיון בנושא רפואת רבייהבעיר יוקוהמה פורסמו תוצאות ניסוי ייחודי של מומחים מאוניברסיטת טוקיו. החוקרים השתמשו בתא גזע שנלקח מקצה הקרנית. תאים כאלה מסוגלים להתפתח לרקמות שונות, לבצע פונקציות שיקום בגוף. התא המבודד הונח במדיום מזין. לאחר שבוע היא התפתחה לקבוצת תאים ובשבוע הרביעי הפכה לקרנית בקוטר 2 ס"מ. באותו אופן התקבלה שכבת הגנה דקה (לחמית) המכסה את החלק החיצוני של הקרנית. .

מדענים מדגישים כי בפעם הראשונה, רקמה שלמה גוף האדםגדל מתא בודד. השתלת איברים המתקבלים בשיטה החדשה מבטלת את הסיכון להעברת זיהומים. מדענים יפנים מתכוונים להתחיל ניסויים קלינייםמיד לאחר ווידוא שהטכנולוגיה החדשה בטוחה.

בשנת 2007, מדענים יפנים גידלו שן מתאי גזע

מדענים יפנים הצליחו לגדל שן מתא בודד. הוא גודל בתנאי מעבדה והושתל בעכברים. הזרקת החומר הסלולרי נעשתה לתוך פיגום הקולגן. לאחר הטיפוח התברר שהשן לבשה צורה בוגרת, שהורכבה מחלקים שלמים כמו דנטין, עיסת, כלי דם, רקמת חניכיים ואמייל. לדברי החוקרים, השן הייתה זהה לשן הטבעית. לאחר השתלת שן מעכבר מעבדה, היא השתרשה ותפקדה כרגיל לחלוטין. שיטה זו תאפשר לגדל איברים שלמים מתא אחד או שניים, אומרים החוקרים.

בשנת 2008, מדענים אמריקאים הצליחו להצמיח לב חדש על מסגרת מהישן.

דוריס טיילור ועמיתיה באוניברסיטת מינסוטה יצרו לב של עכברוש חי בטכניקה יוצאת דופן. מדענים לקחו לב מבוגרחולדות והניחו אותו בתמיסה מיוחדת שהוציאה את כל תאי רקמת שריר הלב מהלב, והותירה רקמות אחרות שלמות. הפיגום המטוהר הזה נזרע בתאי שריר לב שנלקחו מחולדה שזה עתה נולד והונחו בסביבה המדמה תנאים בגוף.

לאחר ארבעה ימים בלבד, התאים התרבו מספיק כדי שרקמות חדשות יתחילו להתכווץ, ולאחר שמונה ימים הלב המשוחזר יכול היה לשאוב דם, אם כי בקיבולת של 2 אחוז בלבד (בהתבסס על לב מבוגר בריא). לפיכך, מדענים השיגו איבר עובד מתאי החיה השנייה. בעתיד ניתן יהיה לטפל בלבבות שנלקחו להשתלה בדרך זו כדי למנוע דחיית איברים. "אתה יכול לעשות כל איבר בדרך זו: כליה, כבד, ריאה, לבלב", אומר טיילור. מסגרת התורם, הקובעת את הצורה והמבנה של האיבר, תתמלא בתאים מיוחדים ילידי המטופל, העשויים מתאי גזע.

מעניין שבמקרה של הלב, אתה יכול לנסות לקחת את הלב של חזיר, שקרוב אנטומית לאדם, כבסיס. על ידי הסרת רקמת שריר בלבד, ניתן להוסיף רקמות אחרות של איבר כזה בתרבית. תאים אנושייםשריר הלב, לאחר שקיבל איבר היברידי, אשר, בתיאוריה, אמור להשתרש היטב. והתאים החדשים יסופקו מיד עם חמצן - הודות לכלי הדם והנימים הישנים שנותרו מליבו של התורם.

הבאתי הכי הרבה עובדות מעניינות, אם אתה מעוניין במידע זה, אז אתה יכול להתעמק בו ביתר פירוט, המידע נלקח מהאתר

תודה

תאי גזעהם כיום נושא לדיון ער מאוד בחברה. כנראה אין אדם אחד שלא לפחות שמע את המונח "תאי גזע". למרבה הצער, מלבד הכרת המונח הזה, אדם, ככלל, אינו יכול לומר דבר על מה הם תאי גזע, מה התכונות שלהם, כיצד הם מתקבלים ומדוע הם יכולים לשמש לטיפול במספר מחלות.

מצב זה נוצר מכיוון שתוכניות טלוויזיה, פורומים ופרסומות רבות אינן מספקות מידע מפורט ומקיף על הנושא. לרוב, מידע על תאי גזע מוצג או בצורת סרטון פרסומת, משבח אותם ומעלה אותם לתפקיד של תרופת פלא לכל המחלות, או בתוכניות מדברים על שערוריות שלפעמים בדרכים מדהימותעדיין נקשרים לאותם תאי גזע.

כלומר, המצב עם תאי גזע דומה לכמה שמועות שמסתובבות על משהו מסתורי, אבל חזק מאוד, שיכול להביא טוב גדול או רוע נורא לא פחות. כמובן שזה שגוי, ומשקף רק את היעדר מוחלט של מידע אובייקטיבי ומקיף בקרב אנשים. הבה נבחן מהם תאי גזע, מדוע הם נחוצים, כיצד הם מתקבלים, אילו תכונות יש להם, וסוגיות אחרות הקשורות בדרך זו או אחרת לחפצים ביולוגיים אלו.

מהם תאי גזע?

באופן כללי, אנו יכולים לומר שתאי גזע הם מבנים בעלי יכולת להפוך לתאים בוגרים ופעילים פונקציונלית של איברים שונים. מתאי גזע יכולים לגדול ולהיווצר תא כבד (הפטוציט), כליה (נפרוציט), לב (קרדיומיוציט), כלי, עצם, סחוס, רחם, שחלה וכו'. כלומר, בעצם, תאי גזע הם מעין עתודות עתודות, שמהן, לפי הצורך, ייווצרו תאים חדשים של איברים שונים שיחליפו מתים או פגומים.

עם זאת, הגדרה זו של תאי גזע היא כללית מאוד, שכן היא משקפת רק את העיקרי תכונה אופייניתמסוג תא נתון, בנוסף לכך ישנן תכונות רבות אחרות הקובעות את הזנים שלהם. על מנת לנווט בנושא תאי הגזע ולהיות הבנה מלאה יחסית בהם, יש צורך להכיר את המאפיינים והזנים האופייניים הללו.

מאפיינים וסוגי תאי גזע

המאפיין העיקרי של כל תא גזע הוא עוצמתו, הנקבע על פי מידת ההתמיינות והשגשוג. בואו נסתכל על משמעות המונחים הללו.

פּוֹטֵנצִיָה

עוצמה היא יכולת מוגבלת בהחלט של תא גזע להפוך לסוגים מסוימים של תאים באיברים שונים. ככל שמספר סוגי התאים שיכולים להיווצר מהגבעול גדול יותר, כך עוצמתו גבוהה יותר. לדוגמה, מפיברובלסט (תא גזע רקמת חיבור) עלולים להיווצר כלי דם, תאי שומן, תאים של עור, סחוס, שיער וציפורניים, ומתאי גזע מזנכימליים יכולים להיווצר קרדיומיוציטים, סיבי שריר וכו'. כלומר, לכל תא גזע, למעשה, יש את היכולת להפוך רק לטווח מוגבל של תאים שיש להם ודאי מאפיינים כללייםופונקציות. לדוגמה, תא גזע מזנכימלי לא יוכל להפוך לתא עור או שיער.

בשל הגבלות כאלה על עוצמה, הסוגים הבאים של תאי גזע בודדו:

• טוטיפוטנט - מסוגל להפוך לתאים של כל האיברים והרקמות ללא יוצא מן הכלל;
• פוליפוטנטי (מולטיפוטנטי) - מסוגל להפוך לתאים של מספר סוגים של איברים או רקמות שמקורם עוברי משותף;
• מונופוטנטי - מסוגל להפוך רק לזנים של תאים של כל איבר אחד.

תאי גזע טוטיפוטנטיים או עובריים

רק לתאי גזע עובריים אנושיים עד החלוקה ה-8 יש טוטיפוטנציה. כלומר, הזיגוטה (ביצית מופרית) והעובר נוצרו ממנה עד שהיא מורכבת מ-256 תאים. כל תאי העובר, עד שהוא מגיע לגודל של 256 תאים, והזיגוטה, למעשה, הם תאי גזע. בתנאים רגילים לקבל תאים עוברייםעם טוטיפוטנטיות, זה מאוד קשה, מכיוון שהזיגוטה מתחילה להתחלק בחצוצרה, ולאחר ההשתלה לרחם יש לה כבר יותר מ-256 תאים. כלומר, כאשר אישה מגלה על הריון, העובר כבר מכיל יותר מ-256 תאים, ולכן אין להם טוטיפוטנציה.

נכון להיום, תאי גזע טוטיפוטנטיים מתקבלים רק בתנאי מעבדה, על ידי הפריית ביצית בזרע וגידול העובר לגודל הרצוי. תאים טוטיפוטנטיים עובריים משמשים בעיקר לניסויים בבעלי חיים ולגידול איברים מלאכותיים.

תאי גזע פלוריפוטנטיים

תאי גזע עובריים אנושיים הם פלוריפוטנטים, החל מהחלוקה ה-8 ועד השבוע ה-22 להריון. כל תא גזע פלוריפוטנטי יכול להתפתח רק לכמה סוגים של רקמות או איברים. זאת בשל העובדה שבשלב של 256 תאים, איברים ורקמות ראשוניים מתחילים לצוץ בעובר האנושי. המבנים העיקריים הללו הם שיולידו לאחר מכן את כל האיברים והרקמות של גוף האדם ללא יוצא מן הכלל. לפיכך, העובר מפתח תאי גזע מזנכימליים, עצביים, דם ורקמות חיבור פלוריפוטנטיות.

תאי גזע מזנכימליים

תאי גזע מזנכימליים יוצרים איברים פנימיים, כגון כבד, טחול, כליות, לב, ריאות, כיס המרה, לבלב, קיבה ואחרים, כמו גם שרירי השלד. המשמעות היא שניתן ליצור קרדיומיוציטים, הפטוציטים, תאי קיבה וכו' מאותו תא גזע מזנכימלי.

תאי גזע עצביים

כל המבנים של מערכת העצבים נוצרים מהם בהתאם. כל תאי הדם ללא יוצא מן הכלל נוצרים מתא גזע דם פלוריפוטנטי. אלמנטים מעוצבים, כגון מונוציטים, לויקוציטים, לימפוציטים, טסיות דם ואריתרוציטים. וכל כלי הדם, הסחוס, העצמות, העור, השומן התת עורי, הרצועות והמפרקים נוצרים מתאי גזע של רקמת חיבור.

תאי גזע המטופואטיים

לחלוטין כל תאי הדם נוצרים מהם. יתר על כן, מכיוון שתאי דם חיים זמן קצר למדי - בין 90 ל-120 ימים, הם מתחדשים ומוחלפים כל הזמן במהלך חייו של אדם. החלפה של יסודות דם מתים מתרחשת עקב היווצרות מתמדת של חדשים מתאי גזע המטופואטיים הממוקמים במח העצם. תאי גזע hematopoietic כאלה נמשכים לאורך כל חייו של אדם, ואם הם מופרעים התפתחות תקינהאדם מפתח מחלות דם, כגון לוקמיה, אנמיה, לימפומה וכו'.

כיום משתמשים בתאי גזע פלוריפוטנטיים ברפואה מעשית לעתים קרובות למדי, הן לצורך טיפול במחלות קשות (למשל סוכרת, טרשת נפוצה, מחלת אלצהיימר ועוד) והן לצורך התחדשות. תאי גזע פלוריפוטנטיים מתקבלים מאיברים של עוברים שהופלו בני פחות מ-22 שבועות להריון. במקרה זה, תאי גזע מחולקים בהתאם לאיבר ממנו הם מתקבלים, למשל, כבד, מוח, דם וכו'. לרוב משתמשים בתאי הכבד העוברי (עוברי), שכן יש להם את העוצמה האוניברסלית ביותר. הכרחי לטיפול במחלות של איברים שונים, למשל, שחמת כבד, אוטם שריר הלב וכו '. תאי גזע רב-פוטנטיים המתקבלים מאיברים עובריים נקראים לעתים קרובות גם תאי גזע עובריים. שם זה נגזר מהמילה "עובר", שפירושה בלטינית עובר, עובר.

תאי גזע מונופוטנטיים

לאחר 22 שבועות של הריון, כל תאי הגזע של העובר הופכים למונופוטנטיים ומקושרים לאיברים ולרקמות. מונופוטנציה פירושה שתא יכול להפוך רק לתאים מיוחדים של האיבר שבו הוא נמצא. לדוגמה, תא גזע של הכבד יכול להפוך רק לתאי צינור כבד או לתאים היוצרים מרה, משחררים רעלים וכו'. אבל כל מגוון התמורות האפשריות שלו מוגבל רק על ידי סוגי תאי הכבד. תא כבד מונופוטנטי כזה כבר לא יוכל להפוך לתא של הטחול, הלב או כל איבר אחר, בניגוד לתא פלוריפוטנטי. וקביעות התאים פירושה שהם נמצאים רק באיבר זה ולעולם לא יוכלו לעבור לאחר.

ילד נולד עם תאי גזע מונופוטנטיים אלו, הנמצאים בכל איבר ורקמה ללא יוצא מן הכלל, המהווים מעין רזרבה. מתוך רזרבה זו, נוצרים תאים חדשים של כל איבר ורקמה לאורך החיים כדי להחליף את הפגועים והמתים. במהלך החיים, תאי גזע כאלה נצרכים בהדרגה, אבל אפילו עד שאדם מת מזקנה, הם עדיין נמצאים בכל האיברים והרקמות.

המשמעות היא שתיאורטית, ניתן להשיג רק תאי גזע מונופוטנטיים מאיברים ורקמות של ילד או מבוגר. תאים כאלה נקראים בדרך כלל על שם האיבר ממנו התקבלו, למשל, עצב, כבד, קיבה, שומן, עצם וכו'. עם זאת, במח העצם של אפילו מבוגר ישנם שני סוגים של תאי גזע פלוריפוטנטיים - דם ומזנכימלי, שכיום די קל להשיגם באמצעות טכניקות מעבדה שגרתיות. לטיפול במחלות שונות ולהתחדשות, משתמשים לרוב בתאי גזע פלוריפוטנטיים בדם ובתאי גזע מזנכימליים המתקבלים ממח העצם.

שגשוג והתמיינות של תאי גזע

בנוסף לתכונת העוצמה הרשומה, כל תא גזע מאופיין במידת ההתמיינות וביכולת ההתרבות. בואו נסתכל על משמעות המונחים ריבוי ובידול.

ריבוי הוא היכולת של תא להתחלק, כלומר להתרבות. העובדה היא שכל תא גזע, בתהליך של הפיכה למבנים תאיים מיוחדים של כל איברים ורקמות, לא רק עובר תהליך התבגרות, אלא גם מתחלק מספר פעמים. יתר על כן, החלוקה מתרחשת בכל שלב עוקב של התבגרות. כלומר, מתא גזע אחד, מתקבלים מכמה עד כמה מאות תאים בוגרים מוכנים מכל איבר או רקמה.

דיפרנציאציה היא מידת ההתמחות הצרה של תא, כלומר נוכחות של פונקציה מוגדרת בהחלט שלשמה הם נוצרים. לדוגמה, תאים מיוחדים מאוד של שריר הלב (קרדיומיוציטים) נוצרים רק כדי לבצע התכווצויות, בעזרתם הדם נדחק החוצה ומוזרם בכל הגוף. בהתאם לכך, תאים שיש להם פונקציות מיוחדות משלהם נקראים מובחנים מאוד. ותאים אוניברסליים יחסית שאין להם תפקידים ספציפיים מובחנים בצורה גרועה. בדרך כלל, בגוף האדם, כל התאים של האיברים והרקמות מובחנים מאוד, ורק תאי גזע מונופוטנטיים נחשבים בעלי התמיינות נמוכה. לתאים אלו אין פונקציות ספציפיות ולכן הם מובחנים בצורה גרועה.

תהליך הפיכת תא גזע לתא מיוחד בעל תפקידים ברורים ומוגדרים נקרא התמיינות, שבמהלכו הוא הופך ממובחן נמוך למובחן מאוד. במהלך תהליך ההתמיינות, תא גזע עובר שלבים רבים, שבכל אחד מהם הוא מתחלק. בהתאם לכך, ככל שההתמיינות של תא גזע נמוכה יותר, כך הוא יצטרך לעבור יותר שלבים בתהליך ההתמיינות, ויתחלק יותר פעמים.

על בסיס זה ניתן לנסח את הכלל הפשוט הבא: ככל שהעוצמה של התא גבוהה יותר, כלומר, ככל שמידת ההתמיינות נמוכה יותר, כך יכולת ההתרבות שלו חזקה יותר. משמעות הדבר היא כי לתאי הגזע הטוטיפוטנטיים המובחנים בצורה גרועה ביותר יש את היכולת הגדולה ביותר להתרבות. ולכן, מתא גזע טוטיפוטנטי אחד, נוצרים כמה אלפי תאים מיוחדים ומובחנים מאוד של איברים ורקמות שונות. ולתאי הגזע המונופוטנטיים המובחנים ביותר יש יכולת מינימלית להתרבות. לכן, מתא מונופוטנטי אחד נוצרים רק כמה תאים מובחנים מאוד מכל איבר או רקמה.

סוגי תאי גזע באיברים שונים

כיום, אצל מבוגר או ילד, תאי גזע מתקבלים מדם טבורי או ממח עצם. כמו כן, תאי גזע לצרכים קליניים ומחקריים מתקבלים מחומר מופל של עוברים לא יותר משבוע 23 להריון. הבה נבחן אילו סוגי תאי גזע מתקבלים ממקורות פוטנציאליים אלה.

תאי גזע במוח

סוג זה של תאים מתקבל ממוחם של עוברים שהופלו בין שבוע 18 ל-22 להריון. השגת תאי גזע במוח מעוברים פחות בוגרים היא טכנית כמעט בלתי אפשרית בגלל גודלם הקטן מאוד.

תאי גזע במוח מסווגים כתאי עצב פלוריפוטנטיים, כלומר, הם יכולים ליצור וליצור כל מבנה תאי של מערכת העצבים של כל איבר או רקמה. לדוגמה, תאי גזע במוח יכולים ליצור נוירונים של פיתולים, מבנים עמוד שדרה, סיבי עצב, קולטנים תחושתיים ומוטוריים, מערכת הולכה לבבית וכו'. באופן כללי, כל תא עצב בכל חלק בגוף האדם יכול להיווצר מתא גזע פלוריפוטנטי במוח.

סוג זה של תאים משמש בדרך כלל לטיפול במחלות ניווניות ובפגיעות עצביות טראומטיות, כגון שבץ מוחי, טרשת נפוצה, מחלת אלצהיימר, פציעות ריסוק רקמות, פארזיס, שיתוק, שיתוק מוחין וכו'.

תאי גזע של הכבד

תאי גזע של הכבד מתקבלים מהאיבר המקביל של העובר בשבועות 18-22 להריון. סוג זה של תאי גזע נקרא גם עוברי. טכנית כמעט בלתי אפשרי להשיג תאי גזע של כבד מעוברים פחות בוגרים בגלל גודלם הקטן מאוד והיעדר כבד שנוצר.

שני סוגים של תאי גזע פלוריפוטנטיים מתקבלים מהכבד של עוברים - המטופואטי ומזנכימלי. בשלב הראשון מתקבלת תערובת של שני סוגי תאי גזע פלוריפוטנטיים, ולאחר מכן, במידת הצורך, הם מופרדים. תאים עובריים Mesenchymal הם בעלי הערך הגדול ביותר, שכן הם יכולים לשמש לגידול תאים מלאים ופעילים תפקודית מסוגים שונים. איברים פנימיים, כגון ריאות, לב, כבד, טחול, כליות, רחם, שלפוחית ​​השתן, קיבה וכו'. נכון לעכשיו, תאים של כמעט כל האיברים גדלים בהצלחה במבחנות על ידי הוספת חומרים מיוחדים למדיום התזונתי המאלצים אותם להתמיין בכיוון נתון. לדוגמה, כדי לגדל קרדיומיוציט (תא לב), מוסיפים 5-אזציטידין למדיום התזונתי, וכדי להשיג את כל השאר סוגים מיוחדיםתאי איברים - יש צורך באחרים חומרים כימיים. יתרה מכך, על מנת ליצור תא עבור כל איבר ספציפי, יש צורך להוסיף תרכובת מוגדרת בקפדנות למדיה התזונתית.

תאי גזע של כבד עוברי משמשים לטיפול במחלות קשות וכרוניות שונות של איברים פנימיים, כגון שחמת, התקפי לב, בריחת שתן, שחפת ריאתית, סוכרתוכו '

תאי גזע מדם טבורי

כפי שהשם מרמז, תאי גזע מסוג זה מתקבלים מדם טבורי של תינוק שזה עתה נולד. במקרה זה, כמו גם מהכבד העובר, מתקבלים שני סוגים של תאי גזע פלוריפוטנטיים - hematopoietic ו mesenchymal. יתרה מכך, רוב תאי הגזע המבודדים מדם טבורי הם המטופואטיים.

תאים המטופואטיים יכולים להפוך לכל אלמנט דם תאי (טסיות דם, לויקוציטים, אריתרוציטים, מונוציטים ולימפוציטים) ולקדם את הצמיחה של כלי דם. אחוז קטן מתאי גזע המטופואטיים יכולים להתפתח לתאי דם וכלי לימפה.

כיום, תאי גזע מדם טבורי משמשים לרוב להתחדשות או לטיפול במחלות קשות וכרוניות שונות. בנוסף, נשים רבות מחליטות לאסוף דם טבורי ולבודד תאי גזע לאחסון נוסף ב-cryobank כדי שיוכלו להשתמש בחומר המוגמר במידת הצורך.

הסיווג הנפוץ ביותר של תאי גזע

בהתאם לעוצמה, ניתן להבחין בין הסוגים הבאים של תאי גזע:

• תאי גזע עובריים (בעלי טוטיפוטנטיות ומתקבלים מביציות מופרות מלאכותית הגדלות במבחנות עד לתקופה הנדרשת);
• תאי גזע עובריים (בעלי ריבוי פוטנציאלים ומתקבלים מחומר מופל);
• תאי גזע בוגרים (בעלי ריבוי פוטנציאלים ומתקבלים מדם טבורי או מח עצם של מבוגר או ילד).

תאי גזע פלוריפוטנטיים, בהתאם לסוג ההתמיינות שלהם, מחולקים לסוגים הבאים:

• תאי גזע המטופואטיים (הם מבשרי לחלוטין של כל תאי הדם של כלי הדם);
• תאי גזע Mesenchymal (הם המבשרים של כל התאים של איברים פנימיים ושרירי השלד);
• תאי גזע של רקמת חיבור (הם המבשרים של תאי עור, עצמות, שומן, סחוס, רצועות, מפרקים וכלי דם);
• תאי גזע נוירוגנים (הם המבשרים של כל התאים הקשורים למערכת העצבים).

השגת תאי גזע

המקורות להשגת תאי גזע הם המצעים הביולוגיים הבאים:

• דם טבורי של תינוק שזה עתה נולד;
• מח עצם של ילד או מבוגר;
• דם היקפי (מווריד) לאחר גירוי מיוחד;
• חומר הפלה המתקבל מנשים בשבועות 2-12 להריון;
• עוברים בין 18 ל-22 שבועות להריון שמתו כתוצאה מלידה מוקדמת, הפלה מאוחרת או הפלה מסיבות חברתיות;
• רקמות של אנשים בריאים שנפטרו לאחרונה (לדוגמה, מוות אירע כתוצאה מפציעה וכו');
• רקמת שומן של מבוגר או ילד;
• הפריה של ביצית במבחנה על ידי זרע ליצירת זיגוטה.

לרוב, תאי גזע מתקבלים מדם טבורי, מח עצם או חומר הפלה. שיטות אחרות להשגת תאי גזע משמשות אך ורק למטרות מחקר.

תאי גזע מתקבלים מדם טבורי ודם היקפי, כמו גם מח עצם, באותן שיטות. כדי להשיג אותם, ראשית, מח עצם נלקח (מ-20 עד 200 מ"ל) במהלך ניקור הכסל במבוגרים או עצם החזה בילדים. דם היקפינלקח מוריד באותו אופן כמו לעירוי. ודם טבורי פשוט נאסף לתוך צינור סטרילי ממש בבית החולים ליולדות, ומניח אותו מתחת לחבל הטבור החתוך של התינוק.

לאחר מכן, הדם או מח העצם מועברים למעבדה, שם מבודדים מהם תאי גזע באחת משתי דרכים: שיטות אפשריות. לרוב נעשה שימוש בהפרדת שיפוע צפיפות של Ficoll-urografin. כדי לעשות זאת, שפכו שכבה של Ficoll לתוך מבחנה, ואז בזהירות לשפוך urografin על גבי זה, כך התמיסות לא יתערבבו. ולבסוף, דם או מח עצם מונחים בקפידה על פני השטח של האורוגרפין, תוך ניסיון להבטיח שהוא יהיה מעורבב מינימלי עם שני התמיסות הקודמות. לאחר מכן מסתובבים הצינור בצנטריפוגה במהירות גבוהה של לפחות 8,000 סל"ד, וכתוצאה מכך טבעת דקה של תאי גזע נדחסת ומרוכזת בממשק שבין שלבי Ficoll ו-urografin. טבעת זו נאספת בקפידה עם פיפטה לתוך צינור סטרילי אחר. לאחר מכן יוצקים לתוכו מדיום תזונתי ומסתובבים עוד מספר פעמים בצנטריפוגה כדי להסיר את כל תאי הגזע שלא נכנסו בטעות לטבעת. תאי גזע מוכנים ממוקמים במצע מזין להמשך צמיחה (טיפוח), או קפואים בחנקן נוזלי עבור אחסון לטווח ארוך, או מומס בתמיסת מלח וניתנת כזריקה לאדם העובר טיפול תאי.

שיטה שנייה, פחות נפוצה, להשגת תאי גזע היא טיפול בדם או במח עצם באמצעות חיץ תמוגה. חיץ ליסיס הוא תמיסה מיוחדת עם ריכוזים נבחרים של מלחים הגורמים למוות של כל התאים מלבד תאי גזע. כדי לבודד תאי גזע, מערבבים דם או מח עצם עם חיץ תמוגה ומשאירים אותם למשך 15 עד 30 דקות, ולאחר מכן מסתובבים אותו בצנטריפוגה. הכדור שנאסף בתחתית המבחנה הוא תאי הגזע. כל הנוזל שמעל כדור התאים מתנקז, המדיום התזונתי נשפך למבחנה ופורק עוד מספר פעמים בצנטריפוגה כדי להוציא את כל התאים המיותרים שנכנסים בטעות. תאי גזע מוכנים משמשים באותו אופן כמו אלה המתקבלים על ידי הפרדת שיפוע צפיפות ficoll-urografin.

השגת תאי גזע מחומר להפלה, רקמות מאנשים שנפטרו, או שומן ממבוגרים או ילדים חיים היא הליך עתיר עבודה המשמש רק על ידי מעבדות מאובזרות היטב או מוסדות מדעיים. במהלך בידוד התאים החומר מעובד באמצעות אנזימים מיוחדים ההורסים את שלמות הרקמות והופכים אותן למסה אמורפית אחת. מסה זו מטופלת בחלקים עם חיץ תמוגה ולאחר מכן מבודדים תאי גזע באותו אופן כמו מדם או מח עצם.

קל להשיג תאי גזע מעוברים בין שבוע 18 ל-22 להריון כמו מדם או מח עצם. העובדה היא שתאי גזע נמצאים במקרה הזהמתקבל לא מהעובר כולו, אלא רק מהכבד, הטחול או המוח. רקמות איברים נמחצות באופן מכני ואז מומסות בתמיסה פיזיולוגית או בתווך מזין. תאי גזע מתקבלים לאחר מכן באמצעות חיץ תמוגה או הפרדת שיפוע צפיפות ficoll-urografin.

השגת תאי גזע על ידי הפריית ביצית משמשת רק במוסדות מדעיים. שיטה זו זמינה רק למדענים מוסמכים - ביולוגים תאים. בדרך כלל לשם כך מתקבלים תאי גזע עובריים מחקר ניסיוני. וגם ביציות וזרע נלקחים מנשים וגברים בריאים שמסכימים להפוך לתורמים. עבור תרומה כזו, מוסדות מדעיים משלמים פרס משמעותי מאוד - לפחות 3 - 4 אלף דולר עבור חלק מזרע של גבר וכמה ביציות מאישה, שניתן לאסוף במהלך ניקור שחלתי אחד.

גידול תאי גזע

המונח "גידול" תאי גזע אינו נכון לחלוטין, אך ניתן להשתמש בו בדיבור יומיומי. מדענים משתמשים בדרך כלל במונח "תרבית תאי גזע" כדי לתאר הליך זה. גידול או גידול של תאי גזע הוא תהליך שמירה על חייהם בתמיסות מיוחדות המכילות חומרי הזנה (מדיה תזונתית).

במהלך הטיפוח, מספר תאי הגזע גדל בהדרגה, וכתוצאה מכך כל 3 שבועות מחולקת תכולת בקבוק אחד עם תווך תזונתי ל-2 או 3. ניתן לבצע גידול כזה של תאי גזע לכמה זמן שרוצים אם הציוד הנדרש ואמצעי תזונה זמינים. עם זאת, בפועל, לא ניתן להכפיל תאי גזע למספר גדול, שכן לעיתים קרובות הם נדבקים בחיידקים פתוגניים שונים שנכנסים בטעות לאוויר חדר המעבדה. לא ניתן עוד להשתמש או לטפח תאי גזע נגועים כאלה והם פשוט נזרקים לפח.

צריך לזכור שגידול תאי גזע הוא רק גידול במספרם. אי אפשר לגדל תאי גזע מתאי גזע שאינם.

בדרך כלל, תאי גזע עוברים תרבית עד שיש מספיק מהם לביצוע זריקה טיפוליתאו הגדרת ניסוי. ניתן גם לתרבת תאים לפני הקפאה פנימה חנקן נוזליכדי שיהיה יותר מלאי.

בנפרד ראוי להזכיר את הגידול המיוחד של תאי גזע, כאשר לתווך התזונתי מוסיפים תרכובות שונות המעודדות התמיינות לסוג מסוים של תאים, למשל קרדיומיוציטים או הפטוציטים וכו'.

שימוש בתאי גזע

נכון להיום, השימוש בתאי גזע מתחלק לשלושה תחומים - מחקר ניסיוני, טיפול במחלות שונות והתחדשות. יתרה מכך, תחום המחקר הניסיוני תופס לפחות 90% מהמאגר הכולל של השימוש בתאי גזע. במהלך הניסויים, ביולוגים חוקרים את האפשרות לתכנות מחדש ולהרחיב את עוצמת התאים, שיטות הפיכתם לתאים מיוחדים שונים של איברים שונים, שיטות לגידול איברים שלמים וכו'. בתחום הניסויים של שימוש בתאי גזע, ההתקדמות מתקדמת בצעדי ענק, שכן מדענים מדווחים על הישגים חדשים מדי יום. לפיכך, לב וכבד המתפקדים כרגיל כבר גדלו מתאי גזע. נכון, לא ניסו להשתיל את האיברים הללו באף אחד, אבל זה יקרה בעתיד הנראה לעין. בהתאם לכך תיפתר בעיית האיברים התורמים לאנשים הזקוקים להשתלה. השימוש במסתמי כלי דם ולב הגדלים מתאי גזע עבור תותבות כבר מציאות.

השימוש בתאי גזע לטיפול במחלות שונות מתבצע בניסויים קליניים מצומצמים, שבהם מוצעת למטופל אפשרות זו ומסבירים מהם היתרונות והסיכונים שיש בכך. בדרך כלל, תאי גזע משמשים רק לטיפול במחלות קשות, כרוניות וחשוכות מרפא בשיטות אחרות, כאשר אין סיכוי לשרוד. שיפור קלאין כמעט תנאי. באמצעות ניסויים קליניים כאלה, הרופאים מסוגלים לראות מהן ההשפעות של תאי גזע ומהן תופעות לוואיעלול לגרום לשימוש בהם. מבוסס על תוצאות תצפית, הבטוח והיעיל ביותר פרוטוקולים קליניים, אשר רושמים את המינונים המומלצים של תאי גזע (כמות הניתנת הכוללת בחתיכות), מקומות ושיטות מתן, וכן תזמון אופטימליטיפול והשפעות צפויות.

לצורך התחדשות, ניתן להזריק לתאי גזע רקמה תת עוריתאו לתוך מבני עור, כמו גם תוך ורידי. שימוש זה בתאי גזע מאפשר להפחית את הסימנים הנראים לעין של שינויים הקשורים לגיל למשך פרק זמן מסוים. כדי לשמור על השפעה ארוכת טווח, תאי גזע יצטרכו להינתן מעת לעת במרווחי זמן שנבחרו בנפרד. באופן עקרוני, המניפולציה הזו ביצוע נכוןבטוח.

טיפול בתאי גזע במחלות שונות - עקרונות והשפעות כלליות

כדי לטפל במחלות שונות, משתמשים לרוב בתאי גזע המתקבלים ממח העצם של החולה עצמו. לשם כך, ראשית, במהלך ניקור, נלקח הנפח הנדרש של מח העצם (מ-20 מ"ל עד 200 מ"ל), שממנו מבודדים תאי גזע במעבדה מיוחדת. אם אין מספיק מהם, הטיפוח מתבצע עד שהתאים מתרבים למספר הנדרש. זה נעשה גם אם אתה מתכנן לבצע מספר הזרקות של תאי גזע במהלך הטיפול. הטיפוח מאפשר להשיג את המספר הדרוש של תאי גזע ללא דקירות חוזרות ונשנות של מח העצם.

בנוסף, לעתים קרובות נעשה שימוש בתאי גזע ממח העצם של תורם, שהוא בדרך כלל קרובי דם. במקרה זה, כדי למנוע את הסיכון לדחייה, לפני החדרת תאים, הם מעובדים במדיום מזין למשך 21 יום לפחות. טיפוח ארוך טווח כזה מוביל לאובדן של אנטיגנים בודדים, והתאים לא יגרמו עוד לתגובת דחייה.

תאי גזע כבד משמשים בתדירות נמוכה יותר כי יש לרכוש אותם. לרוב, סוג זה של תאים משמש להתחדשות.

תאי גזע מוכנים מוכנסים לגוף דרכים שונות. יתרה מכך, החדרת תאי גזע נקראת השתלה, המתבצעת בדרכים שונות בהתאם למחלה. כך, במחלת אלצהיימר, תאי גזע מושתלים בנוזל השדרה באמצעות ניקור מותני. עבור מחלות של איברים פנימיים, תאים מושתלים בדרכים העיקריות הבאות:

• הזרקה לווריד של תאי גזע מדוללים בתמיסת מלח סטרילית;
• החדרת תאי גזע לכלי האיבר הפגוע באמצעות ציוד מיוחד;
• הזרקת תאי גזע ישירות לאיבר הפגוע במהלך הניתוח;
• הזרקת תאי גזע לשריר בסמיכות לאיבר הפגוע;
• הזרקת תאי גזע תת עורית או תוך עורית.

לרוב, התאים מנוהלים תוך ורידי. אבל בכל מקרה ספציפיהשיטה נבחרה על ידי הרופא על סמך מצב כלליאדם והאפקט הרצוי.

טיפול תאי (טיפול בתאי גזע) מוביל בכל המקרים לשיפור במצבו של האדם, משקם חלקית תפקודים שאבדו, משפר את איכות החיים ומפחית את קצב התקדמות המחלה והסיבוכים.

עם זאת, יש לזכור שטיפול בתאי גזע אינו תרופת פלא; הוא אינו יכול להחלים לחלוטין או לבטל טיפול מסורתי. עַל במה מודרניתההתפתחויות במדע, תאי גזע יכולים לשמש רק כהשלמה לטיפול המסורתי. מתישהו אולי אפשר יהיה לפתח טיפולים באמצעות תאי גזע בלבד, אבל בינתיים זה חלום. לכן, כאשר מחליטים להשתמש בתאי גזע, זכור כי ביטול כל טיפול אחר עבור חמור מחלה כרוניתזה אסור. השתלת תאים רק תשפר את המצב ותגביר את יעילות הטיפול המסורתי.

טיפול בתאי גזע: בעיות עיקריות - וידאו

תאי גזע: היסטוריה של גילוי, סוגים, תפקיד בגוף, תכונות ייצור וטיפול - וידאו

בנק תאי גזע

בנק תאי גזע הוא מעבדה מתמחה המצוידת בציוד לייצורם ואחסון לטווח ארוך בחנקן נוזלי. בבנקים של תאי גזע אתה יכול לאחסן דם טבורי או תאים משלך שנשארו ממניפולציה כלשהי. לכל בנק תאי גזע יש מחירים משלו לשירותים, שיכולים להשתנות באופן משמעותי. עם זאת, מומלץ לבחור בארגון כזה לא לפי המחירון, אלא לפי המקצועיות של העובדים ומידת הציוד.

נכון לעכשיו, כמעט בכל הערים הגדולות של רוסיה ישנם בנקים דומים המציעים את שירותיהם ליחידים ולישויות משפטיות.

לפני השימוש, עליך להתייעץ עם מומחה.

הניתוח הראשון להשתלת איברים מתאי החולה עצמו יתקיים בקרסנודר, וההכנות האחרונות לקראתו מסתיימות כעת. בסך הכל בוצעו שתי השתלות כאלה בעולם, אך זהו הניסיון הראשון של מנתחים רוסים. בעבר הושתלו בארץ רק איברים תורמים.

"זהו קנה הנשימה שגדל באופן מלאכותי, שגם יהיה מצופה בתאים של המטופל עצמו", מסביר רופא ראשיאזור קרסנודר בית חולים קלינימס' 1 ולדימיר פורחנוב.

המסגרת לאיבר העתידי נבנתה במעבדות אמריקאיות ושוודיות מחומר ננו מרוכב.

זהו העתק מדויק של קנה הנשימה של מטופל הזקוק לניתוח. כלפי חוץ, זה נראה כמו צינור עשוי פלסטיק נקבובי אלסטי, שעליו שותלים הרופאים את התאים של המטופל עצמו מבודדים ממח העצם. תוך 2-3 ימים נוצר בסיס קנה הנשימה. הגוף של המטופל לא רק שאינו דוחה אותו, אלא להיפך, האיבר המושתל עצמו מתחיל להסתגל לתנאים החדשים.

"אז התאים יתמיינו, ייצרו מיקרו-סביבה משלהם, ייצרו רקמה. הרי כשתא חי מתרחשים בו תהליכים רבים. זה יתרחש בגופו", אומרת אירינה, טרנספוזיולוגית, עובדת מעבדת הטיפוח של בית החולים הקליני האזורי קרסנודר מס' 1 גילביץ'.

פאולו מקיאריני לומד את התקדמות הניתוח העתידי נקודה אחר נקודה עם מנתחי בית החולים קרסנודר. הוא המחבר של טכניקה להשתלת קנה הנשימה שגדל באופן מלאכותי. הניתוח הראשון בוצע בשנה שעברה בשוודיה. זה נמשך 12 שעות. הרופאים לא אומרים כמה זמן תימשך ההשתלה הזו. אחרי הכל, בפעם הראשונה בעולם, לא רק קנה הנשימה המלאכותי, אלא גם חלק מהגרון יושתל.

"במהלך הניתוח יבוצע כריתה וכל רקמת הצלקת תוסר, כלומר, יהיה צורך להוציא חלק מהגרון, לאחר מכן ישתחרר החלל ובמקום זה יונח קנה הנשימה. זהו קשה מאוד, כי יש א מיתרי קול", מסביר פאולו מקיאריני, פרופסור לכירורגיה רגנרטיבית במכון קרולינסקה (שוודיה).

איברים מלאכותיים יושתלו בשני חולים. מדובר באנשים שסבלו מפציעות בקנה הנשימה לפני מספר שנים. במהלך תקופה זו הוא עבר ניתוחים רבים, ולאחר מכן לא חל שיפור. השתלה עבור חולים כאלה היא הסיכוי היחיד להחלמה ו חיים מלאים.

לעת עתה, חיי החולים מתוכננים ומורכבים בעיקר מאיסורים: אי אפשר לשחות, אי אפשר לדבר ואפילו לא לצחוק. דרכי הנשימה פתוחות, ויש טרכאוסטומיה בגרון - צינור מיוחד שדרכו נושמים כעת החולים.

"לאחר הניתוח הזה, המטופלת תוכל לדבר ולנשום בשלווה בעצמה", אומר פאולו מק'יאריני.

בעתיד, הם מתכננים ליצור מסגרות לאיברים מלאכותיים ברוסיה. פרופסור מקיאריני, יחד עם האוניברסיטה לרפואה קובאן, זכו במענק מגה ממשלתי לביצוע עבודת מחקרעל התחדשות רקמות של דרכי הנשימה והריאות. כעת נבנית מעבדה בשטח האוניברסיטה, בה ילמדו מדענים את מנגנוני ההתחדשות.

"כאן הם יעבדו שיטות וטכנולוגיות לבידוד תאים, זריעת תאים על הפיגומים האלה, גידול תאים ופיתוח היבטים מדעיים", אומר סרגיי אלכסינקו, רקטור האוניברסיטה לרפואה של קובאן.

תוצאות המחקר של מדענים יקלו על החיים של חולים קשים; הם לא יצטרכו עוד לחכות לתורם מתאים. בעתיד, מדענים מתכננים להשתמש בטכניקה דומה בעת השתלת עור, עורקים מלאכותיים, מסתמי לב ואיברים מורכבים יותר.

ביום עובד רפואי, שנחגג היום, בשעה 17:20 יציג הערוץ הראשון את טקס הענקת הפרס הלאומי "ייעוד". הוא מוענק לרופאים הטובים ביותר עבור הישגים יוצאי דופן.

לפני שמתחיל לדון בנושא המאמר, אני רוצה לעשות טיול קטן, שהוא גוף האדם. זה יעזור לך להבין עד כמה חשובה העבודה של כל חוליה במערכת המורכבת של גוף האדם, מה יכול לקרות אם יש כשל, וכיצד תרופה מודרניתמנסה לפתור בעיות אם איבר כלשהו נכשל.

גוף האדם כמערכת ביולוגית

גוף האדם הוא מערכת ביולוגית מורכבת בעלת מבנה מיוחד וניחנה בה פונקציות ספציפיות. בתוך מערכת זו ישנן מספר רמות ארגון. האינטגרציה הגבוהה ביותר היא הרמה האורגניזמית. בהמשך יורדות הרמות המערכתיות, האיבר, הרקמה, התא והמולקולריות של הארגון. העבודה המתואמת של כל גוף האדם תלויה בעבודה המתואמת של כל רמות המערכת.
אם איבר או מערכת איברים אינם פועלים כהלכה, אזי ההפרעות משפיעות גם על רמות ארגון נמוכות יותר, כגון רקמות ותאים.

הרמה המולקולרית היא אבן הבניין הראשונה. כפי שהשם מרמז, גוף האדם כולו, כמו כל היצורים החיים, מורכב מאינספור מולקולות.

רמת סלולראפשר לדמיין כמה מגוון הרכב הרכיביםמולקולות המרכיבות תאים שונים.

תאים המאוחדים לרקמות בעלות מורפולוגיה ותפקוד שונים יוצרים את רמת הרקמה.

איברים אנושיים מכילים מגוון רחב של רקמות. הם מבטיחים את התפקוד התקין של כל איבר. זוהי רמת האיברים של הארגון.

הרמה הבאה של הארגון היא מערכתית. איברים מסוימים המאוחדים מבחינה אנטומית מבצעים תפקיד מורכב יותר. כך למשל, מערכת העיכול, המורכבת מאיברים שונים, מבטיחה את עיכול המזון הנכנס לגוף, ספיגת מוצרי העיכול וסילוק שאריות שאינן בשימוש.
ורמת הארגון הגבוהה ביותר היא הרמה האורגניזמית. כל המערכות ותתי המערכות של הגוף פועלות כמו מכווננת היטב כלי נגינה. עבודה מתואמת של כל הרמות מושגת הודות למנגנון הוויסות העצמי, כלומר. תמיכה ברמה מסוימת של אינדיקטורים ביולוגיים שונים. בחוסר איזון הקטן ביותר בתפקוד של כל רמה, גוף האדם מתחיל לעבוד לסירוגין.

מהם תאי גזע?

המונח "תאי גזע" הוכנס למדע על ידי ההיסטולוג הרוסי א. מקסימוב ב-1908. תאי גזע (SC) הם תאים לא מתמחים. הם עדיין נחשבים כתאים לא בשלים. הם קיימים כמעט בכל האורגניזמים הרב-תאיים, כולל בני אדם. תאים מתרבים בעצמם על ידי חלוקה. הם מסוגלים להפוך לתאים מיוחדים, כלומר. רקמות ואיברים שונים יכולים להיווצר מהם.

הכי מספר גדול של KS בתינוקות וילדים; בגיל ההתבגרות, מספר תאי הגזע בגוף יורד פי 10, ו גיל בוגר- 50 פעמים! ירידה משמעותית במספר SCs במהלך ההזדקנות, כמו גם מחלה רציניתמפחית את יכולת הגוף לרפא את עצמו. זה מוביל למסקנה לא נעימה: הפעילות החיונית של מערכות איברים חשובות רבות מופחתת.

תאי גזע ועתיד הרפואה

מדענים רפואיים הקדישו תשומת לב מזמן לפלסטיות של SCs ולאפשרות התיאורטית לגדל מהם רקמות ואיברים שונים של גוף האדם. העבודה על חקר המאפיינים של SC החלה במחצית השנייה של המאה הקודמת. כמו תמיד, המחקרים הראשונים בוצעו על חיות מעבדה. בתחילת המאה הזו, החלו ניסיונות להשתמש ב-SCs לגידול רקמות ואיברים אנושיים. אני רוצה לספר לכם על התוצאות המעניינות ביותר בכיוון זה.

בשנת 2004, מדענים יפנים הצליחו לגדל כלי דם נימיים מ-SC בתנאי מעבדה.

IN שנה הבאהחוקרים אמריקאים מאוניברסיטת פלורידה סטייט הצליחו לגדל תאי מוח מ-SCs. מדענים אמרו שניתן להשתיל תאים כאלה במוח ויכולים לשמש לטיפול במחלות כמו פרקינסון ואלצהיימר.

בשנת 2006, מדענים שוויצרים מאוניברסיטת ציריך גידלו במעבדתם מסתמי לב אנושיים. עבור ניסוי זה, נעשה שימוש ב-SCs ממי שפיר. ד"ר S. Hoerstrap מאמין שהטכניקה יכולה לשמש לגידול מסתמי לב לילד שטרם נולד שיש לו מומי לב. לאחר הלידה, התינוק יכול לקבל מסתמים חדשים שגדלו מתאי גזע מי שפיר.

באותה שנה גידלו רופאים אמריקאים איבר שלם - שלפוחית ​​השתן - במעבדה. SCs נלקחו מהאדם שעבורו גדל האיבר הזה. ד"ר ע. אטלה, מנהל המכון לרפואה רגנרטיבית, אמר כי התאים והחומרים המיוחדים מונחים בתבנית מיוחדת, שנשארת בחממה למשך מספר שבועות. לאחר מכן, האיבר המוגמר מושתל במטופל. פעולות כאלה מבוצעות כעת כרגיל.

בשנת 2007, בסימפוזיון רפואי בינלאומי ביוקהמה, הציגו מומחים יפנים מאוניברסיטת טוקיו דו"ח על ניסוי מדעי מדהים. מתא גזע בודד שנלקח מהקרנית והונח בתווך מזין, ניתן היה לגדל קרנית חדשה. מדענים התכוונו להתחיל מחקר קליניולהמשיך להשתמש בטכנולוגיה זו בטיפול בעיניים.

היפנים הם המובילים בגידול שן מתא בודד. ה-SC הושתל על פיגום קולגן והניסוי החל. לאחר הגידול השן נראתה כמו טבעית והיו בה את כל מרכיביה, כולל דנטין, כלי דם, אמייל וכו'. השן הושתלה בעכבר מעבדה, השתרשה ותפקדה כרגיל. מדענים יפנים רואים סיכויים גדולים לשימוש בשיטה זו בגידול שן מ-SC אחד ולאחר מכן השתלת התא בבעליו.

רופאים יפנים מאוניברסיטת קיוטו הצליחו להשיג רקמת כליות ואדרנל ושבר של צינורית כליה מ-SCs.

מדי שנה מתים מיליוני אנשים ברחבי העולם ממחלות לב, מוח, כליות, כבד, ניוון שרירים וכו'. תאי גזע יכולים לעזור לטפל בהם. עם זאת, יש נקודה אחת שיכולה להאט את השימוש בתאי גזע בפרקטיקה הרפואית - היעדר בינלאומי מסגרת חקיקה: מהיכן ניתן לקחת את החומר, כמה זמן ניתן לאחסן אותו, כיצד המטופל והרופא שלו צריכים לקיים אינטראקציה בעת שימוש ב-SC.

כנראה, ביצוע ניסויים רפואיים ופיתוח חוק כזה צריכים ללכת במקביל.