|
Открытие стволовых клеток В последние годы о “лечении стволовыми клетками” не писали разве что в детских журналах. Чуть ли не каждую неделю СМИ рассказывают об очередном “прорыве” в области регенеративной медицины: то ученые победили лейкоз, то нашли эффективное средство против ожирения, то вырастили печень или челюсть. А программы омоложения с помощью инъекций стволовых клеток предлагает едва ли не каждый второй салон красоты. Но специалисты, занимающиеся проблемами клеточной терапии, советуют не делать скоропалительных выводов. Ведь даже первая Нобелевская премия в области клеточной биологии была вручена доктору Эдуарду Донналу Томасу лишь спустя 30 лет после эксперимента по трансплантации стволовых клеток (см. “История открытий…” на стр.74, 75). Активно развиваться клеточная терапия начала в последние 15-20 лет, хотя впервые о стволовых клетках заговорили еще в начале ХХ в. Основы этой области биологии были заложены российским профессором Александром Максимовым. Правда, тогда, в 1908 г., озвученная им теория самовоспроизводства клеток крови осталась практически незамеченной. А ведь Максимов сделал открытие, которое спустя всего каких-то 50 лет стало предметом обсуждения на уровне глав государств, парламентов, религиозных лидеров и т.д. Исследуя механизм кроветворения, ученый обнаружил в костном мозге человека клетки, единственной задачей которых было деление, в результате чего одна клетка превращалась в клетку — предшественницу кроветворения, а другая сохраняла свойства материнской. Эти клетки получили название стволовых. Открытие русского ученого позволило его коллегам объяснить механизм рождения из одной-единственной клетки целого человеческого организма, состоящего из 1014 клеток.

Стволовые клетки костного мозга Вплоть до начала 1980-х годов основным источником стволовых клеток в организме считался костный мозг взрослого человека — важнейший орган кроветворной системы, где создаются новые клетки взамен погибших. Именно гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) костного мозга применяются во всем мире при лечении различных видов лейкозов, анемий и других заболеваний крови. При трансплантации костного мозга происходит замена всех элементов кроветворной системы — пациент вместо пораженных кроветворных клеток получает здоровые ГСК. Забор костного мозга, если он не поражен опухолью, делается непосредственно у больного. Для эффективной терапии в трансплантате должно быть не менее 2х106 здоровых ГСК на 1 кг массы тела пациента. “Как правило, — объясняет главный врач Киевского центра трансплантации костного мозга Виктор Хоменко, — аутологичная трансплантация эффективна в тех случаях, когда обычная химиотерапия не приводит к стойкой ремиссии. К преимуществам этого вида лечения можно отнести относительную дешевизну (около 60 тыс.грн.) и тот факт, что не нужно заниматься поисками донора.” Когда собственный костный мозг пациента поражен болезнью, прибегают к аллогенной (неродственной) трансплантации ГСК. Трудности с подбором подходящего донора являются главной причиной, ограничивающей широкое применение таких трансплантаций. “Ведь даже в одной семье совместимую пару донор/реципиент найти очень сложно: вероятность совпадения показателей — около 20%. Например, за все время работы нашего центра — с 2000 г. — мы сделали всего три трансплантации, когда донором выступал близкий родственник”, — добавляет Виктор Хоменко. К тому же после аллогенных трансплантаций пациент нуждается также в лечении, которое в 2-3 раза дороже самой операции. Последние исследования позволяют предположить, что со временем с помощью трансплантации ГСК удастся восстанавливать поврежденные участки печени и сосудов. Более ценными, но и более редкими являются мезенхимальные стволовые клетки (МСК) костного мозга — универсальные строители, способные заместить погибшие клетки тканей. Попадая с кровотоком в зону поражения, МСК получают своеобразный химический сигнал от организма и начинают свою работу. Именно эти клетки призваны регенерировать организм человека на протяжении всей его жизни. Уже сегодня опытным путем удалось доказать, что МСК способны превращаться в хрящевые, жировые, костные клетки. Но ученые не теряют надежды обнаружить у этих клеток и другие возможности. Например, японские специалисты пытаются модифицировать мезенхимальные клетки костного мозга мышей в клетки сердечной мышцы, способные почти полностью устранить явление постинфарктной недостаточности.
 |
 |
- В Европе на 1 млн населения приходится до 60 трансплантаций костного мозга в год. В Украине в 2007 г. в Киевском центре трансплантаций костного мозга было сделано 36 пересадок. |
Стволовые клетки кордовой крови Скромные “запасы” стволовых клеток костного мозга, количество которых к тому же с возрастом сокращается (поэтому-то в преклонном возрасте организму все сложнее восстанавливаться после перенесенных болезней), заставили ученых искать их альтернативные источники. Так были обнаружены стволовые клетки в кордовой (пуповинной) крови, получаемой из пуповинного канатика, связывающего плод с плацентой. И хотя стволовых клеток здесь в разы меньше, чем в костном мозге (объем собранной пуповинной крови обычно не превышает 120 мл, в которой лишь 1,5-2% мононуклеарных клеток, но только половина из них и будут стволовыми), зато они обладают неоспоримыми достоинствами: “молодостью” и неисчерпанным пока потенциалом. Соответственно, они лучше приживаются и активнее “работают”. Александр Кухарчук, профессор, доктор медицинских наук, директор Координационного центра трансплантации органов, тканей и клеток при Министерстве охраны здоровья Украины, рассказал БИЗНЕСу: “Сегодня существуют методики, позволяющие выделить мезенхимальные и гемопоэтические клетки пуповинной крови и размножить их до миллиардного количества. Так что вопрос, достаточно ли этих клеток для трансплантации не только детям, но и взрослым, практически уже не стоит”. Есть у клеток пуповинной крови и еще одно уникальное свойство: ученым удалось обнаружить так называемые “наивные” Т-лимфоциты — клетки, которые еще не имели дела с чужеродными антигенами, что позволяет использовать кордовую кровь для трансплантации в случае частичной тканевой несовместимости. К тому же и процесс забора пуповинной крови намного проще и безопаснее, чем получение материала из костного мозга. После того как ученые открыли метод криоконсервации стволовых клеток, а разработан он был, заметим, в Институте проблем криобиологии и криомедицины НАНУ (г.Харьков), в мире один за другим стали появляться так называемые именные банки крови. На сегодняшний день действуют тысячи банков пуповинной крови — в США, Германии, Франции, Голландии, Польше, России. Есть два и в Украине — при Институте клеточной терапии и в компании “Гемафонд” (оба — в Киеве). Оба они являются банками персонального (именного) хранения, т.е. хранящиеся в них образцы принадлежат непосредственно донору (ребенку) или его родителям (правда, в Институте клеточной терапии есть и неименные образцы пуповинной крови, но их пока только готовят к исследованиям). Сегодня в нашей стране решается вопрос о создании национального банка кордовой крови для всех, кто нуждается в клеточной трансплантации.
|
История открытий в области клеточной терапии
|
|
|
Эмбриональные стволовые клетки Больше всего стволовых клеток содержится в эмбриональных тканях человеческого зародыша. Главное достоинство эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) в том, что они еще не запустили механизм, определяющий, в какую именно специализированную клетку они будут трансформироваться в дальнейшем — нейрон, эритроцит, клетку эпидермиса, мышечную и т.д. К тому же выделенные из организма и помещенные в питательную среду ЭСК способны разрастаться в неограниченном количестве, ведь ген, отвечающий за количественный состав, тоже еще спит. “Но методики по размножению эмбриональных стволовых клеток очень сложны и дорогостоящи, — объясняет профессор Кухарчук. — Каждые пять-шесть дней клетки надо пересаживать из отработанной питательной среды в свежую. Так что пока эти технологии развиваются только за рубежом. И, по прогнозам специалистов, практическое их применение возможно не ранее чем через 10 лет.” Уникальные особенности эмбриональных стволовых клеток легли в основу современных технологий по терапевтическому клонированию, когда ядро яйцеклетки заменяют ядрами ДНК другого организма, чтобы получить бластоцисту с последующим извлечением из нее ЭСК. Единственное, что ограничивает активные исследования в этой области, — протесты общественных организаций и церкви, которые обвиняют ученых в неэтичности подобного рода экспериментов. Ведь опыты проводятся с материалом, оставшимся после искусственного оплодотворения. Впрочем, и среди специалистов есть те, кто не считает продолжение работы с ЭСК целесообразным. “Я расцениваю попытки практического применения эмбриональных стволовых клеток, за исключением терапевтического клонирования, как тупиковую ветвь клеточной трансплантации, — говорит Александр Кухарчук. — Да, она может давать результаты в области реконструкции органов, костной ткани. Но то же самое можно делать из взрослых стволовых клеток непосредственно больного. И это уже делается.”
Панацея ли? Сегодня поистине уникальный потенциал стволовых клеток только-только начинает использоваться. Уже есть результаты ряда исследований, позволяющие с уверенностью говорить об успешном применении клеточной терапии при лечении врожденных дистрофий, инсультов, инфарктов, болезней Альцгеймера и Паркинсона, цирроза печени, сахарного диабета, аутоиммунных заболеваний и многих других. “Но терапия стволовыми клетками — вовсе не панацея, а всего лишь один из видов лечения. Что же касается онкологии, то здесь стволовые клетки применяются исключительно в комплексе с другими процедурами. И не для уничтожения опухоли, а для восстановления кроветворения у больного после курсов химиотерапии и облучения”, — объясняет профессор Кухарчук. Виктор Хоменко добавляет: “Если кто-то говорит, что с помощью гемопоэтических стволовых клеток излечит больного раз и навсегда, то это неправда. После любой трансплантации не исключен риск рецидива. Поэтому, например, пересадку ГСК нужно рассматривать всего лишь как метод консолидации ремиссии. Если у пациента после трансплантации будет 5-летний безрецидивный период, то можно говорить, что вероятность возврата болезни у него такая же, как и у любого из нас”. Более того, если говорить о лечении, то в Украине пока идет первичная экспертиза заявок на клинические испытания в той или иной области трансплантации стволовых клеток эмбриофетального происхождения и разрабатываются стандарты лечения. И ни на один метод лечения такими стволовыми клетками у нас не дано официальное разрешение. Как нигде в мире нет ни одного результата длительного проспективного наблюдения за пациентами, которое бы позволило статистически оценить эффективность терапии. Сегодня клинические испытания методов лечения стволовыми клетками проводятся в более чем 25 странах мира. Поэтому, несмотря на ажиотаж и сенсационные заявления, клеточная трансплантация во всем мире развивается очень осторожными темпами. И на это есть ряд объективных причин.
Подводные камни клеточной терапии В лабораторных условиях ученым удается задавать стволовым клеткам необходимую программу роста и получать из них клетки, что называется, “на заказ”. Но вот на вопрос, что происходит со стволовыми клетками после введения в человеческий организм, у специалистов пока однозначного ответа нет. Вадим Репин, профессор Некоммерческого института регенеративных и клеточных технологий им.А.Фриденштейна (РАМН), говорит: “Сегодня мы видим, как стволовые клетки себя ведут, но не знаем алгоритма их работы”. Специалисты особенно настороженно относятся к эмбриональным стволовым клеткам, которые среди своих собратьев обладают наибольшим ресурсом деления. Некоторые ученые даже напрямую связывают их с… развитием злокачественных опухолей. Все чаще звучит мнение, что в основе онкологических заболеваний лежит механизм деления и воспроизводства стволовых клеток. Как это происходит? В случае какого-либо сбоя организм посылает биохимический импульс стволовым клеткам, которые вместе с кровью устремляются к очагу поражения. Вследствие их работы ткани восстанавливаются и болезнь отступает. Но это в том случае, если стволовые клетки приняли “правильный” сигнал. Если же на пути следования к месту поражения клетки оказываются в поле патологического влияния нервных импульсов, они вместо здоровых клеток начинают плодить опухолевые. Причем прирост их популяции значительно опережает рост других клеток организма. “За рубежом проблема №1 — избежать перехода стволовых клеток в раковые. Пока ничего не получается”, — сетует Александр Кухарчук. Впрочем, подобные предположения пока не подкреплены статистически обоснованными данными. Но и доказательств обратного пока тоже нет, исследования в этой области только ведутся, тогда как терапию ЭСК уже предлагают многие клиники по всему миру. У лечения стволовыми клетками костного мозга тоже есть свои недостатки. Главный из которых — высокий риск отторжения трансплантата с последующим летальным исходом реципиента. Клетки иммунной системы, образовавшиеся после трансплантации стволовых клеток донора, воспринимают организм реципиента в качестве “чужака” и атакуют его. Довольно часто это приводит к летальному исходу. Подобная реакция получила название “реакция трансплантата против хозяина”. Способы уменьшения количества послеоперационных рецидивов и нейтрализации реакции наука пока только ищет. Что же касается широко разрекламированных методик омоложения с помощью стволовых клеток, то они вообще к медицине имеют лишь косвенное отношение. Сегодня можно с уверенностью говорить лишь о том, что стволовые клетки способны активизировать обменные процессы и устранять дефекты на тканевом уровне, а никак не в жизненно важных органах. Безусловно, клеточная терапия способствует восстановлению функциональных систем организма — сердечно-сосудистой, иммунной, репродуктивной. Но повернуть время вспять не под силу даже ей.
Текст: Юлия Абакумова (стр.72-75) yabakumova@business.ua |