Кіріспе

Шешімсіз көбейтілетін жасушалардың мәдениеті

Жасушалардың діңі – бұл in vitro жағдайында өсіріліп, шешімсіз көбейтілетін жасушалардың тобы. Жасушалардың діңі жануарлар немесе адам тіндерінен алынады және үш түрдің біріне жатады: эмбриондық, ересек немесе шақырылған. Олар зерттеулерде және жаңару медицинасында кеңінен қолданылады.

Қасиеттері

Мәні бойынша, дің жасушалары екі қасиетке ие: (1) олар өздігінен жаңаруға қабілетті, яғни ажыратылмаған күйде қалып, шексіз бөліне алады; және (2) олар көпұрықты немесе көпбағытты, яғни мамандандырылған жасуша түрлерін құру үшін дифференциалдануы мүмкін. Дің жасушаларының өздігінен жаңару қабілетінің арқасында, дің жасушаларының клоны in vitro жағдайында белгісіз мерзімге дейін өсірілуі мүмкін. Дің жасушаларының клоны HeLa клоны сияқты мәңгілік жасуша клондарынан ерекшеленеді. Дің жасушалары өздерінің ішкі қасиеттеріне байланысты мәдениетте шексіз көбейе алады, ал мәңгілік жасушалар әдетте шексіз бөлінбейді, бірақ мутация нәтижесінде осы қабілетке ие болады. Мәңгілік жасуша клондары ісіктен алынған жасушалардан жасалуы мүмкін, немесе жасушаларды мәңгілік ету үшін мутациялар енгізілуі мүмкін. Дің жасушаларының клоны бастапқы жасушалардан да ерекшеленеді. Бастапқы жасушалар – оқшауланып, бірден қолданылатын жасушалар. Бастапқы жасушалар шексіз бөліне алмайды, сондықтан оларды ұзақ мерзімге in vitro жағдайында өсіру мүмкін емес.

Эмбриональды дің жасушалары желісі

Эмбрионалды түбір жасушалар желісі, имплантацияға дейінгі кезеңдегі ерте сатысы – бластоцистің ішкі жасушалық массасынан алынған жасушалардан жасалады. Адамда бластоцист сатысы ұрықтанғаннан кейін 4-5 күн өткен соң пайда болады. Эмбрионалды түбір жасушалар желісін жасау үшін ішкі жасушалық масса бластоцистен алынып, трофектодермадан бөлінеді және vitro жағдайында қолдаушы жасушалар қабатында өсіріледі. Адам эмбрионалды түбір жасушаларын алу үшін in vitro ұрықтандыру (IVF) процедурасынан қалған эмбриондар пайдаланылады. Бұл процесте бластоцистің жойылғандығына байланысты пікір қақтығыстары мен этикалық алаңдаушылықтар туындады. Эмбрионалды түбір жасушалары көпқабілетті, яғни олар организмдегі барлық жасуша түрлерін құруға дифференциалдануға қабілетті. In vitro жағдайында эмбрионалды түбір жасушаларын олардың көпқабілетті күйінде ұстап тұру үшін белгілі жағдайларда өсіруге болады, немесе биохимиялық және физикалық сигналдар арқылы оларды әртүрлі жасуша түрлеріне дифференциалдауға ынталандыруға болады.

Ересектердің дің жасушалары

Ересектердің дің жасушалары жасөспірімдер мен ересектердің тіндерінде кездеседі. Ересектердің дің жасушалары мультипотентті: олар шектеулі санда дифференциацияланған жасуша түрлерін (плюрипотентті эмбриональды дің жасушаларынан айырмашылығы) жасай алады. Ересектердің түбірлі жасушаларының түрлері гематопоэтикалық және мезенхималық түбірлі жасушаларды қамтиды. Гемопоэтикалық дің жасушалары сүйек кемігінде болады және иммундық жүйенің барлық жасушаларын, қан жасушаларының барлық түрлерін жасайды. Мезенхималық түбір жасушалары түйін қанда, ұрық сусында және майлы тінде кездеседі және остеобластар, хондроциттер және адипоциттер сияқты бірнеше жасуша түрлерін жасайды. Медицинада ересектердің дің жасушалары көбінесе сүйек майы трансплантацияларында сүйек пен қанның көптеген қатерлі ісіктерін, сондай-ақ кейбір аутоиммундық ауруларды емдеу үшін қолданылады. (Гематопоэтикалық түбірлі жасушаларды трансплантациялау қараңыз) Ересектердің түбірлі жасушаларының түрлерін табысты түрде оқшаулап, анықтауға болады, бірақ тек мезенхималық түбірлі жасушаларды ғана ұзақ уақыт бойы өсіруге болады. Ересектердің басқа да түбірлі жасушалары, мысалы, гематопоэтикалық түбірлі жасушаларды, in vitro жағдайында өсіру және көбейту қиын. Гематопоэтикалық дің жасушаларын in vitro сақтау әдістерін анықтау белсенді зерттеу саласы болып табылады. Осылайша, мезенхималық түбірлі жасушалар желілері бар болса да, in vitro өсірілген ересектердің түбірлі жасушаларының басқа түрлері бастапқы жасушалар ретінде жіктелуі тиімді.

Индуцированды плюрипотентті дің жасушалары (iPSC) желісі

Индуцированды плюрипотентті дің жасушалары (iPSC) – ересек/соматикалық жасушалардан алынған плюрипотентті дің жасушалары. iPSC-ні жасау әдісін 2006 жылы Шиня Яманаканың зертханасы әзірледі; оның тобы төрт белгілі генді енгізу арқылы соматикалық жасушаларды плюрипотентті жасуша күйіне қайта бағыттап, өзгертуге болатынын көрсетті. Эмбрионалды дің жасушаларымен салыстырғанда, iPSC желілері де плюрипотентті қасиетке ие, бірақ адам эмбрионын пайдаланбастан алуға болады – бұл этикалық дауларды тудырды. Бұдан әрі, пациентке тән iPSC жасуша желілерін жасау мүмкін, яғни генетикалық тұрғыдан нақты бір адамға сай келетін жасуша желілерін. Пациентке тән iPSC желілері ауруларды зерттеу және пациенттерге арналған жеке медициналық емдеуді әзірлеу мақсатында жасалды.

Өсімдіктерді өсіру әдістері

Стенциалдық жасушалар инкубаторларда белгілі бір температурада және атмосфералық жағдайда (37 градус Цельсий және 5%) өсіріліп, күтіледі. Клеткалардың өсу ортасы және клеткалар өсірілетін бет сияқты мәдени орта жағдайлары, нақты стенциалдық жасушалардың түріне қарай кең ауқымда өзгеріп отырады. Клетка фенотипін басқару үшін ортаға түрлі биохимиялық факторларды қосуға болады, мысалы, стенциалдық жасушаларды көпұрысты күйде сақтауға немесе оларды белгілі бір жасуша түріне дифференциалдауға болады.

Этика мәселелері

Адамның эмбрионалдық сабақ жасушаларын алу және қолдану мәселесіне қатысты дау бар. Бұл даудың себебі, адамның эмбрионалдық сабақ жасушаларын алу үшін бластоцист сатысындағы, яғни ұрықтануға дейінгі адам эмбрионының жойылғаны талап етіледі. Бластоцист сатысындағы адам эмбрионына қандай моральдық мән беру керек деген тұрғысынан түрлі пікірлер бар.

Америка Құрама Штаттары

АҚШ-та 13505-ші атқару бұйрығы федералдық қаражатты адам эмбрионалдық дің жасушаларының (hESC) бекітілген желілерін пайдаланатын зерттеулерге жұмсауға мүмкіндік берді, бірақ жаңа желілерді алуға болмайды. Ұлттық денсаулық сақтау институтының (NIH) Адам дің жасушаларын зерттеу жөніндегі нұсқаулары, 2009 жылдың 7 шілдесінен күшіне еніп, 13505-ші атқару бұйрығын іске асырды, соның ішінде hESC желілерінің қаржыландыруға қол жеткізуі үшін қандай критерийлерге сай болу керектігін анықтады. NIH Адам эмбрионалдық дің жасушаларының тізілімі онлайн режимінде қолжетімді және NIH қаржыландыруына лайықты жасуша желілері туралы жаңартылған ақпаратты қамтиды. 2022 жылдың қаңтарына қарай 486 бекітілген желі бар. Зерттеулер АҚШ-тағы жасуша банктерінен алынған мәліметтерге сәйкес, hESC желілерінің біркелкі қолданылмағанын көрсетті, ал зерттеушілердің сауалнамалары зерттеуде қолда бар hESC желілерінің тек аз ғана бөлігінің жүйелі түрде қолданылатынын көрсетті. Қолжетімділік және тиімділік ғалымдардың қандай hESC желілерін таңдап жұмыс істейтініне әсер ететін екі басты фактор ретінде аталады. 2011 жылы АҚШ-та hESC желілерін зерттеулерінде пайдаланатын дің жасуша ғалымдарының арасында жүргізілген сауалнамаға сәйкес, жауап берушілердің 54%-ы екі немесе одан аз желіні, ал 75%-ы үш немесе одан аз желіні қолданған. Тағы бір зерттеуде АҚШ-тың ең ірі сақтау орындары – Ұлттық дің жасуша банкi (NSCB) және Гарвард дің жасуша институты (HSCI; Кембридж, Массачусетс, АҚШ) 1999 жылдың наурыз айынан 2008 жылдың желтоқсанына дейінгі (NSCB үшін) және 2004 жылдың сәуірінен 2008 жылдың желтоқсанына дейінгі (HSCI үшін) кезеңдердегі жасуша желілеріне жасалған сұраныстарды қадағалады. NSCB үшін жиырма бір бекітілген жасуша желісінің 77%-ы екі желіге (H1 және H9) жасалған. HSCI үшін жиырма жеті желінің ішінде бір реттен артық сұралған сұраныстардың 24,7%-ы ең көп сұралған екі желіге жасалған.