Мифы и правда о стволовых клетках
Ирина Федоськина, газета «Честное Слово» (Новосибирск), № 16-2009
СМИ сегодня пестрят сообщениями о том, что многие политики, бизнесмены, звезды экрана и сцены используют «всемогущие стволовые клетки» для омоложения. Почуяв немалые прибыли (сеанс омоложения стоит порядка полмиллиона рублей) частные клиники от мала до велика бросились выращивать клетки в инкубаторах и… А вот дальше действительность резко расходится с обещаниями. В качестве научного консультанта на страницах нашей газеты выступает Олег Леонидович Серов, заведующий лабораторией генетики развития Института цитологии и генетики СО РАН, профессор, доктор биологических наук.
– Олег Леонидович, почему у нас цветут пышным цветом полукустарные технологии работы с клетками? Вроде бы и пишут о стволовых клетках много, а народ все равно неграмотный.
– Во-первых, идет сознательная путаница в терминологии. Если мы говорим о «всемогущих стволовых клетках», то подразумеваем исключительно эмбриональные стволовые клетки (ЭСК). Именно они являются предшественниками клеток всех органов и тканей человека. Только из них формируются клетки всех других типов – кроветворной, нервной, сердечно-сосудистой систем, костной, мышечной тканей и т. д. Зная уровень развития медицины и биологии в России, я могу сказать, что эмбриональных стволовых клеток, применяемых для лечения, в России не существует. И нет никаких препаратов на их основе. Исследования в этом плане только идут: есть две лаборатории в Москве и Питере, и здесь у нас есть несколько линий изучения ЭСК.
– То есть, что же это получается? Что кругом одни шарлатаны?
– В России шарлатанов много, в том числе и тех, которые специально не указывают, что за стволовые клетки они используют. Или называют их неправильно: берут клетки из абортивного материала и называют их эмбриональными. Но, поверьте мне, между ними и ЭСК нет ничего общего. А такие «врачи» ничем не лучше заклинателей, и дурят они народ хорошо, особенно в косметологии. В принципе, существует технология, штучная и дорогостоящая, по удалению морщин. Она основана на том, что в «дно» морщины микроинъецируют клетки нашей подкожно-жировой клетчатки – фибробласты. Эти клетки ограниченно размножаются и постепенно заполняют кожное углубление, морщину. Через 6 – 8 месяцев эту операцию надо повторять, потому что клетки отмирают. Но бывают и осложнения, драматичные случаи, когда эти клетки избыточно разрастаются, и вместо морщины получается выпуклость – как у Виктора Ющенко на лице. Аналогичный случай был с ведущей местной телекомпании в Екатеринбурге. Она судилась с клиникой, но законодательства строгого нет, ничего добиться невозможно.
– А как насчет тех стволовых клеток, которые берут из костного мозга или жира пациента, выращивают в специальных инкубаторах, а потом вводят как можно ближе к пораженному органу? Да, эти клетки не эмбриональные, но говорят, что и они чудодейственные – и сердце, и даже нервы восстановят…
– Такие клеточные технологии действительно есть. Они основаны на том, что незрелые, неспециализированные стволовые клетки («ремонтная бригада» организма) обнаружены в некоторых тканях и органах взрослых людей. Наиболее известными из них являются кроветворные стволовые клетки костного мозга, трансплантация которых широко применяется для быстрого восстановления кроветворения. Обнаружены стволовые клетки и в других тканях: в частности, жировой. Незрелые (стромальные) клетки жировой ткани в ряде случаев успешно применяют для заживления пораженных кожных покровов (после ожогов, язв) и для восстановления поврежденной костной и хрящевой ткани (при переломах, разрывов хрящей и связок). Но такое применение незрелых клеток костного мозга и жировой ткани вовсе не означает, что эти клетки взрослого человека способны давать начало другим типам специализированных клеток, таким как нейроны, клетки поджелудочной железы или печени. Нет надежных доказательств такой возможности. Время от времени появляются публикации о возможности превращения стромальных клеток жировой ткани или костного мозга в кардиомиоциты, однако данные противоречивы и большинством исследователей воспринимаются как предварительные, требующие дальнейших исследований. Безусловно, рано говорить о клиническом применении.
– Но давайте вернемся к эмбриональным стволовым клеткам (ЭСК) – откуда их, собственно, берут?
– Миллиарды разнообразных клеток растущего организма происходят всего-навсего из одной клетки (зиготы), которая образуется в результате слияния мужской (сперматозоид) и женской (яйцеклетка) половых клеток (гамет). Зигота начинает делиться так, что образуется «шарик» из совершенно одинаковых неспециализированных клеток. Примерно через четыре с половиной дня этот «шарик» образует бластоцисту, которая состоит из наружного слоя клеток и полости, наполненной жидкостью и клетками внутренней массы. Именно из последних и развивается будущий взрослый организм. Таких клеток всего 20-40, но именно они дадут начало всем остальным клеткам организма. Более двадцати лет назад ученые научились культивировать такие клетки и назвали их эмбриональными стволовыми клетками (ЭСК), подчеркивая тем самым их способность давать начало любым типам клеток взрослого человека. В 1998 году Томпсон и его коллеги (США) получили первые культуры ЭСК человека из эмбрионов человека, полученных «в пробирке». Сама же технология получения эмбрионов человека достаточно широко применяется в центрах репродукции. Искусственно вызванная овуляция у женщин позволяет получать 8-10 яйцеклеток, которые затем оплодотворяют спермой. Эмбрионы развиваются до стадии бластоцисты, то есть до той стадии, когда можно получить культуру ЭСК из клеток внутренней массы. В настоящее время техника получения ЭСК человека уже достаточно разработана. Однако широкомасштабному потенциальному применению ЭСК препятствует тканевая несовместимость. Как мы не можем обменяться с вами кусочками кожи, так не можем обменяться и клетками – они будут организмом отторгаться.
– Вы говорите, что главное препятствие применения – тканевая несовместимость. Но представим такую ситуацию: я сама иду в центр репродукции и прохожу всю процедуру, чтобы получить банк таких клеток.
– Они все равно будут несовместимы, потому что только половина генов будет ваша, а половина – мужчины – донора спермы. По той же самой причине никак не помогут «омолодиться» и клетки, взятые из абортивного материала, которые к тому же качественно отличаются от ЭСК. Конечно, в идеале каждый из нас мог бы иметь свой банк ЭСК, которые при умелом воздействии можно подрастить и трансплантировать для лечения в любой пораженный орган. При температуре жидкого азота клетки можно хранить хоть всю жизнь. То есть это практически универсальная «ремонтная база» для нашего организма. Уже сейчас биологическая наука прикладывает огромные усилия, чтобы из ЭСК можно было получить клетки печеночные, мышечные, нервные и другие, то есть открывается реальная перспектива появление новой медицины. В будущем, лет через 10-15, у человечества появится заместительная клеточная терапия. Сегодня за рубежом проводятся первые эксперименты по превращению ЭСК в нервные клетки. Проводятся очень осторожно и на чрезвычайно высоком уровне. Главное – это онкологическая безопасность. Пока эксперименты проводят на мышах и достаточно успешно.
– Означает ли это, что барьер тканевой несовместимости снят? Если да, то каким образом?
– Действительно, в августе 2006 года появилось новое открытие. Изучая ЭСК, ученые установили, что их уникальные свойства определяет набор генов, которые неактивны в обычных клетках, и главных из них всего четыре. С помощью генно-инженерных конструкций эти четыре гена ввели в культуру фибробластов, где они стали функционировать. В результате фибробласты приобрели свойства, очень сходные с ЭСК. А искусственно полученные ЭСК назвали IPSC-клетками. То есть появилась возможность получения персонифицированных клеток, подобных ЭСК, из кусочков кожи человека. Препятствие геномной несовместимости убрано. Сейчас отрабатываются технологии безопасного получения и внедрения IPSC-клеток. Второе научное направление, о котором я уже сказал, это получение из IPSC-клеток всех других клеток. Еще раз подчеркну, что речь идет пока только об исследованиях, а не о трансплантации. Опыты ставят на мышах.
– Эти исследования, наверное, хорошо финансируются?
– На Западе туда вкладывают огромные деньги. Лаборатории, которые работают в США по такой тематике, меньше 10 млн долларов в год не имеют. Арнольд Шварценеггер как губернатор дал 3 млрд долларов на исследования эмбриональных стволовых клеток в своем штате. А нам, как вы сами понимаете, финансирования не хватает. Но мы боремся.
– Олег Леонидович, большое спасибо за разговор! Думаю, что теперь наши читатели не попадутся на рекламные удочки о всемогущих стволовых клетках.