Клеточная терапия: что нас ожидает завтра? Стволовые клетки в науке и практике

Хотя термин «стволовая клетка» появился еще в начале прошлого столетия (точнее, в 1908 г.), наиболее серьезные и многообещающие разработки в области клеточной биологии начались лишь на рубеже ХХ-XXI вв. В 1999 г. журнал Science признал открытие стволовых клеток (СК) третьим по значимости событием в биологии после расшифровки двойной спирали ДНК и программы «Геном человека». Еще в 30-х годах была известна методика омоложения организма с помощью препаратов, разработанных на основе клеток, взятых у новорожденной овцы. К большим успехам это не привело, поэтому модное направление то забывалось, то вновь возрождалось.

Подготовила Ирина Старенькая

В 1990 г. Эдуард Донналл Томас получил Нобелевскую премию за открытия, в области трансплантации органов и клеток при лечении болезней. Мир узнал о том, что специальные химические стимуляторы регенерируют культивированные стволовые клетки переродиться в нейроны, клетки поджелудочной железы и печени, в костную, мышечную и другие ткани. Сегодня лечение стволовыми клетками стало одним из перспективных направлений медицины будущего. Во многих странах созданы многочисленные клиники и центры, которые используют клеточные технологии в лечении заболеваний, а научно-практические инновации, связанные с СК, обещают стать революционными и принципиально изменить подходы к лечению многих тяжелых недугов.

Один из отцов гениального открытия века – двойной спирали ДНК – Джеймс Уотсон отмечал, что устройство СК уникально, поскольку под влиянием внешних воздействий они обладают способностью дифференцироваться в самых различных направлениях, образовывать новые пулы практически всех видов клеток. Благодаря им ткани организма способны к регенерации: СК дают возможность обновлять ткани, замещая непригодные клетки при каких-либо повреждениях, а также при естественных процессах роста и старения организма.

Открывающиеся перспективы

Могут ли ученые использовать уникальные свойства стволовых клеток более эффективно, чем задумано природой? Ответ на этот вопрос будет получен очень скоро. Возможности клеточных технологий только в процессе изучения, но уже сегодня известны весьма любопытные результаты, позволяющие начать использование СК в практической медицине.

Одним из наиболее важных направлений в этой области является исследование процессов старения и заболеваний, ассоциированных с нарушением регенерации тканей. Рост и развитие организма неизменно сопровождаются уменьшением регенераторных возможностей тканей, что связано со снижением количества СК. Если у новорожденного 1 стволовая клетка приходится на 10 тыс. дифференцированных, то к 50 годам жизни это соотношение менее благоприятное – 1 стволовая клетка на 500 тыс. Как известно, именно после 40-50 лет у большинства людей дебютируют серьезные хронические заболевания, которые значительно снижают качество жизни, лечатся длительно (чаще пожизненно) и недостаточно эффективно (нервно-дегенеративные заболевания, сахарный диабет и многие другие). Даже если человек в этом возрасте остается здоровым, неизбежно уменьшаются функциональные резервы органов и систем, работоспособность, способность к концентрации внимания и обучению. Ученые всего мира задаются вопросом – насколько эти процессы связаны с регенеративными возможностями организма?

Действительно, истощение запаса СК способствует функциональной неполноценности и структурному повреждению тканей. Возможно ли улучшить регенерацию в организме экзогенными влияниями? Несомненно, если мы научимся управлять скоростью и интенсивностью регенерации, это откроет большие возможности в лечении тяжелых хронических заболеваний, увеличении продолжительности жизни и повышении ее качества.

С терапией стволовыми клетками ученые и врачи связывают большие надежды на излечение таких тяжелых патологий, как болезнь Паркинсона, Альцгеймера, рассеянный склероз, сахарный диабет, цирроз печени, кардиомиопатия, атеросклероз, ИБС, хронические заболевания суставов, в том числе резистентный ювенильный артрит, последствия тяжелых травм, аутоиммунных заболеваний, тяжелые формы иммунодефицита, коллагенозов и другие. Разработаны методики поддерживающей терапии СК при многих заболеваниях, которые значительно улучшают состояние больного и прогноз. Кардиологи оценили эффект введения СК в поврежденный миокард, что уменьшает риск развития постинфарктной аневризмы, предупреждает распространение очага некроза и улучшает насосные функции сердца. С помощью клеточной терапии быстрее заживают ожоги, раны, язвы и рубцы кожи, осуществляется реабилитация после инсультов и черепно-мозговых травм. Клеточная терапия эффективна при рассеянном склерозе, сексопатологиях и бесплодии у мужчин и женщин, онкологических заболеваниях. Особенно показаны методики с использованием СК тем, кто перенес серьезные болезни, травмы, ожоги или отравления.

Ученые надеются в ближайшем будущем создавать на основе СК полноценные ткани и органы, необходимые больным для трансплантации, взамен донорских органов. Их преимуществом станет полная иммунологическая совместимость. Стоит ли лишний раз напоминать о том, насколько огромны и неисчерпаемы потребности медицины в таком материале?

Безусловно, СК не являются панацеей. Их применение в онкологии само по себе не приводит к излечению от злокачественной опухоли. Однако ряд методик, направленных на реабилитацию больных в период ремиссии и в перерывах между курсами химиотерапии при лейкозах, нейробластомах, раке молочной железы и других опухолях, позволяют интенсифицировать противораковое лечение при максимальной переносимости больного.

Сегодня существует возможность применения СК, выращенных в достаточном количестве в специальной среде. По окончании процесса культивации пациенту назначают индивидуальный курс введения клеточного материала, который можно вводить внутривенно, внутримышечно, внутрисуставно, подкожно, а также в виде аппликаций – в зависимости от метода лечения и характера заболевания.

Плюсы и минусы клеточных технологий

Стволовые клетки подразделяют по происхождению на несколько видов: эмбриональные, фетальные, стволовые клетки пуповинной крови и клетки взрослого человека. Каждые из них отличаются своими свойствами и имеют разное применение.

Так, эмбриональные СК, которые могут быть получены из бластоцисты (5-й день внутриутробного развития), способны дифференцироваться абсолютно в любую клетку взрослого организма. Но в этом и заключается их основной недостаток: эмбриональные клетки имеют недопустимо высокую склонность перерождаться не только в здоровые, но и в раковые клетки. Поэтому в мире пока не выделена безопасная линия эмбриональных СК, пригодных для клинического использования.

Фетальные СК можно получить из плода 9-12-недельного внутриутробного развития. Такой способ получения – главное препятствие к изучению и клиническому применению этой разновидности СК. Законодательства многих стран запрещают или значительным образом ограничивают научные исследования абортивного материала по этическим соображениям. Еще более серьезны юридические препятствия к использованию такого материала в практической медицине, особенно в коммерческих клиниках и центрах. Решение о передаче эмбриона для создания СК должен принимать донор отдельно от решения об аборте и не поощряться финансовым вознаграждением, чтобы это не стало стимулом для аборта.

Более легким способом получения СК представляется сбор плацентарно-пуповинной крови после рождения ребенка и ее криоконсервация. На сегодняшний день во всем мире признано, что лучшим источником для гемопоэтических СК является пуповинная кровь. Кроме всех медицинских преимуществ, пуповинная кровь – самый дешевый и безопасный источник СК. Однако во многих образцах кордовой крови количество СК невелико, поэтому применение их может быть ограничено. Полученная кровь может храниться в консервированном виде в интересах самого ребенка и его семьи (предоставляется владельцам по первому требованию), а также как донорская для всех нуждающихся больных, для экспериментальных и исследовательских работ (если родители будущего ребенка перед родами подписали согласие о том, что они отказываются от всех прав на СК). В США родители сдают пуповинную кровь ребенка на хранение в 10% родов, первоначальный взнос за услугу составляет 600 долларов, само хранение обходится от 100 до 2 тысяч долларов, в зависимости от гарантий и условий хранения.

Несколько проще с юридической и финансовой точек зрения получить СК взрослого человека. Концентрация их во взрослом организме максимальна в костном мозге, где находится две разновидности СК: гемопоэтические и мезенхимальные. Работы по выделению СК из костного мозга и крови активизировались в конце 80-х годов: во многом этот прогресс был связан с необходимостью лечения лучевой болезни у пострадавших от последствий аварии на Чернобыльской АЭС. Пересадку костного мозга практиковали и раньше, но в связи с чернобыльской катастрофой в очень короткий срок пришлось решать вопросы хранения костного мозга, выделения гемопоэтических стволовых клеток и применения их в клинической практике. В последующем эта методика была усовершенствована и отработана для выделения стволовых клеток из периферической крови после их мобилизации – введения специальных веществ, стимулирующих выделение стволовых клеток в кровь.

Не следует забывать о важном ограничении, которое препятствует широкому использованию СК в практической медицине: необходима тщательная проверка источника СК на инфицированность вирусами герпеса, гепатитов, иммунодефицита человека и другими опасными инфекциями. Стоимость лабораторных исследований увеличивает затраты на использование СК и повышает ответственность за возможные осложнения.

Помимо сугубо медицинских и юридических оговорок, существует еще одно немаловажное препятствие: неправильное понимание сути клеточных технологий в обществе. «Ни одна область биологии при своем рождении не была окружена такой сетью предубеждений, враждебности и кривотолков, как стволовые клетки», – считает член-корреспондент РАМН, специалист в области медицинской клеточной биологии Вадим Сергеевич Репин. Сегодня использование стволовых клеток нередко ассоциируется с клонированием, а оно, в свою очередь, – с выращиванием человеческих эмбрионов «на запчасти». Клонофобия приобрела значительный размах и с успехом используется религиозными конфессиями, политическими и общественными деятелями и течениями в своих целях. Например, показательно мнение отца Олега Китова, настоятеля храма Воздвижения Христа (по образованию он – российский врач-стоматолог): «Лечение эмбриональными стволовыми клетками – людоедство с моральной точки зрения. С мистической – оккультизм чистой воды. Напомню, что у исламистов и колдунов есть такие обряды. Официально церковь протестует и не перестает говорить о том, что аборт есть убийство. Но дело пошло дальше абортов. Моральные и нравственные ценности претерпевают изменения в худшую сторону, сегодня мы опустились до уровня диких племен. Такие вещи непозволительны – это уже сатанизм».

Подобные средневековые взгляды, поддерживаемые большим количеством людей, серьезно ограничивают научные разработки в области стволовых клеток.

Клеточные технологии в мире и Украине

В отличие от священнослужителей, ведущие специалисты ВОЗ считают, что все, что важно и ценно для здоровья человека, должно быть принято и разрешено. Насколько велика вероятность злоупотреблений в этой области лишний раз говорить не приходится. Поэтому вопросы клонирования и клеточных технологий решаются в каждой стране по-своему. 31 декабря 2003 г. истек мораторий на финансирование подобных научных работ в странах Евросоюза. С этого момента европейские государства вправе самостоятельно определять внутреннюю политику таких экспериментов. Сегодня клонирование и эксперименты с эмбриональными стволовыми клетками запрещены в Германии, Франции, Ирландии, Испании и некоторых штатах США. В США тратят около 25 млрд. долларов в год на научные исследования в области клеточной терапии.

В Украине операции с применением стволовых клеток и терапевтическое клонирование не запрещены, но и не разрешены. Соответственно, о серьезном государственном финансировании этой области науки говорить рано. Тем не менее клиник, предлагающих лечение и омоложение при помощи стволовых клеток, сегодня довольно много и в Украине, и в ближнем зарубежье несмотря на законодательные препятствия. Следует осознавать, что сегодня в частных клиниках предлагают лишь косметические процедуры, не имеющие ничего общего с лечебным процессом и тем более с серьезными научными исследованиями. Владельцы клиник просто делают бизнес на модном ныне и очень дорогостоящем «омолаживании» организма. Проблема отсутствия законодательных актов решается просто – пациенты подписывают добровольное информированное согласие на проведение курса заместительной клеточной терапии. Нечего и говорить о том, что такие «клеточные технологии» только дискредитируют перспективную область науки. Станет ли открытие минувшего века революцией в лечении заболеваний или, напротив, спровоцирует волну преступлений и недобросовестных злоупотреблений, покажет только время.

Ссылки по теме:

http://www.stemnews.com/
http://celltranspl.ru/
http://www.celltherapy.ru/
http://stem-cells.ru/