Стволовые клетки - медицина будущего!? (обзор)

Когда автор этих строк прикидывал, как придать эмоциональную окраску заголовку статьи, наибольшую трудность вызывало размещение вопросительного знака. Да и нужен ли он? Вроде бы "ДА"...

В науке и практике стволовых клеток (СК) вопросов гораздо больше, чем ответов. Но, если поставить его впереди восклицательного, то сама тема будет казаться сомнительной. Обойтись вообще без знаков? Но, по-моему, нет людей, кого бы не впечатляли захватывающие перспективы клеточной терапии. Так что пусть будет, как есть. Но что же такое стволовые клетки? И почему до конца XX века о них никто не знал?

По последним данным об СК оплодотворенная яйцеклетка начинает свою жизнь с процесса деления на клетки со специфическими особенностями.

СК - фундамент будущего организма, и из них образуются клетки любого органа, а, что удивительно, у них отсутствуют реакции несовместимости. Более того, введение СК в больной орган приводит к замещению участков, пораженных болезнью, в результате их трансформации. Как часто бывает, практика, несмотря на недостаток знаний о механизме воздействия СК, уже имеет успехи в восстановлении разрушенных органов, кожи, зубов и даже спинного мозга.

В 1908 г. русский ученый Александр Максимов предложил концепцию развития стволовой клетки. И только в 1963 г. пуповинная кровь от 17 детей была впервые имплантирована взрослой женщине с метастазирующей саркомой. После временного улучшения она все же умерла, но этим было показано наличие факторов, подавляющих канцерогенез в крови новорожденных.

В 60-70 гг XX века советскими учеными А.Я. Фридштейном и И.Л. Чертковым были заложены основы науки об СК. В это же время Лерой Стивенс впервые предложил и поныне используемый термин "эмбриональные стволовые клетки".

В 80-е годы произошли первые операции по трансплантации СК. А в 1998 году американским ученым Джеймсу Томсону и Джону Беккеру удалось выделить и получить первые линии человеческих ЭСК. Результаты этих экспериментов были признаны третьим по важности событием в биологической науке XX века после открытия двойной спирали ДНК и расшифровки генома человека. В этом же году в США впервые пересадили нейральные стволовые клетки человеку, перенесшему инсульт.

В 2001 году Филипп Мекаш (США) пересадил больному с инфарктом миокарда мышечную ткань на базе его собственных (взрослых) СК.

Как видим, история СК соответствует этапу самого начала развития этой многообещающей отрасли медицины. И вот, вкратце, что известно о них на данный момент.

Миллиарды клеток растущего организма (человека или животного) происходят всего-навсего из одной клетки (зиготы), образуемой, например, слиянием яйцеклетки и сперматозоида. В этой клетке содержится информация не только об организме, но и о последовательности его развития. В эмбриональном, дородовом периоде, зигота делится и дает начало другим клеткам, которые имеют единственную функцию передачи наследственной информации в следующие клеточные поколения. Это и есть ЭСК, геном которых находится как бы в "нулевой точке". Механизмы, определяющие спецификацию клеток еще не включены и из них потенциально могут развиться клетки любого органа или крови.

В течение первых дней зародыш представляет собой так называемую "бластоцисту", или, если можно так выразиться, "кашу" из стволовых клеток числом 100-150.

После достижения этой первичной "зрелости", то ли по предписанному геномом числу делений, то ли в результате образования информационной энергетической матрицы со свойствами спускового крючка для дифференциации клеток, наступает стадия их специализации, хотя существует термин для обозначения таких клеток - "малодифференцированные". По крайней мере, известен опыт, в онкологическом центре Техасского университета, в котором было показано, что на некоторых стадиях дифференцировки СК их специализацией можно управлять. Так из клеток, предшественников мышечной ткани были получены клетки нейронов. Правда, с этой целью был создан искусственный ген. Клетки, получившие специализацию, в основном, обречены на гибель, правда, через разные промежутки времени. Как мы уже упоминали в "ЗС" № 1, ресинтез белка в организме происходит постоянно, а обновление органов происходит благодаря наличию стволовых клеток и во взрослом организме. Больше всего их в костном мозге, меньше всего - в миокарде и нервной ткани, которые, как известно, обновляются очень слабо.

СК способны восстанавливать поврежденные участки органов и тканей. Получив сигнал от регулирующих систем о "неполадках" в организме, они устремляются по кровяному руслу к пораженному органу. СК могут восстановить практически любое повреждение, превращаясь на месте в необходимые организму клетки и стимулируя внутренние его резервы к регенерации органа или ткани.

Общей закономерностью является то, что если клетка вышла на этап дифференцировки, то количество ее делений ограничено. Так, стволовая клетка крови имеет лимит в 100 делений. Это явление важно для самозащиты организма от мутационного размножения клеток. При поломке генома, его растиражирование, будучи ограниченным, не окажет существенного влияния на организм в целом.

Вышеописанные свойства СК очевидным образом сулят самые фантастические возможности их применения в лечении больных, включая и такую болезнь, как старость. Однако на этом пути существует целый ряд препятствий.

Во-первых, запас СК в организме человека невелик, а с возрастом он уменьшается. Группе Кэтрин Верфейль, директора Института Стволовых Клеток (США) удалось выделить СК из костного мозга мышей лишь после 6 лет кропотливой работы. На миллион обычных клеток приходится лишь одна стволовая.

Во-вторых. Нет стопроцентной уверенности в том, что СК взрослого организма способны "рождать" клетки всех двухсот с лишним известных современной науке типов, как это "умеют" эмбриональные СК. В связи с этим широким фронтом ведутся работы по искусственному их получению. Использование плацентарной (пуповинной) крови, крови и клеток абортируемых эмбрионов известно давно, по крайней мере, в целях омоложения. Известно также и о повышенном содержании СК в этих источниках и они, конечно, остаются таковыми, по крайней мере, там, где это разрешено законом. В России юридический статус дородового периода не определен, и эти работы могли бы быть вполне легальными. Почему "могли"? Да потому, что нам и не снился размах этих работ во всем мире, а тем, кто помнит нашу медицинскую науку "впереди планеты всей", не снилось убожество нынешнего ее состояния, во всяком случае, в области СК. В одном из интернетовских сайтов, посвященных этой теме, есть даже глава - "НАШИ ОТСТАЛИ". Хотелось бы надеяться, что, если и не успех, то простое освоение чужих технологий клеточной медицины просто неизбежно. Ни олигархи, ни чиновники не захотят жить мало. Но поживем - увидим.

Другой путь получения СК - использование успехов генной инженерии в области клонирования. Схема одного из вариантов приведена на рис. 2. Этот путь наиболее надежен, ибо весь процесс получения СК использует генетическую информацию пациента (что для ЭСК не так и важно) и находится под контролем технологов именно на той стадии, когда СК в искусственном эмбрионе преобладают. Однако и на этом пути есть камни. Дело в том, что работы по клонированию человека почти повсеместно запрещены, а работы по "терапевтическому" клонированию, т.е. по получению "запчастей для ремонта человека" юридически еще не выкристаллизовались. Но у этого направления гораздо больше сторонников, чем у желающих клонировать человеческие индивидуумы. Поэтому нам с вами, дорогие читатели, есть на что надеяться. А пока наиболее легальным путем получения СК остается пуповинная кровь. Более того, уже сейчас начали создаваться банки СК, полученные таким образом, которые могут пригодиться нынешним младенцам в течение всей их последующей жизни как для лечения известных болезней, так и тех, о которых они узнают в будущем.

Поэтому можно посоветовать будущим родителям - подумайте о будущем своего ребенка и начните действовать в направлении создания банков СК для младенцев России!

Г.И.Таранов

в начало страницы

Свежие новости об СК

27 Мая 2004

Как вернуть слепому зрение за 10 минут. Трансплантанты роговицы в принципе могут возвращать слепым зрение, но при их применении возникает много проблем....

18 Мая 2004

Гены, связанные с ростом и дифференциацией эмбриональных стволовых клеток человека.

Вчера, 17 мая, корпорация "Герон" ("Geron Corporation") представила общественности результаты своего исследования, в ходе которого были идентифицированы гены задействованные в дифференциации эмбриональных стволовых клеток человека...

07 Мая 2004

Стволовые клетки из пуповинной крови побеждают мукополисахаридоз. Мукополисахаридоз 1 типа пополнил на этой неделе список болезней, подлежащих излечению с помощью стволовых клеток, получаемых из пуповинной крови...

26 Апреля 2004

Мыши без отца. Ученые замаскировали яйцеклетку под сперматозоид...

22 Апреля 2004

Развитие стволовых клеток зависит от объема их личного пространства. Ученые из университета Джона Хопкинса сделали вчера заявление о том, что для определения пути развития стволовых клеток, содержащихся в костном мозге, решающее значение имеют не молекулярные сигналы, а форма, которую клеткам приходится принимать...

16 Апреля 2004

Стволовые клетки - предшественники мышечных могут становиться нервными. Ученые из Онкологического центра доктора Андерсона при Техасском университете добились выдающегося достижения - им удалось заставить стволовые клетки - предшественники мышечных превратиться, вопреки своему предназначению, в клетки нейроноподобные...

10 Апреля 2004

Лечение лимфомы: история болезни. Распространённая Т-лимфома носа успешно лечится интенсивной химиотерапией в сочетании трансплантацией аутологичных стволовых клеток периферической крови...

26 Марта 2004

На шаг ближе к победе над стенокардией. Разработан метод лечения, позволяющий поврежденному сердцу выращивать новые кровеносные сосуды...

в начало страницы