Эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) человека сохраняют плюрипотентность в культуре, способны к неограниченному росту и дифференцируются во все типы соматических клеток. Эти уникальные свойства делают их исключительным источником тканей для трансплантации и создают перспективы для разработки новых подходов к терапии неизличимых заболеваний. В данном обзоре мы предриняли попытку рассмотреть основные достижения, сделанные в области изучения эмбриональных стволовых клеток, и проанализировать те нерешённые проблемы, которые стоят на пути их применения в клинике, включая разработку стандартов получения и культивирования, поиск характерных маркеров и создание протоколов направленной дифференциации. Рассмотрено несколько стратегий терапевтического применения ЭСК, включая (1) получение аутологичных клеток с помощью терапевтического клонирования; (2) создание иммунной толерантности к аллогенным донорным клеткам с помощью гематопоэтического химеризма; (3) создание банков ЭСК линий, совместимых с основными антигенами и обладающих эквивалентной плюрипотентностью. Уделено внимание индуцированным плюрипотентным клеткам, полученным в результате генетической модификации соматических клеток и аналогичным по своим характеристикам эмбриональным. Наш анализ показывает, что критическим ограничением непосредственного использования ЭСК в клинике являются неконтролируемая дифференциация и высокая вероятность тератогенеза. Поэтому основным подходом станет предварительное получение из ЭСК производных дифференцированных клеток, которые хоть и обладают меньшим пролиферативным потенциалом и имунной привилегированностью, чем ЭСК, но и представляют меньшую опасность для организма. Обзор также демонстрирует, что клеточная терапия является намного более сложным и ресурсоёмким процессом, чем лекарственная терапия, и поэтому получение и использование плюрипотентных клеток требует дальнейшего изучения и совершенствования, прежде чем метод сможет эффективно и безопасно применяться в клинике.
Chavez S.L., Meneses J.J., Nguyen H.N., Kim S.K., Pera R.A. (2008) Stem Cells Dev., 17, 535-546. Scholar google search
Li L., Baroja M.L., Majumdar A., Chadwick K., Rouleau A., Gallacher L., Ferber I., Lebkowski J., Martin T., Madrenas J., Bhatia M. (2004) Stem Cells, 22, 448-456. Scholar google search
Buzzard J.J., Gough N.M., Crook J.M., Colman A. (2004) Nat. Biotechnol., 22, 381-382. Scholar google search
Saksela E., Moorhead P.S. (1963) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 50, 390-395. Scholar google search
Draper J.S., Smith K., Gokhale P., Moore H.D., Maltby E., Johnson J., Meisner L., Zwaka T.P., Thomson J.A., Andrews P.W. (2004) Nat. Biotechnol., 22, 53-54. Scholar google search
Brimble S.N., Zeng X., Weiler D.A., Luo Y., Liu Y., Lyons I.G., Freed W.J., Robins A.J., Rao M.S., Schulz T.C. (2004) Stem Cells Dev., 13, 585-597. Scholar google search
Mitalipov S., Clepper L., Sritanaudomchai H., Fujimoto A., Wolf D. (2007) Stem Cells, 25, 581-588. Scholar google search
Allegrucci C., Wu Y.Z., Thurston A., Denning C.N., Priddle H., Mummery C.L., Ward-van Oostwaard D., Andrews P.W., Stojkovic M., Smith N., Parkin T., Jones M.E., Warren G., Yu L., Brena R.M., Plass C., Young L.E. (2007) Hum. Mol. Genet., 16, 1253-1268. Scholar google search
Min J.Y., Yang Y., Converso K.L., Liu L., Huang Q., Morgan J.P., Xiao Y.F. (2002) J. Appl. Physiol., 92, 288-296. Scholar google search
Singla DK., Hacker T.A., Ma L., Douglas P.S., Sullivan R., Lyons G.E., Kamp T.J. (2006) J. Mol. Cell. Cardiol., 40, 195-200. Scholar google search
Nussbaum J., Minami E., Laflamme M.A., Virag J.A.I., Ware C.B., Masino A., Muskheli V., Pabon L., Reinecke H., Murry C.E. (2007) FASEB J., 21, 1345-1357. Scholar google search
Kehat I., Kenyagin-Karsenti D., Snir M., Segev H., Amit M., Gepstein A., Livne E., Binah O., Itskovitz-Eldor J., Gepstein L. (2001) J. Clin. Invest., 108, 407-414. Scholar google search
Roy N.S., Cleren C., Singh S.K., Yang L., Beal M.F., Goldman S.A. (2006) Nat. Med., 12, 1259-1268. Scholar google search
Adewumi O., Aflatoonian B., Ahrlund-Richter L., Amit M., Andrews P.W., Beighton G., Bello P.A. et al. (2007) Nat. Biotechnol., 25, 803-816. Scholar google search
Cabrera C.M., Nieto A., Cortes J.L., Montes R.M., Catalina P., Cobo F., Barroso-Del-Jesus A., Concha A. (2007) Cell Biol. Int., 31, 1072-1078. Scholar google search
Drukker M., Katz G., Urbach A., Schuldiner M., Markel G., Itskovitz-Eldor J., Reubinoff B., Mandelboim O., Benvenisty N. (2002) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99, 9864-9869. Scholar google search
Behfar A., Zingman L.V., Hodgson D.M., Rauzier J.M., Kane G.C., Terzic A., Puceat M. (2002) FASEB J., 16, 1558-1566. Scholar google search
Hodgson D.M., Behfar A., Zingman L.V., Kane G.C., Perez-Terzic C., Alekseev A.E., Puceat M., Terzic A. (2004) Am. J. Physiol., 287, H471-H479. Scholar google search
Drukker M., Katchman H., Katz G., Even-Tov Friedman S., Shezen E., Hornstein E., Mandelboim O., Reisner Y., Benvenisty N. (2006) Stem Cells, 24, 221-229. Scholar google search
Stojkovic M., Stojkovic P., Leary Hall V.J., Armstrong L., Herbert M., Nesbitt M., Lako M., Murdoch A. (2005) Reprod. Biomed. Online, 11, 226-231. Scholar google search
French A.J., Adams C.A., Anderson L.S., Kitchen J.R., Hughes M.R., Wood S.H. (2008) Stem Cells, 26, 485- 493. Scholar google search
Lonergan P., Rizos D., Gutierrez-Adan A., Fair T., Boland M.R. (2003) Reprod. Domest. Anim., 38, 259-267. Scholar google search
Gao S., Chung Y.G., Williams J.W., Riley J., Moley K., Latham K.E. (2003) Biol. Reprod., 69, 48-56. Scholar google search
Tecirlioglu R.T., Cooney M.A., Lewis I.M., Korfiatis N.A., Hodgson R., Ruddock N.T., Vajta G., Downie S., Trounson A.O., Holland M.K., French A.J. (2005) Reprod. Fertil. Dev., 17, 573-585. Scholar google search
Ildstad S.T., Wren S.M., Bluestone J.A., Barbieri S.A., Sachs D.H. (1985) J. Exp. Med., 162, 231-244. Scholar google search
Burt R.K., Verda L., Kim D.A., Oyama Y., Luo K., Link C. (2004) J. Exp. Med., 199, 895-904. Scholar google search
Priddle H., Jones D.R., Burridge P.W., Patient R. (2006) Stem Cells, 24, 815-824. Scholar google search
Alexander S.I., Smith N., Hu M., Verran D., Shun A., Dorney S., Smith A., Webster B., Shaw P.J., Lammi A., Stormon M.O. (2008) N. Engl. J. Med., 358, 369-374. Scholar google search
Kawai T., Cosimi A.B., Spitzer T.R., Tolkoff-Rubin N., Suthanthiran M., Saidman S.L., Shaffer J., Preffer F.I., Ding R., Sharma V., Fishman J.A., Dey B., Ko D.S., Hertl M., Goes N.B., Wong W., Williams W.W. Jr., Colvin R.B., Sykes M., Sachs D.H. (2008) N. Engl. J. Med., 358, 353-361. Scholar google search
Joffre O., Santolaria T., Calise D., Al Saati T., Hudrisier D., Romagnoli P., van Meerwijk J.P. (2008) Nature Med., 14, 88-92. Scholar google search
Yamazaki S., Inaba K., Tarbell K.V., Steinman R.M. (2006) Immunol. Rev., 212, 314-329. Scholar google search
Lee M.K., Moore D.J., Jarrett B.P., Lian M.M., Deng S., Huang X., Markmann J.W., Chiaccio M., Barker C.F., Caton A.J., Markmann J.F. (2004) J. Immunol., 172, 6539-6544. Scholar google search
Cleland J.G., Coletta A.P., Abdellah A.T., Cullington D., Clark A.L., Rigby A.S. (2007) Eur. J. Heart Fail., 9, 102-108. Scholar google search
Orlic D., Kajstura J., Chimenti S., Jakoniuk I., Anderson S.M., Li B., Pickel J., McKay R., Nadal-Ginard B., Bodine D.M., Leri A., Anversa P. (2001) Nature, 410, 701-705. Scholar google search
Murry C.E., Soonpaa M.H., Reinecke H., Nakajima H., Nakajima H.O., Rubart M., Pasumarthi K.B., Virag J.I., Bartelmez S.H., Poppa V., Bradford G., Dowell J.D., Williams D.A., Field L.J. (2004) Nature, 428, 664-668. Scholar google search
Abdel-Latif A., Bolli R., Tleyjeh I.M., Montori V.M., Perin E.C., Hornung C.A., Zuba-Surma E.K., Al-Mallah M., Dawn B. (2007) Arch. Intern. Med., 167, 989-997. Scholar google search
Maherali N., Sridharan R., Xie W., Utikal J., Eminli S., Arnold K., Stadtfeld M., Yachechko R., Tchieu J., Jaenisch R., Plath K., Hochedlinger K. (2007) Cell Stem Cell, 1, 55. Scholar google search
Wernig M., Meissner A., Foreman R., Brambrink T., Ku M., Hochedlinger K., Bernstein B.E., Jaenisch R. (2007) Nature, 448, 318-324. Scholar google search
Takahashi K., Tanabe K., Ohnuki M., Narita M., Ichisaka T., Tomoda K., Yamanaka S. (2007) Cell, 131, 861-872. Scholar google search
Yu J., Vodyanik M.A., Smuga-Otto K., Antosiewicz-Bourget J., Frane J.L., Tian S., Nie J., Jonsdottir G.A., Ruotti V., Stewart R., Slukvin I.I., Thomson J.A. (2007) Science, 318, 1917-1920. CrossRef Scholar google search
Park I.H., Zhao R., West J.A., Yabuuchi A., Huo H., Ince T.A., Lerou P.H., Lensch M.W., Daley G.Q. (2008) Nature, 451, 141-146. Scholar google search
