Коммерсант, март 2004
Клетки, которые могут все.
Первооткрывателями стволовых клеток являются советские ученые Иосиф Чертков и Александр Фриденштейн, которые еще в 1960-е годы занимались исследованием стволовых клеток лабораторных животных. Однако в СССР их открытие так и не нашло достойного применения. Новейшая история стволовых клеток началась в 1998 году, когда сотрудники Висконсинского университета Джеймс Томсон и Джон Беккер выделили и культивировали стволовые клетки человеческого эмбриона. Их открытие обернулось скандалом в американских научных кругах. В результате конгресс наложил запрет на федеральное финансирование любых экспериментов с человеческими зародышами, и сейчас в США исследования эмбриональных стволовых клеток могут вестись только на деньги частных лиц.
Чем же так интересны стволовые клетки? Их уникальные особенности легче всего понять, если проследить за развитием человека с момента зачатия. Развитие это, как известно, начинается с оплодотворенной яйцеклетки. Клетки, которые возникают после первых ее делений, называются тотипотентные (в переводе с латыни — "всемогущие"). Они сохраняют все качества яйцеклетки, любая из них может дать начало новой человеческой жизни. Эти клетки, в свою очередь, делятся дальше и дают начало новой разновидности клеток, которые и называют стволовыми. Из такой клетки не может сформироваться новый зародыш, но она может превратиться в любую клетку организма, будь то клетка печени, крови или мышц.
По мере развития эмбриона большая часть его клеток приобретают специализацию — каждая группа выполняет собственную функцию. Но некоторое количество клеток остаются многофункциональными, стволовыми. Именно благодаря им организм ежедневно обновляется. Активнее всего стволовые клетки проявляют себя в экстремальной ситуации. Стоит человеку заболеть или получить травму, они устремляются к поврежденному органу и заменяют вышедших из строя товарищей. Если, например, в результате нездорового образа жизни человек заработал цирроз печени, часть стволовых клеток, получив сигнал о неполадке, превращаются в клетки печени и продлевают человеку жизнь.
Однако с возрастом стволовых клеток становится все меньше. Если у эмбриона их концентрация составляет 1:10 тыс., то у подростка это уже 1:1 млн, а у пожилого человека — 1:3 млн. Неудивительно, что чем дальше, тем сложнее организму обновить стареющие или поврежденные клетки — отсюда старость, а затем и смерть. Однако, по словам ученых, осознав причину старения, они получили способ с ним бороться. Александр Тепляшин, директор Института стволовой клетки: Если выделить стволовую клетку из организма человека, размножить ее в лабораторных условиях, а затем снова ввести в организм, мы сможем восстановить
Директор Института стволовой клетки Александр Тепляшин собирается с помощью стволовой клетки выращивать волосы и зубы
Медицина будущего.
В России уникальными свойствами стволовых клеток впервые воспользовались кардиохирурги. Валерий Шумаков, директор Института трансплантологии РАМН: Мы впервые пересадили больным, перенесшим инфаркт миокарда, кардиомициты — клетки, обладающие способностью сокращаться и проводить электрические импульсы, полученные из стволовых клеток. Принцип этой операции достаточно прост: у больного берут пункцию костного мозга, выделяют стволовые клетки и выращивают их в специальных условиях так, чтобы они превратились в кардиомициты; затем уже зрелые клетки пересаживают в зону инфаркта. Мощное восстановление сердечной мышцы наблюдается в 100% случаев.
Не менее активно исследуется действие стволовых клеток в нервной системе. Ученым удалось доказать, что, попадая в нервную систему, такая клетка устремляется к очагу поражения, встает на место погибших нейронов и со временем начинает выполнять их функцию. Этим методом можно лечить такие тяжелые заболевания, как инсульт, рассеянный склероз и болезнь Альцгеймера.
Стволовые клетки нашли применение и в пластической хирургии. Александр Тепляшин: С применением стволовых клеток повышается качество заращивания швов, а сроки реабилитации после операций сокращаются в четыре-пять раз. Сегодня мы изучаем такие проблемы, как пародонтоз и облысение. Они тоже поддаются лечению стволовыми клетками.
Лишние зиготы против Джорджа Буша.
Однако выделить стволовые клетки из организма взрослого человека очень сложно, ведь с возрастом их количество неуклонно сокращается. При этом донорство стволовых клеток невозможно даже между близкими родственниками: велика опасность реакции иммунного отторжения. Но есть способ, позволяющий пополнить запасы организма активными стволовыми клетками. Считается, что принадлежность клеток конкретному организму определяется только после 12-й недели развития плода, а при пересадке клеток до этого срока развития отторжение не возникает.
Тем не менее использование эмбриональных стволовых клеток вызывает бурное возмущение у религиозных организаций и отдельных граждан, поскольку источником таких клеток являются медицинские аборты. Противники эмбриональной клеточной терапии считают неэтичным использование клеток абортированных зародышей, называя это посягательством на человеческую жизнь, пусть даже не вполне сформировавшуюся. В США, например, государственное финансирование экспериментов, связанных с абортированными человеческими эмбрионами, запрещено по указанию президента Буша.
Однако ученые нашли выход. Сегодня в большинстве случаев для эмбриональной клеточной терапии используются продукты экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). Дело в том, что при искусственном оплодотворении — процедуре, активно практикуемой во всем мире — возникает значительно большее число зигот, то есть оплодотворенных яйцеклеток, чем нужно для зачатия. Лишние зиготы обычно остаются на какое-то время в замороженном состоянии в тех учреждениях, где проводилась процедура ЭКО, и впоследствии за невостребованностью погибают. Однако в них сконцентрированы наиболее активные стволовые клетки, и сегодня клиники, занимающиеся клеточной терапией, закупают этот материал и используют его для своих исследований.
В последнее время в научных кругах не менее актуальны идеи о создании собственного банка стволовых клеток. Например, при помощи взятия пуповинной крови у новорожденных — такая кровь тоже очень богата стволовыми клетками. Ее замораживают и хранят в особых условиях, пока владельцу не понадобится свежая порция стволовых клеток. А в Институте стволовой клетки используется жировая ткань пациентов — своего рода отходы производства косметологических операций. Она тоже содержит стволовые клетки, которым создают условия для деления и затем применяют в период послеоперационной реабилитации. Однако процедура выращивания и хранения стволовых клеток — весьма дорогостоящая. По словам профессора Тепляшина, себестоимость процесса составляет около $15 тыс.
Валерий Шумаков, директор Института трансплантологии РАМН: "Никто доподлинно не знает, какие именно эмбрионы используются частными клиниками и насколько они безопасны в плане онкогенности и наличия вирусных инфекций"
Инъекция молодости.
Растущая популярность стволовых клеток дала новый шанс мечте людей о вечной молодости. Многие уже сейчас размышляют о том, что вскоре делать себе раз в год инъекцию стволовых клеток будет так же просто, как съездить в отпуск. И повторение молодости обеспечено! Нарастанию всеобщей эйфории способствует одно почти волшебное свойство стволовых клеток. Действительно, при их введении пациент какое-то время испытывает мощный прилив сил, повышение работоспособности и репродуктивных функций.
Это послужило поводом для разработки и такой процедуры, как введение в организм пациента эмбрионального гомогената — измельченного эмбриона 12-й недели развития. Содержащиеся в этом веществе сигнальные молекулы интерлейкины активизируют собственные стволовые клетки человека, и возникает эффект биостимуляции. Пациент несколько месяцев чувствует тот самый прилив энергии.
Возникающие сегодня как грибы после дождя клиники — в Москве их, к примеру, уже восемь,— практикующие клеточную терапию, активно поддерживают иллюзию возвращения молодости, благо она приносит немалые прибыли. Клиника "Вита нова" предлагает клиентам для пересадки стволовых клеток отправиться на Барбадос. Игорь Богданов, директор "Вита нова": В России этим бизнесом заниматься невыгодно — в любой момент все работы в области клеточной терапии могут запретить. А законодательство Барбадоса, бывшей английской колонии, к трансплантациям эмбриональных стволовых клеток вполне лояльно.
Игорь Богданов: Омоложение с помощью внутривенных инъекций стволовых клеток основано на методе переливания крови. Выращенные в искусственной среде стволовые клетки вводятся в кровяное русло. Попав в кровь, 50-60 млн стволовых клеток сами находят тот участок, где они нужны больше всего, и, закрепившись там, начинают усиленно делиться. Каждая такая клетка способна на 200 делений. За несколько сеансов клеточного омоложения организм получает колоссальный запас клеток, способных к многочисленному делению в случае необходимости. Тот же принцип лежит в основе мезодермальных процедур, когда стволовые клетки вводятся не в кровь, а под кожу, стимулируя обновление износившейся дермальной ткани. Курс омоложения стволовыми клетками длится неделю, но для особо занятых его могут сократить и до трех дней. Работа с каждым клиентом ведется строго индивидуально. Человека, которому ввели внутривенно партию стволовых клеток, следует оберегать от прямых солнечных лучей, недопустим прием алкоголя — на этом ограничения заканчиваются. Процедура в "Вита нова" обойдется минимум в $20 тыс.
В медицинском центре "Нексима", будто бы тоже специализирующемся на омоложении стволовыми клетками, на вопросы корреспондента "Денег", маскировавшегося под потенциального клиента, консультанты отвечали весьма уклончиво. Удалось только выяснить, что используемый материал — клетки трехмесячных абортированных эмбрионов. Стоимость процедур, как пояснили в регистратуре клиники, можно узнать только на приеме у врача.
И все же уверенно говорить о положительном эффекте от клеточной терапии рано. Валерий Шумаков: На сегодняшний день вопрос об аллогенной трансплантации, то есть пересадке чужеродных клеток, до конца не изучен. Когда мы вводим пациенту его собственные клетки, очевидно, что никакого отторжения быть не может. Однако как поведут себя чужие эмбриональные клетки, тем более если это эмбрионы на поздних стадиях развития, точно предсказать невозможно. И кроме того, никто доподлинно не знает, какие именно эмбрионы используются частными клиниками, насколько они безопасны в плане онкогенности и вирусных инфекций.
С этим согласен и Александр Зеленин, заведующий лабораторией Института молекулярной биологии им. В. А. Энгельгардта РАМН: Вокруг стволовых клеток поднята колоссальная рекламная шумиха, как в свое время вокруг клонирования. В этой области есть и настоящие профессионалы, но есть и шарлатаны, которые просто учуяли запах денег. Применение стволовых клеток как особое направление в медицине еще не до конца изучено. Необходимы масштабные исследования. Все такие операции нуждаются в тщательном контроле, поскольку доля риска до сих пор неясна. Чтобы внедрение стволовых клеток могло стать широкой практикой, потребуется еще как минимум несколько лет.