Они способны к самообновлению и, что самое главное, в процессе деления образуют специализированные клетки различных тканей.
Стволовые клетки обновляют и замещают клетки, утраченные в результате каких-либо повреждений во всех органах и тканях. Они призваны восстанавливать организм человека с момента его рождения. С возрастом количество стволовых клеток в организме катастрофически снижается. У новорожденного 1 стволовая клетка встречается на 10 тысяч, к 20-25 годам — 1 на 100 тысяч, к 30 — 1 на 300 тысяч. К 50-летнему возрасту в организме уже остается всего 1 стволовая клетка на 500 тысяч. Истощение запаса стволовых клеток вследствие старения или тяжёлых заболеваний лишает организм возможностей самовосстановления. Из-за этого жизнедеятельность тех или иных органов становится менее эффективной.
Ученые еще на шаг приблизились к выращиванию заменителей органов и тканей, которые можно пересаживать пациентам. Они вырастили трехмерную культуру взрослой мыши в лабораторных условиях, используя клеточный каркас, побуждающий стволовые клетки вырастать в трехмерные структуры. В процессе выращивания органов, генетически соответствующих органам пациента, очень важную роль играют стволовые клетки. Это главные клетки организма, которые могут превратиться в любой тип тканей, получив нужный химический сигнал. Процесс превращения называется дифференциацией. Хотя ученые начинают лучше понимать, как дифференцируют стволовые клетки, они натыкаются на преграду, когда дело доходит до выращивания полных заменителей тканей и органов для пациентов. В настоящее время ученые могут только вырастить ткань в чашке Петри (плоский стеклянный контейнер круглой формы, использующийся для проведения экспериментов над клеточными культурами), в результате чего получается почти безжизненная плоская масса клеток, обычно непригодных для трансплантации. Но скоро эта проблема может кануть в прошлое.
В статье, опубликованной в среду в журнале Public Library of Science One, ученый Шугуан Чжан из Массачусетского института технологий рассказал, как он вырастил трехмерную здоровую культуру взрослой мыши в лабораторных условиях, используя клеточный каркас, который его группа построила из сети белковых волокон. Чжан сообщил, что на каркасе клетки жили дольше и дифференцировали лучше без помощи дополнительных химикатов, стимулирующих рост. «Пришло время перейти от двухмерных блюдец к системам культур, которые больше похожи на природное окружение клеток в тканях и органах», — заявил Чжан. Он добавил, что получившиеся в результате эксперимента клетки можно пересаживать людям без болезненных последствий.