10.Стовбурові клітини та їх використання в медицині
У 1981 році американському вченому Евансу вперше вдалося виділити ембріональну стовбурову клітину (ЕСК) з зародку миші. В наступні роки зусилля вчених були спрямовані на пошук і виділення ЕСК з людського зародку, і в 1998 році американські вчені Томпсон і Черхард досягли успіху. Кожен з них у своїй лабораторії має до 10 ліній ЕСК, які є потенційно безсмертними.
ЕСК характеризуються тим, що генетична інформація знаходиться немовби в «нульовій точці» - G0, її геном ще не запустив жодної програми диференціації. Отже, ЕСК недиференційовані клітини, які можуть диференціюватися за певних умов в будь-який тип клітин людського організму (а в організмі людини є 216-350 типів клітин).
ЕСК в зародку дуже мало (соті долі %), і тому дослідникам так важко було їх виділити в «чистому вигляді».
На 4-5 день із заплідненої яйцеклітини утворюються 100-клітинна бластоциста, що має внутрішній шар. Це і є стовбурові клітини, з яких потім формуються всі клітини організму. Якщо ці клітини виділити шляхом руйнування бластоцисти, СК зберігають здатність диференціюватися в найрізноманітніші клітини. Ця унікальна здатність ЕСК дає надію спеціалістам на принципово нові підходи в лікуванні Паркінсона, Альцгеймера, розсіяного склерозу, м’язової дистрофії, діабету, злоякісних лейкемій, наслідків інфарктів та інсультів. ЕСК є плюрипотентними, бо вони за певних умов можуть дати початок будь-якій тканині та органу (invitro). А трансплантація СК дає змогу відновлювати кровотворення у хворих на злоякісну лейкемію (рак крові) та інші незлоякісні хвороби крові. СКК (стовбурові клітини крові) використовують для трансплантації замість трансплантації кісткового мозку у разі опромінення під час аварій та лейкемії. Відчути плюрипотентність СКК також на конкретному прикладі – один австрієць як донор, здав 480 кг крові (півтони) і занесений до книги рекордів Гіннесса. ССК відновили ці втрати, бо вони дали початок всім форменним елементам крові.
Дорослі стовбурові клітини (ДСК) розпилені в усіх тканинах організму, але їх частота є невеликою (менше за 0,1%) і тому їх дуже важко виділити та ідентифікувати.
ДСК – це одиниці регенерації; вони заміщують відмерлі або пошкоджені клітини і підтримують клітинні популяції наших органів на постійному рівні.
- Лекція №1 (2 год) План:
- 1. Механізм рекомбінації генів в еукаріотів. Еволюційне значення процесу.
- 2. Рекомбінація генетичного матеріалу у прокаріотів:
- 3. Пізнання трансформації як пролог генної інженерії.
- 4. Універсальність молекулярних носіїв спадкової інформації.
- 1. Поняття генної інженерії та її виникнення. Завдання генної інженерії.
- 3. Біоінженерія. Генна, генетична та клітинна інженерія.
- 5. Хімічний синтез генів (метод Корана) та його недоліки.
- Лекція №3 (2 год) План:
- 1. Зворотна транскриптаза. Ферментативний синтез генів.
- 3. Ферменти рестрикції-рестриктази. Особливості їх дії на днк. Нарізання генетичного матеріалу (одержання блоків генів).
- 4. Лігази та дезоксинуклеотидилтрансфераза.
- 5. Інші ферменти, що мають безпосереднє відношення до генної інженерії.
- Лекція №4 (4 год)
- 1. Поняття вектора і його роль в генетичній інженерії (трансгенозисі).
- 2. Плазміди як основні вектори, що використовуються в генній інженерії.
- 4. Ті-плазміда Agrobacterium tumefaciens та її т-днк.
- 5. Інші вектори (помірні фаги та косміди).
- Лекція №5,6 (4 год) План:
- 2. Культура ізольованих клітин і тканин. Голі протопласти як об’єкти для перенесення генів.
- 3. Тотіпотентність рослинних клітин. Тотіпотентність тваринних клітин раннього зародку.
- 5. Гібридоми
- 6. Роль ядра в спадковості. Трансплантація ядер. Клонування.
- Лекція №7 План:
- 1. Генетично модифіковані організми (гмо) і генетично модифіковані харчові продукти. Ставлення до них в сша і Європі.
- 3. Сша – лідер в галузі генної інженерії та практичного використання гмо.
- 4. Проблема потенційної небезпеки гмо для людини та екосистем.
- 5. Досягнення генної інженерії у мікроорганізмів, рослин і тварин. Перспективи генної інженерії та її значення у вирішенні проблеми харчових ресурсів.
- 8. Поняття стовбурових клітин та їх значення в життєдіяльності організму.
- 9. Стовбурові клітини та їх плюропотентність. Донор-рекордист, занесений до книги рекордів Гіннесса (480 л. Крові).
- 10.Стовбурові клітини та їх використання в медицині
- Лекція №8 План: