Kamieninės ląstelės ir regeneracinė plastinė medicina

Šiandien mažai praktikuojančių gydytojų nežino apie naujos krypties, kuria siekiama gydyti sunkiausias ligas, anksčiau neišgydomas tradicine ir alternatyvia medicina, vystymąsi. Kalbame apie regeneracinę-plastinę mediciną, pagrįstą kamieninių ląstelių regeneracinio potencialo panaudojimu. Aplink šią besivystančią kryptį kilo precedento neturinti mokslinė diskusija ir pseudomokslinis ažiotažas, daugiausia sukurtas dėl pasaulinio žiniatinklio informacinių hiperbolių. Per labai trumpą laiką laboratoriniai kamieninių ląstelių terapinių galimybių tyrimai peržengė eksperimento ribas ir pradėjo aktyviai taikyti praktinėje medicinoje, o tai sukėlė daugybę mokslinio, etinio, religinio, teisinio ir teisėkūros pobūdžio problemų. Valstybės ir viešosios institucijos akivaizdžiai pasirodė esančios nepasiruošusios tokiam greitam kamieninių ląstelių perėjimui iš Petri lėkštelių į intraveninio vartojimo sistemas, kuris nėra naudingas nei visai visuomenei, nei konkrečiam kenčiančiam asmeniui. Net specialistams (kurių nėra, nes visi bando savarankiškai įvaldyti naująją mokslo tendenciją) nėra lengva suprasti neįsivaizduojamą informacijos kiekį apie kamieninių ląstelių galimybes tiek kiekybiškai, tiek kokybiškai, jau nekalbant apie gydytojus, kurie tiesiogiai nedalyvauja regeneracinėje plastinėje medicinoje.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Kodėl reikalingi tokie eksperimentai ir ar jie apskritai reikalingi?

Iš pirmo žvilgsnio ląstelinių tarprūšinių chimerų sukūrimas yra nežabotos fanatiko mokslininko, pamiršusio bioetiką, fantazijos vaisius. Tačiau būtent šis požiūris gerokai išplėtė mūsų fundamentalias žinias apie embriogenezę, nes leido apskaičiuoti organogenezei (kepenų, smegenų, odos ir imuninės sistemos organų formavimuisi) reikalingų ląstelių skaičių. Be to (galbūt tai yra pagrindinis dalykas ESC biologijoje), genetikai gavo unikalų įrankį, kurio pagalba galima nustatyti genų funkcinę paskirtį embrionų chimerizacijos metu. Pirmiausia, specialiu dvigubo išjungimo metodu „išjungiama“ tiriama genų pora ESC. Tada tokios ESC įvedamos į blastocistą ir stebimi besivystančio chimerinio embriono organizme vykstantys pokyčiai. Tokiu būdu buvo nustatytos genų sf-1 (antinksčių ir lytinių organų vystymasis), urt-l (inkstų anlagė), muoD (skeleto raumenų vystymasis), gata-l-4 (eritropoezės ir limfopėzės anlagė) funkcijos. Be to, į laboratorinių gyvūnų ESC galima įterpti (transfekuoti) dar neištirtus žmogaus genus, siekiant nustatyti jų funkciją naudojant chimerinį embrioną.

Tačiau paprastai eksperimento pateisinimas gaunant naujas fundamentines žinias nesulaukia plačios auditorijos pritarimo. Pateiksime chimerizacijos naudojant ESC praktinės reikšmės pavyzdį. Visų pirma, tai ksenotransplantacija, tai yra gyvūnų organų transplantacija žmonėms. Teoriškai žmogaus ir kiaulės ląstelių chimerų sukūrimas leidžia gauti gyvūną, kurio antigeninės savybės yra daug artimesnės ESC donorui, o tai įvairiose klinikinėse situacijose (cukrinis diabetas, kepenų cirozė) gali išgelbėti sergančio žmogaus gyvybę. Tiesa, tam pirmiausia turime išmokti grąžinti totipotencijos savybę subrendusios somatinės ląstelės genomui, po kurio ją galima įterpti į besivystantį kiaulės embrioną.

Šiandien ESC gebėjimas beveik be galo dalytis specialiomis auginimo sąlygomis naudojamas totipotentinei ląstelių masei gauti, o vėliau diferencijuoti į specializuotas ląsteles, tokias kaip dopaminerginiai neuronai, kurios vėliau persodinamos pacientui, sergančiam Parkinsono liga. Šiuo atveju prieš transplantaciją būtinai atliekama tikslinė gautos ląstelių masės diferenciacija į specializuotas ląsteles, reikalingas gydymui, ir pastarųjų išgryninimas iš nediferencijuotų ląstelinių elementų.

Kaip vėliau paaiškėjo, kancerogenezės grėsmė toli gražu nebuvo vienintelė kliūtis ląstelių transplantacijai. Embrionų kūnelių ESL savaime diferencijuojasi heterogeniškai, tai yra, sudaro įvairių ląstelių linijų (neuronų, keratinocitų, fibroblastų, endoteliocitų) darinius. Mikroskopo matymo lauke šiuo atveju tarp įvairių fenotipų ląstelių išsiskiria kardiomiocitai, kurių kiekviena susitraukia savo ritmu. Tačiau pacientui gydyti būtinos grynos ląstelių populiacijos: neuronai – insulto atveju, kardiomiocitai – miokardo infarkto atveju, kasos β ląstelės – cukrinio diabeto atveju, keratinocitai – nudegimų atveju ir kt.

Kitas ląstelių transplantologijos vystymosi etapas buvo susijęs su technologijų, skirtų gauti pakankamą skaičių (milijonus ląstelių) tokių grynų ląstelių populiacijų, kūrimu. Veiksnių, sukeliančių kryptingą ESC diferenciaciją, paieška buvo empirinio pobūdžio, nes jų sintezės seka embriogenezės metu liko nežinoma. Iš pradžių buvo nustatyta, kad trynio maišelio susidarymas indukuojamas į ESC kultūrą įdedant cAMP ir retinoinės rūgšties. Hematopoetinės ląstelių linijos buvo formuojamos, kai kultūros terpėje buvo 1L-3, SCF, fibroblastų augimo faktoriaus (FGH), insulino tipo augimo faktoriaus (IGF-1), 1L-6 ir granulocitų kolonijas stimuliuojančio faktoriaus (G-СSF). Nervų sistemos ląstelės buvo formuojamos iš ESC, pašalinus LIF ir fibroblastų sluoksnį, kuris tarnavo kaip maitintuvas. Po apdorojimo retinoine rūgštimi, esant vaisiaus serumui, ESC pradėjo diferencijuotis į neuronus, o kardiomiocitai buvo gauti pridedant dimetilsulfoksido (DMSO), kuris užtikrina tikslinį hidrofobinių signalinių molekulių tiekimą į ląstelės branduolį. Šiuo atveju aktyviųjų deguonies formų kaupimasis kultūros terpėje, taip pat elektrinė stimuliacija, prisidėjo prie subrendusių susitraukiančių kardiomiocitų susidarymo.

Buvo įdėta milžiniškų pastangų ir išteklių, siekiant rasti sąlygas ESC diferenciacijai į insuliną gaminančias kasos ląsteles. Tačiau netrukus paaiškėjo, kad nemažai specializuotų ląstelių linijų (kasos β ląstelės, imuninės ir endokrininės ląstelės, adipocitai) neatsiranda iš ESC, stimuliuojant jas pagal principą „vienas stimuliuojantis faktorius – viena ląstelių linija“. Šis principas pasirodė esąs galiojantis tik ribotam ląstelių linijų skaičiui. Visų pirma, neuronų susidarymą gali sukelti retinoinė rūgštis, raumenų ląstelių liniją – transformuojantis augimo faktorius β (TCP-β), eritroidines linijas – 1L-6, monocitinę mieloidinę liniją – 1L-3. Be to, šių veiksnių poveikis ESC diferenciacijai pasirodė esąs griežtai priklausomas nuo dozės.

Prasidėjo augimo faktorių derinių, kurie padėtų ESL pereiti į vėlesnius embriogenezės etapus, susidarant mezodermai (kardiomiocitų, griaučių raumenų, inkstų kanalėlių epitelio, mieloeritropoezės ir lygiųjų raumenų ląstelių šaltiniui), ektodermai (epidermiui, neuronams, tinklainei) ir endodermai (plonosios žarnos ir sekrecinių liaukų epiteliui, pneumocitams), paieškos etapas. Gamta tarsi vertė tyrėjus judėti į priekį embriogenezės keliu, kartojant jos etapus Petri lėkštelėje, nesuteikiant galimybės iš karto ir lengvai gauti norimą rezultatą. Ir tokie augimo faktorių deriniai buvo rasti. Aktyvinas A kartu su TGF-β pasirodė esąs galingas mezoderminių ląstelių susidarymo iš ESL stimuliatorius, tuo pačiu blokuodamas endodermos ir ektodermos vystymąsi. Retinoinė rūgštis ir kaulų čiulpų morfogenetinio baltymo (BMP-4) bei epidermio augimo faktoriaus (EGF) signalų derinys aktyvuoja ekto- ir mezodermos ląstelių susidarymą, sustabdydamas endodermos vystymąsi. Stebimas intensyvus visų trijų gemalo sluoksnių ląstelių augimas, vienu metu veikiant dviem veiksniams ESC - hepatocitų augimo faktoriui (HGF) ir nervinių ląstelių augimo faktoriui.

Taigi, norint gauti reikiamas ląstelių linijas, pirmiausia reikia perkelti embrionines kamienines ląsteles į tam tikro gemalinio sluoksnio ląstelių formavimosi stadiją, o tada parinkti naują augimo faktorių derinį, galintį sukelti kryptingą ekto-, mezo- ir endodermos diferenciaciją į specializuotas ląsteles, būtinas transplantacijai pacientui. Šiandien augimo faktorių derinių skaičius siekia tūkstančius, dauguma jų yra patentuoti, kai kurių biotechnologijų įmonės visai neatskleidžia.

Atėjo laikas išgryninti gautas ląsteles nuo nediferencijuotų ląstelinių priemaišų. Kultūroje diferencijuotos ląstelės buvo paženklintos subrendusių ląstelių linijų žymekliais ir praleistos per didelės spartos lazerinį imunofenotipinį rūšiuotoją. Lazerio spindulys jas rado bendrame ląstelių sraute ir nukreipė atskiru keliu. Laboratoriniai gyvūnai pirmieji gavo gautą išgrynintą ląstelinę medžiagą. Atėjo laikas įvertinti ESC darinių naudojimo efektyvumą ligų ir patologinių procesų modeliuose. Vienas iš tokių modelių buvo eksperimentinė Parkinsono liga, kuri gerai atkuriama gyvūnuose naudojant cheminius junginius, naikinančius dopaminerginius neuronus. Kadangi žmonių liga pagrįsta įgytu dopaminerginių neuronų trūkumu, pakaitinės ląstelių terapijos taikymas šiuo atveju buvo patogenetiškai pagrįstas. Gyvūnams, sergantiems eksperimentiniu hemiparkinsonizmu, įsišaknijo maždaug pusė iš ESC gautų ir į smegenų struktūras įvestų dopaminerginių neuronų. To pakako, kad žymiai sumažėtų klinikinės ligos apraiškos. Bandymai atkurti pažeistų CNS struktūrų funkciją eksperimentinių insultų, traumų ir net nugaros smegenų plyšimų metu pasirodė esą gana sėkmingi.

Tačiau reikia pažymėti, kad beveik visi sėkmingo diferencijuotų ESC darinių panaudojimo eksperimentinei patologijai koreguoti atvejai buvo atlikti ūminiu modeliuojamos patologinės situacijos laikotarpiu. Nuotolinio gydymo rezultatai nebuvo tokie guodžiantys: po 8–16 mėnesių teigiamas ląstelių transplantacijos poveikis išnyko arba smarkiai sumažėjo. To priežastys yra gana aiškios. Transplantuotų ląstelių diferenciacija in vitro arba in loco morbi neišvengiamai veda prie genetinio svetimumo ląstelinių žymenų ekspresijos, kuri išprovokuoja recipiento organizmo imuninį ataką. Imunologinio nesuderinamumo problemai išspręsti buvo taikoma tradicinė imunosupresija, lygiagrečiai su kuria klinikiniuose tyrimuose pradėtas suvokti autologinių hematopoetinių ir mezenchiminių kamieninių ląstelių, nesukeliančių imuninio konflikto, transdiferenciacijos ir genetinės korekcijos potencialą.

Kas yra regeneracinė plastikos medicina?

Evoliucija nulėmė du pagrindinius ląstelės gyvenimo pabaigos variantus – nekrozę ir apoptozę, kurie audinių lygmenyje atitinka proliferacijos ir regeneracijos procesus. Proliferaciją galima laikyti savotiška auka, kai pažeisto audinio defektas užpildomas dėl jo pakeitimo jungiamojo audinio elementais: išlaikant struktūrinį vientisumą, organizmas iš dalies praranda pažeisto organo funkciją, o tai lemia vėlesnį kompensacinių reakcijų vystymąsi su nepažeistų struktūrinių ir funkcinių elementų hipertrofija arba hiperplazija. Kompensacijos laikotarpio trukmė priklauso nuo struktūrinių pažeidimų, kuriuos sukelia pirminiai ir antriniai pakitimai, apimties, po kurios daugeliu atvejų įvyksta dekompensacija – staigus žmogaus gyvenimo kokybės pablogėjimas ir trukmės sumažėjimas. Fiziologinė regeneracija užtikrina pertvarkymo procesus, tai yra, senstančių ir mirštančių ląstelių pakeitimą naujomis, atsirandančiomis iš žmogaus kūno kamieninių ląstelių rezervų, vykstant natūraliai ląstelių mirčiai (apoptozei). Reparacinės regeneracijos procesuose taip pat dalyvauja kamieninių erdvių ląsteliniai ištekliai, kurie, tačiau, mobilizuojami patologinėmis sąlygomis, susijusiomis su liga ar audinių pažeidimu, inicijuodami ląstelių mirtį per nekrozės mechanizmus.

Didelį mokslininkų, gydytojų, spaudos, televizijos ir visuomenės dėmesį embrioninių kamieninių ląstelių (EKL) biologijos tyrimo problemai pirmiausia lemia didelis ląstelinės arba, kaip mes ją vadiname, regeneracinės-plastinės terapijos potencialas. Sunkiausių žmonių ligų (centrinės nervų sistemos degeneracinė patologija, nugaros smegenų ir galvos smegenų traumos, Alzheimerio ir Parkinsono ligos, išsėtinė sklerozė, miokardo infarktas, arterinė hipertenzija, cukrinis diabetas, autoimuninės ligos ir leukemija, nudegimų ligos ir neoplastiniai procesai – tai toli gražu ne visas sąrašas) gydymo metodų kūrimas grindžiamas unikaliomis kamieninių ląstelių savybėmis, kurios leidžia sukurti naujus audinius, kurie, kaip anksčiau manyta, pakeistų negrįžtamai pažeistas sergančio organizmo audinių sritis.

Per pastaruosius 10 metų teorinių kamieninių ląstelių biologijos tyrimų pažanga buvo realizuota savaime atsirandančiomis regeneracinės-plastinės medicinos sritimis, kurių metodologija yra ne tik gana lengvai sisteminama, bet ir to reikalauja. Pirmoji ir sparčiausiai besivystanti kamieninių ląstelių regeneracinio potencialo praktinio panaudojimo sritis tapo pakaitinė regeneracinė-plastinė terapija. Jos kelią gana lengva atsekti mokslinėje literatūroje – nuo eksperimentų su gyvūnais, sergančiais miokardo nekroze, iki pastarųjų metų darbų, kuriais siekiama atkurti poinfarktinį kardiomiocitų trūkumą arba papildyti kasos β ląstelių ir centrinės nervų sistemos dopaminerginių neuronų netekimą.

Ląstelių transplantacija

Pakaitinės regeneracinės-plastinės medicinos pagrindas yra ląstelių transplantacija. Pastarąją reikėtų apibrėžti kaip medicininių priemonių kompleksą, kurio metu paciento organizmas trumpą ar ilgą laiką tiesiogiai kontaktuoja su gyvybingomis auto-, alo-, izo- arba ksenogeninės kilmės ląstelėmis. Ląstelių transplantacijos priemonė – kamieninių ląstelių arba jų darinių suspensija, standartizuota pagal transplantacijos vienetų skaičių. Transplantacijos vienetas – tai kolonijas formuojančių vienetų skaičiaus kultūroje ir bendro transplantuotų ląstelių skaičiaus santykis. Ląstelių transplantacijos metodai: kamieninių ląstelių arba jų darinių suspensijos įvedimas į veną, į pilvaplėvės ertmę, poodį; kamieninių ląstelių arba jų darinių suspensijos įvedimas į smegenų skilvelius, limfagysles arba smegenų skystį.

Alo- ir autologinė ląstelių transplantacija naudoja du iš esmės skirtingus metodologinius kamieninių ląstelių pluri-, multi- arba polipotentiškumo įgyvendinimo būdus – in vivo arba in vitro. Pirmuoju atveju kamieninės ląstelės į paciento organizmą įvedamos be jų išankstinės diferenciacijos, antruoju – po dauginimo kultūroje, tikslinės diferenciacijos ir išgryninimo nuo nediferencijuotų elementų. Tarp daugybės pakeitimo ląstelių terapijos metodologinių metodų gana aiškiai išskiriamos trys metodų grupės: kaulų čiulpų ir kraujo ląstelių pakeitimas, organų ir minkštųjų audinių ląstelių pakeitimas, standžių ir kietų kūno elementų (kremzlės, kaulo, sausgyslių, širdies vožtuvų ir talpinių kraujagyslių) pakeitimas. Pastarąją kryptį reikėtų apibrėžti kaip rekonstrukcinę ir regeneracinę mediciną, nes kamieninių ląstelių diferenciacijos potencialas realizuojamas ant matricos – biologiškai inertiškos arba absorbuojamos struktūros, suformuotos pagal pakeistos kūno srities formą.

Kitas būdas padidinti regeneracinių-plastinių procesų intensyvumą pažeistuose audiniuose yra mobilizuojant paciento kamieninius išteklius, naudojant egzogeninius augimo faktorius, tokius kaip granulocitų ir granulocitų-makrofagų kolonijas stimuliuojantys faktoriai. Šiuo atveju stromos jungčių plyšimas padidina kraujodaros kamieninių ląstelių išsiskyrimą į bendrą kraujotaką, kurios audinių pažeidimo srityje dėl savo būdingo plastiškumo užtikrina regeneracijos procesus.

Taigi, regeneracinės medicinos metodai yra skirti stimuliuoti prarastų funkcijų atkūrimo procesus – arba mobilizuojant paties paciento kamienines atsargas, arba įvedant alogeninę ląstelinę medžiagą.

Svarbus praktinis embrioninių kamieninių ląstelių atradimo rezultatas yra terapinis klonavimas, pagrįstas embriogenezės sukėlėjų supratimu. Jei pradinis embriogenezės pradžios signalas yra pre-mRNR kompleksas, esantis oocito citoplazmoje, tai bet kurios somatinės ląstelės branduolio įvedimas į pašalintą kiaušinėlį turėtų sukelti embriono vystymosi programą. Šiandien jau žinome, kad embriogenezės programos įgyvendinime dalyvauja apie 15 000 genų. Kas su jais nutinka vėliau, po gimimo, augimo, brendimo ir senėjimo laikotarpiais? Į šį klausimą atsakė avis Dolly: jie yra išsaugomi. Naudojant moderniausius tyrimų metodus, įrodyta, kad suaugusių ląstelių branduoliai išlaiko visus kodus, reikalingus embrioninių kamieninių ląstelių formavimuisi, gemalo lukštams, organogenezei ir mezenchiminės, ekto-, endo- ir mezoderminės kilmės ląstelių linijų restrikciniam brendimui (perėjimui į diferenciaciją ir specializaciją). Terapinis klonavimas kaip kryptis susiformavo jau ankstyviausiose ląstelių transplantologijos raidos stadijose ir numato totipotencijos grąžinimą paciento somatinėms ląstelėms, siekiant gauti genetiškai identišką transplantacijos medžiagą.

Kamieninių ląstelių atradimas prasidėjo „nuo galo“, nes šį terminą biologijoje ir medicinoje įvedė A. Maksimovas, kalbėdamas apie kaulų čiulpų kamienines ląsteles, iš kurių atsiranda visi subrendusieji periferinio kraujo ląsteliniai elementai. Tačiau kraujodaros kamieninės ląstelės, kaip ir visų suaugusio organizmo audinių ląstelės, taip pat turi savo, mažiau diferencijuotą pirmtaką. Bendras absoliučiai visų somatinių ląstelių šaltinis yra embrioninės kamieninės ląstelės. Reikėtų pažymėti, kad „embrioninių kamieninių ląstelių“ ir „embrioninių kamieninių ląstelių“ sąvokos jokiu būdu nėra tapačios. Embrionines kamienines ląsteles iš blastocistos vidinės ląstelių masės išskyrė J. Thomsonas ir perkėlė į ilgaamžes ląstelių linijas. Tik šios ląstelės turi „ESC“ faksimilę. Leroy Stevensas, atradęs embrionines kamienines ląsteles eksperimentuose su pelėmis, pavadino jas „embrioninėmis pluripotentinėmis kamieninėmis ląstelėmis“, turėdamas omenyje ESC gebėjimą diferencijuotis į visų trijų gemalo sluoksnių (ekto-, mezo- ir endodermos) darinius. Tačiau visos embriono ląstelės vėlesniuose vystymosi etapuose taip pat yra kamieninės ląstelės, nes iš jų išsivysto didžiulis skaičius ląstelių, kurios sudaro suaugusiojo kūną. Joms apibrėžti siūlome terminą „embrioninės pluripotentinės pirmtakinės ląstelės“.

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

Kamieninių ląstelių tipai

Šiuolaikinė kamieninių ląstelių klasifikacija pagrįsta jų dalijimosi pagal gebėjimą (potenciją) sukurti ląstelių linijas principu, kuris apibrėžiamas kaip toti-, pluri-, multi-, poli-, bi- ir unipotencija. Totipotenciją, t. y. gebėjimą atkurti genetiškai užprogramuotą organizmą kaip visumą, turi zigotinės ląstelės, blastomeros ir embrioninės kamieninės ląstelės (blastocistos vidinės masės ląstelės). Kita totipotentinių ląstelių grupė, kuri susidaro vėlesniuose embriono vystymosi etapuose, yra pirminės embriono lytinių organų zonos gemalinės ląstelės (lytinių organų gumburėliai). Pluripotencija, tai yra gebėjimas diferencijuotis į bet kurio organo ar audinio ląsteles, būdinga trijų gemalinių sluoksnių – ekto-, mezo- ir endodermos – embrioninėms ląstelėms. Manoma, kad daugiapotencialumas, t. y. gebėjimas formuoti bet kokias ląsteles vienoje specializuotoje linijoje, būdingas tik dviejų tipų ląstelėms: vadinamosioms mezenchiminėms kamieninėms ląstelėms, kurios susidaro nervinėje keteroje ir yra visų kūno jungiamojo audinio pagrindo ląstelių, įskaitant neuroglijos ląsteles, pirmtakai, taip pat hematopoetinėms hematopoetinėms kamieninėms ląstelėms, iš kurių atsiranda visos kraujo ląstelių linijos. Be to, išskiriamos bipotentinės ir unipotentinės kamieninės ląstelės, ypač mieloidinių, limfoidinių, monocitinių ir megakariocitinių hematopoetinių daigų pirmtakinės ląstelės. Unipotentinių kamieninių ląstelių egzistavimas aiškiai įrodytas kepenų ląstelių pavyzdžiu – reikšmingos kepenų audinio dalies netekimą kompensuoja intensyvus diferencijuotų poliploidinių hepatocitų dalijimasis.

Vystymosi metu visi organai ir audiniai susidaro dėl blastocistos vidinės ląstelių masės proliferacijos ir diferenciacijos, kurios ląstelės griežtąja prasme yra totipotentinės embrioninės kamieninės ląstelės. Pirmąjį embrioninių kamieninių ląstelių išskyrimo darbą atliko Evansas, parodęs, kad į pelių smegenis implantuotos blastocistos sukelia teratokarcinomas, kurių ląstelės, klonuotos, sudaro pluripotentinių embrioninių kamieninių ląstelių linijas (originalus šių ląstelių pavadinimas – embrioninės karcinomos ląstelės arba santrumpa ECС – šiuo metu nenaudojamas). Šie duomenys buvo patvirtinti daugelyje kitų tyrimų, kuriuose embrioninės kamieninės ląstelės buvo gautos kultivuojant pelių ir kitų gyvūnų rūšių, taip pat žmonių, blastocistos ląsteles.

Pastaraisiais metais literatūroje vis dažniau pranešama apie kamieninių ląstelių plastiškumą, kuris laikomas ne tik pastarųjų gebėjimu diferencijuotis į skirtingų tipų ląsteles skirtinguose vystymosi etapuose, bet ir patirti dediferenciaciją (transdiferenciaciją, retrodiferenciaciją). Tai yra, pripažįstama esminė galimybė grąžinti somatinę diferencijuotą ląstelę į embriono vystymosi stadiją, pakartojant (sugrąžinant) pluripotentiškumą ir jį įgyvendinant pakartotinėje diferenciacijoje, susidarant kitokio tipo ląstelėms. Visų pirma, pranešama, kad kraujodaros kamieninės ląstelės geba transdiferencijuoti, susidarant hepatocitams, kardiomioblastams ir endoteliocitams.

Mokslinės diskusijos dėl kamieninių ląstelių pasiskirstymo pagal jų plastiškumą tęsiasi, tai yra, formuojama ląstelių transplantacijos terminologija ir žodynėlis, turintis tiesioginės praktinės reikšmės, nes dauguma regeneracinės plastinės medicinos metodų yra pagrįsti plastinių savybių panaudojimu ir kamieninių ląstelių gebėjimu diferencijuotis į įvairias ląstelių linijas.

Sparčiai daugėja publikacijų regeneracinės-plastinės medicinos fundamentinių ir taikomųjų problemų srityje. Jau buvo apibrėžtas įvairių metodologinių metodų spektras, skirtas optimaliausiam kamieninių ląstelių regeneracinio-plastinio potencialo panaudojimui. Kardiologai ir endokrinologai, neurologai ir neurochirurgai, transplantologai ir hematologai nustatė savo neatidėliotino susidomėjimo sritis. Oftalmologai, ftiziologai, pulmonologai, nefrologai, onkologai, genetikai, pediatrai, gastroenterologai, terapeutai ir pediatrai, chirurgai ir akušeriai-ginekologai ieško sprendimų aktualioms kamieninių ląstelių plastinių galimybių problemoms – visi šiuolaikinės medicinos atstovai tikisi gauti galimybę išgydyti ligas, kurios anksčiau buvo laikomos mirtinomis.

Ar ląstelių transplantacija yra kitas „panacėja“?

Šis klausimas visiškai pagrįstai kyla visiems mąstantiems gydytojams ir mokslininkams, analizuojantiems dabartinę medicinos mokslo būklę. Padėtį apsunkina tai, kad vienoje mokslinės konfrontacijos lauko pusėje yra „sveiki konservatoriai“, kitoje – „ligoni ląstelių transplantologijos fanatikai“. Akivaizdu, kad tiesa, kaip visada, yra tarp jų – „niekieno žemėje“. Neliesdami teisės, etikos, religijos ir moralės klausimų, panagrinėkime regeneracinės-plastinės medicinos nurodytų sričių privalumus ir trūkumus. Pirmųjų mokslinių pranešimų apie ESK terapines galimybes „lengvas vėjelis“ praėjus metams po jų atradimo virto „gūsiu vėju“, kuris 2003 m. įsisuko į „informacinį tornadą“. Pirmoji publikacijų serija buvo skirta embrioninių kamieninių ląstelių kultivavimo, jų dauginimo ir nukreiptos diferenciacijos in vitro klausimams.

Paaiškėjo, kad norint neribotai daugintis embrionines kamienines ląsteles kultūroje, būtina griežtai laikytis tam tikrų sąlygų. Kondicionuotoje terpėje turi būti trys veiksniai: interleukinas-6 (IL-6), kamieninių ląstelių faktorius (SCF) ir leukazės slopinamasis faktorius (LIF). Be to, embrioninės kamieninės ląstelės turi būti auginamos ant embrioninių fibroblastų substrato (ląstelių maitinamojo sluoksnio) ir esant vaisiaus veršelio serumui. Jei šios sąlygos yra įvykdytos, ESL kultūroje auga kaip klonai ir sudaro embrioninius kūnus – sferinių ląstelių suspensijos klonų agregatus. Svarbiausias ESL klono bruožas yra tas, kad kultūroje embrioninis kūnas nustoja augti, kai agregate susikaupia 50–60, daugiausiai 100 ląstelių. Šiuo laikotarpiu susidaro pusiausvyros būsena – ląstelių dalijimosi greitis klono viduje yra lygus apoptozės (programuotos ląstelių mirties) greičiui jo periferijoje. Pasiekus tokią dinaminę pusiausvyrą, embrioninio kūno periferinės ląstelės patiria savaiminę diferenciaciją (dažniausiai susidarant trynio maišelio endoderminiams fragmentams, angioblastams ir endoteliocitams), prarandant totipotenciją. Todėl norint gauti pakankamą totipotentinės ląstelių masės kiekį, embriono kūnas turi būti kas savaitę išardomas, persodinant atskiras embriono kamienines ląsteles į naują maistinę terpę – tai gana daug darbo reikalaujantis procesas.

Embrioninių kamieninių ląstelių atradimas neatsakė į klausimą, kas tiksliai ir kaip suaktyvina zigotos DNR užšifruotas embriogenezės programas. Vis dar neaišku, kaip genomo programa vyksta žmogaus gyvenimo metu. Tuo pačiu metu embrioninių kamieninių ląstelių tyrimas leido sukurti kamieninių ląstelių toti-, pluri- ir multipotentiškumo palaikymo mechanizmų jų dalijimosi metu koncepciją. Pagrindinis kamieninių ląstelių skiriamasis bruožas yra jų gebėjimas savarankiškai daugintis. Tai reiškia, kad kamieninė ląstelė, skirtingai nei diferencijuota ląstelė, dalijasi asimetriškai: viena iš dukterinių ląstelių sukuria specializuotą ląstelių liniją, o antroji išlaiko genomo toti-, pluri- arba multipotentiškumą. Liko neaišku, kodėl ir kaip šis procesas vyksta ankstyviausiose embriogenezės stadijose, kai dalijanti blastocistos vidinė ląstelių masė yra visiškai totipotentinė, o ESC genomas yra ramybės būsenoje (miegančioje, slopintoje). Jei įprastos ląstelės dalijimosi metu prieš dubliavimosi procesą būtinai vyksta viso genų komplekso aktyvacija ir raiška, tai ESC dalijimosi metu tai neįvyksta. Atsakymas į klausimą „kodėl“ buvo gautas atradus ESC jau egzistuojančią mRNR (pre-mRNR), kai kurios iš jų susidaro folikulinėse ląstelėse ir yra saugomos kiaušialąstės ir zigotos citoplazmoje. Antrasis atradimas atsakė į klausimą „kaip“: ESC buvo rasti specialūs fermentai, vadinami „editazėmis“. Editazės atlieka tris svarbias funkcijas. Pirma, jos užtikrina alternatyvų epigenetinį (be genomo dalyvavimo) pre-mRNR skaitymą ir dubliavimą. Antra, jos įgyvendina pre-mRNR aktyvavimo procesą (splaisingą – iškerta intronus, t. y. neaktyvias RNR dalis, slopinančias baltymų sintezės procesą mRNR), po kurio ląstelėje prasideda baltymų molekulių surinkimas. Trečia, editazės skatina antrinių mRNR, kurios yra genų ekspresijos mechanizmų represoriai, susidarymą, palaikant tankų chromatino supakavimą ir neaktyvią genų būseną. Baltymų produktai, susintetinti tokiose antrinėse mRNR ir vadinami duslintuvais arba genomo sargais, yra žmogaus kiaušialąstėse.

Štai kaip šiandien pristatomas nemirtingų embrioninių kamieninių ląstelių linijų formavimosi mechanizmas. Paprastai tariant, signalas pradėti embriogenezės programą, kurios pradiniai etapai susideda iš totipotentinės ląstelių masės formavimosi, ateina iš kiaušinėlio citoplazmos. Jei šiame etape blastocistos vidinė ląstelių masė, t. y. ESC, yra izoliuojama nuo tolesnių reguliavimo signalų, ląstelių savaiminio dauginimosi procesas vyksta uždarame cikle, nedalyvaujant ląstelės branduolio genams (epigenetiškai). Jei tokia ląstelė aprūpinama maistine medžiaga ir izoliuojama nuo išorinių signalų, skatinančių ląstelių masės diferenciaciją, ji dalysis ir dauginsis savo rūšies ląstelės neribotą laiką.

Pirmieji eksperimentinių bandymų panaudoti totipotentines ląsteles transplantacijai rezultatai buvo gana įspūdingi: embrioninių kamieninių ląstelių įvedimas į pelių, kurių imuninė sistema susilpnėjusi imunosupresantų, audinius 100 % atvejų lėmė navikų išsivystymą. Tarp neoplazmos ląstelių, kurių šaltinis buvo ESL, buvo diferencijuotų totipotentinės egzogeninės ląstelinės medžiagos darinių, ypač neuronų, tačiau teratokarcinomų augimas sumažino gautų rezultatų vertę iki nulio. Tuo pačiu metu, L. Stevenso darbuose, į pilvo ertmę įvestos ESL suformavo didelius agregatus, kuriuose fragmentiškai susiformavo embrioniniai raumenys, širdis, plaukai, oda, kaulai, raumenys ir nervinis audinys. (Chirurgai, atidarę dermoidines cistas, turėtų būti susipažinę su šiuo paveikslu). Įdomu tai, kad suspenduotos pelių embrioblastų ląstelės elgiasi lygiai taip pat: jų įvedimas į suaugusių imunodeficito turinčių gyvūnų audinius visada sukelia teratokarcinomų susidarymą. Bet jei iš tokio naviko išskiriama gryna ESC linija ir įvedama į pilvo ertmę, tai vėl susidaro specializuoti visų trijų gemalo sluoksnių somatiniai dariniai be kancerogenezės požymių.

Taigi, kita problema, kurią reikėjo išspręsti, buvo išvalyti ląstelinę medžiagą nuo nediferencijuotų ląstelių priemaišų. Tačiau net ir esant labai dideliam tikslinės ląstelių diferenciacijos efektyvumui, iki 20 % ląstelių kultūroje išlaiko savo totipotentinį potencialą, kuris in vivo, deja, realizuojasi augant navikui. Dar viena gamtos „timpa“ – medicininės rizikos mastu paciento pasveikimo garantija atsveria jo mirties garantiją.

Navikinių ląstelių ir embrioninių pluripotentinių pirmtakinių ląstelių (EPPL), kurios išsivystė labiau nei ESL, ryšys yra gana dviprasmiškas. Mūsų tyrimų rezultatai parodė, kad EPPL įvedimas į įvairius transplantuojamus navikus žiurkėms gali sukelti navikinio audinio irimą (G), greitą naviko masės padidėjimą (D), jos sumažėjimą (E-3) arba neturi įtakos savaiminės centrinės židininės navikinio audinio nekrozės dydžiui (I, K). Akivaizdu, kad EPPL ir navikinių ląstelių sąveikos rezultatą lemia bendras jų in vivo gaminamų citokinų ir augimo faktorių rinkinys.

Pažymėtina, kad embrioninės kamieninės ląstelės, reaguojančios kancerogeniškai į sąlytį su suaugusiojo audiniais, puikiai asimiliuojasi su embriono ląstelių mase, integruodamosi į visus embriono organus. Tokios chimeros, susidedančios iš paties embriono ląstelių ir donorinių ESL, vadinamos alofeniniais gyvūnais, nors iš tikrųjų jos nėra fenotipinės chimeros. Įvedus ESL į ankstyvą embrioną, kraujodaros sistema, oda, nervinis audinys, kepenys ir plonoji žarna patiria maksimalią ląstelinę chimerizaciją. Aprašyti lytinių organų chimerizacijos atvejai. Vienintelė ESL neliečiama zona yra pirminės gemalo ląstelės.

Tai reiškia, kad embrionas išlaiko savo tėvų genetinę informaciją, kuri apsaugo tiek genties, tiek rūšies grynumą ir tęstinumą.

Blokuojant ankstyvojo embriono ląstelių dalijimąsi citoklazinu, į blastocistą įvedus embrionines kamienines ląsteles, išsivysto embrionas, kurio pirminės gemalo ląstelės, kaip ir visos kitos, susiformavo iš donorinių embrioninių kamieninių ląstelių. Tačiau šiuo atveju pats embrionas yra visiškai donorinis, genetiškai svetimas surogatinės motinos organizmui. Tokio natūralaus blokavimo mechanizmai, siekiant susimaišyti savo ir svetimą paveldimą informaciją, dar nėra išaiškinti. Galima manyti, kad šiuo atveju realizuojama apoptozės programa, kurios lemiantys veiksniai mums dar nežinomi.

Reikėtų pažymėti, kad skirtingų rūšių gyvūnų embriogenezė niekada nebūna koordinuota: įgyvendinant donorinę organogenezės programą ksenogeninių embrioninių kamieninių ląstelių recipiento embriono organizme, embrionas žūsta gimdoje ir yra rezorbuojamas. Todėl chimerų „žiurkė-pelė“, „kiaulė-karvė“, „žmogus-žiurkė“ egzistavimas turėtų būti suprantamas kaip ląstelinis, bet ne morfologinis mozaicizmas. Kitaip tariant, kai vienos žinduolių rūšies ESL įvedamos į kitos rūšies blastocistą, visada išsivysto motinos rūšies palikuonys, kuriuose tarp beveik visų organų ląstelių randami intarpai, o kartais ir struktūrinių bei funkcinių vienetų sankaupos, sudarytos iš genetiškai svetimos ESL darinių medžiagos. Terminas „humanizuota kiaulė“ negali būti suvokiamas kaip kažkokio monstro, turinčio intelektą ar išorines žmogaus savybes, pavadinimas. Tai tiesiog gyvūnas, kurio dalis kūno ląstelių yra kilusios iš žmogaus ESL, įvestų į kiaulės blastocistą.

Kamieninių ląstelių panaudojimo perspektyvos

Jau seniai žinoma, kad ligos, susijusios su hematopoetinių ir limfoidinių linijų ląstelių genopatologija, dažnai eliminuojamos po alogeninės kaulų čiulpų transplantacijos. Savo kraujodaros audinio pakeitimas genetiškai normaliomis ląstelėmis iš giminingo donoro lemia dalinį, o kartais ir visišką paciento pasveikimą. Tarp genetinių ligų, kurios gydomos alogenine kaulų čiulpų transplantacija, verta paminėti kombinuotą imunodeficito sindromą, su X chromosoma susijusią agamaglobulinemiją, lėtinę granulomatozę, Wiskott-Aldrich sindromą, Gošė ir Hurlerio ligas, adrenoleukodistrofiją, metachromatinę leukodistrofiją, pjautuvinę anemiją, talasemiją, Fanconi anemiją ir AIDS. Pagrindinė alogeninės kaulų čiulpų transplantacijos taikymo gydant šias ligas problema yra susijusi su HbA1c suderinamo giminingo donoro parinkimu, kurio sėkmingai paieškai reikia vidutiniškai 100 000 tipizuoto donoro kraujodaros audinio mėginių.

Genų terapija leidžia ištaisyti genetinį defektą tiesiogiai paciento kraujodaros kamieninėse ląstelėse. Teoriškai genų terapija suteikia tuos pačius pranašumus gydant genetines kraujodaros sistemos ligas, kaip ir alogeninė kaulų čiulpų transplantacija, tačiau be visų galimų imunologinių komplikacijų. Tačiau tam reikalinga technika, leidžianti efektyviai perkelti visavertį geną į kraujodaros kamienines ląsteles ir palaikyti reikiamą jo raiškos lygį, kuris tam tikrose paveldimos patologijos rūšyse gali būti ne itin didelis. Šiuo atveju net ir nedidelis trūkstamo geno baltyminio produkto papildymas duoda teigiamą klinikinį poveikį. Visų pirma, sergant hemofilija B, 10–20 % normalaus IX faktoriaus lygio yra visiškai pakankama, kad būtų atkurtas vidinis kraujo krešėjimo mechanizmas. Autologinės ląstelinės medžiagos genetinė modifikacija pasirodė esanti sėkminga eksperimentiniame hemiparkinsonizme (vienpusiame dopaminerginių neuronų sunaikinime). Žiurkių embrioninių fibroblastų transfekcija retrovirusiniu vektoriumi, turinčiu tirozino hidroksilazės geną, užtikrino dopamino sintezę centrinėje nervų sistemoje: transfekuotų fibroblastų intracerebrinis įvedimas smarkiai sumažino eksperimentinio Parkinsono ligos modelio klinikinių apraiškų intensyvumą eksperimentiniams gyvūnams.

Kamieninių ląstelių panaudojimo žmonių ligų genų terapijai perspektyva sukėlė daug naujų iššūkių klinikų gydytojams ir eksperimentatoriams. Probleminiai genų terapijos aspektai yra susiję su saugios ir veiksmingos genų transportavimo į tikslinę ląstelę sistemos sukūrimu. Šiuo metu genų perkėlimo į dideles žinduolių ląsteles efektyvumas yra labai mažas (1%). Metodiškai ši problema sprendžiama įvairiais būdais. Genų perkėlimas in vitro apima genetinės medžiagos pernešimą į paciento ląsteles kultūroje, o vėliau jas grąžinant į paciento organizmą. Šis metodas turėtų būti pripažintas optimaliu, kai naudojami genai, įvedami į kaulų čiulpų kamienines ląsteles, nes kraujodaros ląstelių perkėlimo iš organizmo į kultūrą ir atgal metodai yra gerai žinomi. Dažniausiai genų perkėlimui į kraujodaros ląsteles in vitro naudojami retrovirusai. Tačiau didžioji dalis kraujodaros kamieninių ląstelių yra ramybės būsenoje, o tai apsunkina genetinės informacijos transportavimą naudojant retrovirusus ir reikalauja ieškoti naujų būdų, kaip efektyviai perkelti genus į ramybės būsenos kamienines ląsteles. Šiuo metu naudojami tokie genų perkėlimo metodai kaip transfekcija, tiesioginė DNR mikroinjekcija į ląsteles, lipofekcija, elektroporacija, „genų pistoletas“, mechaninis sujungimas naudojant stiklo karoliukus, hepatocitų transfekcija su receptorių priklausomu DNR sujungimu su asialoglikoproteinu ir transgeno įvedimas aerozoliu į plaučių alveolių epitelio ląsteles. DNR perkėlimo šiais metodais efektyvumas yra 10,0–0,01 %. Kitaip tariant, priklausomai nuo genetinės informacijos įvedimo būdo, sėkmės galima tikėtis 10 pacientų iš 100 arba 1 pacientui iš 10 000 pacientų. Akivaizdu, kad dar nėra sukurtas veiksmingas ir tuo pačiu metu saugus terapinių genų perkėlimo metodas.

Iš esmės kitoks alogeninės ląstelinės medžiagos atmetimo problemos sprendimas ląstelių transplantologijoje yra didelių embrioninių pluripotentinių progenitorinių ląstelių dozių naudojimas, siekiant iš naujo įdiegti suaugusio organizmo antigeno homeostazės kontrolės sistemą (Kukharčuko-Radčenkos-Sirmano efektas), kurios esmė slypi imunologinės tolerancijos indukcijoje, sukuriant naują imunokompetenčių ląstelių bazę ir tuo pačiu metu perprogramuojant antigeno homeostazės kontrolės sistemą. Įvedus dideles EPPC dozes, pastarosios fiksuojamos užkrūčio liaukos ir kaulų čiulpų audiniuose. Užkrūčio liaukoje EPPC, veikiamos specifinės mikroaplinkos, diferencijuojasi į dendritines, interdigitines ląsteles ir epitelio-stromos elementus. EPPC diferenciacijos metu recipiento užkrūčio liaukoje kartu su paties recipiento pagrindinio audinių suderinamumo komplekso (MHC) molekulėmis ekspresuojamos donoro ląstelėse genetiškai nustatytos MHC molekulės, t. y. nustatomas dvigubas MHC molekulių standartas, pagal kurį realizuojama teigiama ir neigiama T limfocitų atranka.

Taigi, recipiento imuninės sistemos efektorinio ryšio atnaujinimas vyksta per žinomus teigiamos ir neigiamos T limfocitų atrankos mechanizmus, bet per dvigubą MHC molekulių standartą - recipiento ir donoro EPPC.

Imuninės sistemos perprogramavimas naudojant EPPC ne tik leidžia atlikti ląstelių transplantaciją be vėlesnio ilgalaikio imunosupresantų vartojimo, bet ir atveria visiškai naujas autoimuninių ligų gydymo perspektyvas bei suteikia pagrindą naujų idėjų apie žmogaus senėjimo procesą kūrimui. Norėdami suprasti senėjimo mechanizmus, pasiūlėme kūno kamieninių erdvių išeikvojimo teoriją. Remiantis pagrindine šios teorijos nuostata, senėjimas yra nuolatinis kūno kamieninių erdvių, kurios suprantamos kaip regioninių („suaugusiųjų“) kamieninių ląstelių (mezenchiminių, neuroninių, kraujodaros kamieninių ląstelių, odos, virškinamojo trakto, endokrininio epitelio, blakstieninių raukšlių pigmentinių ląstelių ir kt.) telkinio, dydžio sumažėjimas, papildantis atitinkamo audinio ląstelių nuostolius kūno pertvarkymo procese. Kūno pertvarkymas yra visų audinių ir organų ląstelinės sudėties atnaujinimas dėl kamieninių erdvių ląstelių, kuris tęsiasi visą daugialąsčio organizmo gyvenimą. Ląstelių skaičius kamieninėse erdvėse nustatomas genetiškai, o tai lemia kiekvienos kamieninės erdvės ribotą dydį (proliferacinį potencialą). Savo ruožtu, kamieninių erdvių dydis lemia atskirų organų, audinių ir kūno sistemų senėjimo greitį. Išeikvojus kamieninių erdvių ląstelių rezervus, daugialąsčio organizmo senėjimo intensyvumą ir greitį lemia somatinių diferencijuotų ląstelių senėjimo mechanizmai Hayflicko ribos ribose.

Todėl postnatalinės ontogenezės etape kamieninių erdvių išplėtimas gali ne tik ženkliai pailginti gyvenimo trukmę, bet ir pagerinti gyvenimo kokybę, atkuriant organizmo pertvarkymo potencialą. Kamieninių erdvių išplėtimas gali būti pasiektas įvedant dideles alogeninių embrioninių pluripotentinių progenitorinių ląstelių dozes, su sąlyga, kad tuo pačiu metu perprogramuojama recipiento imuninė sistema, o tai ženkliai pailgina senų pelių, dalyvavusių eksperimente, gyvenimo trukmę.

Kamieninių ląstelių erdvės išeikvojimo teorija gali pakeisti esamas idėjas ne tik apie senėjimo mechanizmus, bet ir apie pačią ligą, taip pat ir jos medikamentinio gydymo pasekmes. Visų pirma, liga gali išsivystyti dėl kamieninių ląstelių patologijos (onkopatologijos). Mezenchiminių kamieninių ląstelių rezervo išeikvojimas sutrikdo jungiamojo audinio remodeliacijos procesus, dėl kurių atsiranda išorinių senėjimo požymių (raukšlių, odos suglebimo, celiulito). Endotelio ląstelių kamieninių ląstelių rezervo išeikvojimas sukelia arterinės hipertenzijos ir aterosklerozės vystymąsi. Pradinis mažas užkrūčio liaukos kamieninių ląstelių erdvės dydis lemia ankstyvą, nuolatinę, su amžiumi susijusią jos involiuciją. Priešlaikinis senėjimas yra pradinio patologinio visų kūno kamieninių erdvių dydžio sumažėjimo pasekmė. Medikamentinis ir nemedikamentinis kamieninių ląstelių rezervų stimuliavimas pagerina gyvenimo kokybę, sutrumpindamas jo trukmę, nes sumažina kamieninių erdvių dydį. Mažas šiuolaikinių geroprotektorių efektyvumas atsiranda dėl jų apsauginio poveikio senstančioms diferencijuotoms somatinėms ląstelėms, o ne kūno kamieninėms erdvėms.

Apibendrinant, dar kartą norime pažymėti, kad regeneracinė-plastinė medicina yra nauja žmonių ligų gydymo kryptis, pagrįsta kamieninių ląstelių regeneracinio-plastinio potencialo panaudojimu. Šiuo atveju plastiškumas suprantamas kaip egzogeninių arba endogeninių kamieninių ląstelių gebėjimas būti implantuotoms ir sukelti naujus specializuotus ląstelių daigus pažeistose sergančio organizmo audinių vietose. Regeneracinės-plastinės medicinos objektas yra mirtinos žmonių ligos, kurios šiuo metu yra nepagydomos, paveldima patologija, ligos, kurioms gydyti tradicinės medicinos metodais pasiekiamas tik simptominis poveikis, taip pat anatominiai kūno defektai, kurių atkūrimas yra rekonstrukcinės-plastinės regeneracinės chirurgijos tikslas. Mūsų nuomone, dar per anksti pirmuosius bandymus atkurti ištisus ir funkciškai pilnus organus iš kamieninių ląstelių laikyti atskira praktinės medicinos sritimi. Regeneracinės-plastinės medicinos objektas yra kamieninės ląstelės, kurios, priklausomai nuo jų gavimo šaltinio, turi skirtingą regeneracinį-plastinį potencialą. Regeneracinės plastinės medicinos metodologija pagrįsta kamieninių ląstelių arba jų darinių transplantacija.