
Visi iLive saturs ir medicīniski pārskatīts vai pārbaudīts, lai nodrošinātu pēc iespējas lielāku faktisko precizitāti.
Mums ir stingras iegādes vadlīnijas un tikai saikne ar cienījamiem mediju portāliem, akadēmiskām pētniecības iestādēm un, ja vien iespējams, medicīniski salīdzinošiem pārskatiem. Ņemiet vērā, ka iekavās ([1], [2] uc) esošie numuri ir klikšķi uz šīm studijām.
Ja uzskatāt, ka kāds no mūsu saturiem ir neprecīzs, novecojis vai citādi apšaubāms, lūdzu, atlasiet to un nospiediet Ctrl + Enter.
Cilmes šūnas un reģeneratīvā plastiskā medicīna
Raksta medicīnas eksperts
Pēdējā pārskatīšana: 04.07.2025
Mūsdienās ir maz praktizējošu ārstu, kuri nezinātu par jauna virziena attīstību vissmagāko slimību ārstēšanā, kuras iepriekš nebija iespējams izārstēt ar tradicionālo un alternatīvo medicīnu. Mēs runājam par reģeneratīvi plastisko medicīnu, kuras pamatā ir cilmes šūnu reģeneratīvā potenciāla izmantošana. Ap šo attīstības virzienu ir radusies nepieredzēta zinātniska diskusija un pseidozinātniska ažiotāža, kas lielā mērā radusies, pateicoties globālā tīmekļa informācijas hiperbolām. Ļoti īsā laikā cilmes šūnu terapeitisko spēju laboratoriskie pētījumi ir pārsnieguši eksperimentu robežas un sākuši aktīvi ieviesties praktiskajā medicīnā, kas ir radījis virkni zinātniska, ētiska, reliģiska, juridiska un likumdošanas rakstura problēmu. Valsts un sabiedriskās iestādes ir acīmredzami izrādījušās nesagatavotas cilmes šūnu pārejas ātrumam no Petri trauciņiem uz intravenozas ievadīšanas sistēmām, kas nav izdevīgi ne sabiedrībai kopumā, ne konkrētai cietējai personai. Nav viegli aptvert neiedomājamo informācijas apjomu par cilmes šūnu iespējām gan kvantitātē, gan kvalitātē pat speciālistiem (kuru nav, jo visi cenšas apgūt jauno zinātnisko tendenci paši), nemaz nerunājot par ārstiem, kuri nav tieši iesaistīti reģeneratīvajā plastiskajā medicīnā.
Kāpēc šādi eksperimenti ir nepieciešami un vai tie vispār ir nepieciešami?
No pirmā acu uzmetiena šūnu starpsugu himēru radīšana ir fanātiska zinātnieka nevaldāmas fantāzijas auglis, kurš ir aizmirsis par bioētiku. Tomēr tieši šī pieeja ir ievērojami paplašinājusi mūsu fundamentālās zināšanas par embrioģenēzi, jo tā ir ļāvusi aprēķināt organoģenēzei (aknu, smadzeņu, ādas un imūnsistēmas orgānu veidošanās) nepieciešamo šūnu skaitu. Turklāt (iespējams, tas ir galvenais ESC bioloģijā) ģenētiķu rīcībā ir unikāls instruments, ar kura palīdzību embriju himerizācijas laikā var noteikt gēnu funkcionālo mērķi. Vispirms tiek izmantota īpaša dubultās izslēgšanas tehnika, lai "izslēgtu" pētāmo gēnu pāri ESC. Pēc tam šādas ESC tiek ievadītas blastocistā un tiek uzraudzītas izmaiņas, kas notiek attīstošā himēriskā embrija organismā. Tādā veidā tika noteiktas gēnu sf-1 (virsnieru un dzimumorgānu attīstība), urt-l (nieru anlāža), muoD (skeleta muskuļu attīstība), gata-l-4 (eritropoēzes un limfopēzes anlāža) funkcijas. Turklāt, izmantojot himērisku embriju, laboratorijas dzīvnieku ESC var ievadīt (transfektēt) cilvēka gēnus, kas vēl nav pētīti, lai noteiktu to funkciju.
Taču parasti eksperimenta attaisnošana, iegūstot jaunas fundamentālas zināšanas, neatbalsta plašu auditoriju. Sniegsim piemēru par himerizācijas praktisko nozīmi, izmantojot ESC. Pirmkārt, tā ir ksenotransplantācija, tas ir, dzīvnieku orgānu transplantācija cilvēkiem. Teorētiski cilvēka-cūkas šūnu himēru izveide ļauj iegūt dzīvnieku, kura antigēnās īpašības ir daudz tuvākas ESC donoram, kas dažādās klīniskās situācijās (cukura diabēts, aknu ciroze) var glābt slima cilvēka dzīvību. Tiesa, šim nolūkam vispirms jāiemācās atgriezt totipotences īpašību nobriedušas somatiskās šūnas genomā, pēc tam to var ievadīt attīstošā cūkas embrijā.
Mūsdienās ESŠ spēja gandrīz bezgalīgi dalīties īpašos kultivēšanas apstākļos tiek izmantota, lai iegūtu totipotentu šūnu masu ar sekojošu diferenciāciju specializētās šūnās, piemēram, dopamīnerģiskos neironos, kuras pēc tam tiek transplantētas pacientam ar Parkinsona slimību. Šajā gadījumā transplantācijai obligāti jāveic mērķtiecīga iegūtās šūnu masas diferenciācija specializētās šūnās, kas nepieciešamas apstrādei, un pēdējās attīrīšana no nediferencētiem šūnu elementiem.
Kā vēlāk izrādījās, kanceroģenēzes draudi nebūt nebija vienīgais šķērslis šūnu transplantācijai. Embriju ķermeņos ESŠ spontāni diferencējas heterogēni, tas ir, tās veido ļoti dažādu šūnu līniju (neironu, keratinocītu, fibroblastu, endoteliocītu) atvasinājumus. Mikroskopa redzeslokā šajā gadījumā starp dažādu fenotipu šūnām izceļas kardiomiocīti, no kuriem katrs saraujas savā ritmā. Tomēr pacienta ārstēšanai ir nepieciešamas tīras šūnu populācijas: neironi - insulta gadījumā, kardiomiocīti - miokarda infarkta gadījumā, aizkuņģa dziedzera β-šūnas - cukura diabēta gadījumā, keratinocīti - apdegumu gadījumā utt.
Nākamais šūnu transplantoloģijas attīstības posms bija saistīts ar tehnoloģiju izstrādi pietiekama skaita (miljoniem šūnu) šādu tīru šūnu populāciju iegūšanai. Faktoru meklēšana, kas izraisa ESŠ virzītu diferenciāciju, bija empīriska rakstura, jo to sintēzes secība embriogenēzes laikā palika nezināma. Sākumā tika noskaidrots, ka dzeltenuma maisiņa veidošanos inducē cAMP un retīnskābes pievienošana ESŠ kultūrai. Hematopoētiskās šūnu līnijas tika veidotas 1L-3, SCF, fibroblastu augšanas faktora (FGH), insulīnam līdzīgā augšanas faktora (IGF-1), 1L-6 un granulocītu koloniju stimulējošā faktora (G-СSF) klātbūtnē barotnē. Nervu sistēmas šūnas tika veidotas no ESŠ pēc LIF un fibroblastu slāņa, kas kalpoja kā barotava, noņemšanas. Pēc apstrādes ar retīnskābi augļa seruma klātbūtnē ESŠ sāka diferencēties par neironiem, un kardiomiocīti tika iegūti, pievienojot dimetilsulfoksīdu (DMSO), kas nodrošina hidrofobu signālmolekulu mērķtiecīgu piegādi šūnas kodolam. Šajā gadījumā aktīvo skābekļa sugu uzkrāšanās barotnē, kā arī elektriskā stimulācija veicināja nobriedušu kontraktilo kardiomiocītu veidošanos.
Milzīgas pūles un resursi tika veltīti apstākļu atrašanai ESŠ diferenciācijai par aizkuņģa dziedzera insulīnu producējošām šūnām. Tomēr drīz vien kļuva skaidrs, ka vairākas specializētas šūnu līnijas (aizkuņģa dziedzera β šūnas, imūnās un endokrīnās šūnas, adipocīti) nerodas no ESŠ, ja tās tiek stimulētas saskaņā ar principu "viens stimulējošais faktors - viena šūnu līnija". Šis princips izrādījās derīgs tikai ierobežotam skaitam šūnu līniju. Jo īpaši neironu veidošanos var inducēt retīnskābe, muskuļu šūnu līniju - transformējošais augšanas faktors β (TCP-β), eritroīdās līnijas - 1L-6, monocitāri mieloīdo līniju - 1L-3. Turklāt šo faktoru ietekme uz ESŠ diferenciāciju izrādījās stingri atkarīga no devas.
Sākās stadija, kurā tika meklētas augšanas faktoru kombinācijas, kas virzītu ESŠ uz vēlākiem embriogenēzes posmiem, veidojoties mezodermai (kardiomiocītu, skeleta muskuļu, nieru kanāliņu epitēlija, mieloeritropoēzes un gludo muskuļu šūnu avots), ektodermai (epiderma, neironi, tīklene) un endodermai (tievās zarnas un sekrēcijas dziedzeru epitēlijs, pneimocīti). Daba, šķiet, piespieda pētniekus virzīties uz priekšu pa embriogenēzes ceļu, atkārtojot tās posmus Petri trauciņā, nedodot iespēju nekavējoties un viegli iegūt vēlamo rezultātu. Un šādas augšanas faktoru kombinācijas tika atrastas. Aktivīns A kombinācijā ar TGF-β izrādījās spēcīgs mezodermālo šūnu veidošanās stimulators no ESŠ, vienlaikus bloķējot endodermas un ektodermas attīstību. Retīnskābe un kaulu smadzeņu morfogēniskā proteīna (BMP-4) un epidermas augšanas faktora (EGF) signālu kombinācija aktivizē ekto- un mezodermas šūnu veidošanos, apturot endodermas attīstību. Intensīva visu trīs dīgļslāņu šūnu augšana tiek novērota ar divu faktoru vienlaicīgu ietekmi uz ESC - hepatocītu augšanas faktoru (HGF) un nervu šūnu augšanas faktoru.
Tādējādi, lai iegūtu nepieciešamās šūnu līnijas, vispirms ir jāpārnes embrionālās cilmes šūnas uz kāda dīgļslāņa šūnu veidošanās stadiju un pēc tam jāizvēlas jauna augšanas faktoru kombinācija, kas spēj izraisīt ekto-, mezo- un endodermas virzītu diferenciāciju specializētās šūnās, kas nepieciešamas transplantācijai pacientam. Augšanas faktoru kombināciju skaits mūsdienās ir tūkstošos, lielākā daļa no tām ir patentētas, dažas biotehnoloģiju uzņēmumi vispār neatklāj.
Bija pienācis laiks attīrīt iegūtās šūnas no nediferencētiem šūnu piemaisījumiem. Kultūrā diferencētās šūnas tika marķētas ar nobriedušu šūnu līniju marķieriem un izlaistas caur ātrgaitas lāzera imunofenotipisko šķirotāju. Lāzera stars tās atrada vispārējā šūnu plūsmā un virzīja pa atsevišķu ceļu. Laboratorijas dzīvnieki bija pirmie, kas saņēma iegūto attīrīto šūnu materiālu. Bija pienācis laiks novērtēt ESC atvasinājumu izmantošanas efektivitāti slimību un patoloģisko procesu modeļos. Viens no šādiem modeļiem bija eksperimentālā Parkinsona slimība, kas dzīvniekiem labi tiek reproducēta, izmantojot ķīmiskus savienojumus, kas iznīcina dopamīnerģiskos neironus. Tā kā slimība cilvēkiem balstās uz iegūtu dopamīnerģisko neironu deficītu, aizvietojošās šūnu terapijas izmantošana šajā gadījumā bija patogēniski pamatota. Dzīvniekiem ar eksperimentālu hemiparkinsonismu aptuveni puse no ESC iegūtajiem un smadzeņu struktūrās ievadītajiem dopamīnerģiskajiem neironiem iesakņojās. Tas bija pietiekami, lai ievērojami samazinātu slimības klīniskās izpausmes. Mēģinājumi atjaunot bojāto CNS struktūru funkcijas eksperimentālos insultos, traumās un pat muguras smadzeņu plīsumos ir izrādījušies diezgan veiksmīgi.
Tomēr jāatzīmē, ka gandrīz visi diferencētu ESC atvasinājumu veiksmīgas izmantošanas gadījumi eksperimentālas patoloģijas korekcijai tika veikti simulētās patoloģiskās situācijas akūtajā periodā. Attālinātas ārstēšanas rezultāti nebija tik mierinoši: pēc 8–16 mēnešiem šūnu transplantācijas pozitīvā ietekme izzuda vai strauji samazinājās. Iemesli tam ir diezgan skaidri. Transplantēto šūnu diferenciācija in vitro vai in loco morbi neizbēgami noved pie ģenētiskās svešības šūnu marķieru ekspresijas, kas izraisa imūnsistēmas uzbrukumu no recipienta organisma. Lai atrisinātu imunoloģiskās nesaderības problēmu, tika izmantota tradicionālā imūnsupresija, paralēli ar kuru klīniskajos pētījumos sāka apzināties autologu hematopoētisku un mezenhimālu cilmes šūnu transdiferenciācijas un ģenētiskās korekcijas potenciālu, kas neizraisa imūnkonfliktu.
Kas ir reģeneratīvā plastiskā medicīna?
Evolūcija ir noteikusi divus galvenos šūnas dzīves beigu variantus - nekrozi un apoptozi, kas audu līmenī atbilst proliferācijas un reģenerācijas procesiem. Proliferāciju var uzskatīt par sava veida upuri, kad bojāto audu defekta aizpildīšana notiek to aizstāšanas ar saistaudu elementiem dēļ: saglabājot strukturālo integritāti, organisms daļēji zaudē skartā orgāna funkciju, kas nosaka sekojošu kompensējošu reakciju attīstību ar neskarto strukturālo un funkcionālo elementu hipertrofiju vai hiperplāziju. Kompensācijas perioda ilgums ir atkarīgs no strukturālo bojājumu apjoma, ko izraisa primāro un sekundāro izmaiņu faktori, pēc kura lielākajā daļā gadījumu notiek dekompensācija, strauja cilvēka dzīves kvalitātes pasliktināšanās un ilguma samazināšanās. Fizioloģiskā reģenerācija nodrošina remodelācijas procesus, tas ir, novecojošu un mirstošu šūnu aizstāšanu ar dabiskas šūnu nāves (apoptozes) mehānismiem ar jaunām šūnām, kas rodas no cilvēka ķermeņa cilmes šūnu rezervēm. Reparatīvās reģenerācijas procesos tiek iesaistīti arī cilmes telpu šūnu resursi, kas tomēr tiek mobilizēti patoloģiskos apstākļos, kas saistīti ar slimību vai audu bojājumiem, uzsākot šūnu nāvi, izmantojot nekrozes mehānismus.
Zinātnieku, ārstu, preses, televīzijas un sabiedrības rūpīgā uzmanība embrionālo cilmes šūnu (ESŠ) bioloģijas izpētes problēmai, pirmkārt, ir saistīta ar šūnu jeb, kā mēs to saucam, reģeneratīvi plastiskās terapijas augsto potenciālu. Smagāko cilvēku slimību (centrālās nervu sistēmas deģeneratīvā patoloģija, muguras smadzeņu un smadzeņu traumas, Alcheimera un Parkinsona slimības, multiplā skleroze, miokarda infarkts, arteriālā hipertensija, cukura diabēts, autoimūnas slimības un leikēmija, apdegumu slimības un neoplastiski procesi veido tālu no pilnīga saraksta) ārstēšanas metožu izstrāde balstās uz cilmes šūnu unikālajām īpašībām, kas ļauj radīt jaunus audus, lai aizstātu, kā iepriekš tika uzskatīts, neatgriezeniski bojātas slimā organisma audu zonas.
Cilmes šūnu bioloģijas teorētisko pētījumu progress pēdējo 10 gadu laikā ir realizēts, spontāni parādoties jaunās reģeneratīvi plastiskās medicīnas jomām, kuru metodoloģija ir ne tikai diezgan viegli sistematizējama, bet arī to prasa. Pirmā un visstraujāk attīstošā cilmes šūnu reģeneratīvā potenciāla praktiskās izmantošanas joma ir kļuvusi par aizvietojošo reģeneratīvi plastisko terapiju. Tās ceļš ir diezgan viegli izsekojams zinātniskajā literatūrā - no eksperimentiem ar dzīvniekiem ar miokarda nekrozi līdz pēdējo gadu darbiem, kuru mērķis ir atjaunot kardiomiocītu pēcinfarkta deficītu vai papildināt aizkuņģa dziedzera β-šūnu un centrālās nervu sistēmas dopamīnerģisko neironu zudumu.
Šūnu transplantācija
Aizvietojošās reģeneratīvi plastiskās medicīnas pamatā ir šūnu transplantācija. Pēdējā jādefinē kā medicīnisku pasākumu komplekss, kura laikā pacienta ķermenis īslaicīgi vai ilgā laika periodā tieši saskaras ar dzīvotspējīgām auto-, allo-, izo- vai ksenogēnas izcelsmes šūnām. Šūnu transplantācijas līdzeklis ir cilmes šūnu vai to atvasinājumu suspensija, kas standartizēta pēc transplantācijas vienību skaita. Transplantācijas vienība ir koloniju veidojošo vienību skaita kultūrā attiecība pret kopējo transplantēto šūnu skaitu. Šūnu transplantācijas metodes: cilmes šūnu vai to atvasinājumu suspensijas intravenoza, intraperitoneāla, subkutāna ievadīšana; cilmes šūnu vai to atvasinājumu suspensijas ievadīšana smadzeņu kambaros, limfvados vai cerebrospinālajā šķidrumā.
Alo- un autologā šūnu transplantācija izmanto divas principiāli atšķirīgas metodoloģiskas pieejas cilmes šūnu pluri-, multi- vai polipotentā potenciāla īstenošanai - in vivo vai in vitro. Pirmajā gadījumā cilmes šūnu ievadīšana pacienta organismā tiek veikta bez to iepriekšējas diferenciācijas, otrajā - pēc pavairošanas kultūrā, mērķtiecīgas diferenciācijas un attīrīšanas no nediferencētiem elementiem. Starp daudzajām aizvietošanas šūnu terapijas metodoloģiskajām metodēm diezgan skaidri izšķiramas trīs metožu grupas: kaulu smadzeņu un asins šūnu aizvietošana, orgānu un mīksto audu šūnu aizvietošana, ķermeņa cieto un cieto elementu (skrimšļu, kaulu, cīpslu, sirds vārstuļu un kapacitatīvo asinsvadu) aizvietošana. Pēdējais virziens jādefinē kā rekonstruktīvā un reģeneratīvā medicīna, jo cilmes šūnu diferenciācijas potenciāls tiek realizēts uz matricas - bioloģiski inertas vai absorbējamas struktūras, kas veidota kā aizvietotā ķermeņa zona.
Vēl viens veids, kā palielināt reģeneratīvi plastisko procesu intensitāti bojātajos audos, ir mobilizēt pacienta paša cilmes resursus, izmantojot eksogēnus augšanas faktorus, piemēram, granulocītu un granulocītu-makrofāgu koloniju stimulējošos faktorus. Šajā gadījumā stromas savienojumu pārrāvums noved pie hematopoētisko cilmes šūnu izdalīšanās palielināšanās vispārējā asinsritē, kas audu bojājumu zonā nodrošina reģenerācijas procesus to raksturīgās plastiskuma dēļ.
Tādējādi reģeneratīvās medicīnas metodes ir vērstas uz zaudēto funkciju atjaunošanas procesu stimulēšanu - vai nu mobilizējot pacienta paša stumbra rezerves, vai arī ieviešot allogēnu šūnu materiālu.
Svarīgs praktisks embrionālo cilmes šūnu atklāšanas rezultāts ir terapeitiskā klonēšana, kuras pamatā ir embriogenēzes ierosinātāju izpratne. Ja sākotnējais signāls embriogenēzes sākumam ir pre-mRNS komplekss, kas atrodas olšūnas citoplazmā, tad jebkuras somatiskās šūnas kodola ievadīšanai izņemtajā olšūnā vajadzētu uzsākt embrija attīstības programmu. Šodien mēs jau zinām, ka embriogenēzes programmas īstenošanā piedalās aptuveni 15 000 gēnu. Kas ar tiem notiek vēlāk, pēc dzimšanas, augšanas, brieduma un novecošanās periodos? Atbildi uz šo jautājumu sniedza aita Dollija: tie tiek saglabāti. Izmantojot modernākās pētījumu metodes, ir pierādīts, ka pieaugušo šūnu kodoli saglabā visus kodus, kas nepieciešami embrionālo cilmes šūnu veidošanai, dīgļslāņu veidošanai, organoģenēzei un mezenhimālās, ekto-, endo- un mezodermālās izcelsmes šūnu līniju restrikcijas nobriešanai (pārejai uz diferenciāciju un specializāciju). Terapeitiskā klonēšana kā virziens izveidojās jau agrīnākajos šūnu transplantoloģijas attīstības posmos un paredz totipotences atgriešanos pacienta paša somatiskajām šūnām, lai iegūtu ģenētiski identisku transplantācijas materiālu.
Cilmes šūnu atklāšana sākās "no gala", jo terminu, ko bioloģijā un medicīnā ieviesa A. Maksimovs, attiecināja uz kaulu smadzeņu cilmes šūnām, no kurām rodas visi perifēro asiņu nobriedušie šūnu elementi. Tomēr arī hematopoētiskajām cilmes šūnām, tāpat kā visu pieauguša organisma audu šūnām, ir savs, mazāk diferencēts priekštecis. Absolūti visu somatisko šūnu kopīgais avots ir embrionālās cilmes šūnas. Jāatzīmē, ka jēdzieni "embrionālās cilmes šūnas" un "embrionālās cilmes šūnas" nebūt nav identiski. Embrionālās cilmes šūnas no blastocistas iekšējās šūnu masas izolēja Dž. Tomsons un pārnesa uz ilgdzīvojošām šūnu līnijām. Tikai šīm šūnām ir "ESC" faksimils. Lerojs Stīvenss, kurš atklāja embrionālās cilmes šūnas eksperimentos ar pelēm, tās nosauca par "embrionālajām pluripotentajām cilmes šūnām", atsaucoties uz ESC spēju diferencēties par visu trīs dīgļslāņu (ekto-, mezo- un endodermas) atvasinājumiem. Tomēr visas embrija šūnas vēlākos attīstības posmos ir arī cilmes šūnas, jo tās rada milzīgu skaitu šūnu, kas veido pieauguša cilvēka ķermeni. Lai tās definētu, mēs piedāvājam terminu "embrionālās pluripotentās cilmes šūnas".
[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]
Cilmes šūnu veidi
Mūsdienu cilmes šūnu klasifikācija balstās uz to dalīšanās principu pēc to spējas (potenciāla) radīt šūnu līnijas, kas tiek definēta kā toti-, pluri-, multi-, poli-, bi- un unipotence. Totipotence, tas ir, spēja atjaunot ģenētiski ieprogrammētu organismu kopumā, piemīt zigotu šūnām, blastomērām un embrionālajām cilmes šūnām (blastocistas iekšējās masas šūnām). Vēl viena totipotentu šūnu grupa, kas veidojas vēlākos embrionālās attīstības posmos, ir embrionālās dzimumorgānu zonas primārās germinālās šūnas (dzimumorgānu tuberkuli). Pluripotence, kas ir spēja diferencēties jebkura orgāna vai audu šūnās, ir raksturīga trīs dīgļslāņu - ekto-, mezo- un endodermas - embrionālajām šūnām. Tiek uzskatīts, ka multipotence, t. i., spēja veidot jebkuras šūnas vienas specializētas līnijas ietvaros, ir raksturīga tikai divu veidu šūnām: tā sauktajām mezenhimālajām cilmes šūnām, kas veidojas neironālajā ceklā un ir visu ķermeņa saistaudu pamatnes šūnu, tostarp neiroglijas šūnu, priekšteči, kā arī hematopoētiskajām hematopoētiskajām cilmes šūnām, kas dod pamatu visām asins šūnu līnijām. Turklāt izšķir bi- un unipotentās cilmes šūnas, jo īpaši mieloīdo, limfoīdo, monocitāro un megakariocitāro hematopoētisko asnu priekšteču šūnas. Unipotento cilmes šūnu esamība ir skaidri pierādīta, izmantojot aknu šūnu piemēru – ievērojamas aknu audu daļas zudumu kompensē diferencētu poliploīdu hepatocītu intensīva dalīšanās.
Attīstības laikā visi orgāni un audi veidojas blastocistas iekšējās šūnu masas proliferācijas un diferenciācijas rezultātā, kuras šūnas stingrā nozīmē ir totipotentas embrionālās cilmes šūnas. Pirmo darbu pie embrionālo cilmes šūnu izolēšanas veica Evanss, kurš parādīja, ka peļu smadzenēs implantētas blastocistas rada teratokarcinomas, kuru šūnas, klonējot, veido pluripotentu embrionālo cilmes šūnu līnijas (šo šūnu sākotnējais nosaukums - embrionālās karcinomas šūnas jeb saīsinājumā ECС - pašlaik netiek lietots). Šie dati tika apstiprināti vairākos citos pētījumos, kuros embrionālās cilmes šūnas tika iegūtas, kultivējot peļu un citu dzīvnieku sugu, kā arī cilvēku blastocistas šūnas.
Pēdējos gados literatūrā arvien vairāk tiek ziņots par cilmes šūnu plastiskumu, kas tiek uzskatīts ne tikai par pēdējo spēju diferencēties dažāda veida šūnās dažādās attīstības stadijās, bet arī iziet dediferenciāciju (transdiferenciāciju, retrodiferenciāciju). Tas ir, tiek pieļauta fundamentāla iespēja atgriezt somatiski diferencētu šūnu embrionālās attīstības stadijā ar pluripotences atkopšanu (atgriešanos) un tās īstenošanu atkārtotā diferenciācijā, veidojoties cita veida šūnām. Jo īpaši tiek ziņots, ka hematopoētiskās cilmes šūnas spēj transdiferencēties, veidojoties hepatocītiem, kardiomioblastiem un endoteliocītum.
Zinātniskās debates par cilmes šūnu dalīšanos pēc to plastiskuma turpinās, tas ir, tiek veidota šūnu transplantācijas terminoloģija un glosārijs, kam ir tieša praktiska nozīme, jo lielākā daļa reģeneratīvās plastiskās medicīnas metožu balstās uz plastisko īpašību izmantošanu un cilmes šūnu spēju diferencēties dažādās šūnu līnijās.
Publikāciju skaits reģeneratīvi plastiskās medicīnas fundamentālo un lietišķo problēmu jomā strauji pieaug. Jau ir ieskicēts dažādu metodoloģisku pieeju klāsts, kuru mērķis ir optimālāk izmantot cilmes šūnu reģeneratīvi plastisko potenciālu. Kardiologi un endokrinologi, neirologi un neiroķirurgi, transplantologi un hematologi ir noteikuši savas aktuālās intereses jomas. Oftalmologi, ftiziologi, pulmonologi, nefrologi, onkologi, ģenētiķi, pediatri, gastroenterologi, terapeiti un pediatri, ķirurgi un akušieri-ginekologi meklē risinājumus aktuālām problēmām cilmes šūnu plastiskajās iespējās - visi mūsdienu medicīnas pārstāvji cer iegūt iespēju izārstēt slimības, kas iepriekš tika uzskatītas par letālām.
Vai šūnu transplantācija ir nākamā "izārstēšana"?
Šis jautājums pilnīgi pamatoti rodas visiem domājošiem ārstiem un zinātniekiem, kas analizē medicīnas zinātnes pašreizējo stāvokli. Situāciju sarežģī fakts, ka vienā zinātniskās konfrontācijas lauka pusē ir "veselīgie konservatīvie", bet otrā - šūnu transplantoloģijas "slimie fanātiķi". Acīmredzot patiesība, kā vienmēr, ir starp viņiem - "neviena zemē". Nepieskaroties tiesību, ētikas, reliģijas un morāles jautājumiem, apskatīsim reģeneratīvi plastiskās medicīnas noteikto jomu plusus un mīnusus. Pirmo zinātnisko ziņojumu par ESC terapeitiskajām iespējām "vieglā vēsma" gadu pēc to atklāšanas pārvērtās par "vētrainu vēju", kas 2003. gadā pārtapa "informācijas tornado". Pirmā publikāciju sērija skāra embrionālo cilmes šūnu kultivēšanas, to pavairošanas un virzītas diferenciācijas in vitro jautājumus.
Izrādījās, ka neierobežotai embrionālo cilmes šūnu reprodukcijai kultūrā ir stingri jāievēro vairāki nosacījumi. Kondicionētajā vidē jābūt trim faktoriem: interleikīnam-6 (IL-6), cilmes šūnu faktoram (SCF) un leikāzes inhibējošajam faktoram (LIF). Turklāt embrionālās cilmes šūnas jāaudzē uz embrionālo fibroblastu substrāta (šūnu barotnes slāņa) un teļa fetāla seruma klātbūtnē. Ja šie nosacījumi ir izpildīti, ESŠ kultūrā aug kā kloni un veido embriju ķermeņus - sfērisku šūnu suspensijas klonu agregātus. ESŠ klona vissvarīgākā iezīme ir tā, ka kultūrā embriju ķermenis pārstāj augt, kad agregātā uzkrājas 50-60, maksimāli 100 šūnas. Šajā periodā iestājas līdzsvara stāvoklis - šūnu dalīšanās ātrums klona iekšienē ir vienāds ar apoptozes (ieprogrammētas šūnu nāves) ātrumu tā perifērijā. Pēc šāda dinamiska līdzsvara sasniegšanas embriju ķermeņa perifērās šūnas piedzīvo spontānu diferenciāciju (parasti veidojoties dzeltenuma maisiņa endodermāliem fragmentiem, angioblastiem un endoteliocītum), zaudējot totipotenci. Tāpēc, lai iegūtu pietiekamu totipotentu šūnu masu, embrija ķermenis katru nedēļu ir jāsadala, transplantējot atsevišķas embrionālās cilmes šūnas uz jaunu barības vielu barotni - diezgan darbietilpīgs process.
Embrionālo cilmes šūnu atklāšana neatbildēja uz jautājumu, kas tieši un kā iedarbina zigotas DNS šifrētās embrioģenēzes programmas. Joprojām nav skaidrs, kā genoma programma attīstās cilvēka dzīves laikā. Vienlaikus embrionālo cilmes šūnu izpēte ļāva izstrādāt koncepciju par mehānismiem cilmes šūnu toti-, pluri- un multipotences saglabāšanai to dalīšanās laikā. Cilmes šūnas galvenā atšķirīgā iezīme ir tās spēja pašreproducēties. Tas nozīmē, ka cilmes šūna, atšķirībā no diferencētas šūnas, dalās asimetriski: viena no meitas šūnām rada specializētu šūnu līniju, bet otrā saglabā genoma toti-, pluri- vai multipotenci. Joprojām nav skaidrs, kāpēc un kā šis process notiek agrīnākajos embrioģenēzes posmos, kad blastocistas dalošā iekšējā šūnu masa ir pilnībā totipotenta, un ESC genoms atrodas miera stāvoklī (guļošā, inhibētā). Ja parastas šūnas dalīšanās laikā dublēšanās procesam obligāti seko vesela gēnu kompleksa aktivācija un ekspresija, tad ESC dalīšanās laikā tas nenotiek. Atbilde uz jautājumu “kāpēc” tika iegūta pēc tam, kad ESŠ tika atklāta jau esoša mRNS (pre-mRNS), no kurām dažas veidojas folikulu šūnās un tiek glabātas olšūnas un zigotas citoplazmā. Otrais atklājums atbildēja uz jautājumu “kā”: ESŠ tika atrasti īpaši enzīmi, ko sauc par “editāzēm”. Editāzes veic trīs svarīgas funkcijas. Pirmkārt, tās nodrošina alternatīvu epigenetisku (bez genoma līdzdalības) pre-mRNS lasīšanu un dublēšanu. Otrkārt, tās īsteno pre-mRNS aktivācijas procesu (splaisāšanu - intronu, tas ir, neaktīvo RNS sekciju, kas kavē olbaltumvielu sintēzes procesu uz mRNS, izgriešanu), pēc kura šūnā sākas olbaltumvielu molekulu montāža. Treškārt, editāzes veicina sekundāro mRNS veidošanos, kas ir gēnu ekspresijas mehānismu represori, kas uztur hromatīna blīvo iesaiņošanu un gēnu neaktīvo stāvokli. Cilvēka olšūnās ir olbaltumvielu produkti, kas sintezēti uz šādām sekundārajām mRNS un kurus sauc par klusinātāja proteīniem jeb genoma sargiem.
Lūk, kā mūsdienās tiek prezentēts embrionālo cilmes šūnu nemirstīgo šūnu līniju veidošanās mehānisms. Vienkārši sakot, signāls embrioģenēzes programmas uzsākšanai, kuras sākotnējie posmi sastāv no totipotentas šūnu masas veidošanās, nāk no olšūnas citoplazmas. Ja šajā posmā blastocistas iekšējā šūnu masa, t. i., ESŠ, tiek izolēta no turpmākiem regulējošiem signāliem, šūnu pašreprodukcijas process notiek slēgtā ciklā bez šūnas kodola gēnu līdzdalības (epiģenētiski). Ja šāda šūna tiek nodrošināta ar barības vielām un izolēta no ārējiem signāliem, kas veicina šūnu masas diferenciāciju, tā dalīsies un reproducēs savu sugu bezgalīgi.
Pirmie eksperimentālo mēģinājumu rezultāti izmantot totipotentās šūnas transplantācijai bija diezgan iespaidīgi: embrionālo cilmes šūnu ievadīšana peļu audos ar imūnsupresantu novājinātu imūnsistēmu 100% gadījumu izraisīja audzēju attīstību. Starp neoplazmas šūnām, kuru avots bija ESŠ, bija diferencēti totipotentā eksogēnā šūnu materiāla atvasinājumi, jo īpaši neironi, taču teratokarcinomu augšana samazināja iegūto rezultātu vērtību līdz nullei. Tajā pašā laikā L. Stīvensa darbos ESŠ, kas ievadītas vēdera dobumā, veidoja lielus agregātus, kuros fragmentāri veidojās embrionālie muskuļi, sirds, mati, āda, kauli, muskuļi un nervu audi. (Ķirurgiem, kuri atvēra dermoīdās cistas, vajadzētu būt pazīstamam ar šo attēlu). Interesanti, ka suspendētās peļu embrioblastu šūnas uzvedas tieši tāpat: to ievadīšana pieaugušu dzīvnieku ar imūndeficītu audos vienmēr izraisa teratokarcinomu veidošanos. Bet, ja no šāda audzēja tiek izolēta tīra ESC līnija un ievadīta vēdera dobumā, tad atkal veidojas specializēti somatiskie atvasinājumi no visiem trim dīgļu slāņiem bez kanceroģenēzes pazīmēm.
Tādējādi nākamā problēma, kas bija jāatrisina, bija šūnu materiāla attīrīšana no nediferencētu šūnu piemaisījumiem. Tomēr pat ar ļoti augstu mērķtiecīgas šūnu diferenciācijas efektivitāti līdz pat 20% šūnu kultūrā saglabā savu totipotento potenciālu, kas in vivo diemžēl realizējas audzēja augšanā. Vēl viena dabas "katapulta" - medicīniskā riska mērogā pacienta atveseļošanās garantija līdzsvarojas ar viņa nāves garantiju.
Saistība starp audzēja šūnām un embrionālajām pluripotentajām cilmes šūnām (EPPC), kuru attīstība ir attīstītāka nekā ESC, ir diezgan neskaidra. Mūsu pētījumu rezultāti liecina, ka EPPC ievadīšana dažādos transplantējamos audzējos žurkām var izraisīt audzēja audu sadalīšanos (G), strauju audzēja masas palielināšanos (D), tās samazināšanos (E-3) vai neietekmēt neoplastisko audu spontānas centrālās fokālās nekrozes lielumu (I, K). Ir acīmredzams, ka EPPC un audzēja šūnu mijiedarbības rezultātu nosaka kopējais citokīnu un augšanas faktoru kopums, ko tās in vivo producē.
Jāatzīmē, ka embrionālās cilmes šūnas, kas reaģē ar kanceroģenēzi uz saskari ar pieaugušo audiem, lieliski asimilējas embrija šūnu masā, integrējoties visos embrija orgānos. Šādas himēras, kas sastāv no paša embrija šūnām un donora ESŠ, sauc par alofena dzīvniekiem, lai gan patiesībā tās nav fenotipiskas himēras. Hematopoētiskā sistēma, āda, nervu audi, aknas un tievā zarna tiek pakļauti maksimālai šūnu himerizācijai, kad ESŠ tiek ievadītas agrīnā embrijā. Ir aprakstīti dzimumorgānu himerizācijas gadījumi. Vienīgā zona, kas ir neaizskarama ESŠ, ir primārās dzimumšūnas.
Tas nozīmē, ka embrijs saglabā vecāku ģenētisko informāciju, kas aizsargā gan ģints, gan sugas tīrību un nepārtrauktību.
Apstākļos, kad agrīnā embrija šūnu dalīšanās tiek bloķēta, izmantojot citoklazīnu, embrionālo cilmes šūnu ievadīšana blastocistā noved pie embrija attīstības, kura primārās dzimumšūnas, tāpat kā visas pārējās, ir veidojušās no donora embrionālajām cilmes šūnām. Taču šajā gadījumā pats embrijs ir pilnībā donors, ģenētiski svešs surogātmātes ķermenim. Šāda dabiska savas un svešas iedzimtās informācijas sajaukšanās potenciāla bloķēšanas mehānismi vēl nav noskaidroti. Var pieņemt, ka šajā gadījumā tiek realizēta apoptozes programma, kuras noteicošie faktori mums vēl nav zināmi.
Jāatzīmē, ka dažādu sugu dzīvnieku embrioģenēze nekad nav koordinēta: īstenojot ksenogēnu embrionālo cilmes šūnu donora organoģenēzes programmu recipienta embrija organismā, embrijs iet bojā dzemdē un tiek resorbēts. Tāpēc himēru "žurka-pele", "cūka-govs", "cilvēks-žurka" esamība jāsaprot kā šūnu, bet ne morfoloģiska mozaīka. Citiem vārdiem sakot, kad vienas zīdītāju sugas ESC tiek ievadītas citas sugas blastocistā, vienmēr attīstās mātes sugas pēcnācēji, kuros gandrīz visu orgānu starp savām šūnām ir ieslēgumi un dažreiz strukturālu un funkcionālu vienību kopas, kas sastāv no ģenētiski sveša ESC atvasinājumu materiāla. Terminu "humanizēta cūka" nevar uztvert kā kaut kāda briesmoņa apzīmējumu, kam piemīt cilvēka intelekts vai ārējās īpašības. Tas ir tikai dzīvnieks, kura ķermeņa šūnu daļa cēlusies no cilvēka ESC, kas ievadītas cūkas blastocistā.
Cilmes šūnu izmantošanas perspektīvas
Jau sen ir zināms, ka slimības, kas saistītas ar hematopoētisko un limfoīdo cilmes šūnu genopatoloģiju, bieži tiek izvadītas pēc allogēnas kaulu smadzeņu transplantācijas. Savu hematopoētisko audu aizstāšana ar ģenētiski normālām šūnām no radniecīga donora noved pie daļējas un dažreiz pilnīgas pacienta atveseļošanās. Starp ģenētiskajām slimībām, kuras ārstē ar allogēnu kaulu smadzeņu transplantāciju, jāatzīmē kombinētais imūndeficīta sindroms, ar X hromosomu saistīta agammaglobulinēmija, hroniska granulomatoze, Viskota-Oldriča sindroms, Gošē un Hērlera slimības, adrenoleikodistrofija, metahromatiska leikodistrofija, sirpjveida šūnu anēmija, talasēmija, Fankoni anēmija un AIDS. Galvenā problēma allogēnas kaulu smadzeņu transplantācijas izmantošanā šo slimību ārstēšanā ir saistīta ar HbA1c saderīga radniecīga donora izvēli, kura veiksmīgai meklēšanai nepieciešami vidēji 100 000 tipizētu donora hematopoētisko audu paraugu.
Gēnu terapija ļauj labot ģenētisku defektu tieši pacienta hematopoētiskajās cilmes šūnās. Teorētiski gēnu terapija sniedz tādas pašas priekšrocības hematopoētiskās sistēmas ģenētisko slimību ārstēšanā kā alogēna kaulu smadzeņu transplantācija, bet bez visām iespējamām imunoloģiskajām komplikācijām. Tomēr tam ir nepieciešama tehnika, kas ļauj efektīvi pārnest pilnvērtīgu gēnu hematopoētiskajās cilmes šūnās un uzturēt nepieciešamo tā ekspresijas līmeni, kas noteiktos iedzimtas patoloģijas veidos var nebūt ļoti augsts. Šajā gadījumā pat neliela deficītā gēna proteīna produkta papildināšana dod pozitīvu klīnisko efektu. Jo īpaši hemofilijas B gadījumā 10–20% no normālā IX faktora līmeņa ir pilnīgi pietiekami, lai atjaunotu asins recēšanas iekšējo mehānismu. Autologa šūnu materiāla ģenētiskā modifikācija ir izrādījusies veiksmīga eksperimentālā hemiparkinsonismā (vienpusēja dopamīnerģisko neironu iznīcināšana). Žurku embriju fibroblastu transfektācija ar retrovīrusu vektoru, kas satur tirozīna hidroksilāzes gēnu, nodrošināja dopamīna sintēzi centrālajā nervu sistēmā: transfektētu fibroblastu intracerebrāla ievadīšana strauji samazināja Parkinsona slimības eksperimentālā modeļa klīnisko izpausmju intensitāti eksperimentāliem dzīvniekiem.
Cilmes šūnu izmantošanas perspektīva cilvēku slimību gēnu terapijā ir radījusi daudz jaunu izaicinājumu klīnicistiem un eksperimentētājiem. Gēnu terapijas problemātiskie aspekti ir saistīti ar drošas un efektīvas sistēmas izstrādi gēnu transportēšanai mērķa šūnā. Pašlaik gēnu pārneses efektivitāte lielās zīdītāju šūnās ir ļoti zema (1%). Metodiski šī problēma tiek risināta dažādos veidos. Gēnu pārnešana in vitro ietver ģenētiskā materiāla transfekciju pacienta šūnās kultūrā, kam seko atgriešanās pacienta organismā. Šī pieeja jāatzīst par optimālu, izmantojot gēnus, kas ievadīti kaulu smadzeņu cilmes šūnās, jo metodes hematopoētisko šūnu pārnešanai no organisma uz kultūru un atpakaļ ir labi izveidotas. Gēnu pārnešanai hematopoētiskajās šūnās in vitro visbiežāk tiek izmantoti retrovīrusi. Tomēr lielākā daļa hematopoētisko cilmes šūnu atrodas neaktīvā stāvoklī, kas sarežģī ģenētiskās informācijas transportēšanu, izmantojot retrovīrusus, un prasa meklēt jaunus veidus efektīvai gēnu transportēšanai uz neaktīvām cilmes šūnām. Pašlaik tiek izmantotas tādas gēnu pārneses metodes kā transfekcija, tieša DNS mikroinjekcija šūnās, lipofekcija, elektroporācija, "gēnu lielgabals", mehāniskā savienošana, izmantojot stikla pērlītes, hepatocītu transfekcija ar receptoratkarīgu DNS savienošanu ar asialoglikoproteīnu un transgēna ievadīšana aerosola veidā plaušu alveolārā epitēlija šūnās. DNS pārneses efektivitāte ar šīm metodēm ir 10,0–0,01%. Citiem vārdiem sakot, atkarībā no ģenētiskās informācijas ievadīšanas metodes panākumus var sagaidīt 10 pacientiem no 100 vai 1 pacientam no 10 000 pacientiem. Ir acīmredzams, ka efektīva un vienlaikus droša terapeitisko gēnu pārneses metode vēl nav izstrādāta.
Fundamentāli atšķirīgs risinājums alogēna šūnu materiāla atgrūšanas problēmai šūnu transplantoloģijā ir lielu embrionālo pluripotento cilmes šūnu devu izmantošana, lai panāktu pieauguša organisma antigēna homeostāzes kontroles sistēmas atkārtotas instalēšanas efektu (Kuharčuka-Radčenko-Sirmana efekts), kura būtība ir imunoloģiskās tolerances indukcija, izveidojot jaunu imūnkompetentu šūnu bāzi ar vienlaicīgu antigēna homeostāzes kontroles sistēmas pārprogrammēšanu. Pēc lielu EPPC devu ievadīšanas pēdējie tiek fiksēti aizkrūtes dziedzera un kaulu smadzeņu audos. Aizkrūtes dziedzerī EPPC specifiskas mikrovides ietekmē diferencējas dendrītiskās, starppirkstu šūnās un epitēlija-stromas elementos. EPPC diferenciācijas laikā recipienta aizkrūtes dziedzerī kopā ar recipienta galvenā histosaderības kompleksa (MHC) molekulām tiek ekspresētas donora šūnās ģenētiski noteiktas MHC molekulas, tas ir, tiek izveidots MHC molekulu dubultstandarts, saskaņā ar kuru tiek realizēta pozitīva un negatīva T-limfocītu atlase.
Tādējādi recipienta imūnsistēmas efektora saites atjaunošana notiek, izmantojot zināmos T-limfocītu pozitīvās un negatīvās atlases mehānismus, bet izmantojot MHC molekulu dubulto standartu - recipienta un donora EPPC.
Imūnsistēmas pārprogrammēšana, izmantojot EPPC, ne tikai ļauj veikt šūnu transplantāciju bez sekojošas ilgstošas imūnsupresantu lietošanas, bet arī paver pilnīgi jaunas perspektīvas autoimūno slimību ārstēšanā un nodrošina pamatu jaunu ideju izstrādei par cilvēka novecošanās procesu. Lai izprastu novecošanās mehānismus, esam ierosinājuši ķermeņa stumbra telpu noplicināšanas teoriju. Saskaņā ar šīs teorijas galveno noteikumu novecošanās ir pastāvīga ķermeņa stumbra telpu lieluma samazināšanās, kas tiek saprasta kā reģionālo ("pieaugušo") cilmes šūnu (mezenhimālo, neironu, hematopoētisko cilmes šūnu, ādas, gremošanas trakta, endokrīnā epitēlija cilmes šūnu, ciliāro kroku pigmentšūnu utt.) kopums, papildinot atbilstošo audu šūnu zudumus ķermeņa remodelācijas procesā. Ķermeņa remodelācija ir visu audu un orgānu šūnu sastāva atjaunošanās stumbra telpu šūnu dēļ, kas turpinās visā daudzšūnu organisma dzīves laikā. Šūnu skaits stumbra telpās tiek noteikts ģenētiski, kas nosaka katras stumbra telpas ierobežoto izmēru (proliferācijas potenciālu). Savukārt stumbra telpu lielums nosaka atsevišķu orgānu, audu un ķermeņa sistēmu novecošanās ātrumu. Pēc stumbra telpu šūnu rezervju izsīkuma daudzšūnu organisma novecošanās intensitāti un ātrumu nosaka somatisko diferencēto šūnu novecošanās mehānismi Heiflika robežās.
Tāpēc postnatālās ontoģenēzes stadijā stumbra telpu paplašināšana var ne tikai ievērojami palielināt dzīves ilgumu, bet arī uzlabot dzīves kvalitāti, atjaunojot organisma pārveidošanās potenciālu. Stumbra telpu paplašināšanu var panākt, ievadot lielas allogēnu embrionālo pluripotentu cilmes šūnu devas, ar nosacījumu, ka vienlaikus tiek pārprogrammēta recipienta imūnsistēma, kas eksperimentā ievērojami palielina veco peļu dzīves ilgumu.
Stumbra telpas izsīkuma teorija var mainīt esošos priekšstatus ne tikai par novecošanās mehānismiem, bet arī par pašu slimību, kā arī tās medikamentozās ārstēšanas sekām. Jo īpaši slimība var attīstīties cilmes šūnu telpas patoloģijas (onkopatoloģijas) rezultātā. Mezenhimālo cilmes šūnu rezerves izsīkums izjauc saistaudu remodelācijas procesus, kas noved pie ārēju novecošanās pazīmju parādīšanās (grumbas, ādas ļenganums, celulīts). Endotēlija šūnu cilmes šūnu rezerves izsīkums izraisa arteriālas hipertensijas un aterosklerozes attīstību. Sākotnēji mazais aizkrūtes dziedzera stumbra telpas izmērs nosaka tās agrīnu, paliekošu, ar vecumu saistītu involūciju. Priekšlaicīga novecošanās ir visu ķermeņa stumbra telpu izmēra sākotnēja patoloģiska samazināšanās sekas. Cilmes šūnu rezervju medikamentoza un nemedikamentoza stimulēšana uzlabo dzīves kvalitāti, samazinot tās ilgumu, jo samazina stumbra telpu izmēru. Mūsdienu geroprotektoru zemā efektivitāte ir saistīta ar to aizsargājošo iedarbību uz novecojošām diferencētām somatiskajām šūnām, nevis uz ķermeņa stumbra telpām.
Noslēgumā vēlamies vēlreiz atzīmēt, ka reģeneratīvi plastiskā medicīna ir jauns virziens cilvēku slimību ārstēšanā, kas balstīts uz cilmes šūnu reģeneratīvi plastiskā potenciāla izmantošanu. Šajā gadījumā ar plastiskumu tiek saprasta eksogēnu vai endogēnu cilmes šūnu spēja implantēties un radīt jaunus specializētus šūnu dzinumus slima organisma bojāto audu zonās. Reģeneratīvi plastiskās medicīnas objekts ir letālas cilvēku slimības, kas pašlaik ir neārstējamas, iedzimta patoloģija, slimības, kurās tradicionālās medicīnas metodes panāk tikai simptomātisku efektu, kā arī ķermeņa anatomiski defekti, kuru atjaunošana ir rekonstruktīvās plastiskās reģeneratīvās ķirurģijas mērķis. Mūsuprāt, ir pāragri uzskatīt pirmos mēģinājumus atjaunot veselus un funkcionāli pilnīgus orgānus no cilmes šūnām par atsevišķu praktiskās medicīnas jomu. Reģeneratīvi plastiskās medicīnas objekts ir cilmes šūnas, kurām atkarībā no to iegūšanas avota ir atšķirīgs reģeneratīvi plastiskais potenciāls. Reģeneratīvās plastiskās medicīnas metodoloģija balstās uz cilmes šūnu vai to atvasinājumu transplantāciju.