Будущее медицины за стволовыми клетками
Впервые термин «стволовая клетка» появился еще в конце XIX века, но споры вокруг этой темы не утихают до сих пор. Корреспондент «Мегабайт» побывал на лекции Сергея Анисимова «Стволовые клетки: мифы, реальность и надежда» и узнал, откуда берется клеточный материал, что им можно лечить и как решить вопрос этики.
Стволовые клетки (СК) — это недифференцированные клетки, способные как к самоподдержанию, так и дифференцировке в зрелые специализированные.
Такая концепция была предложена в 1909 году нашим соотечественником Александром Максимовым. У высшего млекопитающего в организме насчитывается примерно 350 типов клеток, и все они произошли из одних и тех же эмбриональных. На пятый–шестой день после оплодотворения из зиготы образуется бластоциста, чья внутренняя клеточная масса — основной источник эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) человека. С письменного разрешения пары часть подлежащих утилизации зигот, полученных в ходе работы клиник по ЭКО, используют для получения материала. Среди других источников: красный костный мозг, жировая ткань, плацента и пуповинная кровь.
Клиника: когда использовать?
При попадании в длинную трубчатую кость пуля выбивает из нее кусок в 10–15 сантиметров, дробя его на мельчайшие осколки. Такие переломы ведут к формированию ложного сустава — на месте дефекта формируется хрящевая ткань, что сильно снижает качество жизни. СК костного мозга легко дифференцировать в нужный тип ткани, ими не сложно заселить силикатную матрицу, которую затем используют для моделирования костного дефекта — выпиливают заплату, пригодную для замещения утраченной части.
Тяжелые травмы мышечной ткани ассоциированы с приобретенными или врожденными патологиями: ранения на войне, врожденные заболевания, травмы в спорте и увечья в случае катастроф. Между тем, можно получить клетки мышечной ткани из разных типов стволовых: вводить готовые либо стимулировать их образование в самом организме. Первый эксперимент провели на собаках в 1988 году.
Огромное значение для медицины — возможность делать на сердце клеточную заплату. И тому есть объяснение: инфаркт миокарда, ишемия и самое ужасное — ранение в сердце. Виктор Мальцев разработал в 1994 году метод культивирования ЭСК в клетки сердечной мышцы. При выращивании на подложке в определенный момент начинается спонтанное «биение», клетки приобретают характерные свойства: автоматизм, проводимость и сократимость.
Терапией СК лечат и нейродегенеративные заболевания: болезнь Паркинсона, инсульт, ранение, рассеянный склероз — недуги, при которых происходит потеря клеточной популяции в известной анатомической локации. Болезнь Альцгеймера таким образом не лечат — при ней мозг поражается случайно по всему объему. В 1986 году в Швеции ЭСК впервые использовали для терапии паркинсонизма. На данный момент по всему миру успешно прооперировано 300–400 пациентов. Стволовыми клетками также лечат ожоги, бесплодие, нарушение зрения, патологии печени и сахарный диабет.
Панацея: так ли это?
Настоящая проблема в использовании СК не их наработка и дифференцировка, а высокая стоимость работы, вариабельность клинического эффекта и этические факторы. Способ обойти последний пункт предложил нобелевский лауреат Синъя Яманака — он разработал генетическое перепрограммирование клеток взрослого человека. Теперь не нужно брать пункции костного мозга — можно взять клетки с плеча и сделать заплатку на сердце, кость или мышцу. Однако выяснилось, что при таком генетическом вмешательстве культуры получаются нестабильными, и возникает риск развития злокачественных опухолей. Неортодоксальный выход нашел Деррик Росси. Он доказал, что прямое репрограммирование клеток взрослого человека возможно при помощи трансплантации РНК. Если взять РНК клетки миокарда и пересадить в любую другую — мы получим культуру сердечной мышечной ткани. Метод совершенно новый и риски пока неизвестны.
