เซลล์ต้นกำเนิดและยาฟื้นฟูและพลาสติก

ปัจจุบันมีแพทย์ที่ยังประกอบวิชาชีพอยู่เพียงไม่กี่คนที่ยังไม่ทราบถึงแนวทางใหม่ในการรักษาโรคร้ายแรงซึ่งก่อนหน้านี้ไม่สามารถรักษาให้หายได้ด้วยยาแผนโบราณหรือยาทางเลือก เรากำลังพูดถึงยาฟื้นฟูที่อาศัยศักยภาพในการฟื้นฟูของเซลล์ต้นกำเนิด การอภิปรายทางวิทยาศาสตร์ที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนและการโฆษณาเกินจริงเกี่ยวกับแนวทางการพัฒนาดังกล่าวเกิดขึ้น ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากข้อมูลที่เกินจริงของเวิลด์ไวด์เว็บ ในช่วงเวลาสั้นๆ การศึกษาในห้องปฏิบัติการเกี่ยวกับความสามารถในการรักษาของเซลล์ต้นกำเนิดได้ก้าวข้ามขอบเขตของการทดลองและเริ่มนำมาใช้ในทางการแพทย์อย่างจริงจัง ซึ่งก่อให้เกิดปัญหาทางวิทยาศาสตร์ จริยธรรม ศาสนา กฎหมาย และกฎหมายมากมาย สถาบันของรัฐและสาธารณะได้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าไม่ได้เตรียมพร้อมสำหรับความเร็วของการเปลี่ยนผ่านของเซลล์ต้นกำเนิดจากจานเพาะเชื้อเป็นระบบการให้ทางเส้นเลือด ซึ่งไม่เป็นประโยชน์ต่อทั้งสังคมโดยรวมหรือผู้ป่วยรายใดรายหนึ่งโดยเฉพาะ ไม่ใช่เรื่องง่ายเลยที่จะเข้าใจปริมาณข้อมูลมหาศาลที่ไม่สามารถจินตนาการได้เกี่ยวกับความสามารถของเซลล์ต้นกำเนิด ทั้งในด้านปริมาณและคุณภาพ แม้แต่สำหรับผู้เชี่ยวชาญ (ซึ่งไม่มีเลย เนื่องจากทุกคนพยายามที่จะเชี่ยวชาญแนวโน้มทางวิทยาศาสตร์ใหม่นี้ด้วยตนเอง) โดยไม่ต้องพูดถึงแพทย์ที่ไม่ได้มีส่วนเกี่ยวข้องโดยตรงกับการแพทย์ตกแต่งแบบฟื้นฟู

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

เหตุใดจึงจำเป็นต้องมีการทดลองดังกล่าว และจำเป็นหรือไม่?

เมื่อมองดูครั้งแรก การสร้างไคเมร่าข้ามสายพันธุ์ของเซลล์เป็นผลจากจินตนาการที่ไร้ขอบเขตของนักวิทยาศาสตร์ผู้คลั่งไคล้ที่ลืมเรื่องจริยธรรมชีวภาพไปแล้ว อย่างไรก็ตาม แนวทางนี้เองที่ทำให้ความรู้พื้นฐานของเราเกี่ยวกับการสร้างตัวอ่อนขยายออกไปอย่างมาก เนื่องจากทำให้สามารถคำนวณจำนวนเซลล์ที่จำเป็นสำหรับการสร้างอวัยวะ (การสร้างตับ สมอง ผิวหนัง และอวัยวะของระบบภูมิคุ้มกัน) ได้ นอกจากนี้ (บางทีนี่อาจเป็นสิ่งสำคัญในชีววิทยา ESC) นักพันธุศาสตร์ยังได้รับเครื่องมือพิเศษที่สามารถใช้ในการสร้างจุดประสงค์ในการทำงานของยีนระหว่างการสร้างไคเมร่าของตัวอ่อนได้ ขั้นแรก จะใช้เทคนิคการน็อกเอาต์คู่พิเศษเพื่อ "ปิด" ยีนคู่ที่ศึกษาใน ESC จากนั้น ESC ดังกล่าวจะถูกนำเข้าสู่ระยะบลาสโตซิสต์ และเฝ้าติดตามการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในร่างกายของตัวอ่อนไคเมร่าที่กำลังพัฒนา ด้วยวิธีนี้ หน้าที่ของยีน sf-1 (การพัฒนาของต่อมหมวกไตและอวัยวะสืบพันธุ์) urt-l (การพัฒนาของไต) muoD (การพัฒนาของกล้ามเนื้อโครงร่าง) gata-l-4 (การพัฒนาของการสร้างเม็ดเลือดแดงและการสร้างเม็ดเลือดขาว) จึงได้รับการกำหนดขึ้น นอกจากนี้ ยีนของมนุษย์ที่ยังไม่ได้รับการศึกษายังสามารถนำเข้า (ถ่ายโอนยีน) เข้าไปใน ESC ของสัตว์ทดลองเพื่อตรวจสอบหน้าที่ของยีนโดยใช้ตัวอ่อนไคเมอริก

แต่โดยทั่วไปแล้ว การพิสูจน์การทดลองโดยอาศัยความรู้พื้นฐานใหม่ๆ นั้นไม่ได้รับการสนับสนุนจากผู้คนจำนวนมาก เรามาดูตัวอย่างความสำคัญที่นำไปใช้ได้ของการสร้างไคเมราโดยใช้เซลล์ ESC กันก่อน ก่อนอื่น นี่คือการปลูกถ่ายจากต่างถิ่น นั่นคือ การปลูกถ่ายอวัยวะของสัตว์ให้กับมนุษย์ ในทางทฤษฎี การสร้างไคเมราเซลล์มนุษย์-หมูช่วยให้เราได้สัตว์ที่มีลักษณะแอนติเจนใกล้เคียงกับผู้บริจาคเซลล์ ESC มากขึ้น ซึ่งในสถานการณ์ทางคลินิกต่างๆ (เบาหวาน ตับแข็ง) สามารถช่วยชีวิตคนป่วยได้ จริงอยู่ เราต้องเรียนรู้ก่อนว่าต้องคืนคุณสมบัติความสามารถในการสร้างเซลล์ต้นกำเนิดให้กับจีโนมของเซลล์โซมาติกที่โตเต็มที่ได้อย่างไร หลังจากนั้นจึงจะสามารถนำเข้าไปในตัวอ่อนหมูที่กำลังพัฒนาได้

ปัจจุบัน ความสามารถของเซลล์ ESC ในการแบ่งตัวแบบแทบไม่สิ้นสุดภายใต้เงื่อนไขการเพาะเลี้ยงพิเศษถูกนำมาใช้ในการผลิตมวลเซลล์ต้นกำเนิดที่มีศักยภาพ โดยการแบ่งตัวในภายหลังเป็นเซลล์เฉพาะ เช่น เซลล์ประสาทโดพามีน ซึ่งจากนั้นจะถูกปลูกถ่ายให้กับผู้ป่วยโรคพาร์กินสัน ในกรณีนี้ การปลูกถ่ายจะต้องทำการแบ่งตัวเป็นเซลล์เฉพาะตามเป้าหมายก่อน จึงจะนำไปใช้ในการรักษาและการทำให้บริสุทธิ์จากองค์ประกอบของเซลล์ที่ยังไม่แบ่งตัว

ในเวลาต่อมา ปรากฏว่าภัยคุกคามของการเกิดมะเร็งไม่ใช่อุปสรรคเพียงอย่างเดียวในการปลูกถ่ายเซลล์ เซลล์ต้นกำเนิดตัวอ่อน (ESC) ในเอ็มบริออยด์จะแยกความแตกต่างกันเองตามธรรมชาติ นั่นคือ เซลล์เหล่านี้สร้างอนุพันธ์ของเซลล์หลากหลายสายพันธุ์ (เซลล์ประสาท เซลล์เคราติน ไฟโบรบลาสต์ เซลล์เยื่อบุผนังหลอดเลือด) เมื่อมองจากกล้องจุลทรรศน์ ในกรณีนี้ เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจจะโดดเด่นกว่าเซลล์ที่มีฟีโนไทป์ต่างๆ โดยแต่ละเซลล์จะหดตัวตามจังหวะของตัวเอง อย่างไรก็ตาม ในการรักษาผู้ป่วย จำเป็นต้องมีเซลล์บริสุทธิ์ ได้แก่ เซลล์ประสาทในกรณีที่เป็นโรคหลอดเลือดสมอง เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจในกรณีที่กล้ามเนื้อหัวใจตาย เซลล์เบต้าของตับอ่อนในกรณีที่เป็นโรคเบาหวาน เซลล์เคราตินในกรณีที่ถูกไฟไหม้ เป็นต้น

ขั้นตอนต่อไปในการพัฒนาการปลูกถ่ายเซลล์เกี่ยวข้องกับการพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อให้ได้จำนวนเซลล์บริสุทธิ์ที่เพียงพอ (ล้านเซลล์) การค้นหาปัจจัยที่ทำให้เกิดการแบ่งตัวแบบกำหนดเป้าหมายของ ESC นั้นเป็นไปตามธรรมชาติ เนื่องจากลำดับของการสังเคราะห์ในระหว่างการสร้างตัวอ่อนยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด ในตอนแรก ได้มีการกำหนดว่าการก่อตัวของถุงไข่แดงนั้นเกิดจากการเติม cAMP และกรดเรตินอยด์ลงในวัฒนธรรม ESC เซลล์เม็ดเลือดจะถูกสร้างขึ้นในสภาพที่มี 1L-3, SCF, ปัจจัยการเจริญเติบโตของไฟโบรบลาสต์ (FGH), ปัจจัยการเจริญเติบโตคล้ายอินซูลิน (IGF-1), 1L-6 และปัจจัยกระตุ้นการสร้างเม็ดเลือดขาวแบบเม็ดเลือดขาว (G-СSF) ในอาหารเลี้ยงเชื้อ เซลล์ของระบบประสาทจะถูกสร้างขึ้นจาก ESC หลังจากการกำจัด LIF และชั้นไฟโบรบลาสต์ ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวป้อน หลังจากการรักษาด้วยกรดเรตินอยด์ในซีรั่มของทารกในครรภ์ ESC จะเริ่มแยกตัวเป็นเซลล์ประสาท และได้คาร์ดิโอไมโอไซต์จากการเติมไดเมทิลซัลฟอกไซด์ (DMSO) ซึ่งทำหน้าที่ส่งโมเลกุลสัญญาณแบบไม่ชอบน้ำไปยังนิวเคลียสของเซลล์อย่างตรงจุด ในกรณีนี้ การสะสมของออกซิเจนที่มีฤทธิ์ในอาหารเลี้ยงเชื้อ รวมถึงการกระตุ้นด้วยไฟฟ้า มีส่วนช่วยในการสร้างคาร์ดิโอไมโอไซต์ที่หดตัวได้เต็มที่

มีการใช้ความพยายามและทรัพยากรอย่างมหาศาลในการค้นหาเงื่อนไขสำหรับการแบ่งตัวของ ESC ไปเป็นเซลล์ของตับอ่อนที่ผลิตอินซูลิน อย่างไรก็ตาม ในไม่ช้าก็ชัดเจนขึ้นว่าเซลล์เฉพาะทางจำนวนหนึ่ง (เซลล์เบต้าของตับอ่อน เซลล์ภูมิคุ้มกันและเซลล์ต่อมไร้ท่อ เซลล์ไขมัน) ไม่ได้เกิดจาก ESC เมื่อได้รับการกระตุ้นตามหลักการ "ปัจจัยกระตุ้นหนึ่งอย่าง - เซลล์สายพันธุ์หนึ่ง" หลักการนี้ใช้ได้เฉพาะกับเซลล์สายพันธุ์จำนวนจำกัดเท่านั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การก่อตัวของเซลล์ประสาทสามารถเหนี่ยวนำได้โดยกรดเรตินอยด์ เซลล์กล้ามเนื้อ - โดยการแปลงปัจจัยการเจริญเติบโต - เบต้า (TCP-β) เซลล์เม็ดเลือดแดง - 1L-6 เซลล์โมโนไซติก-ไมอีลอยด์ - 1L-3 ยิ่งไปกว่านั้น ผลกระทบของปัจจัยเหล่านี้ต่อการแบ่งตัวของ ESC ยังขึ้นอยู่กับปริมาณยาอย่างเคร่งครัดอีกด้วย

ขั้นตอนการค้นหาส่วนผสมของปัจจัยการเจริญเติบโตที่จะส่งเสริม ESC ไปสู่ขั้นตอนต่อมาของการสร้างตัวอ่อนด้วยการสร้างเมโสเดิร์ม (แหล่งที่มาของเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ กล้ามเนื้อโครงร่าง เยื่อบุผิวหลอดไต ไมเอโลเอริโทรโพเอซิส และเซลล์กล้ามเนื้อเรียบ) เอคโตเดิร์ม (หนังกำพร้า เซลล์ประสาท จอประสาทตา) และเอนโดเดิร์ม (เยื่อบุผิวของลำไส้เล็กและต่อมหลั่ง เซลล์นิวโมไซต์) ได้เริ่มต้นขึ้น ธรรมชาติดูเหมือนจะบังคับให้นักวิจัยก้าวไปข้างหน้าตามเส้นทางของการสร้างตัวอ่อน โดยทำซ้ำขั้นตอนต่างๆ ในจานเพาะเชื้อ ไม่เปิดโอกาสให้ได้รับผลลัพธ์ที่ต้องการในทันทีและง่ายดาย และพบส่วนผสมของปัจจัยการเจริญเติบโตดังกล่าว Activin A ร่วมกับ TGF-β กลายเป็นตัวกระตุ้นที่ทรงพลังในการสร้างเซลล์เมโสเดิร์มจาก ESC ในขณะที่ปิดกั้นการพัฒนาของเอนโดเดิร์มและเอคโตเดิร์ม กรดเรตินอยด์และโปรตีนกระตุ้นการสร้างเซลล์ไขกระดูก (BMP-4) และปัจจัยการเจริญเติบโตของหนังกำพร้า (EGF) ร่วมกันกระตุ้นการสร้างเซลล์นอกเซลล์และเมโสเดิร์ม ทำให้การพัฒนาของเอนโดเดิร์มหยุดลง การเจริญเติบโตของเซลล์อย่างเข้มข้นของชั้นเชื้อโรคทั้งสามชั้นสังเกตได้จากผลพร้อมกันของปัจจัยสองตัวต่อเซลล์ ESC ได้แก่ ปัจจัยการเจริญเติบโตของเซลล์ตับ (HGF) และปัจจัยการเจริญเติบโตของเซลล์ประสาท

ดังนั้นเพื่อให้ได้เซลล์สายพันธุ์ที่จำเป็น จำเป็นต้องถ่ายโอนเซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อนไปยังขั้นตอนการสร้างเซลล์ของชั้นเชื้อโรคก่อน จากนั้นจึงเลือกชุดปัจจัยการเจริญเติบโตใหม่ที่สามารถกระตุ้นการแบ่งตัวของเซลล์ชั้นนอก ชั้นกลาง และชั้นในให้กลายเป็นเซลล์เฉพาะที่จำเป็นสำหรับการปลูกถ่ายให้กับผู้ป่วย จำนวนชุดปัจจัยการเจริญเติบโตในปัจจุบันมีอยู่เป็นพันชุด โดยส่วนใหญ่ได้รับการจดสิทธิบัตรแล้ว และบางชุดไม่ได้รับการเปิดเผยโดยบริษัทเทคโนโลยีชีวภาพเลย

ถึงเวลาที่จะทำการชำระเซลล์ที่ได้มาจากสิ่งเจือปนในเซลล์ที่ยังไม่แยกความแตกต่าง เซลล์ที่แยกความแตกต่างในวัฒนธรรมจะถูกติดฉลากด้วยเครื่องหมายของเซลล์ที่โตเต็มที่และผ่านเครื่องคัดแยกภูมิคุ้มกันด้วยเลเซอร์ความเร็วสูง ลำแสงเลเซอร์จะค้นหาเซลล์เหล่านี้ในกระแสเลือดทั่วไปและนำทางเซลล์เหล่านี้ไปตามเส้นทางที่แยกจากกัน สัตว์ทดลองเป็นกลุ่มแรกที่ได้รับสารเซลล์บริสุทธิ์ที่ได้ ถึงเวลาแล้วที่จะประเมินประสิทธิผลของการใช้อนุพันธ์ ESC กับแบบจำลองของโรคและกระบวนการทางพยาธิวิทยา หนึ่งในแบบจำลองดังกล่าวคือโรคพาร์กินสันในเชิงทดลอง ซึ่งขยายพันธุ์ได้ดีในสัตว์ที่ใช้สารเคมีที่ทำลายเซลล์ประสาทโดปามีน เนื่องจากโรคในมนุษย์นั้นขึ้นอยู่กับเซลล์ประสาทโดปามีนที่ขาดหายไปในภายหลัง การใช้เซลล์บำบัดทดแทนในกรณีนี้จึงมีเหตุผลทางพยาธิวิทยา ในสัตว์ที่เป็นโรคพาร์กินสันในเชิงทดลอง เซลล์ประสาทโดปามีนประมาณครึ่งหนึ่งที่ได้จาก ESC และถูกนำเข้าสู่โครงสร้างของสมองได้หยั่งราก ซึ่งเพียงพอที่จะลดอาการทางคลินิกของโรคได้อย่างมีนัยสำคัญ ความพยายามที่จะฟื้นฟูการทำงานของโครงสร้าง CNS ที่เสียหายในโรคหลอดเลือดสมองในการทดลอง อาการบาดเจ็บ และแม้แต่การแตกของไขสันหลัง ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าประสบความสำเร็จอย่างมาก

อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าเกือบทุกกรณีของการใช้อนุพันธ์ ESC ที่แตกต่างกันอย่างประสบความสำเร็จในการแก้ไขพยาธิวิทยาในการทดลองนั้นดำเนินการในช่วงเฉียบพลันของสถานการณ์ทางพยาธิวิทยาจำลอง ผลการรักษาทางไกลนั้นไม่น่าสบายใจนัก: หลังจาก 8-16 เดือน ผลในเชิงบวกของการปลูกถ่ายเซลล์จะหายไปหรือลดลงอย่างรวดเร็ว เหตุผลของสิ่งนี้ค่อนข้างชัดเจน การแยกความแตกต่างของเซลล์ที่ปลูกถ่ายในหลอดทดลองหรือใน loco morbi นำไปสู่การแสดงออกของเครื่องหมายของเซลล์ของสิ่งแปลกปลอมทางพันธุกรรม ซึ่งกระตุ้นให้เกิดการโจมตีทางภูมิคุ้มกันจากร่างกายของผู้รับ เพื่อแก้ปัญหาความไม่เข้ากันทางภูมิคุ้มกัน จึงใช้การกดภูมิคุ้มกันแบบดั้งเดิม ควบคู่ไปกับการทดลองทางคลินิกที่เริ่มตระหนักถึงศักยภาพของการแยกความแตกต่างและการแก้ไขทางพันธุกรรมของเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดและเนื้อเยื่อเกี่ยวพันในตัวเองที่ไม่ก่อให้เกิดความขัดแย้งทางภูมิคุ้มกัน

เวชศาสตร์ฟื้นฟูพลาสติก คืออะไร?

วิวัฒนาการได้กำหนดทางเลือกหลักสองทางสำหรับการสิ้นสุดของชีวิตของเซลล์ - เนโครซิสและอะพอพโทซิส ซึ่งในระดับเนื้อเยื่อสอดคล้องกับกระบวนการแพร่กระจายและฟื้นฟู การแพร่กระจายสามารถพิจารณาได้ว่าเป็นการเสียสละประเภทหนึ่งเมื่อการเติมเต็มข้อบกพร่องของเนื้อเยื่อที่เสียหายเกิดขึ้นเนื่องจากการแทนที่ด้วยองค์ประกอบของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน ในขณะที่รักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้าง ร่างกายจะสูญเสียการทำงานของอวัยวะที่ได้รับผลกระทบบางส่วน ซึ่งจะกำหนดการพัฒนาของปฏิกิริยาชดเชยตามมาด้วยการหนาตัวหรือการเพิ่มจำนวนของเซลล์โครงสร้างและการทำงานที่ยังคงอยู่ ระยะเวลาของช่วงเวลาการชดเชยขึ้นอยู่กับปริมาณของรอยโรคทางโครงสร้างที่เกิดจากปัจจัยของการเปลี่ยนแปลงหลักและรอง หลังจากนั้น ในกรณีส่วนใหญ่ จะเกิดการเสื่อมถอย ซึ่งก็คือการเสื่อมคุณภาพอย่างรวดเร็วและระยะเวลาชีวิตของมนุษย์ที่ลดลง การฟื้นฟูทางสรีรวิทยาช่วยให้เกิดกระบวนการปรับเปลี่ยน กล่าวคือ การแทนที่เซลล์ที่แก่และกำลังจะตายด้วยกลไกของการตายของเซลล์ตามธรรมชาติ (อะพอพโทซิส) ด้วยเซลล์ใหม่ที่มีต้นกำเนิดจากแหล่งสำรองเซลล์ต้นกำเนิดของร่างกายมนุษย์ กระบวนการสร้างใหม่เชิงซ่อมแซมยังเกี่ยวข้องกับทรัพยากรเซลล์ของช่องว่างเซลล์ต้นกำเนิด ซึ่งจะถูกเคลื่อนย้ายภายใต้สภาวะทางพยาธิวิทยาที่เกี่ยวข้องกับโรคหรือความเสียหายของเนื้อเยื่อ โดยเริ่มต้นการตายของเซลล์ผ่านกลไกการตายของเนื้อเยื่อ

นักวิทยาศาสตร์ แพทย์ สื่อมวลชน โทรทัศน์ และสาธารณชนให้ความสนใจอย่างใกล้ชิดต่อปัญหาการศึกษาชีววิทยาของเซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อน (ESC) เนื่องมาจากศักยภาพที่สูงของเซลล์หรือที่เราเรียกว่าการบำบัดแบบฟื้นฟู การพัฒนาวิธีการรักษาโรคร้ายแรงที่สุดของมนุษย์ (โรคเสื่อมของระบบประสาทส่วนกลาง การบาดเจ็บของไขสันหลังและสมอง โรคอัลไซเมอร์และพาร์กินสัน โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง กล้ามเนื้อหัวใจตาย ความดันโลหิตสูง เบาหวาน โรคภูมิคุ้มกันทำลายตนเองและมะเร็งเม็ดเลือดขาว โรคไฟไหม้ และกระบวนการสร้างเนื้องอกเป็นรายการที่ไม่ครบถ้วน) ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติเฉพาะของเซลล์ต้นกำเนิด ซึ่งช่วยให้สร้างเนื้อเยื่อใหม่เพื่อทดแทนเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตที่ป่วยซึ่งได้รับความเสียหายอย่างถาวร ซึ่งเชื่อกันก่อนหน้านี้

ความก้าวหน้าของการวิจัยเชิงทฤษฎีเกี่ยวกับชีววิทยาของเซลล์ต้นกำเนิดในช่วง 10 ปีที่ผ่านมานั้นเกิดขึ้นจากสาขาใหม่ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติของการแพทย์ฟื้นฟูพลาสติก ซึ่งวิธีการนั้นไม่เพียงแต่เหมาะสมกับการจัดระบบเท่านั้น แต่ยังต้องการการจัดระเบียบด้วย สาขาแรกและสาขาที่กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วที่สุดในการใช้ประโยชน์จากศักยภาพในการฟื้นฟูของเซลล์ต้นกำเนิดในทางปฏิบัติคือการบำบัดฟื้นฟูพลาสติกแบบทดแทน เส้นทางของการบำบัดฟื้นฟูพลาสติกแบบทดแทนนั้นสามารถสืบย้อนได้ง่ายในเอกสารทางวิทยาศาสตร์ ตั้งแต่การทดลองกับสัตว์ที่มีภาวะกล้ามเนื้อหัวใจตาย ไปจนถึงผลงานในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาซึ่งมุ่งเป้าไปที่การฟื้นฟูภาวะพร่องของเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจหลังภาวะกล้ามเนื้อหัวใจตาย หรือการฟื้นฟูเซลล์เบต้าที่สูญเสียไปของตับอ่อนและเซลล์ประสาทโดพามีนของระบบประสาทส่วนกลาง

การปลูกถ่ายเซลล์

พื้นฐานของการแพทย์ฟื้นฟูทดแทนคือการปลูกถ่ายเซลล์ ซึ่งควรกำหนดให้เป็นมาตรการทางการแพทย์ที่ซับซ้อน ซึ่งร่างกายของผู้ป่วยต้องสัมผัสโดยตรงกับเซลล์ที่มีชีวิตซึ่งมีต้นกำเนิดจากเซลล์ต้นกำเนิดเอง อัลโล ไอโซ หรือซีโนเจนิก เป็นระยะเวลาสั้นหรือยาว วิธีการปลูกถ่ายเซลล์คือการแขวนลอยของเซลล์ต้นกำเนิดหรืออนุพันธ์ โดยกำหนดมาตรฐานด้วยจำนวนหน่วยปลูกถ่าย หน่วยปลูกถ่ายคืออัตราส่วนของจำนวนหน่วยสร้างโคโลนีในวัฒนธรรมต่อจำนวนเซลล์ทั้งหมดที่ได้รับการปลูกถ่าย วิธีการปลูกถ่ายเซลล์: การให้เซลล์ต้นกำเนิดหรืออนุพันธ์ทางเส้นเลือดดำ ช่องท้อง ใต้ผิวหนัง การให้เซลล์ต้นกำเนิดหรืออนุพันธ์ทางโพรงสมอง หลอดน้ำเหลือง หรือน้ำไขสันหลังแขวนลอย

การปลูกถ่ายเซลล์จากเซลล์ต้นกำเนิดทั้งแบบปกติและแบบอัตโนมัติใช้แนวทางเชิงวิธีการสองแนวทางที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานในการนำศักยภาพของเซลล์ต้นกำเนิดแบบหลายเซลล์ หลายเซลล์ หรือหลายศักยภาพมาใช้ - ในร่างกายหรือในหลอดทดลอง ในกรณีแรก การนำเซลล์ต้นกำเนิดเข้าสู่ร่างกายของผู้ป่วยจะดำเนินการโดยไม่ต้องแยกความแตกต่างเบื้องต้น ในกรณีที่สอง หลังจากการเพาะเลี้ยง การแยกความแตกต่างและการทำให้บริสุทธิ์จากองค์ประกอบที่ยังไม่แยกความแตกต่างอย่างมีเป้าหมาย ในบรรดาเทคนิคเชิงวิธีการมากมายของการบำบัดด้วยเซลล์ทดแทน มีวิธีการสามกลุ่มที่แตกต่างกันอย่างชัดเจน ได้แก่ การทดแทนไขกระดูกและเซลล์เม็ดเลือด การทดแทนเซลล์อวัยวะและเนื้อเยื่ออ่อน การทดแทนองค์ประกอบที่แข็งและแข็งของร่างกาย (กระดูกอ่อน กระดูก เอ็น ลิ้นหัวใจ และหลอดเลือด) แนวทางหลังควรกำหนดให้เป็นการแพทย์เพื่อการสร้างใหม่และฟื้นฟู เนื่องจากศักยภาพในการแบ่งแยกของเซลล์ต้นกำเนิดเกิดขึ้นบนเมทริกซ์ ซึ่งเป็นโครงสร้างเฉื่อยทางชีวภาพหรือดูดซึมได้ที่มีรูปร่างเหมือนส่วนที่ถูกแทนที่ของร่างกาย

อีกวิธีหนึ่งในการเพิ่มความเข้มข้นของกระบวนการฟื้นฟูเนื้อเยื่อที่เสียหายคือการระดมทรัพยากรสเต็มของผู้ป่วยเองโดยใช้ปัจจัยการเจริญเติบโตจากภายนอก เช่น ปัจจัยกระตุ้นการสร้างเม็ดเลือดขาวและเม็ดเลือดขาว-แมคโครฟาจ ในกรณีนี้ การแตกของการเชื่อมต่อของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันทำให้มีการปล่อยเซลล์ต้นกำเนิดของเม็ดเลือดเข้าสู่กระแสเลือดทั่วไปเพิ่มขึ้น ซึ่งในบริเวณเนื้อเยื่อที่เสียหายจะจัดเตรียมกระบวนการฟื้นฟูเนื่องจากความยืดหยุ่นโดยธรรมชาติของเซลล์

ดังนั้น วิธีการของการแพทย์ฟื้นฟูจึงมุ่งเป้าไปที่การกระตุ้นกระบวนการฟื้นฟูการทำงานที่สูญเสียไป ไม่ว่าจะผ่านการเคลื่อนที่ของสำรองเซลล์ต้นกำเนิดของผู้ป่วยเองหรือโดยการนำวัสดุเซลล์จากต่างพันธุ์เข้ามา

ผลลัพธ์เชิงปฏิบัติที่สำคัญประการหนึ่งของการค้นพบเซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อนคือการโคลนนิ่งเพื่อการรักษาโดยอาศัยความเข้าใจเกี่ยวกับตัวกระตุ้นของการสร้างตัวอ่อน หากสัญญาณเริ่มต้นของการเริ่มต้นการสร้างตัวอ่อนคือคอมเพล็กซ์พรีเอ็มอาร์เอ็นเอที่อยู่ในไซโทพลาสซึมของโอโอไซต์ การนำนิวเคลียสของเซลล์ร่างกายใดๆ เข้าไปในไข่ที่ถูกลอกออกก็ควรเป็นตัวกระตุ้นโปรแกรมการพัฒนาตัวอ่อน ปัจจุบัน เราทราบอยู่แล้วว่ามียีนประมาณ 15,000 ยีนที่มีส่วนร่วมในการดำเนินการตามโปรแกรมการสร้างตัวอ่อน อะไรจะเกิดขึ้นกับยีนเหล่านี้ในภายหลัง หลังจากคลอด ในช่วงของการเจริญเติบโต วัยเจริญพันธุ์ และการแก่ชรา คำตอบสำหรับคำถามนี้ได้รับจากแกะดอลลี่: พวกมันได้รับการเก็บรักษาไว้ โดยใช้แนวทางการวิจัยที่ทันสมัยที่สุด พิสูจน์แล้วว่านิวเคลียสของเซลล์ผู้ใหญ่ยังคงรักษารหัสทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการก่อตัวของเซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อน ชั้นเชื้อโรค การสร้างอวัยวะ และการจำกัดการเจริญเติบโต (ทางออกสู่การแยกตัวและการสร้างความจำเพาะ) ของเซลล์ต้นกำเนิดจากเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน เนื้อเยื่อนอก เนื้อเยื่อภายใน และเนื้อเยื่อในชั้นผิวหนัง การโคลนนิ่งเพื่อการรักษาเป็นแนวทางหนึ่งที่เกิดขึ้นตั้งแต่ระยะเริ่มแรกของการพัฒนาการปลูกถ่ายเซลล์ และช่วยให้เซลล์โซมาติกของผู้ป่วยกลับคืนสู่สภาพปกติได้ เพื่อให้ได้วัสดุสำหรับการปลูกถ่ายที่เหมือนกันทางพันธุกรรม

การค้นพบเซลล์ต้นกำเนิดเริ่มต้นขึ้น "ตั้งแต่จุดจบ" นับตั้งแต่ที่ A. Maksimov แนะนำให้ใช้คำศัพท์นี้ในชีววิทยาและการแพทย์ โดยหมายถึงเซลล์ต้นกำเนิดไขกระดูก ซึ่งก่อให้เกิดองค์ประกอบเซลล์ที่โตเต็มที่ของเลือดส่วนปลาย อย่างไรก็ตาม เซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือด เช่นเดียวกับเซลล์ของเนื้อเยื่อทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตที่โตเต็มวัย ก็มีเซลล์ต้นกำเนิดของตัวเองที่แยกความแตกต่างได้น้อยกว่าเช่นกัน แหล่งทั่วไปของเซลล์ร่างกายทั้งหมดคือเซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อน ควรสังเกตว่าแนวคิดเรื่อง "เซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อน" และ "เซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อน" ไม่ได้เหมือนกันเลย J. Thomson แยกเซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อนจากมวลเซลล์ด้านในของระยะบลาสโตซิสต์และถ่ายโอนไปยังเซลล์สายพันธุ์อายุยืน เฉพาะเซลล์เหล่านี้เท่านั้นที่มีชื่อจำลองว่า "ESC" Leroy Stevens ผู้ค้นพบเซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อนในการทดลองกับหนู เรียกเซลล์เหล่านี้ว่า “เซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อนแบบพหุศักยภาพ” ซึ่งหมายถึงความสามารถของเซลล์ต้นกำเนิดแบบพหุศักยภาพในการแบ่งตัวเป็นอนุพันธ์ของชั้นเชื้อโรคทั้งสามชั้น (เอ็กโต ชั้นเมโซ และชั้นเอนโดเดิร์ม) อย่างไรก็ตาม เซลล์ทั้งหมดของตัวอ่อนในระยะหลังของการพัฒนาก็เป็นเซลล์ต้นกำเนิดเช่นกัน เนื่องจากเซลล์เหล่านี้ก่อให้เกิดเซลล์จำนวนมากที่ก่อตัวเป็นร่างกายของผู้ใหญ่ เพื่อกำหนดนิยามของเซลล์เหล่านี้ เราขอเสนอให้ใช้คำว่า “เซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อนแบบพหุศักยภาพ”

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]

ประเภทของเซลล์ต้นกำเนิด

การจำแนกประเภทเซลล์ต้นกำเนิดในปัจจุบันนั้นอาศัยหลักการของการแบ่งเซลล์ตามความสามารถ (ศักยภาพ) ของเซลล์ในการสร้างสายเซลล์ ซึ่งกำหนดเป็น โทติ, พลูริ, มัลติ, โพลี, ไบ และยูนิโพเทนซี โทติโพเทนซี คือ ความสามารถในการสร้างสิ่งมีชีวิตที่ถูกโปรแกรมทางพันธุกรรมขึ้นมาใหม่ทั้งหมด โดยมีอยู่ในเซลล์ไซโกต บลาสโตเมียร์ และเซลล์ต้นกำเนิดเอ็มบริโอ (เซลล์ของมวลภายในของบลาสโตซิสต์) อีกกลุ่มของเซลล์โทติโพเทนซีที่เกิดขึ้นในระยะหลังของการพัฒนาเอ็มบริโอ ได้แก่ เซลล์สืบพันธุ์หลักของบริเวณอวัยวะเพศของเอ็มบริโอ (ตุ่มเนื้ออวัยวะเพศ) ความสามารถในการแบ่งตัวของเซลล์ ซึ่งเป็นความสามารถในการแยกตัวเป็นเซลล์ของอวัยวะหรือเนื้อเยื่อใดๆ ก็ได้ มีอยู่ในเซลล์เอ็มบริโอของชั้นเชื้อโรคทั้งสามชั้น ได้แก่ เอคโต เมโซ และเอนโดเดิร์ม เชื่อกันว่าความสามารถในการสร้างเซลล์ได้หลายเซลล์หรือที่เรียกว่าเซลล์ต้นกำเนิดของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน ซึ่งก่อตัวขึ้นที่สันประสาทและเป็นเซลล์ตั้งต้นของเซลล์ทั้งหมดในฐานของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันของร่างกาย รวมทั้งเซลล์นิวโรเกลีย และเซลล์ต้นกำเนิดของเม็ดเลือดซึ่งก่อให้เกิดเซลล์เม็ดเลือดทุกสาย นอกจากนี้ ยังมีการแยกแยะเซลล์ต้นกำเนิดที่มีศักยภาพสองแบบและแบบยูนิโพเทนต์ โดยเฉพาะเซลล์ตั้งต้นของเม็ดเลือดแบบไมอีลอยด์ ลิมฟอยด์ โมโนไซต์ และเมกะคารีโอไซต์ การมีอยู่ของเซลล์ต้นกำเนิดที่มีศักยภาพแบบยูนิโพเทนต์ได้รับการพิสูจน์อย่างชัดเจนโดยใช้ตัวอย่างของเซลล์ตับ ซึ่งการสูญเสียเนื้อเยื่อตับส่วนสำคัญได้รับการชดเชยด้วยการแบ่งเซลล์ตับโพลีพลอยด์ที่แยกความแตกต่างอย่างเข้มข้น

ในระหว่างการพัฒนา อวัยวะและเนื้อเยื่อทั้งหมดจะถูกสร้างขึ้นจากการขยายตัวและการแบ่งตัวของมวลเซลล์ภายในของบลาสโตซิสต์ ซึ่งเซลล์ในความหมายที่แท้จริงคือเซลล์ต้นกำเนิดเอ็มบริโอที่มีศักยภาพในการเติบโต งานวิจัยชิ้นแรกเกี่ยวกับการแยกเซลล์ต้นกำเนิดเอ็มบริโอดำเนินการโดยอีแวนส์ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าบลาสโตซิสต์ที่ฝังอยู่ในสมองของหนูก่อให้เกิดเทอราโตคาร์ซิโนมา ซึ่งเซลล์ดังกล่าวเมื่อโคลนแล้วจะก่อตัวเป็นสายของเซลล์ต้นกำเนิดเอ็มบริโอที่มีศักยภาพในการเติบโตได้หลายแบบ (ปัจจุบันยังไม่มีการใช้ชื่อเดิมของเซลล์เหล่านี้ - เซลล์มะเร็งเอ็มบริโอ หรือในคำย่อ ECС) ข้อมูลเหล่านี้ได้รับการยืนยันจากการศึกษาวิจัยอื่นๆ จำนวนหนึ่ง ซึ่งเซลล์ต้นกำเนิดเอ็มบริโอได้มาจากการเพาะเลี้ยงเซลล์บลาสโตซิสต์ของหนูและสัตว์ชนิดอื่นๆ รวมถึงมนุษย์

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา วรรณกรรมได้รายงานเกี่ยวกับความยืดหยุ่นของเซลล์ต้นกำเนิดเพิ่มมากขึ้น ซึ่งไม่เพียงแต่พิจารณาจากความสามารถของเซลล์ต้นกำเนิดในการแบ่งตัวเป็นเซลล์ประเภทต่างๆ ในระยะต่างๆ ของการพัฒนาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการแยกตัวของเซลล์ต้นกำเนิด (transdifferentiation, retrodifferentiation) ด้วย นั่นคือ ความเป็นไปได้พื้นฐานในการคืนเซลล์ที่แบ่งตัวแล้วให้กลับไปสู่ระยะการพัฒนาของตัวอ่อนด้วยการย้อนกลับ (return) ของ pluripotency และการนำไปใช้ในการแบ่งตัวซ้ำๆ ด้วยการสร้างเซลล์ประเภทต่างๆ ได้รับการยอมรับ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มีรายงานว่าเซลล์ต้นกำเนิดของเม็ดเลือดสามารถแยกตัวได้พร้อมกับการสร้างเซลล์ตับ เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ และเซลล์เยื่อบุผนังหลอดเลือด

การอภิปรายทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการแบ่งเซลล์ต้นกำเนิดตามความสามารถในการปรับเปลี่ยนเซลล์ยังคงดำเนินต่อไป นั่นคือ คำศัพท์และคำศัพท์ของการปลูกถ่ายเซลล์กำลังอยู่ในขั้นตอนการก่อตัว ซึ่งมีความสำคัญในทางปฏิบัติโดยตรง เนื่องจากวิธีการทางการแพทย์เพื่อปรับเปลี่ยนเซลล์ส่วนใหญ่มีพื้นฐานมาจากการใช้คุณสมบัติในการปรับเปลี่ยนเซลล์และความสามารถของเซลล์ต้นกำเนิดในการแบ่งตัวเป็นเซลล์สายพันธุ์ต่างๆ

จำนวนสิ่งพิมพ์ในสาขาของปัญหาพื้นฐานและปัญหาเชิงประยุกต์ของการแพทย์ฟื้นฟูกำลังเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว แนวทางเชิงวิธีการต่างๆ มากมายที่มุ่งเป้าไปที่การใช้ศักยภาพการฟื้นฟูของเซลล์ต้นกำเนิดอย่างเหมาะสมที่สุดได้รับการร่างไว้แล้ว นักหัวใจและต่อมไร้ท่อ นักประสาทวิทยาและศัลยแพทย์ประสาท ผู้เชี่ยวชาญด้านการปลูกถ่ายอวัยวะ และผู้เชี่ยวชาญด้านโลหิตวิทยาได้ระบุสาขาที่สนใจอย่างเร่งด่วน จักษุแพทย์ ผู้เชี่ยวชาญด้านปอด ผู้เชี่ยวชาญด้านไต ผู้เชี่ยวชาญด้านเนื้องอกวิทยา นักพันธุศาสตร์ กุมารแพทย์ ผู้เชี่ยวชาญด้านระบบทางเดินอาหาร นักบำบัดและกุมารแพทย์ ศัลยแพทย์ และสูตินรีแพทย์กำลังมองหาวิธีแก้ปัญหาเร่งด่วนเกี่ยวกับความสามารถในการฟื้นฟูของเซลล์ต้นกำเนิด ตัวแทนของการแพทย์สมัยใหม่ทุกคนหวังว่าจะได้รับโอกาสในการรักษาโรคที่เคยถือว่าร้ายแรง

การปลูกถ่ายเซลล์จะเป็น “ยาครอบจักรวาล” ต่อไปหรือไม่?

คำถามนี้เกิดขึ้นอย่างถูกต้องในหมู่แพทย์และนักวิทยาศาสตร์ที่รอบคอบทุกคนที่วิเคราะห์สถานะปัจจุบันของวิทยาศาสตร์การแพทย์ สถานการณ์มีความซับซ้อนจากข้อเท็จจริงที่ว่าด้านหนึ่งของสนามการเผชิญหน้าทางวิทยาศาสตร์มี "นักอนุรักษ์นิยมที่มีสุขภาพดี" ในอีกด้านหนึ่งมี "พวกคลั่งไคล้ที่ป่วยไข้" ของการปลูกถ่ายเซลล์ เห็นได้ชัดว่าความจริงก็อยู่ระหว่างพวกเขาเสมอ นั่นคือใน "ดินแดนที่ไม่มีใครอยู่" โดยไม่ต้องพูดถึงประเด็นทางกฎหมาย จริยธรรม ศาสนา และศีลธรรม ให้เราพิจารณาข้อดีและข้อเสียของสาขาที่กำหนดให้เป็นการแพทย์ฟื้นฟู "สายลมเบาๆ" ของรายงานทางวิทยาศาสตร์ชุดแรกเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการบำบัดของ ESC กลายเป็น "ลมพายุ" หนึ่งปีหลังจากการค้นพบ ซึ่งกลายเป็น "พายุทอร์นาโดแห่งข้อมูล" ในปี 2546 สิ่งพิมพ์ชุดแรกเกี่ยวข้องกับประเด็นเกี่ยวกับการเพาะเลี้ยงเซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อน การสืบพันธุ์ และการแบ่งเซลล์แบบกำหนดทิศทางในหลอดทดลอง

ปรากฏว่าเพื่อการขยายพันธุ์เซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อนอย่างไม่จำกัดในวัฒนธรรมนั้น จำเป็นต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขจำนวนหนึ่งอย่างเคร่งครัด ต้องมีปัจจัยสามประการในอาหารเลี้ยงเชื้อที่ปรับสภาพแล้ว ได้แก่ อินเตอร์ลิวคิน-6 (IL-6), ปัจจัยเซลล์ต้นกำเนิด (SCF) และปัจจัยยับยั้งเอนไซม์ลิวเคส (LIF) นอกจากนี้ เซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อนจะต้องเจริญเติบโตบนสารตั้งต้น (ชั้นอาหารของเซลล์) ของไฟโบรบลาสต์ของตัวอ่อนและในสภาพที่มีซีรั่มของลูกวัว หากเป็นไปตามเงื่อนไขเหล่านี้ เซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อนในวัฒนธรรมจะเจริญเติบโตเป็นโคลนและสร้างร่างกายของตัวอ่อน ซึ่งเป็นกลุ่มของโคลนแขวนลอยของเซลล์ทรงกลม คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของโคลนเซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อนคือ ในการเพาะเลี้ยง ร่างกายของตัวอ่อนจะหยุดเจริญเติบโตเมื่อมีเซลล์ 50-60 เซลล์สูงสุด 100 เซลล์สะสมอยู่ในกลุ่ม ในช่วงเวลานี้ จะเกิดสภาวะสมดุล ซึ่งอัตราการแบ่งตัวของเซลล์ภายในโคลนจะเท่ากับอัตราการเกิดอะพอพโทซิส (การตายของเซลล์ตามโปรแกรม) ในบริเวณรอบนอก หลังจากบรรลุสมดุลไดนามิกดังกล่าวแล้ว เซลล์รอบนอกของเอ็มบริออยด์บอดีจะเกิดการแบ่งตัวตามธรรมชาติ (โดยปกติจะเกิดการสร้างชิ้นส่วนเอนโดเดิร์มของถุงไข่แดง แองจิโอบลาสต์ และเอนโดทีลิโอไซต์) โดยสูญเสียความสามารถในการสร้างเซลล์ต้นกำเนิด ดังนั้น เพื่อให้ได้มวลเซลล์ต้นกำเนิดในปริมาณที่เพียงพอ เอ็มบริออยด์บอดีจะต้องถูกแยกตัวทุกสัปดาห์ด้วยการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดของเอ็มบริออยด์แต่ละเซลล์ไปยังสารอาหารชนิดใหม่ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ต้องใช้แรงงานค่อนข้างมาก

การค้นพบเซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อนไม่ได้ตอบคำถามว่าอะไรเป็นตัวกระตุ้นโปรแกรมการสร้างตัวอ่อนที่เข้ารหัสในดีเอ็นเอของไซโกต และยังไม่ชัดเจนว่าโปรแกรมจีโนมดำเนินไปอย่างไรในช่วงชีวิตของมนุษย์ ในขณะเดียวกัน การศึกษาเซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อนทำให้สามารถพัฒนาแนวคิดเกี่ยวกับกลไกในการรักษาความสามารถในการแบ่งตัวของเซลล์ต้นกำเนิดแบบโทติ พลูริ และมัลติโพเทนซีสในระหว่างการแบ่งตัวได้ ลักษณะเด่นของเซลล์ต้นกำเนิดคือความสามารถในการขยายพันธุ์ตัวเอง ซึ่งหมายความว่าเซลล์ต้นกำเนิดจะแบ่งตัวแบบไม่สมมาตรซึ่งแตกต่างจากเซลล์ที่แยกความแตกต่างแล้ว โดยเซลล์ลูกเซลล์หนึ่งจะสร้างสายเซลล์เฉพาะขึ้นมา และเซลล์ลูกที่สองจะคงความสามารถในการแบ่งตัวแบบโทติ พลูริ หรือมัลติโพเทนซีสของจีโนมเอาไว้ ยังไม่ชัดเจนว่าเหตุใดและอย่างไรกระบวนการนี้จึงเกิดขึ้นในระยะเริ่มแรกของการสร้างตัวอ่อน เมื่อมวลเซลล์ด้านในของระยะบลาสโตซิสต์ที่แบ่งตัวนั้นมีลักษณะเฉพาะทั้งหมด และจีโนมของ ESC อยู่ในสถานะพักตัว (หลับ ถูกยับยั้ง) หากในระหว่างการแบ่งเซลล์ธรรมดา กระบวนการจำลองแบบจำเป็นต้องเกิดขึ้นก่อนการกระตุ้นและการแสดงออกของยีนที่ซับซ้อนทั้งหมด ดังนั้นในระหว่างการแบ่ง ESC กระบวนการจำลองแบบดังกล่าวจะไม่เกิดขึ้น คำตอบของคำถาม "ทำไม" ได้มาหลังจากการค้นพบ mRNA ที่มีอยู่ก่อน (pre-mRNA) ใน ESC ซึ่งบางส่วนเกิดขึ้นในเซลล์ฟอลลิเคิลและถูกเก็บไว้ในไซโทพลาซึมของไข่และไซโกต การค้นพบครั้งที่สองตอบคำถาม "อย่างไร": พบเอนไซม์พิเศษที่เรียกว่า "อีดิเทส" ใน ESC อีดิเทสทำหน้าที่สำคัญสามประการ ประการแรก อีดิเทสให้การอ่านและการจำลองแบบทางเลือกของพรีเอ็มอาร์เอ็นเอ (โดยไม่เกี่ยวข้องกับจีโนม) ประการที่สอง พวกมันใช้กระบวนการกระตุ้นพรีเอ็มอาร์เอ็นเอ (การต่อกัน - การตัดอินทรอนออก นั่นคือ ส่วนที่ไม่ทำงานของอาร์เอ็นเอที่ยับยั้งกระบวนการสังเคราะห์โปรตีนบนเอ็มอาร์เอ็นเอ) หลังจากนั้น การประกอบโมเลกุลโปรตีนจะเริ่มขึ้นในเซลล์ ประการที่สาม เอดิเตสส่งเสริมการก่อตัวของเอ็มอาร์เอ็นเอรอง ซึ่งเป็นตัวกดกลไกการแสดงออกของยีน ซึ่งรักษาการบรรจุหนาแน่นของโครมาตินและสถานะไม่ทำงานของยีน ผลิตภัณฑ์โปรตีนที่สังเคราะห์บนเอ็มอาร์เอ็นเอรองดังกล่าวและเรียกว่าโปรตีนตัวปิดเสียงหรือผู้พิทักษ์จีโนมมีอยู่ในเซลล์ไข่ของมนุษย์

นี่คือวิธีการนำเสนอกลไกการสร้างเซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อนที่เป็นอมตะในปัจจุบัน กล่าวอย่างง่ายๆ สัญญาณในการเปิดตัวโปรแกรมการสร้างตัวอ่อนซึ่งขั้นตอนเริ่มต้นประกอบด้วยการสร้างมวลเซลล์ต้นกำเนิดจาก...

ผลลัพธ์เบื้องต้นของความพยายามทดลองในการใช้เซลล์ต้นกำเนิดที่มีศักยภาพในการปลูกถ่ายนั้นน่าประทับใจมาก: การนำเซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อนเข้าสู่เนื้อเยื่อของหนูที่มีระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอลงจากยากดภูมิคุ้มกันทำให้เกิดเนื้องอกใน 100% ของกรณี ในบรรดาเซลล์ของเนื้องอกซึ่งมีแหล่งกำเนิดเป็นเซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อน มีอนุพันธ์ที่แตกต่างกันของเซลล์ต้นกำเนิดจากภายนอกที่มีศักยภาพในการปลูกถ่าย โดยเฉพาะเซลล์ประสาท แต่การเติบโตของเซลล์มะเร็งที่ทำให้เกิดความพิการแต่กำเนิดทำให้คุณค่าของผลลัพธ์ที่ได้ลดลงจนไม่มีค่าเลย ในเวลาเดียวกัน ในผลงานของ L. Stevens การนำเซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อนเข้าไปในช่องท้องก่อให้เกิดการรวมตัวกันขนาดใหญ่ซึ่งกล้ามเนื้อของตัวอ่อน หัวใจ ผม ผิวหนัง กระดูก กล้ามเนื้อ และเนื้อเยื่อประสาทจะก่อตัวขึ้นเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย (ศัลยแพทย์ที่เปิดซีสต์ของเดอร์มอยด์ควรจะคุ้นเคยกับภาพนี้) ที่น่าสนใจคือ เซลล์เอ็มบริโอบลาสต์ของหนูที่ถูกแขวนลอยนั้นมีพฤติกรรมเหมือนกันทุกประการ นั่นคือ เมื่อเซลล์เอ็มบริโอบลาสต์เข้าไปในเนื้อเยื่อของสัตว์ที่ภูมิคุ้มกันบกพร่องในผู้ใหญ่ เซลล์ดังกล่าวจะก่อให้เกิดเทอราโตคาร์ซิโนมาเสมอ แต่หากแยกเซลล์ ESC สายพันธุ์บริสุทธิ์จากเนื้องอกดังกล่าวและเข้าไปในช่องท้อง ก็จะเกิดอนุพันธ์โซมาติกเฉพาะของชั้นเชื้อโรคทั้งสามชั้นโดยไม่มีสัญญาณของการก่อมะเร็ง

ดังนั้น ปัญหาต่อไปที่ต้องแก้ไขคือการทำให้สารในเซลล์บริสุทธิ์จากสิ่งเจือปนของเซลล์ที่ยังไม่แยกความแตกต่าง อย่างไรก็ตาม แม้ว่าการแยกความแตกต่างของเซลล์แบบกำหนดเป้าหมายจะมีประสิทธิภาพสูงมาก แต่เซลล์ในวัฒนธรรมถึง 20% ยังคงรักษาศักยภาพในการแบ่งตัวของเซลล์ไว้ได้ ซึ่งน่าเสียดายที่ในร่างกายสามารถเกิดขึ้นได้จากการเติบโตของเนื้องอก "กระสุนปืน" อีกประเภทหนึ่งของธรรมชาติ - เมื่อพิจารณาจากความเสี่ยงทางการแพทย์ การรับประกันการฟื้นตัวของผู้ป่วยจะต้องสมดุลกับการรับประกันการเสียชีวิตของผู้ป่วย

ความสัมพันธ์ระหว่างเซลล์เนื้องอกและเซลล์ต้นกำเนิดพหุศักยภาพของตัวอ่อน (EPPC) ซึ่งพัฒนาก้าวหน้ากว่าเซลล์ต้นกำเนิด ESC นั้นค่อนข้างคลุมเครือ ผลการศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่าการนำ EPPC เข้าไปในเนื้องอกที่ปลูกถ่ายได้ต่างๆ ในหนูสามารถนำไปสู่การสลายตัวของเนื้อเยื่อเนื้องอก (G) การเพิ่มขึ้นของมวลเนื้องอกอย่างรวดเร็ว (D) การลดลง (E-3) หรือไม่ส่งผลต่อขนาดของเนื้อตายส่วนกลางที่เกิดขึ้นเองของเนื้อเยื่อเนื้องอก (I, K) เป็นที่ชัดเจนว่าผลลัพธ์ของปฏิสัมพันธ์ระหว่าง EPPC และเซลล์เนื้องอกนั้นถูกกำหนดโดยชุดไซโตไคน์และปัจจัยการเจริญเติบโตทั้งหมดที่เซลล์เหล่านี้ผลิตขึ้นในร่างกาย

ที่น่าสังเกตคือเซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อนซึ่งตอบสนองต่อการก่อมะเร็งเมื่อสัมผัสกับเนื้อเยื่อของผู้ใหญ่จะดูดซึมเข้ากับมวลเซลล์ของตัวอ่อนได้อย่างสมบูรณ์แบบและรวมเข้ากับอวัยวะทั้งหมดของตัวอ่อน ไคเมร่าดังกล่าวซึ่งประกอบด้วยเซลล์ของตัวอ่อนเองและเซลล์ต้นกำเนิดตัวอ่อนของผู้ให้ เรียกว่าสัตว์อัลโลฟีน แม้ว่าในความเป็นจริงแล้ว ไคเมร่าเหล่านี้ไม่ใช่ไคเมร่าที่มีลักษณะเฉพาะก็ตาม ระบบสร้างเม็ดเลือด ผิวหนัง เนื้อเยื่อประสาท ตับ และลำไส้เล็กจะเกิดการสร้างไคเมร่าของเซลล์สูงสุดเมื่อเซลล์ต้นกำเนิดตัวอ่อนถูกนำเข้าไปในตัวอ่อนในระยะเริ่มต้น มีการอธิบายกรณีการสร้างไคเมร่าของอวัยวะสืบพันธุ์แล้ว โซนเดียวที่ ESC ไม่สามารถละเมิดได้คือเซลล์เชื้อพันธุ์หลัก

นั่นคือ ตัวอ่อนจะเก็บรักษาข้อมูลทางพันธุกรรมของพ่อแม่ไว้ ซึ่งจะปกป้องความบริสุทธิ์และการสืบเนื่องของทั้งสกุลและสปีชีส์

ภายใต้เงื่อนไขของการปิดกั้นการแบ่งเซลล์ของตัวอ่อนระยะแรกโดยใช้ไซโตคลาซีน การนำเซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อนเข้าสู่ระยะบลาสโตซิสต์จะนำไปสู่การพัฒนาของตัวอ่อนที่มีเซลล์สืบพันธุ์หลักเช่นเดียวกับตัวอ่อนอื่นๆ ที่ถูกสร้างขึ้นจากเซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อนที่บริจาค แต่ในกรณีนี้ ตัวอ่อนนั้นเป็นผู้บริจาคโดยสมบูรณ์ ซึ่งแตกต่างทางพันธุกรรมจากร่างกายของแม่ทดแทน กลไกของการปิดกั้นตามธรรมชาติดังกล่าวเพื่อศักยภาพในการผสมผสานข้อมูลทางพันธุกรรมของตนเองและข้อมูลทางพันธุกรรมจากต่างประเทศยังไม่ชัดเจน อาจสันนิษฐานได้ว่าในกรณีนี้ โปรแกรมอะพอพโทซิสเกิดขึ้นจริง ซึ่งตัวกำหนดยังไม่เป็นที่รู้จักสำหรับเรา

ควรสังเกตว่าการสร้างตัวอ่อนของสัตว์ต่างสายพันธุ์นั้นไม่เคยประสานกัน เมื่อดำเนินการตามโปรแกรมการสร้างอวัยวะของผู้บริจาคในร่างกายของตัวอ่อนผู้รับเซลล์ต้นกำเนิดตัวอ่อนจากต่างสายพันธุ์ ตัวอ่อนจะตายในครรภ์และถูกดูดซึม ดังนั้น การดำรงอยู่ของไคเมร่า "หนู-หนู" "หมู-วัว" "มนุษย์-หนู" ควรเข้าใจว่าเป็นเซลล์ แต่ไม่ใช่โมเสกทางสัณฐานวิทยา กล่าวอีกนัยหนึ่ง เมื่อ ESC ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสายพันธุ์หนึ่งถูกนำเข้าสู่ระยะบลาสโตซิสต์ของอีกสายพันธุ์หนึ่ง ลูกหลานของสายพันธุ์แม่จะพัฒนาขึ้นเสมอ โดยจะพบสิ่งเจือปนในเซลล์ของอวัยวะเกือบทั้งหมด และบางครั้งก็มีกลุ่มของหน่วยโครงสร้างและหน้าที่ที่ประกอบด้วยสารจาก ESC ที่มาจากต่างสายพันธุ์ทางพันธุกรรม คำว่า "หมูที่ถูกทำให้เป็นมนุษย์" ไม่สามารถรับรู้ได้ว่าเป็นการกำหนดสัตว์ประหลาดบางชนิดที่มีสติปัญญาหรือลักษณะภายนอกของมนุษย์ นี่เป็นเพียงสัตว์ที่มีเซลล์ร่างกายส่วนหนึ่งมาจากเซลล์ ESC ของมนุษย์ที่ถูกนำเข้าไปในระยะบลาสโตซิสต์ของหมู

แนวโน้มการใช้เซลล์ต้นกำเนิด

เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าโรคที่เกี่ยวข้องกับพยาธิวิทยาทางพันธุกรรมของเซลล์เม็ดเลือดและเซลล์เม็ดเลือดขาวมักจะถูกกำจัดออกไปหลังจากการปลูกถ่ายไขกระดูกจากคนอื่น การแทนที่เนื้อเยื่อเม็ดเลือดของตัวเองด้วยเซลล์ปกติทางพันธุกรรมจากผู้บริจาคที่เกี่ยวข้องทำให้ผู้ป่วยฟื้นตัวได้บางส่วนหรือบางครั้งอาจหายขาดได้ ในบรรดาโรคทางพันธุกรรมที่รักษาด้วยการปลูกถ่ายไขกระดูกจากคนอื่นนั้น ควรสังเกตไว้ว่าโรคภูมิคุ้มกันบกพร่องร่วม, โครโมโซม X ที่เชื่อมโยงกับอะกมาโกลบูลิน, granulomatosis เรื้อรัง, กลุ่มอาการ Wiskott-Aldrich, โรค Gaucher's และ Hurler, adrenoleukodystrophy, metachromatic leukodystrophy, โรคเม็ดเลือดรูปเคียว, ธาลัสซีเมีย, โรคโลหิตจาง Fanconi และโรคเอดส์ ปัญหาหลักในการใช้การปลูกถ่ายไขกระดูกจากผู้อื่นในการรักษาโรคเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการเลือกผู้บริจาคที่เกี่ยวข้องที่เข้ากันได้กับ HbA1c ซึ่งการค้นหาสำเร็จต้องใช้ตัวอย่างเนื้อเยื่อเม็ดเลือดของผู้บริจาคที่แยกประเภทโดยเฉลี่ย 100,000 ตัวอย่าง

ยีนบำบัดช่วยแก้ไขข้อบกพร่องทางพันธุกรรมในเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดของผู้ป่วยได้โดยตรง ในทางทฤษฎี ยีนบำบัดให้ข้อดีเช่นเดียวกับการปลูกถ่ายไขกระดูกจากคนอื่นในการรักษาโรคทางพันธุกรรมของระบบเม็ดเลือด แต่ไม่มีภาวะแทรกซ้อนทางภูมิคุ้มกันที่อาจเกิดขึ้นได้ อย่างไรก็ตาม วิธีนี้ต้องใช้เทคนิคที่ช่วยให้สามารถถ่ายโอนยีนที่สมบูรณ์ไปยังเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดได้อย่างมีประสิทธิภาพ และรักษาระดับการแสดงออกของยีนที่ต้องการ ซึ่งอาจไม่สูงมากนักในพยาธิวิทยาทางพันธุกรรมบางประเภท ในกรณีนี้ การเพิ่มโปรตีนจากยีนที่บกพร่องเพียงเล็กน้อยก็ให้ผลทางคลินิกในเชิงบวก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโรคฮีโมฟีเลียบี ระดับแฟกเตอร์ IX 10-20% ของระดับปกติก็เพียงพอที่จะฟื้นฟูกลไกภายในของการแข็งตัวของเลือดได้ การดัดแปลงพันธุกรรมของวัสดุเซลล์จากตัวเองได้รับการพิสูจน์แล้วว่าประสบความสำเร็จในการทดลองเฮมิพาร์กินสัน (การทำลายเซลล์ประสาทโดปามีนข้างเดียว) การถ่ายโอนยีนไทโรซีนไฮดรอกซิเลสไปยังไฟโบรบลาสต์เอ็มบริโอของหนูทำให้เกิดการสังเคราะห์โดปามีนในระบบประสาทส่วนกลาง การให้ไฟโบรบลาสต์ที่ถ่ายโอนยีนเข้าในสมองช่วยลดความรุนแรงของอาการทางคลินิกของแบบจำลองการทดลองของโรคพาร์กินสันในสัตว์ทดลองได้อย่างรวดเร็ว

แนวโน้มการใช้เซลล์ต้นกำเนิดในการบำบัดด้วยยีนสำหรับโรคของมนุษย์ได้ก่อให้เกิดความท้าทายใหม่ ๆ มากมายสำหรับแพทย์และผู้ทดลอง ปัญหาของการบำบัดด้วยยีนเกี่ยวข้องกับการพัฒนาระบบการขนส่งยีนเข้าสู่เซลล์เป้าหมายที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ ในปัจจุบัน ประสิทธิภาพของการถ่ายโอนยีนเข้าสู่เซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่ยังต่ำมาก (1%) ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขอย่างเป็นระบบด้วยวิธีการต่าง ๆ การถ่ายโอนยีนในหลอดทดลองเกี่ยวข้องกับการถ่ายยีนวัสดุทางพันธุกรรมเข้าสู่เซลล์ของผู้ป่วยในวัฒนธรรม จากนั้นจึงส่งกลับคืนสู่ร่างกายของผู้ป่วย วิธีการนี้ควรได้รับการยอมรับว่าเหมาะสมที่สุดเมื่อใช้ยีนที่ใส่เข้าไปในเซลล์ต้นกำเนิดไขกระดูก เนื่องจากวิธีการถ่ายโอนเซลล์เม็ดเลือดจากร่างกายไปยังวัฒนธรรมและกลับมานั้นได้รับการยอมรับกันดีแล้ว เรโทรไวรัสมักใช้ในการถ่ายโอนยีนเข้าสู่เซลล์เม็ดเลือดในหลอดทดลอง อย่างไรก็ตาม เซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดส่วนใหญ่อยู่ในสถานะพักตัว ซึ่งทำให้การขนส่งข้อมูลทางพันธุกรรมโดยใช้เรโทรไวรัสมีความซับซ้อน และจำเป็นต้องค้นหาวิธีการใหม่ในการขนส่งยีนเข้าสู่เซลล์ต้นกำเนิดที่พักตัวอย่างมีประสิทธิภาพ ปัจจุบันมีการใช้เทคนิคการถ่ายโอนยีน เช่น การถ่ายโอนยีน การฉีดดีเอ็นเอเข้าในเซลล์โดยตรง การถ่ายโอนยีนด้วยไลโปโฟเฟกชัน การใช้ไฟฟ้า การยิงยีน การจับคู่ทางกลโดยใช้ลูกปัดแก้ว การถ่ายโอนยีนในเซลล์ตับด้วยการจับคู่ดีเอ็นเอที่ขึ้นอยู่กับตัวรับกับเอเชียโลไกลโคโปรตีน และการนำทรานส์ยีนเข้าสู่เซลล์ของเยื่อบุถุงลมปอดด้วยละอองฝอย ประสิทธิภาพของการถ่ายโอนยีนโดยใช้เทคนิคเหล่านี้คือ 10.0-0.01% กล่าวอีกนัยหนึ่ง ขึ้นอยู่กับวิธีการนำข้อมูลทางพันธุกรรมเข้ามา คาดว่าจะประสบความสำเร็จในผู้ป่วย 10 รายจากผู้ป่วย 100 รายหรือ 1 รายจากผู้ป่วย 10,000 ราย เห็นได้ชัดว่ายังไม่มีการพัฒนาเทคนิคการถ่ายโอนยีนเพื่อการรักษาที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัยในเวลาเดียวกัน

วิธีแก้ปัญหาการปฏิเสธวัสดุเซลล์จากพันธุกรรมอื่นในทางพื้นฐานในการปลูกถ่ายเซลล์คือการใช้เซลล์ต้นกำเนิดพหุศักยภาพของตัวอ่อนในปริมาณสูงเพื่อให้เกิดผลในการติดตั้งระบบควบคุมโฮมีโอสตาซิสแอนติเจนของสิ่งมีชีวิตที่โตเต็มวัยใหม่ (ผล Kukharchuk-Radchenko-Sirman) ซึ่งสาระสำคัญอยู่ที่การเหนี่ยวนำการทนทานต่อภูมิคุ้มกันโดยการสร้างฐานใหม่ของเซลล์ที่มีภูมิคุ้มกันพร้อมการรีโปรแกรมระบบควบคุมโฮมีโอสตาซิสแอนติเจนพร้อมกัน หลังจากนำ EPPC ในปริมาณสูงเข้าไป เซลล์หลังจะถูกตรึงในเนื้อเยื่อของต่อมไทมัสและไขกระดูก ในต่อมไทมัส EPPC จะแยกความแตกต่างเป็นเซลล์เดนไดรต์ เซลล์ที่สอดประสานกัน และองค์ประกอบของเนื้อเยื่อบุผิว-เนื้อเยื่อเกี่ยวพันภายใต้อิทธิพลของไมโครเอนไวรอนเมนต์เฉพาะ ในระหว่างการแยกแยะความแตกต่างของ EPPC ในต่อมไทมัสของผู้รับ ร่วมกับโมเลกุลของผู้รับเองในกลุ่มคอมเพล็กซ์ฮิสโตคอมแพทิบิลิตี้หลัก (MHC) โมเลกุล MHC ที่ถูกกำหนดทางพันธุกรรมในเซลล์ผู้บริจาคจะแสดงออก นั่นคือ มาตรฐานคู่ของโมเลกุล MHC จะถูกสร้างขึ้น ตามนั้น การคัดเลือกเซลล์ทีลิมโฟไซต์เชิงบวกและเชิงลบจะเกิดขึ้น

ดังนั้น การสร้างใหม่ของลิงค์เอฟเฟกเตอร์ของระบบภูมิคุ้มกันของผู้รับจะเกิดขึ้นผ่านกลไกที่ทราบกันดีของการคัดเลือกทีลิมโฟไซต์เชิงบวกและเชิงลบ แต่ผ่านมาตรฐานคู่ของโมเลกุล MHC ซึ่งก็คือ ผู้รับและผู้ให้ EPPC

การรีโปรแกรมระบบภูมิคุ้มกันโดยใช้ EPPC ไม่เพียงแต่ช่วยให้สามารถปลูกถ่ายเซลล์ได้โดยไม่ต้องใช้ยากดภูมิคุ้มกันในระยะยาวเท่านั้น แต่ยังเปิดโอกาสใหม่ๆ ในการรักษาโรคภูมิคุ้มกันทำลายตนเองอีกด้วย และยังเป็นฐานสำหรับการพัฒนาแนวคิดใหม่ๆ เกี่ยวกับกระบวนการชราภาพของมนุษย์อีกด้วย เพื่อทำความเข้าใจกลไกของการชราภาพ เราได้เสนอทฤษฎีการหมดลงของช่องว่างสเต็มของร่างกาย ตามหลักการหลักของทฤษฎีนี้ การชราภาพคือการลดขนาดช่องว่างสเต็มของร่างกายอย่างถาวร ซึ่งเข้าใจได้ว่าเป็นกลุ่มเซลล์สเต็มในภูมิภาค ("ผู้ใหญ่") (เซลล์ต้นกำเนิดของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน เซลล์ประสาท เซลล์ต้นกำเนิดของเม็ดเลือด เซลล์ต้นกำเนิดของผิวหนัง ระบบย่อยอาหาร เยื่อบุผิวต่อมไร้ท่อ เซลล์เม็ดสีของรอยพับของขนตา ฯลฯ) เพื่อเติมเต็มการสูญเสียของเซลล์ในเนื้อเยื่อที่เกี่ยวข้องในกระบวนการสร้างร่างกายใหม่ การปรับโครงสร้างร่างกายคือการสร้างองค์ประกอบของเซลล์ในเนื้อเยื่อและอวัยวะทั้งหมดขึ้นใหม่เนื่องจากเซลล์ในช่องว่างของสเต็มเซลล์ ซึ่งดำเนินต่อไปตลอดชีวิตของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ จำนวนเซลล์ในช่องว่างของสเต็มเซลล์ถูกกำหนดโดยพันธุกรรม ซึ่งจะกำหนดขนาดที่จำกัด (ศักยภาพในการแบ่งตัว) ของช่องว่างของสเต็มเซลล์แต่ละช่อง ในทางกลับกัน ขนาดของช่องว่างของสเต็มเซลล์จะกำหนดอัตราการแก่ของอวัยวะ เนื้อเยื่อ และระบบต่างๆ ของร่างกาย หลังจากปริมาณสำรองของเซลล์ในช่องว่างของสเต็มเซลล์หมดลง ความเข้มข้นและอัตราการแก่ของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์จะถูกกำหนดโดยกลไกการแก่ของเซลล์ที่แยกตัวออกจากร่างกายภายในขีดจำกัดของเฮย์ฟลิก

ดังนั้น ในระยะหลังคลอด การขยายช่องว่างของสเต็มเซลล์ไม่เพียงแต่จะช่วยเพิ่มอายุขัยได้อย่างมีนัยสำคัญเท่านั้น แต่ยังช่วยปรับปรุงคุณภาพชีวิตด้วยการฟื้นฟูศักยภาพในการปรับสภาพร่างกาย การขยายช่องว่างของสเต็มเซลล์สามารถทำได้โดยการนำเซลล์ต้นกำเนิดพหุศักยภาพของตัวอ่อนจากพันธุกรรมอื่นเข้ามาในปริมาณมาก โดยต้องตั้งโปรแกรมระบบภูมิคุ้มกันของผู้รับใหม่พร้อมกัน ซึ่งจะช่วยเพิ่มอายุขัยของหนูแก่ในการทดลองได้อย่างมีนัยสำคัญ

ทฤษฎีของการลดลงของช่องว่างเซลล์ต้นกำเนิดสามารถเปลี่ยนความคิดที่มีอยู่ได้ไม่เพียงแต่เกี่ยวกับกลไกของการแก่เท่านั้น แต่ยังรวมถึงเกี่ยวกับโรคและผลที่ตามมาจากการรักษาด้วยยา โดยเฉพาะอย่างยิ่ง โรคนี้สามารถเกิดขึ้นได้เนื่องมาจากพยาธิวิทยาของเซลล์ช่องว่างเซลล์ต้นกำเนิด (oncopathology) การลดลงของปริมาณเซลล์ต้นกำเนิดของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันจะขัดขวางกระบวนการสร้างเนื้อเยื่อเกี่ยวพันใหม่ ซึ่งนำไปสู่การปรากฏตัวของสัญญาณภายนอกของการแก่ (ริ้วรอย ผิวหย่อนคล้อย เซลลูไลท์) การลดลงของปริมาณเซลล์ต้นกำเนิดของเซลล์บุผนังหลอดเลือดทำให้เกิดความดันโลหิตสูงและหลอดเลือดแดงแข็ง ขนาดที่เล็กในช่วงแรกของช่องว่างเซลล์ต้นกำเนิดของต่อมไทมัสจะกำหนดภาวะเสื่อมถอยถาวรที่เกี่ยวข้องกับอายุในระยะเริ่มต้น การแก่ก่อนวัยเป็นผลจากการลดลงอย่างผิดปกติของขนาดช่องว่างเซลล์ต้นกำเนิดทั้งหมดในร่างกายในระยะเริ่มต้น การกระตุ้นด้วยยาและการไม่ใช้ยาของปริมาณเซลล์ต้นกำเนิดจะปรับปรุงคุณภาพชีวิตโดยลดระยะเวลา เนื่องจากจะลดขนาดของช่องว่างเซลล์ต้นกำเนิด ประสิทธิภาพที่ต่ำของสารป้องกันวัยชราสมัยใหม่เกิดจากผลการปกป้องต่อเซลล์โซมาติกที่เจริญเติบโตเต็มที่ ไม่ได้เกิดจากผลต่อช่องว่างของลำต้นในร่างกาย

โดยสรุป เราขอตั้งข้อสังเกตอีกครั้งว่าการแพทย์แบบฟื้นฟูเป็นแนวทางใหม่ในการรักษาโรคของมนุษย์โดยอาศัยศักยภาพในการฟื้นฟูของเซลล์ต้นกำเนิด ในกรณีนี้ ความยืดหยุ่นหมายถึงความสามารถของเซลล์ต้นกำเนิดจากภายนอกหรือภายในที่จะฝังตัวและก่อให้เกิดเซลล์เฉพาะใหม่ในบริเวณเนื้อเยื่อที่เสียหายของสิ่งมีชีวิตที่เป็นโรค วัตถุประสงค์ของการแพทย์แบบฟื้นฟูคือโรคร้ายแรงของมนุษย์ที่ปัจจุบันยังไม่สามารถรักษาได้ โรคทางพันธุกรรม โรคที่วิธีการแพทย์แผนปัจจุบันมีผลเพียงอาการเท่านั้น รวมถึงข้อบกพร่องทางกายวิภาคของร่างกาย ซึ่งการฟื้นฟูเป็นเป้าหมายของการผ่าตัดแบบฟื้นฟูและเสริมสร้างใหม่ ในความเห็นของเรา ยังเร็วเกินไปที่จะพิจารณาความพยายามครั้งแรกในการสร้างอวัยวะที่สมบูรณ์และสมบูรณ์จากเซลล์ต้นกำเนิดเป็นสาขาที่แยกจากกันของการแพทย์ในทางปฏิบัติ หัวข้อของการแพทย์แบบฟื้นฟูคือเซลล์ต้นกำเนิดซึ่งมีศักยภาพในการฟื้นฟูที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของการรับ แนวทางของการแพทย์พลาสติกแบบฟื้นฟูนั้นใช้หลักการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดหรืออนุพันธ์ของเซลล์ต้นกำเนิด