1 из 14

Презентация на тему: Стволовые клетки

№ слайда 1

Описание слайда:

№ слайда 2

Описание слайда:

№ слайда 3

Описание слайда:

Определение стволовых клеток Пуповинная кровь содержит стволовые клетки новорожденного. Стволовые клетки- это стержень жизни, источник, из которого образуются все остальные клетки организма. Они способны к преобразованию в клетки любых органов и тканей организма. Клетки обеспечивают восстановление поврежденных участков органов и тканей. Из стволовых клеток можно создать любую ткань, вырастить любой орган. Столь необычные их свойства были открыты не так давно, однако прорыв в этой области за последние несколько лет был уникальным.

№ слайда 4

Описание слайда:

Применение в медицине Ученые уже успешно применяют стволовые клетки для лечения различных недугов. Недавно медики заявили, что готовы выращивать на основе стволовых клеток новые здоровые зубы. И уж совсем невероятная метаморфоза-стволовые клетки могут настолько «забыть» о своем костномозговом происхождении, что под влиянием определенных факторов превращаются даже в нервные клетки (нейроны). Через две недели после добавления специального сигнального вещества в культуру стволовых клеток они уже на 80% состоят из нейронов. Это пока лишь «пробирочное» достижение,но оно вселяет надежду на излечение больных с тяжелыми поражениями спинного и головного мозга.При введении собственных стволовых клеток костного мозга в спинномозговой канал человека они равномерно распределяются по всем отделам головного мозга, не нарушая его структуры. Стволовые клетки превращаются в печеночные. Установлено,что при повреждении печени новые печеночные клетки (гепатоциты) и их предшественники формируются в основном из донорских стволовых клеток костного мозга.

№ слайда 5

Описание слайда:

Стволовые клетки в клинической практике В терапевтическом применении стволовых клеток сегодня, без сомнения, лидирует ортопедия.Дело в том, что в руках у медиков имеются уникальные вещества: особые белки,так называемые bone morphogenic proteins (BMP), вызывающие перерождение стволовых клеток в клетке костной ткани (остеобласты). В США уже проходят последнюю стадию испытаний и скоро начнут широко применяться в клиниках специальные пористые губки, наполненные одновременно и стволовыми клетками и ВМР.Помещая такие чудо-губки в поврежденное место (зону перелома или пустоту после удаления остеосаркомы),можно уже в течение двух месяцев заполнить недостающий промежуток до 25 сантиметров длиной. Более того, сейчас ведется работа по встраиванию гена ВМР в стволовые клетки. Это означает, что, переродившись в костные клетки, они смогут сами по себе вырабатывать белок – ВМР, инициирующих процесс превращения стволовых клеток в костные.

№ слайда 6

Описание слайда:

Источники стволовых клеток для восстановительной терапии В здоровом организме существует универсальный механизм залечивания повреждений с использованием внутреннего клеточного резерва – стволовых клеток костного мозга. Эти клетки могут превратиться в какие угодно другие клетки, попав в соответствующий отдел организма. Стволовые клетки начинают поступать в поврежденный участок, когда получают соответствующий сигнал из центральной нервной системы. Достигнув места повреждения, они под действием определенных сигнальных молекул превращаются в недостающие клетки поврежденной ткани. Но хранилище стволовых клеток не может быть неисчерпаемым. После залечивания обширных повреждений костный мозг «пустеет», да и с возрастом запас стволовых клеток значительно уменьшается. Когда мы рождаемся, у нас в костном мозге на 10 тысяч кроветворных клеток приходится одна стволовая клетка. У подростков стволовых клеток уже в 10 раз меньше. К 50-ти годам на полмиллиона кроветворных клеток одна стволовая клетка, а в 70 лет отбирать пробу костного мозга просто бессмысленно- там всего лишь одна стволовая клетка на миллион кроветворных клеток. То есть сдавать костный мозг имеет смысл только в молодом возрасте, старикам придется использовать чужие культуры стволовых клеток. При чем донорские стволовые клетки удобнее всего получать прямо при рождении из пуповины и плаценты, где они тоже содержатся в достаточном количестве.

№ слайда 7

Описание слайда:

Применение ростовых дифференцирующих факторов стволовых клеток в стоматологии Ростовые факторы стволовых клеток вводят в дозе 10 мкг ежедневно, в течение 3-5 дней больным с генерализованным пародонтитом различной степени тяжести в область переходной складки преддверия рта. После применения ростовых факторов стволовых клеток у 80% пациентов отмечается положительный эффект:Улучшилось самочувствие, исчезли зуд и боли (100%);Кровоточивость десен (71%);Нормализовались плотность и цвет десны (66,7%);Проба Шиллера-Писарева была отрицательной в 81% случаев. Ростовые факторы клеток способствовали восстановлению показателей иммунитета, неспецифической резистентности и гемостаза преимущественно при легкой и средней степени тяжести пародонтита. Через 8-10 месяцев у больных пародонтитом получавших ростовые факторы стволовых клеток, отсутствовало обострение процесса, исчезли неприятные ощущения в деснах, укрепились подвижные зубы. На рентгенограммах не было выявлено прогрессирование деструкции костной ткани, а число очагов остеопороза уменьшилось.

№ слайда 8

Описание слайда:

Гемабанк стволовых клеток Гемабанк- это хранилище стволовых клеток. Его назначение – сохранение при сверхнизкой температуре в течение многих лет стволовых клеток, выделенных из пуповинной крови. В банке стволовые клетки каждого новорожденного хранятся совершенно отдельно и могут быть использованы только в его интересах или интересах его семьи. Гемабанк был создан в ноябре 2003года. Центр стволовых клеток будет находится в графстве Хартфордшир на юге Англии. Банк основан Советом медицинских исследований и Советом по биотехнологиям и биологическими исследованиям Британии. Над проектом его трудились ученые из Лондонского Кингс колледжа и Научного центра жизни в Ньюкасле. Он использует многолетний опыт работы банка костного мозга Российского Онкологического Научного Центра РАМН им. Н.Н.Блохина, а также опыт, накопленный многочисленными банками пуповинной крови, существующих в США и многих европейских странах. Банк будет использовать стволовые клетки, взятые из эмбрионов и других человеческих тканей, а затем будет создавать условия для их бесконечного размножения и выращивать из них различные специфические клетки. Банк также займется хранением и поставкой стволовых клеток, необходимых для изучения и лечения диабета, рака, болезни Паркинсона и других заболеваний.

№ слайда 9

Описание слайда:

Стволовые клетки. «ЗА» и «ПРОТИВ» – позиции зарубежных стран Во многих странах Европейского Союза законов по поводу стволовых клеток нет вообще, там же, где они есть, их диапазон – от абсолютного запрещения исследований на эмбрионах (Франция, Германия, Ирландия) до разрешения создавать эмбрионы в исследовательских целях (Великобритания). Разнообразие мнений отражает существующие культурные и религиозные различия. В большинстве стран обнаруживается параллель между допустимостью абортов. Ирландия – единственная страна Европейского Союза (ЕС), чья конституция подтверждает право на жизнь еще не рожденных людей, и это право приравнивается к праву матери на жизнь. Несмотря на это,аборт законен, если жизни матери угрожает прямая опасность. Изнасилование, кровосмешение или аномалии зародыша не являются оправданием. Бельгия и Нидерланды проводят исследования на эмбрионах при отсутствии законодательных рамок. В Португалии, где аборт незаконен, кроме случаев изнасилования или по серьезным медицинским причинам, и безоговорочно запрещен после 12-й недели беременности, нет законодательства, но нет и исследований. Они запрещены в Австрии, Германии и даже во Франции, но последняя позволяет изучение эмбрионов без нанесения ущерба их целостности и преимплантационную диагностику.

№ слайда 10

Описание слайда:

Стволовые клетки. «ЗА» и «ПРОТИВ» - позиции зарубежных стран Испанская конституция предлагает защиту только для жизнеспособных эмбрионов in vitro, образующиеся при оплодотворении in vitro. Исследования на эмбрионах при тех же условиях допустимы в Финляндии, Испании и Швеции. Еще в девяти европейских странах законодательство либо пересматривается, либо исправляется. Эти страны, как и те, где законодательство вообще отсутствует, могут руководствоваться международными правилами. Соединенные Штаты, подобно Германии, проявляют лицемерие и нерешительность. Десять штатов ввели у себя законы,регулирующие или ограничивающее исследования на человеческих эмбрионах, зародышах или еще не рожденных детях. На федеральном уровне запрещена финансовая поддержка любого исследования, в котором эмбрионы разрушаются.

№ слайда 11

Описание слайда:

Этические проблемы Этические аспекты исследования человеческих стволовых клеток затрагивают широкий круг спорных и важных проблем. Многие из них связаны с получением этих клеток, источником которых может быть взрослый организм,кровь из пуповины, ткань зародыша или ткань на различных стадиях его развития. Сегодня общепризнанно, что лучший источник стволовых клеток для терапевтических целей – это эмбрионы. Поэтому встает вопрос, можно ли специально создавать эмбрионы для получения стволовых клеток, для лечения и выживания взрослых людей? Существуют проблемы добровольного информационного согласия как доноров, так и получателей клеток; оценки приемлемого риска; применения этических стандартов в исследованиях на людях; анонимности доноров; охраны и безопасности клеточных банков; конфиденциальность и защиты частного характера генетической информации. Наконец, есть проблемы коммерции и компенсации участникам процесса; защита человеческих тканей, генетического материала и информации при их перемещении через границы как в пределах ЕС, так и по всему миру. Все эти проблемы важны, но большинство из них в последние годы уже обсуждались.

№ слайда 12

Описание слайда:

Этические проблемы В настоящее время, как уже говорилось, наиболее многообещающим источником стволовых клеток для исследовательских и терапевтических целей являются либо абортированные плоды, либо эмбрионы до стадии имплантации. Однако недавно появились перспективные исследования стволовых клеток взрослых людей. Отказ от исследований эмбрионов в надежде на то, что будет достаточно стволовых клеток взрослых, чрезвычайно опасен и проблематичен порядок причин. Во- первых, будут ли взрослые клетки столь же хороши в терапии, как эмбриональные (в настоящее время накоплено гораздо больше данных и просматривается гораздо больше терапевтических перспектив от использования человеческих эмбриональных стволовых клеток (ЭСК). Во – вторых, может оказаться, что взрослые клетки подойдут для одних терапевтических целей, а ЭСК – для других. В – третьих, мы знаем, что можно изменять или замещать практически любой ген в человеческих ЭСК, но верно ли это для взрослых стволовых клеток, еще необходимо установить. Было бы безответственной авантюрой по отношению к человеческим жизням поддерживать только один из двух источников клеток, заставляя людей ждать, а возможно, и умирать, ожидая получения и использования клеток из менее подходящего источника. Таким образом, этические проблемы человеческих ЭСК остры и неотложны, в обозримом будущем их не удастся обойти, сконцентрировавшись на взрослых стволовых клетках.

№ слайда 13

Описание слайда:

Этические проблемы Известно, что из ранних, доимплантационных, эмбрионов можно без ущерба удалять отдельные клетки. Такой способ может быть одним из решений проблемы получения ЭСК. Однако, если удаленные клетки тотипотенты (т. е. способны развиться в любой орган и даже в самостоятельный организм), значит, они по сути дела – отдельные зиготы, «эмбрионы», и по тому должны защищаться в той же мере, что и исходные эмбрионы. Если же такие клетки только плюрипотенты, то их нельзя рассматривать в качестве эмбрионов. К сожалению, пока заранее невозможно сказать, является ли та или иная клетка тоти- или плюрипотентной. С уверенностью это можно установить только ретроспективно, наблюдая, на что способны клетки. Сформулируем две проблемы этических позиций: Согласованность исследований стволовых клеток с тем, что считается приемлемым и этичным в отношении нормального сексуального воспроизводства. Согласованность с позициями и моральными верованиями, касающимися аборта и искусственной репродукции человека. Этический принцип, который в полной мере касается использования эмбрионов при исследовании. Это «принцип избежания ненужных трат», предполагающий, что правильно приносить пользу людям, если это в наших силах, и неправильно вредить им.

№ слайда 14

Описание слайда:

Клонирование сказка или быль Сегодня применение эмбриональных клеток возрождается на новом уровне. Наука смогла понять механизм воздействия эмбриональных тканей на больные органы. Миграция стволовых клеток в организме и их способность восстановить любой орган могут решить многие проблемы медицины и отодвинуть на второй план клонирование, вызывающее столько споров. Как показывают последние исследования, клонирование органов не защищено то ошибок при копировании генетического материала. Так, при клонировании мышей все мыши умирают, начиная с шестого поколения. По-видимому, накопление ошибок в ДНК приводит к деградации и смерти.

Человек со времен своего разумного существования стремился быть молодым, здоровым и жить долго, а лучше - вечно. Не только древние колдуны, шаманы, целители стремились раскрыть тайну вечной жизни, изобрести но и советские врачи работали над созданием Кремлёвской таблетки бессмертия. К сожалению, пока, человек бессилен в этой проблеме. А вот продлить жизнь становится вполне реально. С появлением и развитием генной инженерии становится возможным клонирование живых органов , что само по себе является ступенью к здоровью и долголетию.

Что такое клонирование, думаю, знает каждый. Клонирование многоклеточных организмов или медицинских органов – точное воссоздание, появление на свет искусственным путём (без полового размножения) живых организмов или создание его частей путём определённых воздействий на клеточное ядро.

Создавая определённые условия и воздействуя на ядро клетки можно заставить её развиваться в нужном направлении вплоть до полного воспроизведения умершего организма при наличии его генетического материала. И сегодня подобные работы уже не тайна.

Научный мир замахнулся на великое: клонирование человека после беспрецедентного появления на свет из пробирки в 1996 году всем известной шотландской овечки по имени Долли.

Однако, принятая в 2005 году ООН «Конвенция о запрете клонирования человека» по социально-этическим и этико-религиозным соображения приостановила на неопределённый срок все работы в этом направлении. Да и сама Долли была усыплена в 2003 году по причине заболевания.

Кстати, чучело Долли выставлено в Шотландском национальном музее.

В России действует Федеральный закон «О временном запрете на клонирование человека» от 20 мая 2002 г. № 54-ФЗ.

Однако не все страны подписались под Конвенцией, одной из них стал Китай. Буквально вчера 18 сентября 2015г ученые из лондонского Института Великобритании запросили у государственного регулятора разрешение на модификацию генов человеческих эмбрионов. Если разрешение будет получено, то Великобритания станет второй страной после Китая, где будут проводится подобные работы.

Это то, что касается клонирования человека. Однако научные работы в области стволовых клеток успешно продолжаются во всём мире и сегодня.

Что такое стволовые клетки?

В человеческом организме существует два вида стволовых клеток: обычные клетки, которые всю жизнь выполняют только отведённую им роль по воспроизводству тканей, а есть такие, которые способны превращаться в другие виды клеток, их называют универсальными . Первые живут во взрослом организме, а вот вторые можно взять только из эмбриона и потом выращивать в пробирке. Вот эти клетки и способы заменить поражённые (больные клетки) в организме. Однако, первая проблема в том, что далеко не каждому организму они могут подойти. Вторая: есть случаи в опытах, когда введённые в организм эмбриональные стволовые клетки начинают неконтролируемо делиться, формируя опухоли-тератомы.

Эти проблемы были решены японскими медиками в ходе выполненного ими важного научного исследования в 2012 году, за что они и получили Нобелевскую премию. Установлено, все мы теоретически независимо от возраста можем быть клонами сами для себя, то есть для наших органов. Мельчайший кусочек кожи, волос или даже кровь могут служить материалом для получения тех самых ценных универсальных клеток, которые и послужат основой для любого органа, будь то кость, хрящ или зрачок глаза.

Конечно, всё это пока чисто научные наработки, должны пройти годы, чтобы биоматериал легко выращивался в любой лаборатории лечебного центра и столь же легко возвращался назад в свой организм. Прежде чем будут возможны подобные операции по замене «заболевших» или вовсе вышедших из строя человеческих органов, нужно решить много промежуточных вопросов. Но их решение не за горами! И тогда любая генетическая поломка в больных клетках будет легко исправлена.

И радует, что и в России научные исследования стволовых клеток успешно развиваются. Так в Российском институте Общей генетики им Вавилова совсем недавно была получена кровь из стволовых клеток кожи, зачаток глаза, там первыми вырастили мини-сердце и продолжаются работы по его совершенствованию…

Голландцы вырастили кишку, японцы - зачаток зуба, а чуть ранее ими был получены клетки сетчатки глаза, сейчас ведутся работы по созданию клеток, вырабатывающих инсулин. Задача очень сложная. Но представьте, сколько людей в мире будут избавлены от тяжёлого недуга - сахарного диабета, болезни Альцгеймера и Паркинсона.

И пусть теория очень далека от практики, всё равно радует факт столь бурного развития клонирования, как отрасли биомедицины и возможности спасения жизни людей, особенно маленьких детей.

Эдди Лоренс, для BBCRussian.com

В последнее время в политических, научных кругах и в средствах массовой информации ведутся активные дебаты о двух разновидностях клонирования: терапевтическом и репродуктивном, - а также о так называемых "стволовых клетках" и их значении для дальнейшего развития современной медицины.

Что все это значит с точки зрения специалиста?

Репродуктивное клонирование

Это искусственное воспроизведение в лабораторных условиях генетически точной копии любого живого существа. Овечка Долли, появившаяся на свет в эдинбургском институте Рослин, - пример первого такого клонирования крупного животного.

Процесс делится на несколько стадий. Сначала у женской особи берется яйцеклетка, из нее микроскопической пипеткой вытягивается ядро. Затем в безъядерную яйцеклетку вводится любая клетка, содержащая ДНК клонируемого организма. Фактически, она имитирует роль сперматозоида при оплодотворении яйцеклетки. С момента слияния клетки с яйцеклеткой начинается процесс размножения клеток и рост эмбриона (схема 1).

Во многих странах мира, включая Великобританию, репродуктивное клонирование человека с целью получения детей-клонов запрещено законом.

Терапевтическое клонирование

Особый интерес в биоэтическом контексте представляет проблема клонирования. Выделяют несколько методов клонирования :

Манипуляции со стволовыми клетками;

Пересадка клеточного ядра.

Уникальность стволовых клеток заключается в том, что, когда они попадают на поврежденные участки разных органов, то они способны превращаться в клетки именно такого типа, которые необходимы для восстановления ткани (мышечные, костные, нервные, печеночные и т.д.). То есть, используя технологию клонирования, можно «на заказ» выращивать необходимые человеческие органы. Настоящая фантастика, однако, где взять стволовые клетки? Результаты многолетних экспериментов таковы:

Абортивный материал при естественном и искусственном оплодотворении;

Извлечение стволовых клеток из уголков и борозд мозга, костного мозга и волосяных фолликул взрослого организма и других тканях;

Кровь из пупочного канатика;

Откачанный жир;

Выпавшие детские зубы;

Изучение стволовых клеток взрослого организма, безусловно, обнадеживают и не вызывают этических проблем в отличие от эмбриональных стволовых клеток. Общепризнано, что лучшим источником стволовых клеток для терапевтического клонирования (т.е. получения эмбриональных стволовых клеток) являются эмбрионы. Однако в связи с этим нельзя закрывать глаза на потенциальные опасности. Европейская группа по этике выдвинула на первый план проблему прав женщин, которые могут попасть под сильное давление. Кроме того, специалисты отмечают проблему добровольного и информированного согласия для донора (а также анонимности) и для получателя клеток. Дискуссионным остаются вопросы о приемлемом риске, о применении этических стандартов в исследованиях на людях, охрана и безопасность клеточных банков, конфиденциальность и защита частного характера генетической информации, проблема коммерциализации, защита информации и генетического материала при перемещении через границу и т.д.

В большинстве стран мира существует полное или временное запрещение на репродуктивное клонирование человека. Во Всеобщей Декларации о геноме человека и правах человека ЮНЕСКО (1997 г.) запрещена практика клонирования с целью воспроизводства человеческой особи.

Другим методом клонирования является пересадка клеточного ядра. Сегодня таким образом получено много клонов различных видов животных: лошади, кошки, мыши, овцы, козы, свиньи, быки и т.д. Ученые констатируют, что клонированные мыши живут меньше и больше подвержены разным заболеваниям. Исследования по клонированию живых существ продолжаются.

Темы рефератов и докладов:

1. Медико-генетическая информация: моральные проблемы получения и использования.

2. Моральные проблемы генной терапии.

3. Экспертиза биобезопасности генетически модифицированных организмов.

4. Регистрация и регламентация генетически модифицированных продуктов: теория и практика.

5. Этические проблемы международного проекта «Геном человека».

6. Клонирование человека: уроки дискуссии.

7. Национальная система биобезопасности Республики Беларусь.

Вопросы для самоконтроля:

1. Что такое биотехнология, биобезопасность, генная инженерия.

2. Что такое «трансгенный организм»? Какова цель создания трансгенных организмов?

Клонирование стволовых клеток человека впервые. Почти два десятилетия назад, ученые смогли клонировать милую овечку Долли. Теперь тот же самый процесс, чтобы позволить им клонировать эмбриональные стволовые клетки человеческих зародышей в первый раз. Это революционное достижение было совершено Шукратом Малиповым в университете штата Орегон и использует метод, называемый перенос ядра. Проще говоря, это включает в себя прием клетки – в этом случае стволовые клетки вводятся в специальную яйцеклетку, чья ДНК была удалена.

Затем эта клетка стимулируется, чтобы начать делится. В результате растущей массы из стволовых клеток, которые если начали расти, могут стать клоном. Это метод, с помощью которого клонировали овцу Долли в 1996 году. Интересно, что этот метод до сих пор не сработал с человеческой клеткой.

Согласно сообщению в журнале Cell, его команда смогли повторить процедуру, используя человеческие стволовые клетки из кожи зародыша, чтобы “подкормить“ клетки-яйца. Успех эксперимента может привести к клонированию целого человека, хотя этические и моральные нормы принципиально вступают в конфликт с аналогичной идеей.

Именно по этой причине, Малипов и его команда не планируют производить клонов, а клонированные стволовые клетки будут предназначены исключительно для медицинских целей. Стволовые клетки являются панацеей в современной медицине и используется практически для лечения раковых заболеваний, пораженных нервных тканей и сердечно-сосудистых заболеваний.

Малипов придает успеху большое значение и определяет два фактора. Во-первых, для клетки-яйца используются здоровые клетки от донора, а в предыдущих попытках, это было сделано с остатками гинекологической клиники. Во-вторых, имеет немного другой подход к передаче ядра, с небольшими улучшениями здесь и там, в том числе использование кофеина в данный момент.

Ожидания Малипова продолжались долгие годы экспериментов и попыток, чтобы оптимизировать процесс клонирования так, что он работает с человеческими клетками, но при первой попытке его команда получила линии клонированных клеток всего за несколько месяцев. Это действительно огромный шаг в медицине, который может значительно уменьшить стоимость лечения стволовыми клетками и помочь ряду пациентов с дегенеративными и потенциально неизлечимыми заболеваниями. Кроме того, это дает надежду, чтобы обрести бессмертие путем постоянного клонирования тканей и жизненно важных органов. Но это уже научная фантастика. По крайней мере пока.