Достижения в области плюрипотентных стволовых клеток: история, механизмы, технологии и применение

За последние 20 лет, особенно в течение последнего десятилетия, значимые достижения в области фундаментальных исследований, трансляционной и клинической медицины способствовали развитию клеточных технологий и регенеративной медицины. В настоящем обзоре систематизированы основные недавние открытия в этой перспективной и быстро развивающейся области. Сначала рассматриваются экспериментальные достижения в получении и дифференцировке плюрипотентных стволовых клеток (ПСК), затем — поддержание стволовых клеток в различных типах культур, а в завершение — трёхмерные клеточные технологии и перспективные направления применения стволовых клеток. Особое внимание уделено следующим ключевым направлениям: 1) источники плюрипотентных клеток; 2) технологии прямого перепрограммирования нового поколения in vivo; 3) типы клеток, получаемых из ПСК, и влияние генетической памяти; 4) индукция плюрипотентности с помощью геномных модификаций; 5) конструирование векторов с комбинациями факторов перепрограммирования; 6) усиление плюрипотентности с помощью малых молекул и генетических сигнальных путей; 7) индукция перепрограммирования клеток посредством РНК-сигналов; 8) индукция и усиление плюрипотентности с помощью химических соединений; 9) поддержание плюрипотентности и геномной стабильности индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC); 10) культуральные системы без фидерных клеток и компонентов животного происхождения; 11) применение биоматериалов в биологии стволовых клеток; 12) трёхмерные клеточные технологии; 13) трёхмерная биопечать; 14) последующее применение стволовых клеток; 15) актуальные этические проблемы клеточной и регенеративной медицины. Этот обзор, охватывающий фундаментальные концепции регенеративной медицины, призван дать целостное представление о значимом прогрессе в исследованиях и разработке технологий стволовых клеток. Особое внимание уделено инновационным технологиям и их практическому применению, что будет полезно специалистам, интересующимся перспективной, многообещающей и одновременно сложной областью стволовых клеток, а также планирующим дальнейшие исследования.