Наверх
20 октября 2019
USD EUR
Погода
Без рубрики

Архивная публикация 2006 года: "Клеточная дрессура"

Сегодня специалисты по клеточным технологиям больше всего озабочены тем, как полностью подчинить себе превращение стволовых клеток в конкретные ткани и органы. Исследованиям подвергаются СК из эмбрионов, пуповинной крови и совершенно взрослого организма.   Б уквально каждый день биологический мир наводняют сообщения о новых возможностях и свойствах стволовых клеток. Но недавнее сообщение компании Moraga Biotechnology Corporation из Калифорнии действительно претендует на сенсацию. Ее специалисты открыли и уже успели запатентовать стволовые клетки, циркулирующие в периферической крови млекопитающих и, скорее всего, человека. Но это непростые СК. Их обнаружили у совершенно взрослых животных, а по всем своим клеточным свойствам они больше всего напоминают эмбриональные стволовые клетки, то есть самые лакомые куски для ученых, поскольку только они могут превращаться в какие угодно ткани. Недаром специалисты назвали их BLSCs, что можно расшифровать как бластомероподобные стволовые клетки (бластома — это зародыш млекопитающего, формирующийся на 5-й день оплодотворения).

   В компании Moraga заявляют, что эти BLSCs были обнаружены в большом количестве по всему телу. А ведь это новая форма запасов и хранения стволовых клеток отдельных людей. Причем достаточно взять у человека образец крови из пальца. «Обойдя дорогостоящий процесс изолирования и размножения стволовых клеток вне тела, компания может значительно более коротким путем разработать решение для терапий с помощью стволовых клеток. BLSCs можно будет использовать для лечения различных форм заболеваний, таких как инфаркты, болезнь Паркинсона и инсульт», — надеется исполнительный директор компании доктор Джон Ф.Вонг.

   Естественно, в перспективе калифорнийские биотехнологи намерены заняться созданием банка стволовых клеток, потому что сегодня хранение и торговля ими — достаточно прибыльный бизнес. Самым распространенным материалом для банков является пуповинная кровь, собранная после рождения ребенка. Сумма контракта, заключаемого банком с родителями новорожденного на выделение и хранение его СК при очень низких температурах, составляет $500—1800, а дополнительная ежегодная плата $75—150. В дальнейшем эти стволовые клетки можно использовать для лечения любых заболеваний и травм самого донора, причем практически исключена реакция «трансплантант против хозяина», да и риск заражения какой-нибудь инфекцией — нулевой. Недаром в большинстве развитых стран считается, что если вы не сдадите пуповинную кровь своего ребенка, то не обеспечите ему здоровое будущее. В США уже создано более 1,5 тыс. коммерческих криобанков, из которых самым большим является Нью-Йоркский, содержащий 20 тыс. образцов. В Международном регистре значатся 6 тыс. банков, треть из которых возникла буквально в последние годы. У нас в России первой ласточкой стал «Гемабанк» — биотехнологическая компания и банк стволовых клеток пуповинной крови, — созданный в 2003 году на базе Российского онкологического научного центра им. Н.Н.Блохина.

Клетки превращаются, превращаются клетки…
   Российским ученым было грех не заняться раскрытием возможностей СК — уже хотя бы потому, что сам термин «стволовая клетка» был введен в биологию нашим соотечественником Александром Максимовым еще в 1908 году на съезде гематологического общества в Берлине. Он во многом предопределил направление развития мировой науки в области клеточной биологии. Его научный талант был признан даже в эмиграции в США, где Максимов стал профессором кафедры анатомии медицинского факультета Чикагского университета. А родоначальником клеточной терапии принято считать русского врача-эмигранта Сергея Воронцова, который в 20—30-е годы в Париже пытался пересаживать фетальные ткани (клетки и экстракты плодов человека) в случаях преждевременного старения. И только спустя семьдесят лет, в 1998 году, американские ученые Томпсон и Герхарт изолировали бессмертную линию эмбриональных стволовых клеток из 4-дневного эмбриона человека. Такие линии ЭСК очень значимы для практической медицины, поскольку их клетки характеризуются самой что ни на есть высокой «стволовостью» — способностью дифференцироваться во все виды тканей. Но живой клетке свойственно делиться. Так вот, в бессмертных (устойчивых) линиях она проходит сотни делений, не меняя своих чудодейственных свойств. И при этом эмбриональный материал, использование которого все время вызывает этические и юридические нарекания, уже не нужен. Именно выведение устойчивой линии СК позволило создать в Великобритании первый в мире официальный банк эмбриональных стволовых клеток. Он финансируется британским Советом по медицинским исследованиям, а также Советом по биотехнологическим и биологическим исследованиям, и содержит десятки тысяч колоний ЭСК.

   В России на вооружении ученых тоже есть несколько устойчивых линий эмбриональных стволовых клеток, в частности, с ними ведут исследования ученые лаборатории молекулярной генетики рака (Институт биологии гена РАН). Здесь научились путем подбора разных химических веществ направлять дифференцировку стволовых клеток в нужное русло, то есть создавать из них ткани. «Мы освоили дифференцировку 5 видов живой ткани, в частности, превращение ЭСК в кардиомиоциты — мышечные клетки миокарда. Но для нужд современной медицины нужно освоить порядка 200, — констатирует заведующий лабораторией профессор Сергей Киселев. — Наша самая большая гордость — это дифференцировка ЭСК устойчивых линий в клетки эндотелия, то есть стенок сосудов. Это уже не простые ткани типа эпителия, которые умеют растить в очень многих научных институтах, а сложная культура, почти что орган».

Окружение или родословная?
   Надо сказать, что многие ученые с предубеждением относятся к эмбриональным стволовым клеткам. И этические соображения тут ни при чем. «Проблема в том, что не все 100% эмбриональных стволовых клеток при стимуляции проходят полную дифференцировку, — поясняет директор Института стволовых клеток человека Артур Исаев. — Оставшиеся низкодифференцированные клетки могут стать источником злокачественной опухоли — тератомы». Недаром Юрий Верлинский, директор Института репродуктивной генетики в Чикаго, наш бывший соотечественник из Харькова, первым в СССР разработавший метод искусственного оплодотворения, предпочитает создавать из ЭСК ненормальные линии hES. То есть он заранее вводит в них генетические дефекты и тестирует различные препараты. Опыты Верлинского ценят на его родине — Украине — настолько, что в январе 2004 года Кучма даже подписал указ о награждении гражданина США орденом князя Ярослава Мудрого V степени.

   Заведующий лабораторией генетики развития и нейрогенетики Института биологии гена РАН Леонид Корочкин утверждает, что сегодня с помощью направленной дифференцировки ученые могут получать из СК все основные виды тканей — эпителиальную, соединительную, нервную и мышечную. «Есть известные вещества, делающие дифференцировку предсказуемой. Например, с помощью всем известной ретиноевой кислоты (витамина А) можно придать процессу превращения СК нейральное направление. Образующиеся нервные клетки будут вырабатывать специфические белки-маркеры, которые можно зарегистрировать под флюоресцентным микроскопом. Пока что ученые только учатся превращать стволовые клетки в нужные ткани, но пройдет 5—6 лет, и эти эксперименты будут внедряться в медицинскую практику». Другой пример направленной дифференцировки (ее разработали в Медицинской школе Гарварда) — это превращение СК в кардиомиоциты с помощью простой аскорбиновой кислоты. Всего было проверено 880 химических веществ, стимулирующих превращение СК в ткань миокарда. Но больше всего флюоресцирующих маркеров обнаружилось именно в варианте с аскорбинкой — дешево и эффективно.

   Однако в Научном центре сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н.Бакулева пока предпочитают работать с СК в чистом виде, особенно когда речь идет об инфаркте миокарда. Стволовые клетки вводят в кровоток и сердечную мышцу больного, перенесшего инфаркт, и мышца постепенно замещается на нормальные ткани. Аналогично в Бакулевском центре с помощью СК лечат детей с аномалиями коронарной артерии. Сейчас у центра на продолжение этих работ есть не просто разрешение, но заказ РАМН, что позволяет рассматривать эти испытания как клинические.

   А еще про стволовые клетки недавно стало известно, что если они не прошли определенный «период обучения» в живом организме, то неизвестно, во что превратятся при дифференцировке. «На них практически поровну влияют как факторы роста, так и микроокружение, — поясняет Артур Исаев. — Например, специалисты из Лондонского Кингз-колледжа и существующей при нем компании Odontis создали при помощи стволовых клеток настоящий зуб. И самое главное, что они создали контакт внедренных в десну СК со слизистой рта». Известно, что свой эксперимент компания Odontis проводила на мышах и, удостоверившись в успехе, тут же заявила о готовности через три года заменить своей продукцией традиционные имплантанты. Прошло уже два года. Ждем-с…

Больше интересного на канале: Дзен-Профиль
Скачайте мобильное приложение и читайте журнал "Профиль" бесплатно:

Зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность скачивания номеров

Войти через VK Войти через Google Войти через OK