Стволови клетки

Монографията разглежда биологията и особеностите на стволовите клетки, методите и подходите за тяхното охарактеризиране, изследователската дейност върху недиференцирани и диференциращи се клетки и потенциалните приложения на клетъчната терапия. Дискутирани са подробно всички по-важни аспекти на получаването, поддържането и използването на стволови клетки и клетъчни линии в съвременни условия, като специално внимание е отделено на оценката на възможностите за клетъчна терапия със стволови клетки, включително и за изготвяне на продукти за трансплантация.

Накратко е описана хронологията на откриването на стволовите клетки и техните свойства и на развитието на тази проблематика във фундаментален и в приложен аспект. Разгледана е подробно биологията на стволовите клетки; начините за контрол върху диференциацията им, както и възможностите за дедиференциация и трансдиференциация. Представени са базовите биохимични и генетични особености, както и пролиферативният им капацитет. Отделено е внимание на маркерите за недиференцирано състояние, и, респективно, за плурипотентност. Описани са различните видове стволови клетки, като ембрионални, възрастни, индуцирани плурипотентни клетки, ракови стволови клетки и пр., в съответствие с техния произход, роля и възможности за приложение. Представени са основите на съвременните схващания за съществуване на две състояния на плурипотентните стволови клетки – "наивно" и "подготвено" (за диференциация). Специално внимание е отделено на конкретните пътища за диференциация на възрастни стволови клетки. Разгледана е съвременната уредба за биобанкиране, организация на публичните и частните банки и възможностите им за подпомагане на евентуални трансплантационни процедури.

Монографията съдържа подробен преглед на необходимостта и начините за насочване към диференциация до определен клетъчен тип, което е особено важно при опити за подготовка на трансплантационни продукти. Обсъдени са подробно имунологичните аспекти. Дискутирано е актуалното състояние на възможностите на изследователското направление "стволови клетки", както за по-нататъшно развитие на фундаменталните изследвания в областта на медико-биологическото познание, така и за многобройните очаквани от обществото приложни аспекти.

АИ Проф. Марин Дринов
София 1113
ул. Академик Георги Бончев, блок 6
sales@aph.bas.bg

От авторите
Предговор
Въведение
Списък на използваните съкращения
Хронология на по-важните изследвания, довели до откриването на стволовите клетки

• Откриване на границата на репликативно стареене на клетките
• Откриване на капацитета за клонална експанзия на стволовите клетки
• Откриване на свойството плурипотентност на стволовите клетки
• Развитие на изследователската дейност върху стволовите клетки през последните години

Биология на стволовите клетки

• Основни характеристики на стволовите клетки
• Самообновяване
• Клетъчна ниша
• Особености на клетъчния цикъл при стволовите клетки
• Теломери и теломераза
• Асиметрично делене при стволовите клетки
• Асиметрична сегрегация на ДНК между дъщерните клетки
• Потентност на стволовите клетки
• Молекулни механизми на плурипотентността и сигнализационни пътища, участващи в поддържането на недиференцираното състояние на клетката
• Епигенетична регулация на хроматиновата структура в стволовите клетки
• Некодиращи РНК и плурипотентност
• Особености на метаболизма на стволовите клетки
• Обвързване (commitment) на стволовите клетки към определен път на диференциация
• Способност за вграждане на различен клетъчен контекст

Молекулни маркери, характеризиращи недиференцираното състояние на клетките

• Oct4
• Sox2
• Nanog
• Други маркери, типични за недиференцираното състояние

Типове стволови клетки

• Ембринални стволови клетки
• Ембрионални герминативни стволови клетки
• Амниотични стволови клетки
• Стволови клетки от кръв от пъпна връв
• Плацентарни стволови клетки
• Възрастни стволови клетки
• Индуцирани плурипотентни стволови клетки
• "Наивни" и "подготвени" стволови клетки
• Оказа се, че плурипотентните клетки всъщност не са "tabula rasa"
• Основни различия между "наивното" и "подготвеното" състояние на плурипотентните клетки
• Особености на прехода между "наивното" и "подготвеното" състояние
• Ракови стволови клетки
• Понятие за "ракова стволова клетка"
• Ключови компоненти на сигналните пътища при раковите стволови клетки
• Индукция към диференциация при ракови клетки. Индукционна терапия

Клетъчна диференциация и дедиференциация

• Недиференцирано и диференцирано състояние на клетката
• Фактори, контролиращи процеса на диференциация на клетките
• Фактори с извънклетъчна природа
• Вътреклетъчни фактори
• Метилиране на ДНК
• Подновяване на клетките във възрастния организъм
• Диференциация на епидермалните клетки (включително секторен епител)
• Диференциация на кръвните клетки
• Диференциация на мускулните клетки
• диференциация на нервните клетки
• Диференциация на неепидермалните епителни клетки
• Диференциация на клетките на паренхиматозните органи
• Дедиференциация и трансдиференциация

Банкиране на стволови клетки. Правни, етични и религиозни аспетки

• Базови дефиниции
• Типове банки за стволови клетки
• Типове банки за стволови клетки според вида на клетките, които получават, обработват и съхраняват
• Типове банки за стволови клетки според реда на използване на клетките и източника на финансиране на своите дейности
• Нормативна уредба на научно-изследователската дейност върху стволови клетки и тяхната употреба
• Ситуацията в България по отношение на законовата уредба за научно-изследователската дейност върху стволови клетки и тяхната употреба
• Банкиране на стволови клетки от кръв от пъпна връв
• Банкиране на "възрастни" стволови клетки
• Банкиране на ембрионални стволови клетки
• Преглед на възгледите на големите световни религии върху статуса на ембрионите и фетусите като човешки същества
• Основни параметри на банкирането на стволови клетки в световен мащаб

Имунологична индивидуалност и имунно отхвърляне

• Исторически преглед - зареждане и развитие на трансплантационната наука
• Опити за кръвопреливане
• Опити за органна трансплантация
• Структура и функции на главния комплекс за тъканна съвместимост (МНС)
• Общи сведения
• Генетика на МНС кластера
• Номенклатура на HLA типовете
• Практически основи на HLA типизацията
• Механизми на имунното отхвърляне
• Типове отхвърляне
• Механизми на разпознаване на "своето" от "чуждото"
• Особености на отхвърлянето на трансплантирани тъкани и органи
• Имунологично привилегировани трансплантации
• Стратегии за преодоляване на имунното отхвърляне на трансплантирани тъкани, органи и клетки
• Съвместимост между донора и реципиента
• Банки и бази данни за различни типове стволови клетки с потенциално приложение за трансплантационни цели

Имунологични и други аспекти на терапевтичните приложения на стволовите клетки

• Дозов ефект при трансплантация на стволови клетки от кръв от пъпна връв
• Някои по-често срещани нежелани реакции при донори и реципиенти на клетки и тъкани
• Нежелани странични реакции при донорите
• Нежелани странични реакции при реципиентите
• Реакция на присадката срещу приемателя (graft-versus-host disease, GVHD)
• Нежелани посттрансплантационни реакции, свързани с имунния компромис у реципиента
• Туморигенни свойства на плурипотентните стволови клетки
• Имуносупресивна терапия за лечение на различни болести и състояния при човека
• Някои по-често срещани болести и състояния при човека, асоциирани с носителство на специфични HLA типове
• Особености на съотношението на честотата на автоимунните заболявания при двата пола

Принципи на организацията на работата в банките за стволови клетки

• Пространствена и архитектурна организация на банките за стволови клетки
• Стандарти за работа със стволови клетки и клетъчни продукти
• Общи изисквания на добрата производствена практика
• Специфични изисквания на добрата производствена практика
• Документиране
• Производство
• Качествен контрол
• Други специални изисквания към производството на лекарствени препарати за терапия, базирана на клетъчни продукти

Проследяемост в банките за стволови клетки

• Дефиниции
• Идентификация на самоличността на донора
• Кой има право да дава съгласие за даряване на клетки и тъкани
• Получаване на съгласие за събиране на кръв от пъпна връв
• Получаване на съгласие за използване на човешки ембриони за научно-изследователски цели
• Получаване на съгласие за даряване на възрастни стволови клетки
• Критерии за избор на донори
• Лабораторни изследвания на донорите
• Данни, изисквани и съхранявани от организациите, занимаващи се със събиране, банкиране и употреба на човешки клетки и тъкани
• Проследяемост на пробите и конфиденциалност на личната информация
• Проследяемост в действие: търсене на подходящ донор
• Подбор на съвместими донори
• В търсене на HLA-съвпадение: колко единици трябва да има в една банка, за да има шанс да бъде намерен съвместим донор

Приложни аспекти на познанията за клетъчната диференциация и трансдиференциация за целите на регенеративната медицина

• Как да накараме стволовите клетки да произвеждат конкретно необходимия клетъчен тип
• Дедиференциация и трансдиференциация на стволови клетки за лечение на болести при човека
• Намаляване на туморигенния потенциал на плурипотентните стволови клетки
• Вектори за пренос на геномни фрагменти в стволови и диференцирани клетки

Съвременно състояние на науката и медицината по отношение на приложение на терапията със стволови клетки

• Лечение със собствените стволови клетки - осигуряване за бъдещето или богата почва за спекулации
• Лечение на наследствени заболявания със собствени стволови клетки
• Лечение на ракови заболявания със собствени стволови клетки
• Състояние на науката и медицината по отношение на лечение на конкретни заболявания и състояния
• Научна измама и непрофесионално поведение в областта на трансплантационната наука и изследванията върху стволовите клетки
• Разлика между непрофесионална поведение в науката и научна измама
• "Шахматната мишка" - най-простият пример за научна измама
• Фабрикуването на експериментални данни също е прост и ефективен метод за извършване на научна измама
• Потенциално влияние на големите фармацевтични компании
• Представяне на неверни експериментални резултати вследствие на случайни или системни грешки
• Клетъчна терапия, която убива
• Недобросъвестно и/или неправилно използване на възможностите на клетъчната терапия

Речник на термините
Анотация (на български език)
Анотация (на английски език)
Съдържание (на английски език)