2. Гістотехнології
Основні напрямки створення нових
технологій на основі культивування клітин і
тканин
Стовбурові клітини
Властивості стовбурових клітин
Визначення потенціалу стовбурових клітин
Ембріональні стовбурові клітини
Стовбурові клітини дорослого організму
Поділ стовбурових клітин
Використання у медицині

3. Тканинна інженерія займається вирощуванням
культури тканин та створенням штучних органів.
Спочатку відбирають донорський клітинний
матеріал, виділяють тканинно-специфічні клітини,
потім культивують їх.
Клітини отриманої культури наносять на
матрицю(виготовлена з різних біомаеріалів),
після чого починається їх культивація.

4. Європейські вчені
вивчають можливість
утворення штучних
сухожиль і зв’язок з
матеріалу, який
використовує павук для
будівництва своєї
пувутини

5. Перше — отримання промисловим шляхом цінних біологічно
активних ре-човин. Так отримані мутантні клітинні лінії раувольфії
змінної — продуценту індольних алкалоїдів, які містять у 10 разів
більше цінного для медицини анти-ритмічного алкалоїду —
аймаліну.
Друге — використання тканинних і клітинних культур для
швидкого кло-нального мікророзмноження та оздоровлення
рослини. Мікроклональне роз-множення добре ведеться з
картоплею, капустою, часником, томатами, цукро-вим буряком.
Третю групу становлять технології, пов'язані з генетичними
маніпуляціями на тканинах, клітинах, ізольованих протопластах.
Тканинна інженерія подає на-дії на подолання чоловічого й
жіночого безпліддя та розв'язання інших проблем, пов'язаних з
функціональною діяльністю репродуктивної системи в людей.

7. Стовбурові клітини

8. Медики вперше зуміли продемонструвати
повноцінну штучну тканину людських органів -
кишечника - отриману за допомогою технології
стовбурових клітин, яка знайде застосування як в
лабораторних дослідженнях, так і в медичних цілях.
Про це повідомляється в статті дослідників,
опублікованій в журналі Nature. "Це перша робота,
яка показала, що індуковані плюрипотентні
стовбурові клітини в пробірці можуть бути
перетворені в тканину людського організму з
тривимірною структурою і складом тканини
кишечнику", - сказав Джеймс Уеллс, провідний
дослідник з Медичного центру Дитячої лікарні
Цинцинатті.
"Ми сподіваємося, що наша робота дасть надію
людям, що страждають такими хворобами, як
некротизуючий ентероколіт, синдром короткого
кишечника, запальними захворюваннями цього
органу та іншими хворобами", - додав учений.

9. Стовбурові клітини сьогодні актуальна тема ними намагаються лікувати
самі різноманітні захворювання і дивлячись на повідомлення в пресі, вони
творять чудеса. «Здатні перетворюватися в різні тканини, вони самі знаходять
«слабкі місця», відновлюючи тканини судин, залоз, м'язів, нервів» або
«розрівнюють зморшки». Одним словом, в сучасну медицину – раціональну,
аналітичну, розділено на багато гілок – спеціальностей знову повернувся
давній образ панацеї. Незрозуміло чому стовбурові клітини ще не вилікували
всі на світі хвороби і не витіснили із обороту всі ліки. Що ж насправді уявляють
собою ці чудо клітини?

10.  Потенціал стовбурових клітин — це можливість їхнього
перетворення на дифференційовані типи клітин.
 Тотипотентні стовбурові клітини отримують унаслідок злиття
сперматозоїду з яйцеклітиною. Клітини, що утворюються
внаслідок декількох перших поділів заплідненої яйцеклітини теж
тотипотентні. Ці клітини можуть перетворитися на ембріональні
та екстраембріональні (поза-ембріональні) типи клітин.
 Плюрипотентні стовбурові клітини походять від тотипотентних
клітин і можуть утворити клітини трьох зародкових шарів.
 Мультипотентні стовбурові клітини можуть утворювати лише
близькі типи клітин (наприклад, гематопоетичні стовбурові
клітини утворюють червоні кров'яні тільця, білі кров'яні тільця,
тромбоцити, тощо).
 Уніпотентні стовбурові клітини можуть перетворитися лише на
один тип клітин, але мають здатність до самовідтворення, що
відрізняє їх від «не стовбурових» клітин.

11. Плюрипотентні ембріональні стовбурові клітини походять з маси клітин
усередені бластоцисти. Стовбурові клітини можуть дати початок будь-якій
тканині тіла, крім плаценти. Тільки клітини морули є тотипотентними; вони
можуть дати початок усім тканинам тіла, у тому числі і плаценті.

12. Ембріональні стовбурові клітинні лінії (ЕС клітинні
лінії) — це культури клітин, що походять від тканин
епібласту (внутрішньої клітинної маси
бластоцисти). Бластоциста — це ранній ембріон
(приблизно 4 — 5 день ембріону людини); містить
від 50 до 150 клітин. ЕС клітини є
плюрипотентними, вони дають початок усім
трьом шарам ембріону: ектодермі, ендодермі
та мезодермі. Іншими словами, вони можуть
перетворитися на усі типи клітин дорослого
організму (тобто більше 200 типів клітин) під дією
необхідних стимулів. ЕС клітини не можуть
утворити екстра-ембріональні
(позаембріональні) оболонки чи плаценту.
Ембріональні стовбурові клітини людини.
Нагорі (А): недиференційовані. Унизу (В):
Нейрони — дочірні клітини

13. Для того, щоб самовідтворюватися і
перетворюватися в інші типи клітин, стовбурові
клітини розмножуються двома різними шляхами.
Симетричний поділ, коли обидві дочірні клітини
стовбурові, і асиметричний поділ, коли одна
дочірня клітина стовбурова, а інша — клітина-
попередник для інших типів клітин. Клітина-
попередник має менше можливостей для
самовідтворення, ніж стовбурова клітина. Клітина-
попередник проходить декілька етапів поділу
клітини перед тим, як остаточно
диференціюватися у зрілу клітину.
Поділ та дифференціація стовбурових клітин. A —
стовбурові клітини; B — клітина-попередник; C —
дифференційована клітина; 1 — симетричний поділ
стовбурових клітин; 2 — асиметричний поділ стовбурових
клітин; 3 — поділ клітини-попередника; 4 — кінцева
(термінальна) дифференціація

14.  — це недифференційовані клітини, що розповсюджені по
всьому тілу. Вони розмножуються і заміщують клітини, що
померли, та відновлюють пошкоджені тканини тіла.
 Основні дослідження стовбурових клітин дорослого
організму пов'язані з визначенням їхньої здібності до
необмеженого самовідтворення та їхнього потенціалу
дифференціюватися. Багато клітинних ліній, що звуться
стовбуровими клітинами дорослого організму, краще
було б визначити як клітини-попередники, бо вони мають
обмежені здібності до дифференціювання.
 Уживання стовбурових клітин дорослого організму у
дослідженнях та в медицині не викликає такі етичні
питання, як уживання ембріональних стовбурових клітин.
Одержання стовбурових клітин дорослого організму не
пов'язане зі знищенням ембріону. Стовбурові клітини
дорослого організму виділяють з тканин дорослих. Такі
дослідження здебільшого проводилися із клітинами людини
та модельних тварин — миші й пацюка.
Колонии клеток трофобластной стволовой (ТС)
линии M. rossiaemeridionalis на фидерном слое
первичных эмбриональных фибробластов мыши.
a - увел.: об.х10, ок.х4 b - увел.: об.х2.5, ок.х4

15. Ембріональні стовбурові клітини миші із флюоресцентним маркером.

17. Дослідники у галузі медицини впевнені, що стовбурові клітини мають
потенціал змінити зовнішній вигляд людських хвороб. Існує величезна кількість
лікувальних методів, що опираються на стовбурові клітини. Проте більшість з
них використовується досить рідко, бо це здебільшого експериментальні
методи, до того ж вони не завжди ефективні. Медики-дослідники уважають,
що стовбурові клітини можна використовувати для лікування
онкозахворювань, хвороби Паркінсона, пошкоджень спинного мозку, м'язів,
тощо. Тим часом досі ще не визначеною є суспільна та наукова позиція
щодо етичного аспекту вживання стовбурових клітин у медицині.
Проте стовбурові клітини вже досить успішно використовуються у наукових
дослідженнях, і далеко не всі вчені розділяють думку, що єдиною метою цих
досліджень є клітинна терапія. Вони вважають, що дослідження стовбурових
клітин є досить цінним і саме по собі.
Сьогодні в Україні дозволено проведення клінічних випробувань (Наказ МОЗ
України № 630 «Про проведення клінічних випробувань стовбурових клітин»,
2008 р.) з лікування наступних патологій із застосуванням стовбурових клітин:
панкреонекроз, цироз печінки, гепатити, опікова хвороба, цукровий діабет II
типу, розсіяний склероз, критична ішемія нижніх кінцівок. Першим, хто
отримав право на проведення клінічних випробувань в галузі застосування
стовбурових клітин в Україні, став Інститут клітинної терапії. За допомогою
стовбурових клітин пуповинної крові вже успішно проведено лікування
десятків пацієнтів з цими захворюваннями.