Стволовы́е кле́тки — недифференцированные (незрелые) клетки, имеющиеся у многих видов многоклеточных организмов. Стволовые клетки способны самообновляться, образуя новые стволовые клетки, делиться посредством митоза и дифференцироваться в специализированные клетки, то есть превращаться в клетки различных органов и тканей.
Историческая справка
1909: Термин «стволовая клетка» (в оригинале «») был предложен к широкому использованию 1 июня 1909 года на заседании гематологов в Берлине, где российско-американским гистологом Александром Максимовым методами своего времени были описаны гемопоэтические стволовые клетки в представленном докладе «Лимфоцит как общая стволовая клетка различных элементов крови в эмбриональном развитии и постфетальной жизни млекопитающих»*Maximow A. Der Lymphozyt als gemeinsame Stammzelle der verschiedenen Blutelemente in der embryonalen Entwicklung und im postfetalen Leben der Säugetiere . Originally in: Folia Haematologica 8.1909, 125—134. Republished in: Cell Ther Transplant. 2009,1:e.000040.01. doi: 10.3205/ctt-2008-en-000040.01 А. Максимов "Лимфоцит как общая стволовая клетка различных элементов крови в эмбриональном развитии и постфетальной жизни млекопитающих. Folia Haematologica 8.1909, 125—134.: Мною теперь обнаружено, что эти примитивные кровяные клетки, как я их называю, никоим образом не являются эритробластами, как следовало бы по общепринятому представлению, а совершенно недифференцированными элементами с круглым светлым ядром и узкой базофильной протоплазмой; они не являются ни красными, ни белыми кровяными тельцами, хотя, скорее всего, их всё же можно было бы назвать белыми кровяными тельцами, поскольку они иногда, в особенности у цыплят, имеют амёбоидную форму и очень похожи на большие лимфоциты. Они далее размножаются, причем в первое время их число возрастает ещё и путём замены эндотелиальных клеток в примитивных сосудах 1970: Первые трансплантации аутологичных (своих собственных) стволовых клетокJonathan Friedberg, Shahrukh Hashmi. Stem cell transplantation in non-Hodgkin lymphomas. doi: 10.2217/ebo.12.116Appelbaum FR. Hematopoietic-cell transplantation at 50. doi: 10.1056/NEJMp078166. По некоторым сведениям, в 70-х годах престарелым членам Политбюро ЦК КПСС делали «прививки молодости» по 2-3 раза в год, инъецируя препараты стволовых клеток. 1978: в пуповинной крови обнаружены гемопоэтические стволовые клеткиPrindull G, Prindull B, Meulen N. Haematopoietic stem cells (CFUc) in human cord blood. . 1981: эмбриональные клетки мыши получены из эмбриобласта (внутренней клеточной массы бластоцисты) учёными Мартином Эвансом, Мэттью Кауфманом и, независимо от них, Гэйл Р. Мартин. Введение в обиход термина «эмбриональная стволовая клетка» приписывается Гэйл Мартин. 1992: нейральные стволовые клетки получены in vitro. Разработаны протоколы их культивирования в виде нейросфер. 1997: Новым подходом к использованию стволовых клеток в терапии почечной недостаточности стала концепция применения «биоискусственной вспомогательной системы почечных канальцев» (Bioartifical renal tubule assist device, RAD). Это дополнение к «обычному» диализу: систему трубчатых мембран, внутренняя поверхность которых служит опорой для клеток ЭКП, дифференцированных из СК. Система дополняет аппарат «искусственная почка», — при этом кровь пациента фильтруется через мембраны, обмениваясь низкомолекулярными веществами с зафиксированными на них живыми клетками ЭПКHumes HD, MacKay SM, Funke AJ, Buffington DA. The bioartificial renal tubule assist device to enhance CRRT in acute renal failure. Е. В. Шляхто. Трансляционная медицина. Сборник научных трудов, Спб., 2010. — 416 с., ФГУ «ФЦСКЭ им В. А. Алмазова» Министерства здравоохранения и социального развития РФ.. 1998: Джеймс Томсон и его сотрудники из Висконсинского университета в Мадисоне вывели первую линию человеческих ЭСК (эмбриональных стволовых клеток). 1999: журнал Science признал открытие эмбриональных стволовых клеток третьим по значимости событием в биологии после расшифровки двойной спирали ДНК и проекта «Геном человека». В 1999 году под руководством Humes H. D. была создана система, в которой использовались размноженные в течение нескольких пассажей, клетки эпителия проксимальных почечных канальцев поросят. Таким образом, использование «батареи» подобных катриджей может позволить достичь практически физиологической компенсации метаболической и эндокринной функцииNikolovski J, Gulari E, Humes HD. Design engineering of a bioartificial renal tubule cell therapy device. Humes HD, MacKay SM, Funke AJ, Buffington DA. Tissue engineering of a bioartificial renal tubule assist device: in vitro transport and metabolic characteristics. doi: 10.1046/j.1523-1755.1999.00486.x. 2005: перечень заболеваний, при лечении которых была успешно применена трансплантация стволовых клеток, достигает нескольких десятков. Основное внимание уделяется лечению злокачественных новообразований, различных форм лейкозов и других болезней крови. Появляются сообщения об успешной трансплантации стволовых клеток при заболеваниях сердечно-сосудистой и нервной систем. В различных исследовательских центрах проводятся исследования по применению стволовых клеток при лечении инфаркта миокарда и сердечной недостаточности. Разработаны международные протоколы лечения рассеянного склероза. Ищутся подходы к лечению инсульта, болезней Паркинсона и Альцгеймера. Август 2006: журнал Cell публикует исследованиеTakahashi K, Yamanaka S. Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors. doi: 10.1016/j.cell.2006.07.024 Кадзутоси Такахаси и Синъя Яманака, посвящённое способу возвращения дифференцированных клеток в плюрипотентное состояние. Начинается эра индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Январь 2007: исследователи из Университета Уэйк Форест (Северная Каролина, США) под руководством доктора Энтони Атала из Гарварда сообщилиStudy: Amniotic Fluid Yields Stem Cells. The Associated Press, 2007. об открытии нового вида стволовых клеток, обнаруженных в амниотической жидкости (околоплодных водах). Они могут стать потенциальной заменой ЭСК в исследованиях и терапии. Июнь 2007: три независимые исследовательские группы сообщили, что зрелые клетки кожи мышей могут быть репрограммированы в состояние ЭСК. В том же месяце учёный Шухрат Миталипов заявил о создании линии стволовых клеток примата путём терапевтического клонирования. Ноябрь 2007: в журнале Cell опубликовано исследование Кадзутоси Такахаси и Синъи Яманаки «Индукция плюрипотентных стволовых клеток из фибробластов зрелого человека при определённых факторах»Kazutoshi Takahashi, Koji Tanabe, Mari Ohnuki, Megumi Narita, Tomoko Ichisaka, Kiichiro Tomoda, Shinya Yamanaka. Induction of Pluripotent Stem Cells from Adult Human Fibroblasts by Defined Factors. doi: 10.1016/j.cell.2007.11.019, а в журнале Science вышла статья «Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, выведенные из соматических клеток человека»Yu J, Vodyanik MA, Smuga-Otto K, Antosiewicz-Bourget J, Frane JL, Tian S, Nie J, Jonsdottir GA, Ruotti V, Stewart R, Slukvin II, Thomson JA. Induced pluripotent stem cell lines derived from human somatic cells. doi: 10.1126/science.1151526 Цзюньин Юй, в соавторстве с другими учёными из исследовательской группы . Было доказано, что возможно индуцировать практически любую зрелую клетку человека и придать ей свойства стволовой, вследствие чего необходимость разрушения эмбрионов в лаборатории отпала, хотя предстоит определить риски канцерогенеза в связи с геном Мус и ретровирусным переносом генов. Январь 2008: Роберт Ланза и его коллеги из Advanced Cell Technology и Калифорнийского университета в Сан-Франциско вывели первые ЭСК человека без разрушения эмбрионаChung Y, Klimanskaya I, Becker S, Li T, Maserati M, Lu SJ, Zdravkovic T, Ilic D, Genbacev O, Fisher S, Krtolica A, Lanza R. Human embryonic stem cell lines generated without embryo destruction. doi: 10.1016/j.stem.2007.12.013. Январь 2008: посредством терапевтического клонирования культивированы клонированные бластоцисты человека. Февраль 2008: плюрипотентные стволовые клетки выведены из печени и желудка мыши, эти индуцированные клетки ближе к эмбриональным, чем индуцированные стволовые клетки, выведенные ранее и они не канцерогенны. Кроме того, гены, необходимые для индуцирования плюрипотентных клеток нет необходимости помещать в определённую область, что способствует развитию невирусных технологий репрограммирования клеток. Октябрь 2008: Сабина Конрад и её коллеги из Тюбингена (Германия) вывели плюрипотентные стволовые клетки из сперматогониальных клеток зрелого яичка человека путём культивирования in vitro с добавлением ФИЛ (фактора ингибирования (подавления) лейкемии). 30 октября 2008: эмбрионоподобные стволовые клетки выведены из человеческого волосаEmbryonic-like stem cells from a single human hair. Nature Reports Stem Cells, 2008. doi: 10.1038/stemcells.2008.142. Декабрь 2008: впервые опубликовано исследование врачей из Клиники регенеративной медицины Центено-Щульца (Centeno-Schultz Clinic), посвящённое успешной регенерации хряща в коленном суставе человека при использовании аутологичных зрелых МСКCenteno CJ, Busse D, Kisiday J, Keohan C, Freeman M, Karli D. Regeneration of meniscus cartilage in a knee treated with percutaneously implanted autologous mesenchymal stem cells. doi: 10.1016/j.mehy.2008.06.042. 1 марта 2009: Андреаш Надь, Кэйсукэ Кадзи и их коллеги открыли способ выведения эмбрионоподобных стволовых клеток из обычных зрелых клеток с использованием инновационной технологии «обёртывания» для доставки специфических генов в клетки с целью репрограммирования без рисков, которые возникают при использовании вирусов. Помещение генов в клетку осуществляется при помощи электропорации. 28 мая 2009: Ким Гвансу и его коллеги из Гарварда заявили о том, что им удалось разработать способ манипулирования клетками кожи для выведения индуцированных плюрипотентных стволовых клеток с учётом индивидуальной специфики пациента, утверждая, что это «окончательное решение проблемы стволовых клеток». 2011: израильская исследовательница Инбар Фридрих Бен-Нун возглавила группу учёных, которая вывела первые стволовые клетки вымирающих видов животныхBen-Nun IF, Montague SC, Houck ML, Tran HT, Garitaonandia I, Leonardo TR, Wang YC, Charter SJ, Laurent LC, Ryder OA, Loring JF. Induced pluripotent stem cells from highly endangered species. doi: 10.1038/nmeth.1706. Это прорыв, и благодаря ему можно спасти виды, которым грозит исчезновениеIsraeli Scientist Leads Breakthrough Stem Cell Research on Endangered Species. Haaretz Daily Newspaper, 2011.. 2012: Введение пациентам стволовых клеток, взятых из их собственного костного мозга через три или семь дней после инфаркта миокарда, является хотя и безопасным, но неэффективным методом лечения — таковы результаты клинического исследования, проведённого при поддержке Национального института здоровья США. Однако исследования, проведённые немецкими специалистами в отделении кардиологии в Гамбурге, показали положительные результаты в лечении сердечной недостаточности, но не инфаркта миокарда. 2012: Группа японских исследователей во главе с профессором Митинори Сайто из Университета Киото впервые в истории науки смогли вырастить яйцеклетки из стволовых клеток, оплодотворить их и добиться рождения здорового потомства у лабораторных мышей. 5 октября в электронном выпуске научного журнала Science они высказали предположение, что результаты их исследований внесут вклад в решение проблемы бесплодия.