Презентація "Гістотехногії"

Гістотехнології

Одним із напрямів біотехнології, що займається створенням біо­логічних замісників тканин і органів, є тканинна інженерія, або гістотехнології. Що таке клітинна (тканинна) інженерія? Клітинна (тканинна) інженерія - галузь біотехнології, в якій застосовують методи виділення клітин з організму і перенесення їх на поживні середовища, де вони продовжують жити і розмножуватися. Гібридизація нестатевих клітин дає змогу створювати препарати, які підвищують стійкість організмів проти різних інфекцій, а також лікують ракові захворювання. Оскільки нестатеві клітини, як правило, містять усю спадкову інформацію про організм, то існує можливість вирощувати з них значну кількість організмів з однаковими спадковими властивостями.

Гістотехнології – вирощування за допомогою методу культури тканин різних тканин, а інколи і цілих органів. їх можна вирощувати, використовуючи ембріональні клітини або клітини хворої людини, для лікування якої вони потрібні. Умови вирощування дуже складні, бо тканина – це система, яка складається з багатьох клітин і позаклітинної речовини. Для утворення диференційованих клітин до середовища, в якому вони культивуються, необхідно крім поживних речовин, кисню додавати різні біологічно активні речовини (гормони, цитокініни, різні фактори росту) тобто створювати умови, які наближені до тих, які є в організмі. Виростити органи звичайно ще складніше, бо вони складаються із різних тканин, які знаходяться в складних взаємовідносинах.

Але багато що, не зважаючи на ці складнощі, зроблено. Вже є системи вирощування шкіри з власних клітин людини, що постраждала, наприклад, внаслідок опіків. Таку шкіру потім імплантують людині для відновлення вражених ділянок. Розроблено технологію вирощування клітин крові, міжхребцевих дисків, вуха тощо. Розробляються технології вирощування печінки, інших органів, які можна буде використовувати для підсадки хворим. Ще цікавіші можливості відкриваються при використанні таких штучно вирощених тканин і органів при генотерапевтичних заходах. У людини, яка страждає на захворювання, які викликані відсутністю якогось гена чи впливом його мутацій, можна вилучити відповідні клітини і ввести в них нормальний ген. Так роблять при деяких захворюваннях на імунодефіцит. Вилучають з червоного кісткового мозку хворої людини стовбурові клітини, в яких відсутній ген, що відповідає за формування клітин імунної системи. В стовбурові клітини вводять необхідний ген і повертають їх в організм людини. Імунітет відновлюється. Зараз в багатьох країнах світу ведуться роботи щодо розвитку таких гістотехнологій.

Перспективним напрямом клітинної інженерії є клонування організмів. Клон (від грец. клон - гілка, нащадок) - сукупність клітин або особин, які виникли від спільного предка нестатевим способом. Отже, клон складається з однорідних у генетичному відношенні клітин або організмів. При клонуванні з незаплідненої яйцеклітини видаляють ядро і пересаджують у неї ядро нестатевої клітини іншої особини. Таку штучну зиготу пересаджують у матку самки, де зародок і розвивається. Ця методика дає можливість одержувати від цінних за своїми якостями плідників необмежену кількість нащадків, які є їхньою точною генетичною копією. Методом клонування вирощують різні органи і організми.

Сучасна тканинна інженерія почала оформлюватися в самостійну дисципліну після праць Д. Р. Волтера і Ф. Р. Мейєра. Цим ученим у 1984 р. вдалося відновити ушкоджену рогівку ока за допомогою пластичного матеріалу, штучно вирощеного з клітин, узятих у пацієнта. Із 1987 р. тканинну інженерію почали вважати новим науковим напрямом у медицині, що ґрунтується на використанні сучасних гістотехнологій.

Першою за допомогою гістотехнологій була отримана штучна печінкова тканина. Інший успішний напрям тканинної інженерії — реконструкція сполучної тканини, особливо кісткової. Гладенько-м'язові тканинні конструкції використовують для відтворення таких органів, як сечовід, сечовий міхур, кишкова трубка. Останнім часом значна увага приділяється створенню штучних клапанів серця, ре­конструкції великих судин і капілярних сіток. Одним із найбільш важливих напрямів у тканинній інженерії є виготовлення еквівалентів шкіри. Відновлення органів дихання (гортані, трахеї, бронхів), слинних залоз, підшлункової залози також можливе за допомогою тканинних конструкцій. Одним із найважливіших завдань тканинної інженерії є відновлення органів і тканин нервової системи, як центральної, так і периферичної.

Досягнення тканинної інженерії вселяють надію. Так в Мельбурнському університеті (Австралія) зі стовбурових клітин отримано клапоть рогівки, що відкриває нові перспективи для лікування хворих з опіками очей. Групі японських вчених з Токійського університету вперше в світі вдалося за допомогою стовбурових клітин людини виростити тромбоцити. Японські фахівці сподіваються, що розроблений ними метод створення тромбоцитів, раз і назавжди вирішить проблему нестачі донорської крові. У 2005 році вченим вдалося відтворити нервову стволову клітину