Вивчення стовбурових клітин. Основні методи дослідження стовбурових клітин

Диференціація кровотворних клітин носить незворотній характер. У жодній з систем не вдалося виявити повернення клітини з більш диференційованого відділу в попередній, менш диференційований. Кровотворна система, яка складається як з проліферуючих, так і з утерявших цю здатність клітин, містить елементи, що забезпечують підтримку системи в цілому. Ці елементи вже давно отримали назву стовбурових клітин.

Відео: Шухрат Міталіпов, наш учений в США успішно клонував стовбурові клітини

Останні за визначенням повинні володіти принаймні двома основними властивостями: здатністю до самопідтримки, порівнянному з часом існування всього організму, і здатністю до диференціювання в більш зрілі клітинні елементи.

Тривалий час проблема дослідження стовбурових кровотворних клітин носила умоглядний характер. Експериментальне її вивчення стало можливим лише після створення методу клонування кровотворних клітин в селезінці опромінених мишей.

Кістковомозкові клітини, введені смертельно опроміненим мишам в невеликій кількості, потрапляють в різні кровотворні органи, і зокрема в селезінку. Проліферація введених кровотворних клітин в ній призводить до утворення вогнищ (колоній) кровотворення, дискретно розташованих по всій селезінці і добре видимих макроскопічно у вигляді вузликів, що містять через 7-10 днів після трансплантації до декількох мільйонів кровотворних клітин.

У середньому при трансплантації 104 клітин сінгенного кісткового мозку утворюються одна - три колонії. Звідси виникає ключове для будь-якого методу клонування питання, чи утворюється колонія однієї кровотворної кліткою або в її створенні бере участь популяція клітин, складова частина трансплантованою популяції. Показано (Till, McCulloch, 1961), що зі збільшенням числа трансплантованих клітин лінійно зростає число колоній. Цей факт є серйозним аргументом на користь клонального походження колоній.

Відео: Авторська програма Марини Аствацатурян «Медицина в контексті», тема: «Стовбурові клітини»

Однак тільки факт наявності лінійних відносин між числом вводяться клітин і числом виникають колоній не є достатнім для доказу клонального походження колоній. Дійсно, якщо в освіті колоній кооперують два або більше клітинних типу, тільки один з яких лімітований у суспензії кровотворних клітин, то і в цьому випадку будуть спостерігатися лінійні відносини між числом введених клітин і числом виникають колоній.

Клональний характер колоній в селезінці був доведений за допомогою методу радіаційних маркерів (Becker е. а., 1963). З цією метою мишей опромінювали в дозі 250 рад, трансплантували їм велику дозу сінгенного кісткового мозку, після чого опромінювали вдруге в дозі 650 радий. У цих умовах миші-реципієнти отримували сумарну дозу в 900 радий, яка практично повністю інактивувати їх власні колониеобразующие клітини, тоді як трансплантовані клітини отримали меншу дозу опромінення (650 рад) і частина з них вижила.

При цьому велика ймовірність того, що опромінена в такій дозі клітина хоча і виживає, але несе будь-яку стабільну хромосомну аберацію (хромосомний маркер), що дозволяє ідентифікувати її та її нащадків. Каріологіческій аналіз показав, що в більшості вивчених колоній, в яких виявлявся хромосомний маркер, однакову аберацію несли все діляться клітини даної колонії. Так як незалежна виникнення однаковою аберації навіть тільки в двох клітках статистично дуже малоймовірно, ці факти показують, що колонії (або принаймні більшість їх) представляють собою клон нащадків однієї колонієутворюючих клітини. Таким чином, колонія продукується однією вихідної кліткою (колонієутворюючих одиниць в селезенке- коеса).