Κλωνοποίηση ανθρώπινων ιστών και οργάνων. Παρουσίαση με θέμα «κλωνοποίηση» Κλωνοποίηση βλαστοκυττάρων

Κλωνοποίηση ανθρώπινων βλαστοκυττάρων για πρώτη φορά. Πριν από σχεδόν δύο δεκαετίες, οι επιστήμονες κατάφεραν να κλωνοποιήσουν τη χαριτωμένη Ντόλι το πρόβατο. Τώρα η ίδια διαδικασία για να τους επιτρέψει να κλωνοποιήσουν ανθρώπινα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα για πρώτη φορά. Αυτό το επαναστατικό επίτευγμα έγινε από τον Shukrat Malipov στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο του Όρεγκον και χρησιμοποιεί μια τεχνική που ονομάζεται μεταφορά πυρήνων. Με απλά λόγια, αυτό περιλαμβάνει τη λήψη ενός κυττάρου – σε αυτή την περίπτωση, τα βλαστοκύτταρα εγχέονται σε ένα ειδικό ωάριο του οποίου το DNA έχει αφαιρεθεί.

Αυτό το κύτταρο στη συνέχεια διεγείρεται για να αρχίσει να διαιρείται. Ως αποτέλεσμα της αυξανόμενης μάζας βλαστοκυττάρων, τα οποία, αν αρχίσουν να αναπτύσσονται, μπορούν να γίνουν κλώνοι. Αυτή είναι η μέθοδος με την οποία κλωνοποιήθηκε το πρόβατο Dolly το 1996. Είναι ενδιαφέρον ότι αυτή η μέθοδος δεν έχει ακόμη λειτουργήσει με ανθρώπινο κύτταρο.

Σύμφωνα με μια αναφορά στο περιοδικό Cell, η ομάδα του μπόρεσε να επαναλάβει τη διαδικασία, χρησιμοποιώντας ανθρώπινα βλαστοκύτταρα από το δέρμα ενός εμβρύου για να «ταΐσει» κύτταρα ωαρίων. Η επιτυχία του πειράματος μπορεί να οδηγήσει στην κλωνοποίηση ενός ολόκληρου ατόμου, αν και οι ηθικοί και ηθικοί κανόνες έρχονται ουσιαστικά σε αντίθεση με μια παρόμοια ιδέα.

Αυτός είναι ο λόγος που ο Malipov και η ομάδα του δεν σχεδιάζουν να παράγουν κλώνους και τα κλωνοποιημένα βλαστοκύτταρα θα προορίζονται αποκλειστικά για ιατρικούς σκοπούς. Τα βλαστοκύτταρα είναι η πανάκεια για σύγχρονη ιατρικήκαι χρησιμοποιείται πρακτικά για τη θεραπεία του καρκίνου, των προσβεβλημένων νευρικών ιστών και καρδιαγγειακές παθήσεις.

Ο Μαλίποφ δίνει επιτυχία μεγάλης σημασίαςκαι καθορίζει δύο παράγοντες. Πρώτον, για το ωάριο χρησιμοποιούνται υγιή κύτταρα από δότη και σε προηγούμενες προσπάθειες αυτό γινόταν με τα υπολείμματα μιας γυναικολογικής κλινικής. Δεύτερον, έχει μια ελαφρώς διαφορετική προσέγγιση στη μεταφορά πυρήνα, με μικρές βελτιώσεις εδώ και εκεί, συμπεριλαμβανομένης της τρέχουσας χρήσης καφεΐνης.

Οι προσδοκίες του Malipov συνεχίστηκαν με χρόνια πειραματισμών και προσπαθειών να βελτιστοποιήσει τη διαδικασία κλωνοποίησης, ώστε να λειτουργεί με ανθρώπινα κύτταρα, αλλά στην πρώτη προσπάθεια, η ομάδα του απέκτησε κλωνοποιημένες κυτταρικές σειρές σε λίγους μόνο μήνες. Αυτό είναι πραγματικά μια τεράστια πρόοδος στην ιατρική που θα μπορούσε να μειώσει σημαντικά το κόστος της θεραπείας με βλαστοκύτταρα και να βοηθήσει έναν αριθμό ασθενών με εκφυλιστικές και δυνητικά ανίατες ασθένειες. Επιπλέον, δίνει ελπίδα να κερδίσει την αθανασία μέσω της συνεχούς κλωνοποίησης ιστών και της ζωτικότητας. σημαντικά όργανα. Αλλά αυτό είναι επιστημονική φαντασία. Τουλάχιστον για τώρα.

Οι αρχαίοι ήταν σίγουροι για την ύπαρξη του πουλιού Φοίνιξ, που αναγεννήθηκε αιώνια από τις στάχτες. Ο αρχαίος Αιγύπτιος θεός Ώρος μάζευε ξανά και ξανά κομμάτια από το σώμα του πατέρα του Όσιρι διάσπαρτα σε όλο τον κόσμο και τον ξαναζωντάνεψε με τη βοήθεια της μητέρας του Ίσιδας. Δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι οι επιστήμονες ονόμασαν την Ύδρα συνενέρειες των δεξαμενών μας - η ικανότητά της να αναγεννάται είναι απλά υπέροχη. Η αναγέννηση των ιστών παρατηρείται και στον άνθρωπο: η σύντηξη των οστών, η επούλωση δέρματος και μυών, η διαδικασία «δημιουργίας» αίματος που λαμβάνει χώρα συνεχώς στο σώμα μας.

Το μυστήριο της αιμοποίησης δεν ανάπαυσε τον εξαιρετικό μας επιστήμονα Alexander Alexandrovich Maksimov, ο οποίος ήδη από το 1916 άρχισε να χρησιμοποιεί τη μέθοδο της καλλιέργειας ιστών. Θυμηθείτε ότι για την ανάπτυξη αυτής της μεθόδου βραβεύτηκε το 1912 ο Γάλλος A. Carrel, ο οποίος εργάστηκε στο εξωτερικό για μεγάλο χρονικό διάστημα. βραβείο Νόμπελ. Το 1922 ο Μαξίμοφ εγκατέλειψε τη Ρωσία και κατέληξε στο Σικάγο, όπου έκανε έρευνα για τη φλεγμονή και την αιμοποίηση.

Το 1908, το βραβείο Νόμπελ για την έρευνα στη διαδικασία της φλεγμονής και την ανακάλυψη μακροφάγων απονεμήθηκε στον I.I. Mechnikov. Οι επιστήμονες στις αρχές του αιώνα ανησυχούσαν για το ερώτημα: από πού προέρχονται πολλά κύτταρα συνδετικού ιστού κατά τη διάρκεια της φλεγμονής, με αποτέλεσμα οίδημα, ροή και απόστημα;

Ο Maksimov υπέθεσε ότι στον συνδετικό ιστό (αίμα, μυελός των οστών, που είναι ένα αιμοποιητικό όργανο), αδιαφοροποίητα, τα λεγόμενα μεσεγχυματικά ή καμβιακά κύτταρα παραμένουν εφ' όρου ζωής, τα οποία μπορούν να μετατραπούν σε διάφορα αιμοσφαίρια, καθώς και σε οστά, τένοντες, συνδέσμους κ.λπ. Τα ονόμασε επίσης «περιπλανώμενα κελιά σε ηρεμία». Με την παρουσία αυτών των κυττάρων, εξήγησε τον σχηματισμό νέων κυττάρων κατά τη διάρκεια της φλεγμονής.

Ας εξηγήσουμε μερικές λέξεις. Η διαφοροποίηση είναι η «εξειδίκευση» ενός κυττάρου, κατά την οποία αποκτά τις απαραίτητες ιδιότητες για να εκτελέσει τη λειτουργία που του έχει ανατεθεί από τη φύση. Ένα αδιαφοροποίητο κύτταρο δεν είναι σε θέση να συστέλλεται όπως ένα μυϊκό κύτταρο, να παράγει ένα ηλεκτρικό σήμα όπως ένα νευρικό κύτταρο και να συνθέτει την ορμόνη ινσουλίνη όπως τα κύτταρα των νησίδων Langerhans του παγκρέατος. Λένε επίσης ότι στη διαδικασία της διαφοροποίησης τα κύτταρα ωριμάζουν.

Συνήθως, το όνομα των ανώριμων κυττάρων περιέχει τη λέξη «blast», δηλαδή «μπάλα» (η βλαστούλα είναι ένα σφαιρικό στάδιο ανάπτυξης του εμβρύου, ενώ το τοίχωμα της μπάλας αντιπροσωπεύεται από ένα στρώμα κυττάρων). Το πρόδρομο κύτταρο του οστού ονομάζεται οστεοβλάστης. ο πρόδρομος του μελανοκυττάρου που συνθέτει τη σκουρόχρωμη χρωστική μελανίνη, λόγω της οποίας σκουραίνουμε όταν μαυρίζουμε, είναι το μελανοβλάστωμα και τα κύτταρα του νευρικού συστήματος είναι νευροβλάστες. Αυτά τα «πρωτογενή» κύτταρα μοιάζουν πραγματικά με μπάλες: ο νευρο- και ο μελανοβλαστής δεν έχουν διεργασίες χαρακτηριστικές για τα ενήλικα στάδια, οι οποίες εμφανίζονται μόνο κατά τη διαφοροποίηση.

Κάτι παρόμοιο είδε και ο Μαξίμοφ στους πολιτισμούς. Θεώρησε λοιπόν ένα μεγάλο λεμφοκύτταρο, το οποίο προέρχεται από το πρωτογενές μεσεγχυματικό κύτταρο μέσω του σταδίου ενός μικρού λεμφοκυττάρου, που είναι ένα σχετικά μικρό κύτταρο με μεγάλο πυρήνα, ως τον «κοινό πρόγονο της αιμοποίησης».

Η λέξη «μεσένχυμα» είναι ελληνικής προέλευσης και σημαίνει «ενδιάμεσος». Ο Μαξίμοφ ακολουθώντας τους εμβρυολόγους του 19ου αιώνα. πίστευαν ότι το μεσέγχυμα είναι το μεσαίο (μεταξύ του εξω- και του ενδόδερμου) βλαστική στοιβάδα, από το οποίο σχηματίζεται στη συνέχεια ο συνδετικός ιστός και τα παράγωγά του με τη μορφή αιμοφόρων αγγείων, αίματος, χόνδρου και οστού. Σήμερα γνωρίζουμε ότι τα μεσεγχυματικά κύτταρα εξωθούνται από το άνω ραχιαίο (ραχιαίο) μισό του νευρικού σωλήνα, έτσι ώστε και αυτά να είναι εξωδερμικής προέλευσης. Αυτός είναι ο λόγος που ο νευρώνας και το λεμφοκύτταρο έχουν τόσα πολλά παρόμοια γονίδια και ιδιότητες.

Το ενδιαφέρον για τα προγονικά κύτταρα (πρόδρομοι) αναβίωσε τη δεκαετία του 1960, όταν ο J. Gurdon, εμβρυολόγος στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, κατέπληξε ολόκληρο τον κόσμο με τους κλωνοποιημένους βατράχους. Ο Gerdon βρήκε μια μέθοδο για τη μεταφορά του πυρήνα ενός κυττάρου στο κυτταρόπλασμα ενός άλλου.

Για τα πειράματά του, πήρε αυγά ορατά με γυμνό μάτι και αφαίρεσε τους πυρήνες από αυτά. Έτσι, έλαβε ένα «εκπυρηνωμένο» κυτταρόπλασμα, στο οποίο μεταμόσχευσε τους διπλοειδείς πυρήνες (με διπλό σύνολο χρωμοσωμάτων) σωματικών κυττάρων, τα οποία διαιρούνται συνεχώς ακόμη και υπό φυσιολογικές συνθήκες (κύτταρα του επιθηλίου του εντερικού βλεννογόνου). Έτσι, για τα πειράματά του στην κλωνοποίηση, ο Gerdon μπορεί να χρησιμοποίησε βλαστοκύτταρα από το εντερικό επιθήλιο. Αλλά τότε κανείς δεν σκέφτηκε το πρόβλημα.

Σχεδόν ταυτόχρονα με το έργο του Gerdon, άρχισαν να εμφανίζονται άρθρα που περιγράφουν την περιγραφή της νευρογένεσης στον ιππόκαμπο του εγκεφάλου. Αρχικά, ο σχηματισμός νέων νευρικών κυττάρων φάνηκε απλά κάτω από ένα μικροσκόπιο, στη συνέχεια οι παρατηρήσεις άρχισαν να επιβεβαιώνονται με τη χρήση αυτοραδιογραφίας, η οποία έδειξε τη σύνθεση νέων μορίων DNA. Στο τέλος, η διαδικασία επιβεβαιώθηκε επίσης χρησιμοποιώντας ηλεκτρονικό μικροσκόπιο. Αλλά ο κόσμος εξακολουθεί να είναι πεπεισμένος ότι νευρικά κύτταραδεν αποκαθίστανται».

Ο Γκέρντον αναρωτήθηκε πώς το κυτταρόπλασμα του ωαρίου επαναπρογραμματίζει τον σωματικό πυρήνα, δηλ. πυρήνα ενός διαφοροποιημένου κυττάρου. Το κύτταρο δεν ωριμάζει αμέσως. Για να γίνει αυτό, πρέπει να περάσει από αρκετούς κυτταρικούς κύκλους.

βλαστοκύτταροδεν μπαίνει στη διαδικασία ωρίμανσης. Προηγουμένως, πίστευαν ότι την ίδια στιγμή δεν μοιραζόταν, όντας σε κατάσταση "σύλληψης" κυτταρικός κύκλος, δηλ. σαν σε «παγωμένη» κατάσταση. Ωστόσο, φαίνεται τώρα ότι τα πράγματα είναι πολύ πιο περίπλοκα, τουλάχιστον στις κυτταροκαλλιέργειες. Αλλά περισσότερα για αυτό παρακάτω.

Πιο πρόσφατα, οι πειραματιστές, ίσως επηρεασμένοι από περιβαλλοντολόγους, έχουν προωθήσει την έννοια της θέσης. Κόγχηείναι ένα κυτταρικό περιβάλλον στο οποίο το κύτταρο όχι μόνο ζει, αλλά και αναδύεται από την κατάσταση σύλληψης προκειμένου να ξεκινήσει η ανάπτυξη.

Ένα κλασικό παράδειγμα μιας θέσης είναι το κυστίδιο των ωοθηκών Graafian, στο οποίο το ωάριο μπορεί να παραμείνει σε κατάσταση αναστολής κυττάρων καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής του θηλυκού. Παρεμπιπτόντως, σημειώνουμε ότι το ωάριο μέχρι τη στιγμή της γονιμοποίησης περιέχει - σε αντίθεση με το σπέρμα - ένα διπλό σύνολο χρωμοσωμάτων (το δεύτερο σετ αφαιρείται μόνο μετά την εισαγωγή του σπέρματος). Έτσι, καθαρά θεωρητικά, το ωοκύτταρο πριν από το σχηματισμό του ζυγώτη ως προς το σύνολο των χρωμοσωμάτων δεν διαφέρει από κανένα άλλο σωματικό κύτταρο.

Μια άλλη θέση είναι το κάτω μέρος του τριχοθυλακίου, όπου «ζουν» βλαστοκύτταρα, από τα οποία σχηματίζονται τα μελανοκύτταρα. Η κόγχη της νευρογένεσης, εκτός από τον ιππόκαμπο, είναι και η υποκοιλιακή ζώνη. Αυτό είναι το στρώμα των κυττάρων που περιβάλλει εγκεφαλικές κοιλίες- κοιλότητες στα βάθη των ημισφαιρίων, γεμάτες με υγρό παρόμοιο με τη λέμφο. Σε αυτή τη ζώνη σχηματίζονται συνεχώς νέα νευρικά κύτταρα, τα οποία στη συνέχεια μεταναστεύουν προς τη μύτη. Αυτή η ανακάλυψη έγινε στις αρχές της δεκαετίας του 1990. και αποδεδειγμένα πειραματικά!

Οι οσφρητικοί νευρώνες βρίσκονται συνεχώς σε επαφή με κάθε είδους πτητικές ουσίες στην ατμόσφαιρα. Είναι για εμάς που σημαίνουν αρώματα και μυρωδιές, και για τους οσφρητικούς νευρώνες είναι τοξικά, ειδικά σε υψηλές συγκεντρώσεις. Πρέπει λοιπόν να δημιουργείτε συνεχώς νέα νευρικά κύτταρα για να αναπληρώνετε την έλλειψή τους.

Αλλά δεν είναι μόνο τα χημικά. Οι οσφρητικοί νευρώνες βρίσκονται πιο κοντά στην επιφάνεια του ρινικού βλεννογόνου από όλα τα άλλα νευρικά κύτταρα. Διαχωρίζονται από το εξωτερικό περιβάλλον με μερικά μικρόμετρα βλέννας που εκκρίνεται από το βλεννογόνο επιθήλιο. Και πολύ πιο επικίνδυνο για τους οσφρητικούς νευρώνες είναι οι συνεχείς ιογενείς επιθέσεις, ειδικά κατά τη διάρκεια επιδημιών. αναπνευστικές παθήσεις. Γι' αυτό ο ρινοφαρυγγικός βλεννογόνος αντιπροσωπεύει την τρίτη θέση της μόνιμης νευρογένεσης.

Στο πρώτο τεύχος του περιοδικού Επιστήμητο 1995, δημοσιεύτηκε ένα άρθρο για την απομόνωση και τον χαρακτηρισμό ανθρώπινων αιμοποιητικών βλαστοκυττάρων. Η συχνότητα εμφάνισης βλαστοκυττάρων είναι περίπου 1 στα 105 κύτταρα μυελός των οστών. Λίγο πριν, στα μέσα Νοεμβρίου 1994, το περιοδικό Φύσηδημοσίευσε ένα άρθρο σχετικά με την απομόνωση αυτοανανεούμενων πολυδύναμων βλαστοκυττάρων από τον εγκεφαλικό φλοιό από τον εμβρυϊκό εγκέφαλο αρουραίων. Έτσι ξεκίνησε η πειραματική μελέτη των βλαστοκυττάρων στις φυσικές τους κόγχες και στις απομονωμένες καλλιέργειές τους.

Παράλληλα με αυτό, εξελισσόταν έρευνα για τις διαδικασίες επαναπρογραμματισμού. Έχει ήδη ειπωθεί παραπάνω για τον επαναπρογραμματισμό του ίδιου του ωαρίου και του πυρήνα του σωματικού κυττάρου που τοποθετείται στο κυτταρόπλασμά του. Σήμερα γνωρίζουμε ότι ο επαναπρογραμματισμός μπορεί να γίνει προσθέτοντας ένα πυρηνικό και κυτταροπλασματικό εκχύλισμα αυγών, καθώς και «πρωτογενή» ανθρώπινα Τ-λεμφοκύτταρα.

Ο επαναπρογραμματισμός διευκολύνεται επίσης με την προσθήκη αυξητικών παραγόντων - ειδικών πρωτεϊνών που διεγείρουν την ανάπτυξη και την αναπαραγωγή των κυττάρων. Οι επιστήμονες γνώριζαν για την επίδραση των αυξητικών παραγόντων εδώ και πολύ καιρό, επομένως ο ορός αίματος μόσχου, που τους περιέχει, συνήθως προστίθεται σε κυτταροκαλλιέργειες. Είναι δυνατόν να ενεργήσουμε πιο σκόπιμα, για παράδειγμα, να καλλιεργήσουμε κύτταρα με «εκπροσώπους» άλλων ιστών. Αυτό προκαλεί τα κύτταρα να αλλάξουν τον τύπο ιστού. Έτσι, εάν πάρετε ινοβλάστες δέρματος και προσθέσετε ένα εκχύλισμα προδρόμων (πρόδρομων) νευρωνικών κυττάρων στο μέσο καλλιέργειας, τότε οι ινοβλάστες αρχίζουν να συνθέτουν μια πρωτεΐνη νευρικών ινών που δεν είναι χαρακτηριστική για αυτούς. Φτάνει μάλιστα στο σημείο οι ινοβλάστες να έχουν νευρικές διεργασίες - δενδρίτες.

Όμως όλες αυτές οι επιρροές δεν ήταν κατευθυνόμενες. Το πλεονέκτημα της σύγχρονης προσέγγισης είναι μια σαφώς κατευθυνόμενη δράση που ενεργοποιεί τα επιθυμητά γονίδια, επιτρέποντάς σας έτσι να ελέγχετε την ανάπτυξη των κυττάρων. Για ένα σχετικά μεγάλο χρονικό διάστημα, κατά τη διάρκεια της ογκολογικής έρευνας, απομονώθηκε το λεγόμενο PIL, παράγοντας καταστολής της λευχαιμίας. Αυτή η πρωτεΐνη, η οποία είναι ένας παράγοντας μεταγραφής (ενεργοποίησης μεταγραφής), αναστέλλει την ανάπτυξη των μεσοδερματικών, ιδιαίτερα των μυών, των κυττάρων και διεγείρει την έναρξη της νευρωνικής διαφοροποίησης. Μπορεί να ειπωθεί ότι επαναπρογραμματίζει τα βλαστοκύτταρα για την ανάπτυξη των νευρικών κυττάρων.

Το FIL ελπίζουμε να λύσει ένα σημαντικό πρόβλημα της κλωνοποίησης. Το γεγονός είναι ότι τα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα, παρ' όλη την πολυδύναμή τους, έχουν μια δυσάρεστη ιδιότητα - σχηματίζουν τερατώματα, δηλαδή άσχημες αναπτύξεις. Από αυτή την άποψη, είναι πολύ καλύτερο να χρησιμοποιούνται ενήλικα βλαστοκύτταρα, ειδικά επειδή οι επιστήμονες έχουν ήδη μάθει πώς να «επεκτείνουν» τα όρια της εξειδίκευσης των ιστών, δηλαδή να αποκτούν απογόνους κυττάρων από έναν ιστό με χαρακτηριστικά άλλων ιστών.

Αλλά οι ενήλικες έχουν τα δικά τους προβλήματα, ένα από τα οποία είναι μια μικρή δυνατότητα πολλαπλασιασμού (τα κύτταρα σταματούν να διαιρούνται μάλλον γρήγορα). Έτσι, η προσθήκη του FILA οδηγεί στην άρση αυτού του περιορισμού: τα μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα που απομονώθηκαν από τον μυελό των οστών ενός ενήλικου ποντικού υποβλήθηκαν σε περισσότερες από 80 διαιρέσεις σε καλλιέργεια! Με εμφάνισηΤα κύτταρα είναι ακριβώς του Maximov: 8–10 μm σε διάμετρο, στρογγυλεμένα, με μεγάλο σφαιρικό πυρήνα και λεπτό χείλος του κυτταροπλάσματος. Η ικανότητα διαίρεσης επιβεβαιώνεται και από τη διατήρηση των τελομερών. Θυμηθείτε ότι αυτά είναι τα τερματικά τμήματα των χρωμοσωμάτων που έχουν μονόκλωνο DNA. Με κάθε διαίρεση, 200-300 νουκλεοτίδια αυτού του DNA «κόβονται», με αποτέλεσμα τη βράχυνση των τελομερών. Με την επίτευξη ενός συγκεκριμένου ορίου, το κύτταρο χάνει την ικανότητα να διαιρείται και υφίσταται απόπτωση.

Τα βλαστοκύτταρα, αφού μεταφερθούν σε ακτινοβολημένο ζώο, αποκαθιστούν την αιμοποίηση, το ηπατικό επιθήλιο, καθώς και τα κύτταρα του πνεύμονα και του εντέρου. Δεν έχουν ανοσολογικές μεμβρανικές πρωτεΐνες χαρακτηριστικές των ενήλικων κυττάρων, οι οποίες κανονικά πυροδοτούν την αντίδραση απόρριψης. Επιπλέον, έχουν υψηλή δραστηριότητα της τελομεράσης, ενός ενζύμου που συνθέτει το τελομερικό DNA. Το μέσο μήκος των τελομερών στα κύτταρα καλλιέργειας είναι 27 κιλοβάσεις, δηλαδή χιλιάδες «γράμματα» του γονιδιακού κώδικα. Αυτή η τιμή "ορίζεται" μετά από 40 διαιρέσεις κελιών και παραμένει αμετάβλητη μετά από 102!

Για να κατευθύνουν την ανάπτυξη των κυττάρων του μυελού των οστών κατά μήκος της διαδρομής των νευρώνων, οι επιστήμονες εισήγαγαν στην καλλιέργεια τον λεγόμενο "Nurr" - "πυρηνικός (πυρηνικός) υποδοχέας", ο οποίος είναι ένας μεταγραφικός παράγοντας ειδικός για πρόδρομους μεσοεγκέφαλος, «κατευθύνεται» στην πορεία ανάπτυξης των νευρώνων της ντοπαμίνης (ο θάνατος των οποίων οδηγεί στην ανάπτυξη παρκινσονισμού). Οι νευρώνες ντοπαμίνης που λαμβάνονται με αυτόν τον τρόπο έχουν τα ίδια ηλεκτροφυσιολογικά χαρακτηριστικά με τους φυσιολογικούς. Μετά τη μεταμόσχευση τέτοιων νευρώνων σε έναν αρουραίο με μοντέλο παρκινσονισμού, οι κανονικές κινήσεις των ποδιών αποκαθίστανται.

Άλλα πειράματα έχουν δείξει ότι η διαδικασία επαναπρογραμματισμού αποτελείται από τουλάχιστον πέντε στάδια. Στο πρώτο βήμα, με τη βοήθεια του κυτταρομεγαλοϊού (φυσικά τροποποιημένου ώστε να μην μπορεί να αναπαραχθεί στα κύτταρα), μεταφέρθηκε το γονίδιο Nurr, με αποτέλεσμα να διεγείρεται το γονίδιο της υδροξυλάσης της τυροσίνης. Αυτό το ένζυμο προσθέτει μια ομάδα -ΟΗ στο αμινοξύ τυροσίνη, με αποτέλεσμα την παραγωγή ντοπαμίνης. Επιπλέον, ο Nurr «ανακάλυψε» επίσης το γονίδιο για την τουμπουλίνη, μια πρωτεΐνη από την οποία κατασκευάζονται σωληνάρια, μικροσωληνίσκους, χωρίς τους οποίους δεν μπορεί κανείς να φανταστεί ένα νευρικό κύτταρο: μικροσωληνίσκοι, όπως γνωρίζετε, μεταφέρουν νευροδιαβιβαστές, για παράδειγμα, την ίδια ντοπαμίνη, στις συνάψεις , όπου εκκρίνονται.

Στα αρχικά στάδια, τα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα μπορούν επίσης να μετατραπούν σε κύτταρα που συνθέτουν ινσουλίνη. Αυτό ανοίγει το δρόμο για να βοηθηθούν εκατομμύρια διαβητικοί που έχουν τέτοια ανάγκη από αυτήν την πρωτεϊνική ορμόνη (μόνο στις ΗΠΑ αυτή η διάγνωση γίνεται ετησίως από 800 ασθενείς).

Είναι δυνατό να κατευθυνθεί η ανάπτυξη των βλαστοκυττάρων σε ένα από τα στάδια κατά μήκος της διαδρομής των νευρώνων της σεροτονίνης. Η σεροτονίνη είναι επίσης ένας από τους σημαντικότερους νευροδιαβιβαστές, η έλλειψή της οδηγεί σε διάφορες ψυχικές διαταραχές, ξεκινώντας από την κατάθλιψη. Είναι ενδιαφέρον ότι η ανάπτυξη των νευρώνων εξαρτάται από τη δράση παράγοντας ανάπτυξηςινοβλάστες, δηλαδή κύτταρα του συνδετικού (μεσόδερμου) ιστού. Αυτό επιβεβαιώνει για άλλη μια φορά το γεγονός της «ενότητας» της προέλευσης του νευρο- και του μεσοδέρματος. Η προσθήκη αυξητικού παράγοντα ινοβλαστών προκαλεί αύξηση του αριθμού των νευρώνων της σεροτονίνης κατά 2,5 φορές. Ταυτόχρονα, ο αριθμός των κυττάρων με υδροξυλάση τυροσίνης, δηλαδή ντοπαμίνη, μειώνεται.

Εάν εισαχθούν περισσότερα αντίγραφα του γονιδίου Nurr στα κύτταρα, τότε η αναλογία των νευρώνων ντοπαμίνης στην καλλιέργεια αυξάνεται από 5 σε 50%. Εάν στο 4ο στάδιο προσθέσουμε μερικά ακόμη διεγερτικά για την ανάπτυξη του «κλαδιού» της ντοπαμίνης, τότε ο αριθμός τέτοιων κυττάρων αυξάνεται σχεδόν στο 80%.

Τώρα το καθήκον είναι να προσπαθήσουμε να μεταφέρουμε πειράματα από ποντίκια στους ανθρώπους όσο το δυνατόν γρηγορότερα. Από πολλές απόψεις, αυτό το πρόβλημα σχετίζεται με την ίδια την τεχνική της καλλιέργειας βλαστοκυττάρων: «φυτεύονται» σε κύτταρα τροφοδοσίας ποντικού (τρέφονται) και προστίθεται πλάσμα αίματος μόσχου (ορός). Αυτό είναι δυνητικά επικίνδυνο επειδή τα ανθρώπινα κύτταρα μπορούν να μολυνθούν με ζωικούς ρετροϊούς. Τέτοια κύτταρα δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη θεραπεία ανθρώπων. Αυτό επιτρέπει σε όλα τα προϊόντα να ελέγχονται με τυπικές εξετάσεις για AIDS, έρπη, ηπατίτιδα κ.λπ.

Ωστόσο, πρόσφατα κατοχυρώθηκε μια μέθοδος που χρησιμοποιεί ανθρώπινα μυϊκά κύτταρα ως κύτταρα τροφοδοσίας και προστίθεται ανθρώπινος ορός για την τόνωση της ανάπτυξης.

Μέχρι στιγμής, τα περισσότερα από τα πειράματα γίνονται σε ζώα. Για την επίλυση πολλών πρακτικών και θεωρητικών προβλημάτων, είναι απαραίτητο να αποκτήσουμε όσο το δυνατόν πιο «καθαρό» γενετικά υλικό.

1 - αφαίρεση του πυρήνα από το αυγό. 2 - "εισαγωγή" του διπλοειδούς πυρήνα του λεμφοκυττάρου. 3 – στάδιο βλαστοκύστης με εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα. 4 – καλλιέργεια βλαστοκυττάρων και εμβρύου από αυτά· 5 – μια παρένθετη μητέρα και ένα ποντίκι. 6 – λήψη λεμφοκυττάρου από κανονικό ποντίκι

Εδώ πρέπει να γίνει μια θεωρητική παρέκβαση. Το γεγονός είναι ότι οι λεγόμενες γονιδιακές αναδιατάξεις, ή αναδιατάξεις, «ανακάτεμα» των γονιδιακών περιοχών που είναι υπεύθυνες για τη σύνθεση των αντισωμάτων συμβαίνουν συνεχώς στα λεμφοκύτταρα. Χάρη σε αυτό το "ανακάτεμα" κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματοςείναι σε θέση να ανταποκριθούν σε μια ποικιλία πρωτεϊνών από διαρκώς μεταβαλλόμενους παράγοντες που προκαλούν ασθένειες. Φυσιολογικό σε φυσιολογικούς ιστούς έξω ανοσοποιητικό σύστηματέτοιες ρυθμίσεις δεν γίνονται. Αυτό επιτρέπει τουλάχιστον εν μέρει την επίλυση του προβλήματος του επαναπρογραμματισμού, το οποίο εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το κυτταρόπλασμα του ωαρίου. Τα λεμφοκύτταρα είναι κατάλληλα για την επίλυση αυτού του προβλήματος, καθώς όλοι οι απόγονοί τους είναι ένας κλώνος που διατηρεί τους ίδιους γονιδιακούς δείκτες.

Λήφθηκαν δύο σειρές ποντικών: η μία από ένα Β κύτταρο και η δεύτερη ήταν απόγονος ενός Τ λεμφοκυττάρου. Πρέπει να σημειωθεί ότι τα λεμφοκύτταρα είναι μάλλον δύσκολο να επαναπρογραμματιστούν. Τα ποντίκια με Β-λεμφοκύτταρα είχαν αναδιατάξεις γονιδίων ανοσοσφαιρίνης σε όλους τους ιστούς και ήταν βιώσιμα. Αλλά οι απόγονοι του Τ-λεμφοκυττάρου αποδείχθηκαν «ασύμβατοι» με τη ζωή - τα έμβρυα πέθαναν στη μήτρα και το μόνο που γεννήθηκε αποδείχθηκε νεκρό. Έτσι, μια προσπάθεια απόκτησης μονοκλωνικών απογόνων έδειξε διαφορετικό δυναμικό εκ μέρους των κυττάρων, ικανότητα ή αδυναμία επαναπρογραμματισμού τους, καθώς και παρουσία άλλων προβλημάτων. Έτσι, θα πρέπει να επιστρέψουμε στα βλαστοκύτταρα του μυελού των οστών, για τα οποία έγραψε ο Maximov, αν και οι δυνατότητές τους είναι μάλλον περιορισμένες αν μιλάμε για έναν οργανισμό και όχι για μια καλλιέργεια όπου μπορούν να εισαχθούν διαφορετικά γονίδια σε διαφορετικά στάδια διαφοροποίησης.

Σε ένα από τα πειράματα, ακτινοβολημένα ποντίκια μιας γραμμής (με νεκρό μυελό των οστών) μεταφέρθηκαν 2 χιλιάδες κύτταρα μυελού των οστών άλλης γραμμής. Ο τελευταίος έφερε έναν γενετικό δείκτη, εξαιτίας του οποίου, υπό τη δράση μιας από τις ουσίες, έγιναν μπλε. Μετά από 12 εβδομάδες, το 80 έως 95% των κυττάρων του αίματος του δέκτη χρωματίστηκε. Μετά από 4 μήνες, τα ποντίκια σκοτώθηκαν. Σε τμήματα του εγκεφάλου, τα νευρικά κύτταρα βάφτηκαν μπλε, οι επιστήμονες δεν μπόρεσαν να δουν. Και αυτά που βάφτηκαν (λιγότερα από 5 κύτταρα) είχαν στρογγυλεμένο σχήμα και δεν έφεραν καμία διεργασία. Έτσι, η μετατροπή των κυττάρων του μυελού των οστών σε εγκεφαλικά κύτταρα δεν συμβαίνει στο σώμα.

Δεδομένου ότι τα βλαστοκύτταρα αποθηκεύονται στο σώμα καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής μας, θα πρέπει να ζήσουμε περισσότερο και να μην αρρωστήσουμε, καθώς τα βλαστοκύτταρα θα πρέπει να αντικαταστήσουν τους νεκρούς και τους άρρωστους στα όργανά μας. Ωστόσο, όπως όλοι γνωρίζουν, αυτό δεν ισχύει.

Πλέον, από πολλές απόψεις, η προσοχή των επιστημόνων στρέφεται στα τελομερή, ως βασικούς ρυθμιστές της κυτταρικής διαίρεσης, χωρίς τα οποία δεν υπάρχει διαφοροποίηση. Με ελαττώματα στα τελομερή, ή μάλλον σε πρωτεΐνες που βρίσκονται σε σύμπλεγμα με αυτά, εμφανίζεται μια κατάσταση επιταχυνόμενης βράχυνσης του μήκους τους. Μία από τις πρωτεΐνες ονομάστηκε Est, η οποία είναι μια συντομευμένη αγγλική έκφραση για τα "συνεχώς βραχύνοντα τελομερή" ( Διαρκώς κοντυντικά τελομερή). Αυτή η κατάσταση οδηγεί γρήγορα σε πρόωρο κυτταρικό θάνατο.

Το Est διεγείρει την τελομεράση, η οποία επιμηκύνει το DNA του τελομερούς, καθυστερώντας έτσι την επίτευξη του ορίου ζωής του κυττάρου. Φαίνεται, γιατί όλες αυτές οι λεπτομέρειες, εάν οι επιστήμονες έχουν ήδη μάθει πώς να ελέγχουν τη διαφοροποίηση των βλαστοκυττάρων στην καλλιέργεια; Εδώ μπορείτε να εναντιωθείτε.

Πρώτον, τα βλαστοκύτταρα από διαφορετικά στελέχη ποντικών έχουν διαφορετική αντίσταση στη βλάβη του DNA, όπως το υπεριώδες φως. Η διασταύρωση διαφορετικών γραμμών αποκάλυψε έναν τόπο «επιδιόρθωσης DNA» στο 11ο χρωμόσωμα, ο οποίος είναι υπεύθυνος για την «επισκευή» του μορίου ζωής εάν σχηματιστούν σπασίματα μονής και διπλής αλυσίδας σε αυτό μετά από ακτινοβολία ή τη δράση των ελεύθερων ριζών οξυγόνου. Ο ίδιος τόπος υπάρχει και στο 11ο ανθρώπινο χρωμόσωμα. Είναι πιθανό όλα αυτά να έχουν να κάνουν με τα τελομερή, αφού υπάρχουν και δίκλωνο και μονόκλωνο DNA...

Όσον αφορά τη διαφοροποίηση, τόσο τα εμβρυϊκά όσο και τα ενήλικα βλαστοκύτταρα είναι ένα τρένο που έχει ήδη φύγει. Θα ήταν πολύ πιο εύκολο να κατανοήσουμε πολλά θέματα κυτταρική βιολογία, αν μπορούσαμε να αναλύσουμε διαδικασίες από την αρχή, δηλαδή από γαμέτες. Αλλά μέχρι στιγμής δεν υπάρχει κουλτούρα γαμετών...

Και εδώ είναι οι δύο πιο πρόσφατες αναρτήσεις. Πρώτα απ 'όλα, ήταν δυνατό να καθιερωθεί διαφοροποίηση στην καλλιέργεια της σπερματογονίας - τα βλαστοκύτταρα των όρχεων, από τα οποία σχηματίζονται τα σπερματοζωάρια. Αυτό επιτυγχάνεται με τη μεταφορά της καταλυτικής μονάδας της τελομεράσης στο σπερματογόνιο (αυτός είναι ο δεύτερος λόγος για τον οποίο οι επιστήμονες ενδιαφέρονται τόσο πολύ για τα τελομερή).

Τα σπερματογονίδια απομονώθηκαν από ένα ποντίκι 6 ημερών και στη συνέχεια το γονίδιο της τελομεράσης εισήχθη σε αυτά χρησιμοποιώντας έναν ρετροϊό. Ταυτόχρονα, ελήφθησαν βλαστοκύτταρα - με έναν μεγάλο στρογγυλεμένο πυρήνα και ένα μικρό χείλος του κυτταροπλάσματος (ξανά Maximov!). Και μετά από ένα χρόνο καλλιέργειας, αυτά τα βλαστοκύτταρα είχαν μια «φρέσκια» μορφολογία.

Περιέχουν μια πρωτεΐνη που δεσμεύει το RNA, η οποία είναι χαρακτηριστική των βλαστοκυττάρων, καθώς και τον μεταγραφικό παράγοντα Oct, που είναι απαραίτητος για την ανάπτυξη πολυδύναμων εμβρυϊκών κυττάρων. Είναι γνωστό ότι ο Οκτώβριος διατηρείται στα αρσενικά μέχρι την έναρξη της διαφοροποίησης της σπερματογονίας και την έναρξη της σπερματογένεσης.

Φαίνεται πως πολλές από τις αστοχίες που έχουν αντιμετωπίσει οι επιστήμονες μέχρι στιγμής σχετίζονται με... απελευθέρωση ωαρίου από ωοθυλάκιο! Γεγονός είναι ότι περιβάλλεται από τρία στρώματα θρεπτικών και προστατευτικών κυττάρων, τα οποία, ειδικότερα, του επιβάλλουν τη «σύλληψη» που προαναφέραμε. Οι επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Κονέκτικατ αποφάσισαν να απομονώσουν ολόκληρο το ωοθυλάκιο, μετά το οποίο το «έσφιξαν» ανάμεσα σε δύο καλυπτρίδες. Το μέγεθος του ωοθυλακίου είναι 260–470 μικρά, επομένως είναι πιο βολικό και ευκολότερο να δουλέψεις μαζί του παρά με ένα «γυμνό» ωάριο.

Προκειμένου να καταλάβουν τι προκαλεί τη διακοπή, οι επιστήμονες έγχυσαν μονοκλωνικά αντισώματα κατά της λεγόμενης διεγερτικής υπομονάδας της G-πρωτεΐνης κάτω από τη μεμβράνη του ωοκυττάρου με μια μικροπιπέτα. Οι G-πρωτεΐνες είναι ένζυμα που παράγουν ενέργεια διασπώντας όχι το ATP, αλλά την τριφωσφορική γουανοσίνη (GTP). Ξοδεύουν αυτή την ενέργεια σε διάφορα πράγματα, συμπεριλαμβανομένης της διέγερσης του ενζύμου μεμβράνης αδενυλική κυκλάση, η οποία «φτιάχνει» την κυκλική μονοφωσφορική αδενοσίνη (cAMP) από το ATP.

Κυτταρική μεμβράνη με διάφορους υποδοχείς, διαύλους ιόντων (Ca2+, Na+) και ένζυμα

Το κυκλικό AMP είναι ο σημαντικότερος ρυθμιστής των διεργασιών στο κυτταρόπλασμα, προκαλώντας, μεταξύ άλλων, διακοπή κύκλος ζωήςαυγά. Η εισαγωγή μονοκλωνικών αντισωμάτων κατά της G-πρωτεΐνης οδηγεί σε αποκλεισμό της αδενυλικής κυκλάσης και πτώση του επιπέδου του cAMP, με αποτέλεσμα να ξεπεραστεί η διακοπή και το κύτταρο να εισέλθει σε μείωση. Έτσι, μοντελοποιείται η δράση της ωχρινοτρόπου ορμόνης της υπόφυσης, η οποία κάνει το ίδιο κάθε μήνα με το ένα ή το άλλο ωάριο στις ωοθήκες. Έτσι είναι πολύ πιθανό ότι σύντομα θα ακούσουμε για την καλλιέργεια των ωοκυττάρων, με τη βοήθεια των οποίων οι ερευνητές θα είναι σε θέση να κατανοήσουν τις διαδικασίες που συμβαίνουν στα πρώτα στάδια ανάπτυξης (ακόμα και πριν από τη γονιμοποίηση).

Και το τελευταίο. Ήταν δυνατό, προφανώς, να κατανοήσουμε τον λόγο για άλλες αποτυχίες που σχετίζονται με το κλωνοποιημένο. Το γεγονός είναι ότι για να ξεκινήσει η κλωνοποίηση και η λήψη βλαστοκυττάρων, είναι απαραίτητο να «αφαιρηθεί» ο πυρήνας του ωαρίου από το κυτταρόπλασμα και να εισαχθεί ο πυρήνας ενός διπλοειδούς σωματικού κυττάρου στη θέση του. Ταυτόχρονα, έως και το ένα τρίτο του κυτταροπλάσματος με τα θρεπτικά συστατικά και τις ρυθμιστικές του ουσίες και πρωτεΐνες ρέει μέσω της ρήξης της μεμβράνης του αυγού. Εξαιτίας αυτού, οι κλώνοι δεν είναι βιώσιμοι.

Για σχετικά μεγάλο χρονικό διάστημα, προτάθηκε να «διαιρεθεί» το κυτταρόπλασμα του ωοκυττάρου σε δύο μισά - που περιέχουν τον πυρήνα και χωρίς αυτόν. Το τελευταίο ονομάζεται «κυτταροπλάστης». Τώρα ο Gabor Bayta του Γεωργικού Ινστιτούτου στην Κοπεγχάγη πρότεινε να μην αφαιρεθεί καθόλου ο πυρήνας των σωματικών κυττάρων, αλλά απλώς να «συγχώνευθεί» με έναν ή δύο κυτταροπλάστες. Ταυτόχρονα, δεν χρειάζονται ακριβοί χειριστές και υψηλά καταρτισμένοι ειδικοί - όλα μπορούν να γίνουν κυριολεκτικά στον τομέα από φοιτητές ή βοηθούς εργαστηρίου.

Η μέθοδος έχει ήδη δοκιμαστεί από Αυστραλούς επιστήμονες, οι οποίοι, με τη βοήθειά της, αύξησαν δραματικά την «απόδοση» των κλωνοποιημένων μόσχων: από 7 βλαστοκύστες - «μπάλες» από εμβρυϊκά κύτταρα - που μεταφέρθηκαν στη μήτρα αγελάδων, έξι εμφυτεύτηκαν στη μήτρα. βλεννογόνο και οδήγησε σε εγκυμοσύνη, που είχε ως αποτέλεσμα τη γέννηση ταύρων και δαμαλίδων. Θυμηθείτε ότι η Ντόλι το πρόβατο γεννήθηκε ως αποτέλεσμα περισσότερων από 300 ανεπιτυχών προσπαθειών.

Σύμφωνα με τα περιοδικά Φύσηκαι Επιστήμη.

Αμέσως ήρθαν δύο γενετικές ειδήσεις από την ανεξάρτητη Ιαπωνία.
Το πρώτο, ενδιαφέρον από την άποψη του μέλλοντος του ανθρώπου, έγκειται στην επιτυχημένη εμπειρία απόκτησης λειτουργικών εγκεφαλικών ιστών από βλαστοκύτταρα. Αρχικά, στόχος του πειράματος ήταν να αναδημιουργηθούν οι ιστοί του εγκεφαλικού φλοιού (που, όπως κληροδότησε ο I.P. Pavlov: «Ο ανώτατος διαχειριστής και διανομέας των λειτουργιών του σώματος του ζώου και του ανθρώπου»), αλλά τελικά οι ερευνητές κατάφεραν για τη λήψη κυττάρων διαφόρων ιστών. Είναι αξιοσημείωτο ότι επιστήμονες από τη Χώρα του Ανατέλλοντος Ήλιου κατάφεραν να δημιουργήσουν δείγματα ιστών όχι μόνο από εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα (όπως συμβαίνει συνήθως), αλλά και από «ενήλικα» κύτταρα που υπάρχουν σε δέρμακαι τα μαλλιά.

Η μεταμόσχευση κλωνοποιημένων ιστών έχει τις πιο λαμπρές προοπτικές, γιατί. Στην αναγεννητική θεραπεία, μόνο λίγες ασθένειες μπορούν να θεραπευτούν με μεταμόσχευση κυττάρων και πολλές άλλες μπορούν να θεραπευτούν με τη μεταμόσχευση λειτουργικών, «ζωντανών» ιστών: από την ανάπτυξη χαμένων άκρων έως τον καρκίνο.

Τα υφάσματα που καλλιεργούνται είναι επί του παρόντος πολύ μικρά για πρακτικές εφαρμογές, αλλά όπως αναφέρεται σε δελτίο τύπου Ινστιτούτο Ερευνών, η έρευνα με στόχο τη δημιουργία ιστών ενός ενήλικα θα συνεχιστεί. Εκτός από τα πειράματα με ανθρώπινα βλαστοκύτταρα, οι Ιάπωνες έχουν κάνει με επιτυχία το ίδιο με τα κύτταρα εργαστηριακών ποντικιών, δημιουργώντας μάλιστα ένα δίκτυο νευρώνων που ανταποκρίνονται στη διέγερση με βάση τους ιστούς τους.


Χωρίς να τελειώνουμε με εργαστηριακούς αρουραίους, συνεχίζουμε περαιτέρω: με βάση ένα νεκρό κύτταρο που παρέμεινε σε παγωμένη κατάσταση για 16 χρόνια (-20 Κελσίου, η θερμοκρασία είναι παρόμοια με το παγωμένο έδαφος στο οποίο βρέθηκε το διάσημο μαμούθ Ντίμα), ένα ποντίκι κλωνοποιήθηκε με επιτυχία.

Οι ερευνητές στο Ινστιτούτο Riken αναγνώρισαν κυτταρικός πυρήναςαπό το όργανο ενός νεκρού ποντικιού και το μπόλιασε στο αυγό ενός ζωντανού ποντικιού, με αποτέλεσμα να γεννηθεί ένας κλώνος ικανός για αναπαραγωγή. Αυτά δεν είναι απλά νέα, αλλά Νέα με κεφαλαίο γράμμα, γιατί τέτοια πειράματα ανοίγουν τον δρόμο για την αποκατάσταση εξαφανισμένων ζωικών ειδών στον πλανήτη, όπως μαμούθ, τίγρεις με δόντια και...πηγαίνετε να επισκεφτείτε ξανά το Jurassic Park.

Και αν, μέχρι πρόσφατα, τέτοια πειράματα δεν κατέληγαν με επιτυχία και έμοιαζαν περισσότερο με φαντασία παρά με πραγματικότητα, οι επιστήμονες έχουν ακόμη ένα δύσκολο ζήτημα μπροστά τους: τη διασταύρωση με το ρεύμα υπάρχοντα είδη. Πριν από χιλιάδες χρόνια, τουλάχιστον οι μισές από τις ασθένειες, τις λοιμώξεις, τους ιούς και ό,τι άλλο συνηθίζεται τώρα που μπορεί να σκοτώσει το «νέο-παλιό» πλάσμα πριν από τη γέννηση δεν υπήρχαν.

Για να κλωνοποιήσουν ένα μαμούθ (το οποίο φαίνεται να είναι το πιο ασφαλές, πιθανό και εφικτό πλάσμα μέχρι στιγμής), οι ερευνητές πρέπει να βρουν έναν τρόπο να εμβολιάσουν έναν πυρήνα κυττάρου μαμούθ σε ένα ωάριο ελέφαντα και στη συνέχεια να το εμφυτεύσουν. Ωστόσο, ακόμα κι αν "να γεννήσω" πλάσμαΕάν αποτύχει, η διαδικασία μπορεί να παράγει κλωνοποιημένα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα, τα οποία θα δώσουν άλλη μια ώθηση για εργασία σε αυτόν τον τομέα.

Λεζάντα εικόνας Κατά τη διάρκεια της μελέτης, χρησιμοποιήθηκαν κλωνοποιημένα έμβρυα για τη λήψη βλαστοκυττάρων.

Η χρήση της γνώσης για την ανθρώπινη κλωνοποίηση για τη δημιουργία εμβρύων ήταν ένα «σημαντικό ορόσημο» για την ιατρική, δήλωσαν Αμερικανοί επιστήμονες.

Τα κλωνοποιημένα έμβρυα έχουν χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή βλαστοκυττάρων, τα οποία στη συνέχεια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία καρδιακού μυός, οστού, εγκεφαλικού ιστού και οποιουδήποτε άλλου τύπου ανθρώπινου κυττάρου.

Ωστόσο, οι ερευνητές πιστεύουν ότι τα βλαστοκύτταρα μπορούν να ληφθούν από άλλες πηγές - φθηνότερες, απλούστερες και όχι τόσο ηθικά αμφιλεγόμενες.

Οι πολέμιοι της μεθόδου πιστεύουν ότι είναι ανήθικο να πειραματίζονται σε ανθρώπινα έμβρυα και ζητούν την απαγόρευση αυτού.

Τα βλαστοκύτταρα είναι μια από τις κύριες ελπίδες της ιατρικής. Η ικανότητα δημιουργίας νέου ιστού μπορεί να βοηθήσει, για παράδειγμα, στη θεραπεία των επιπτώσεων μιας καρδιακής προσβολής ή του τραυματισμού του νωτιαίου μυελού.

Έξοδος - σε κλωνοποίηση;

Η έρευνα βρίσκεται ήδη σε εξέλιξη χρησιμοποιώντας βλαστοκύτταρα που λαμβάνονται από έμβρυα για την αποκατάσταση της όρασης.

Αλλά τέτοια κύτταρα είναι ξένα για τον ασθενή, οπότε το σώμα απλά τα απορρίπτει. Η κλωνοποίηση λύνει αυτό το πρόβλημα.

Η διαδικασία βασίζεται στην τεχνολογία μεταφοράς πυρηνικών σωματικών κυττάρων, πολύ γνωστή από τότε που η Ντόλι το Πρόβατο έγινε το πρώτο κλωνοποιημένο θηλαστικό το 1996.

Τα κύτταρα του δέρματος ελήφθησαν από έναν ενήλικα και οι γενετικές πληροφορίες που ελήφθησαν από αυτά τοποθετήθηκαν σε ένα ωάριο δότη, από το οποίο είχε προηγουμένως αφαιρεθεί το δικό του DNA. Στη συνέχεια, με τη βοήθεια ηλεκτρικών εκκενώσεων, διεγείρεται η ανάπτυξη του ωαρίου προς το έμβρυο.

Ωστόσο, οι ερευνητές δεν μπόρεσαν να το αναπαραγάγουν αυτό με ένα ανθρώπινο ωάριο, το οποίο άρχισε να διαιρείται αλλά δεν αναπτύχθηκε μετά το στάδιο των 6-12 κυττάρων.

Ο Νοτιοκορεάτης επιστήμονας Hwang Woo-seok ισχυρίστηκε ότι ήταν σε θέση να δημιουργήσει βλαστοκύτταρα από κλωνοποιημένα ανθρώπινα έμβρυα, αλλά αποδείχθηκε ότι είχε χειραγωγήσει τα γεγονότα.

βλαστικό κυστίδιο

Στην τρέχουσα μελέτη, μια ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο Υγείας και Επιστήμης του Όρεγκον κατάφερε να φέρει την ανάπτυξη του εμβρύου στο στάδιο της βλαστικής κύστης (περίπου 150 κύτταρα). Αυτό είναι αρκετό για να αποκτήσετε βλαστοκύτταρα.

Ο επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας Dr Shukhrat Mitalipov δήλωσε: «Μια ενδελεχής ανάλυση των βλαστοκυττάρων που ελήφθησαν χρησιμοποιώντας αυτή την τεχνολογία έδειξε την ικανότητά τους να μετατρέπονται σε ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙκύτταρα, συμπεριλαμβανομένων των νευρικών κυττάρων, των ηπατικών κυττάρων και των καρδιακών κυττάρων».

«Ενώ υπάρχει ακόμη πολλή δουλειά που πρέπει να γίνει για τη δημιουργία μιας ασφαλούς και αποτελεσματικής διαδικασίας θεραπείας με βλαστοκύτταρα, είμαστε βέβαιοι ότι έχουμε κάνει ένα σημαντικό βήμα στη δημιουργία κυττάρων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην αναγεννητική ιατρική», πρόσθεσε.

"Φαίνεται αληθινό"

Ο Chris Mason, καθηγητής αναγεννητικής ιατρικής στο University College του Λονδίνου, είπε ότι η μελέτη φαίνεται εύλογη. "Έκαναν σχεδόν ό,τι έκαναν οι αδερφοί Ράιτ (για αεροσκάφη). Πήραν ό,τι καλύτερο είχαν κάνει στο παρελθόν άλλες ερευνητικές ομάδες και τα συγκέντρωσαν όλα", είπε ο Meissen.

Η έρευνα σε εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα εγείρει ερωτήματα σχετικά με την ηθική αυτών των κυττάρων επιστημονικές εργασίες. Υπάρχει επίσης το πρόβλημα της έλλειψης ωαρίων δότη.

Η νέα τεχνολογία χρησιμοποιεί επίσης κύτταρα του δέρματος, αλλά τα μετατρέπει με τη βοήθεια πρωτεϊνών σε επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα.

Οι επικριτές της νέας μεθόδου πιστεύουν ότι όλα τα έμβρυα, είτε τεχνητά είτε φυσικά, μπορούν να εξελιχθούν σε ένα πλήρες άτομο, επομένως ο πειραματισμός μαζί τους είναι ανήθικος. Πιστεύουν ότι είναι απαραίτητο να ληφθούν βλαστοκύτταρα από ιστούς ενηλίκων.

Αλλά οι υποστηρικτές της νέας μεθόδου ισχυρίζονται ότι τα έμβρυα που λαμβάνονται με τη βοήθειά της δεν θα μπορέσουν ποτέ να εξελιχθούν σε ένα πλήρες άτομο.

Eddie Lawrence, για το BBCRussian.com

Πρόσφατα, έχει γίνει έντονη συζήτηση σε πολιτικούς, επιστημονικούς και μιντιακούς κύκλους για δύο τύπους κλωνοποίησης: τη θεραπευτική και την αναπαραγωγική, καθώς και για τα λεγόμενα «βλαστικά κύτταρα» και τη σημασία τους για περαιτέρω ανάπτυξησύγχρονη ιατρική.

Τι σημαίνουν όλα αυτά από τη σκοπιά ενός ειδικού;

αναπαραγωγική κλωνοποίηση

Αυτή είναι μια τεχνητή αναπαραγωγή στο εργαστήριο ενός γενετικά ακριβούς αντιγράφου οποιουδήποτε ζωντανού όντος. Η Dolly the Sheep, γεννημένη στο Ινστιτούτο Roslyn στο Εδιμβούργο, είναι ένα παράδειγμα της πρώτης τέτοιας κλωνοποίησης ενός μεγάλου ζώου.

Η διαδικασία χωρίζεται σε διάφορα στάδια. Αρχικά, λαμβάνεται ένα αυγό από ένα θηλυκό και ο πυρήνας τραβιέται έξω από αυτό με μια μικροσκοπική πιπέτα. Στη συνέχεια, οποιοδήποτε κύτταρο περιέχει το DNA του κλωνοποιημένου οργανισμού εισάγεται στο μη πυρηνικό ωάριο. Στην πραγματικότητα, μιμείται το ρόλο του σπέρματος στη γονιμοποίηση του ωαρίου. Από τη στιγμή της σύντηξης ενός κυττάρου με ένα ωάριο, ξεκινά η διαδικασία της κυτταρικής αναπαραγωγής και της ανάπτυξης του εμβρύου (Σχήμα 1).

Σε πολλές χώρες σε όλο τον κόσμο, συμπεριλαμβανομένου του Ηνωμένου Βασιλείου, η ανθρώπινη αναπαραγωγική κλωνοποίηση για την παραγωγή κλώνων παιδιών απαγορεύεται από το νόμο.

Θεραπευτική κλωνοποίηση