Համառոտ` ցողունային բջիջների մասին

Բանալի բառեր. ռեգեներատիվ բժշկություն, արյունաստեղծ, մեզենխիմային, սաղմնային ցողունայինբջիջներ

Դեռևս X դարի սկզբներին մեծն Ավիցեննան նշում էր, որ բժշկի գործիքներն են խոսքը, բույսը և դանակը: Այդպես դարեր ի վեր ձևավորվել են բուժման հիմնական մոտեցումները` բուսաբուժություն (բույս), հոգեբուժություն (խոսք) և վիրաբուժություն (դանակ):

Բժշկագիտության վերջին ձեռքբերումների շնորհիվ բուժման մոտեցումների շարքը համալրվել է ևս մեկով` բջջային տեխնոլոգիաներով, մասնավորապես, ցողունային բջիջների (ՑԲ) միջոցով տարբեր հիվանդությունների բուժման նոր եղանակներով: ՑԲ կիրառման շնորհիվ ստեղծվել է բժշկության նոր բնագավառ` վերականգնողական (ռեգեներատիվ) բժշկությունը: Եթե վիրաբուժության հիմքում ընկած է«ավելորդի հեռացումը», ապա դրան հակառակ վերականգնողական բժշկությունը գործում է «բացակայող բաղադրամասի լրացման» սկզբունքով: Վերջինս ներառում է էնդոգեն ՑԲ-ի ակտիվացման կամ բջջային բուժման (բջիջների փոխպատվաստման) եղանակով վնասված հյուսվածքի վերականգնումը, երիտասարդության երկարաձգումը և հիվանդների կյանքի որակի բարելավումը [2, 11]: 

ՑԲ անվանումն առաջարկել է ռուս հյուսվածաբան Ա. Մաքսիմովը, 1908 թ., նաև «Stammzelle» հասկացությունը, որը բնորոշվում է որպես լիմֆոցիտ, որպես բջիջ [1]: XX դարի 60-ականներին մի խումբ հետազոտողներ [2, 3] եկան այն եզրակացության, որ ճառագայթվածին առողջ սինգեն մկից ստացված ողնուղեղային բջիջների մահացու չափաբաժնի ներերակային ներմուծումը բերում է փայծաղում արյունաստեղծ, դիֆերենցված բջիջների գաղութների զարգացման: Հետագայում Ա. Ֆրիդենշտեյնը աշխատակիցների հետ ապացուցեց, որ ողնուղեղում, բացի արյունաստեղծ ՑԲ-ներից, կան նաև ստրոմալ ՑԲ-ներ, որոնք կուլտիվացման ժամանակ ձևավորում են ֆիբրոբլաստանման բջիջների գաղութներ: Նմանատիպ գաղութների պատվաստումը հանգեցնում է ոսկրային կամ ճարպային հյուսվածքի ձևավորման [4, 7]:

1981-ին ամերիկացի կենսաբան Մարտին Էվանսը մկների բլաստոցիստերից առաջին անգամ չդիֆերենցված ՑԲ-ի պլյուրիպոտենտ հոսքագծեր անջատեց: 1988-ին Դ. Թոմսոնը և Դ. Գերհարդն անջատեցին սաղմնային ՑԲ-ի «անմահ» հոսքագծեր: Այդ հայտնագործությունը «Գիտություն» («Science») ամսագիրը ներկայացրեց որպես մի իրադարձություն, որը հավասարազոր է մարդկության մեծ նվաճումների` երկշղթա ԴՆԹ-ի կամ մարդու գենոմի ծածկագրի հայտնաբերմանը և 1999 թվականն անվանեց

«ցողունային բջիջների տարի» [12]: 

Այսպիսով, ՑԲ-ների հայտնաբերումը հնարավորություն ընձեռեց նոր մոտեցում ցուցաբերել ձևավորված հյուսվածքների նորացման խնդիրներին, փոփոխել տարբեր հիվանդությունների բջջային և գենային բուժման հայեցակարգերը [5, 6]: 

ՑԲ-ների բնութագիրը, տարբերությունները և կիրառման հնարավորությունները

Ներկայումս ցողունային կամ բնային են կոչվում կենդանի օրգանիզմների «առաջնային» բջիջները, որոնցից յուրաքանչյուրն ունակ է հետագայում բազմացման և դիֆերենցման` տարբեր մասնագիտացված բջիջների: Բժշկության համար հետաքրքրություն են ներկայացնում արյունաստեղծ (հեմոպոէտիկ), մեզենխիմային և սաղմնային ՑԲ-ները (նկ. 1-3):

Նկ. 1. Արյունաստեղծ ՑԲ	Նկ. 2. Սաղմնային ՑԲ	Նկ. 3. Մեզենխիմային ՑԲ

Ըստ ծագման, ՑԲ-ները լինում են սաղմնային և սոմատիկ: Առաջիններն ունակ են անսահմանափակ ժամանակով պահպանվել կուլտուրայում և անհրաժեշտության դեպքում դիֆերենցվել` վերածվելով հասուն օրգանիզմի բոլոր տեսակի բջիջների [7]: Սոմատիկ ցողունային բջիջներն օժտված են դիֆերենցման սահմանափակ հնարավորություններով և, հավանաբար, սահմանափակ պրոլիֆերատիվ ներուժով: Բուժման նպատակով վերջիններիս օգտագործման համար կարևորվում է սոմատիկ ՑԲ-ի ճկունությունը` տարատեսակ բջիջների վերածվելու համատեքստ-կախյալ դիֆերենցման հատկությունները: Ենթադրվում է, որ արյունաստեղծ և մեզենխիմային ՑԲ-ների դիֆերենցումը ընթանում է հիերարխիկ փուլային հասունացման սկզբունքով` միջանկյալ ինտենսիվ պրոլիֆերացիայի հատկությամբ օժտված նախաբջիջների օգնությամբ: ՑԲ-ների կիրառումը բժշկության մեջ առայժմ հիմնականում գտնվում է նախակլինիկական հետազոտությունների փուլում [7-9]: 

Ըստ դիֆերենցման` ՑԲ-ները դասակարգվում են`

• տոտիպոտենտ բջիջների, որոնք կարող են ձևափոխվել սաղմնային և արտասաղմնային բջիջների, 

• պլյուրիպոտենտ բջիջներ, որոնք ունակ են վերածվելու սաղմի բջիջների: Դրանց շարքին են դասվում սաղմնային ՑԲ-ները, սեռական առաջնային և սաղմնային կարցինոմաների բջիջները,

• այլ տեսակի ՑԲ-ներ, որոնք տեղակայված են հասուն օրգանիզմի հյուսվածքներում և կոչվում են հասուն կամ հյուսվածքային ՑԲ-ներ (adult stem cells): Դրանք տարբերվում են դիֆերենցման հնարավորություններով` մուլտիպոտենտից մինչև ունիպոտենտ: 

Վերջին տարիներին ՑԲ-ներն առավել հաճախ դասակարգվում են ըստ ստացման աղբյուրների` սաղմնային, ֆետալ (հղիության արհեստական ընդհատման փորձանմուշներից անջատված) և հասուն օրգանիզմի ՑԲ-ներ: Մի շարք երկրներում էթիկական և ազգային առանձնահատկություններից ելնելով, արգելված է ֆետալ ՑԲ-ների ստացումը և կիրառումը: Ներկայումս ՑԲ-ներն առավել հաճախ ստացվում են պորտալարից: Նման ՑԲ-ները, որպես ողնուղեղի փոխպատվաստման այլընտրանք, կիրառվել են 1988թ., Փարիզում, Ֆանկոնիի սակավարյունությամբ տառապող երեխային փոխպատվաստել էին քրոջ պորտալարից անջատված ՑԲ-ներ: Վիրահատությունը հաջող ավարտ ունեցավ, որը հիմք դարձավ ողջ աշխարհում կատարելու հարյուրավոր հետազոտություններ, ստեղծվեցին պորտալարային արյան բանկեր` նախ ԱՄՆ-ում և Եվրոպայում, ապա Ռուսաստանում և այլ երկրներում: 

Չնայած սաղմնային ՑԲ-ների առավելությանը, մի շարք հանգամանքներ սահմանափակում են բուժման նպատակով վերջիններիս թերապևտիկ կիրառումը մոտ ապագայում, մինչդեռ արյունաստեղծ կամ մեզենխիմային ՑԲ-ների աուտոփոխպատվաստման եղանակները արդեն հաջողությամբ կիրառվում են վերջույթների իշեմիայի և սրտամկանի ինֆարկտի բուժման նպատակով: Նշենք, որ արյունաստեղծ և մեզենխիմային ՑԲ-ները տեղակայված են հիմնականում ոսկրածուծում և ճարպային հյուսվածքում, որտեղ և վերածվում են արյան ձևավոր տարրերի (նկ. 4, 5): 

Նկ. 4. Արյունաստեղծ ՑԲ-ի դիֆերենցումը արյան ձևավոր տարրերի	Նկ. 5. Մեզենխիմային ՑԲ-ի դիֆերենցումը

Ի հաշիվ վերջիններիս ճկունության և բազմապոտենտության (մուլտիպոտենտության), վնասված օրգանի և հյուսվածքի միկրոշրջապատում նրանք ունակ են վերածվելու օրգաններին հատուկ բջիջների (կարդիոմիոցիտներ, կենտրոնական նյարդային համակարգի հյուսվածքի բջիջներ, հեպատոցիտներ, անոթային էնդոթելիումի բջիջներ և այլն) [10, 11, 13]:

Այսպիսով, ընդհանրացնելով վերոհիշյալը կարելի է փաստել, որ վերականգնողական բժշկությանը մեծ ապագա է սպասվում, սակայն այդ ոլորտի բոլոր հետագա նվաճումները և զարգացումները պետք է ընթանան ըստ համաշխարհային բժշկական ասոցիացիայի Հելսինկյան դեկլարացիայի, որում ասվում է.«Անհատի շահերը և բարօրությունը պետք է գերակայեն հասարակության և գիտության շահերից»:

Գրականության ցանկ

1. Maximow A. The Lymphocyte as a stem cell common to different blood elements in embryonic development and during the post-fetal life of mammals (1909). Originally in German: Folia Haematologica 8.1909, 125-134. English translation: Cell Ther Transplant. 2009;1:000032.01.doi:10.3205/ctt-2009-en-000032.01.

2. Till J.E., McCulloch E.A. A direct measurement of the radiation sensitivity of normal mous bone marrow cells. Rad. Res. 1961, 14: 213-222.

3. Metcalf D., Moor M.A. Haemopoietic cells. London, 1971, p. 475.

4. Friedenstein A.Ya. Cell Tissue Kinet. 1970, 3:397.

5. Корочкин Л.И. Биология индивидуального развития. М., 2002, 500 с.

6. Репин В.С., Ржанинова А.А., Шаменков Д.А. Эмбриональные стволовые клетки: фундаментальная биология и медицина. М., 2002, 372 с.

7. Erdo F., Buhrle C., Blunk J., Hoehn M. et al. Host-dependent tumorogenesis of embrionic stem sell transplantation in experimental stroke Journal of Cerebral Blood Flow and Methabolism, 2003, v. 23, p. 780-785.

8. Oringanje C., Nemecek E., Oniyangi O. Hematopoietic stem cell transplantation for children with sickle cell disease. Cochrane Database of Systematic Reviews, 2009, Issue 1. Art. No.: CD007001. DOI: 10.1 00214651858. CD007001. pub2.

9. Siddiq S., Pamphilon D., Brunskill S., Doree C., Hyde C., Stanworth S. Bone marrow harvest versus peripheral stem cell collection for haemopoietic stem cell donation in healthy donors Cochrane Database of Systematic Reviews, 2009, Issue 1, Art. No.: CD006406. DOI: 10.100214651858.CD006406.pub2.

10. Veerappan R., Morrison M., Williams S., Variakojis D. Splenic rupture in a patient with plasma cell myeloma following G-CSF/GM-CSF administration for stem cell transplantation: review of the literature Bone Marrow Transplant, 2007, v. 40(4), p.361-364.

11. Leri A., Kajstura J., Anversa P. Cardiac Stem Cells and Mechanisms of Myocardial Regeneration. Physiol. Rev., 2005, v. 85, p. 1373-1416.

12. Blackford R. Stem cell research on other worlds, or why embryos do not have a right to life. J.Med.Ethics, 2006, v.32, p. 177-180.

13. Connick P., Patani R., Chandran S. Stem cells as a resource for regenerative neurology Practical Neurology, 2011, N11, p. 29-36.

Հարցեր, պատասխաններ, մեկնաբանություններ