Не все знают, но многие серьезные открытия в области клеточной медицины принадлежат российским ученым. Гипотезу о существовании стволовых кроветворных клеток высказал в начале прошлого века гистолог Александр Максимов. А в 1968-1969г. под руководством Александра Фриденштейна впервые было не только доказано, что во взрослом организме существуют стволовые стромальные клетки, но и был разработан метод культивирования этих мультипотентных мезенхимальных стволовых клеток (ММСК), на которые сегодня ученые возлагают самые большие надежды. В прошлом году научный мир отмечал 90-летие со дня рождения чл.-корр. РАМН, профессора А.Я. Фриденштейна, благодаря открытиям которого сегодня клеточная медицина добилась потрясающих результатов, благодаря которому создана и продолжает существовать «биологическая школа» его учеников, целью профессиональной жизни которых было и остается исследование стволовых клеток и их практическое применение: Чайлахян Р. К., Лациник Н. В., Куралесова А. И., Горская Ю. Ф., Герасимов Ю. В., Лурия Е. А., Иоселиани Д. Г., Иванов-Смоленский А. А., Грошева.А.Г., Кулагина Н. Н., Сидорович С. Ю., Панасюк А. Ф., Генкина Е. Н., Кузнецов С. А., Лалыкина К. С. Зорина А. И. Более 70% из этих высоко профессиональных исследователей -выпускники разных лет кафедры гистологии биологического факультета МГУ им. М, В. Ломоносова.
Российские ученые — в авангарде клеточных исследований
Клеточную медицину называют молодой наукой, хотя история самих клеточных технологий насчитывает уже более ста лет. Все началось с исследований выдающегося российского ученого — гистолога, профессора военно-медицинской академии Санкт-Петербурга Александра Александровича Максимова, которого называют одним из основателей унитарной теории кроветворения. Еще в начале прошлого века он впервые в мире высказал предположение о существовании клеток, благодаря которым кровь способна быстро самообновляться. Ведь ежесуточно в крови погибает несколько миллионов в клеток, а им на смену приходят новые популяции эpитpоцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Профессор предположил, что это не может происходить путем простых симметричных клеточных делений — ведь в таком случае человеческий костный мозг должен был бы иметь просто гигантские размеры. Во время лабораторных исследований Александр Максимов обнаружил группу клеток крови, каждая из которых делится на две. При этом у появившихся вновь клеток были разные функции: одна становилась той или иной клеткой периферической крови со строго ограниченными функциями, а другая продолжала деление. Профессор изобразил это схематически — получилось что-то вроде ствола.
Термин «стволовые клетки» А. Максимов впервые озвучил на съезде гематологов в Берлине в 1908 году. Именно этот год вошел в историю, как начало развития исследований в области клеточных технологий. По прошествии многих лет открытие Максимова признали одним из самых выдающихся прорывов в биологии XX века. В 1999 году авторитетный журнал Science назвал его третьим по значимости событием в биологии после открытия двойной спирали ДНК и расшифровки генома человека.
…И все же поначалу наука о стволовых клетках развивалась не очень быстрыми темпами. Первые практические эксперименты по применению стволовых клеток стартовали лишь в начале 1950-х годов. Именно в это время ученые получили доказательства, что пересадка клеток костного мозга помогает спасти животных, получивших смертельную дозу радиоактивного облучения. Кстати, это было одно из серьезных достижений советской науки в условиях холодной войны.
Ну а следующее важнейшее открытие на этой ниве совершил еще один замечательный российский ученый – Александр Фриденштейн. Он обнаружил во взрослом организме полипотентные мезенхимальные стромальные стволовые клетки. Однако, прежде чем рассказать об этом, проведем для наших читателей небольшой ликбез.
Стволовые клетки: кто есть кто?
Итак, что же такое стволовая клетка? Это – клетка-предшественница, которая изначально не имеет никакой специализации, и при этом, в зависимости от биологических факторов, способна превратиться в клетку любого органа или ткани — в клетку сердца, печени, кости, зуба, кожи и пр. Изначально человеческий зародыш развивается именно из стволовых клеток, которые до поры до времени не «включают» механизмы, определяющие их специализацию. Однако и в течение всей жизни организма человека СК сохраняются в некоторых тканевых „депо“ (костном мозге, жировой ткани и пр.), чтобы в случае возможных „поломок“ немедленно приходить на помощь страдающей ткани. Сегодня ученые сравнивают СК со сторожевой командой организма, которая отслеживает, где и какой именно в нашем организме имеет место сбой, и тут же направляется „латать“ дыры. Рана, порез, перелом, инфекционное поражение — в любых случаях стволовые клетки отвечают за регенерацию поврежденного органа или ткани. Ведь эти клетки уникальны своей способностью к активному размножению и самовоспроизведению.
Сегодня выделяют несколько типов стволовых клеток. Прежде всего, это эмбриональные стволовые клетки (тотипотентные) — те самые, из которых состоит человеческий зародыш. Впоследствии именно они дают начало любым тканям человеческого организма. Однако возможности их практического применения сегодня ограничены и должны находится под строгим контролем. Имеются ввиду возможные, даже минимальные, нежелательные последствия и соображения чисто этического свойства.
«Рядом» с эмбриональными клетками по источнику своего происхождения стоят абортивные или фетальные стволовые клетки. На них сегодня ученые не делают ставку в том числе все по тем же морально-этическим соображениям.
Кроме того, есть стволовые клетки пуповинной крови, которые можно получить лишь после рождения ребенка. Эти клетки, названные гемопоэтическими, можно длительно хранить в специальных криобанках (такие есть и в России) с целью их возможного применения в будущем для лечения поражений крови и кроветворных органов у ребенка или его ближайших родственников. Подчеркнем, однако, узкий клинический спектр действия этих клеток. И, наконец, есть стромальные стволовые клетки, которые называют мультипотентными мезенхимальными стромальными клетками — именно они сегодня представляют наибольший интерес с точки зрения применения в практической медицине. Они встречаются в течение всей жизни человека во всех его органах и тканях. Эти клетки в костного мозга человека почти полвека назад впервые были выращены in vitro (Чайлахян Р. К.), идентифицированы, охарактеризованы в лаборатории, руководимой А.Я. Фриденштеном. В отличие от гемопоэтических клеток, выделяемых при рождении ребенка из пуповинной крови, мезенхимальные стволовые клетки выделяются из ткани плаценты. Еще одно отличие мезенхимальных СК от гемопоэтических заключается в клинической полипотентности: они могут помочь не только при лечении заболеваний крови и кроветворных и лимфоидных органов, но и при поражениях любых биологических тканей органов человеческого организма.
Открытие, которое потрясло мир
Вспомним доктора А. Максимова: еще в начале прошлого века ученые подозревали, что в человеческом организме есть клетки, которые способствуют регенерации (воccтановлению) тканей. В начале 60-х годов прошлого века советский гистолог Александр Фриденштейн всерьез увлекся работами выдающегося ученого Александра Максимова, о которых к тому времени, увы, успели позабыть. Именно А. Я. Фриденштейн возродил интерес современников к кругу этих работ, и с его легкой руки термин «стволовые клетки» прочно вошел в научную терминологию. А сам Александр Яковлевич так загорелся идеей клеточных технологий, что посвятил изучению стволовых стромальных клеток кроветворной и лимфоидной ткани ММСК всю свою последующую жизнь.
В лаборатории иммуноморфологии при Научно-исследовательском институте эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи РАМН, которую Александр Яковлевич возглавлял на протяжении 25 лет, впервые в мире была получена культура стволовых стромальных клеток костного мозга (Фриденштейн А. Я., Чайлахян Р. К., 1968-1969г.). Ученые обнаружили, что среди костномозговых СК попадаются и совершенно особые клетки. Их потомки в процессе созревания могут формировать костную, жировую, хрящевую, мышечную или соединительную ткани. Эти клетки обладают уникальной регенерационной способностью. По современной терминологии их называют мультипотентными мезенхимальными стромальными клетками (ММСК). Исследователи установили, что они способны к длительному самоподдержанию популяции и являются самостоятельной линией клеток, независимой от линии кроветворных гемопоэтических клеток. Результаты этих приоритетных исследований опубликованы еще 1968 — 1969г годах в отечественных и зарубежных журналах. А.Я. Фриденштейну и Р.К. Чайлахяну впервые удалось вырастить и человеческие мезенхимальные стволовые клетки в лабораторных условиях – из небольших по объему пунктатов костного мозга. Тогда цель этого эксперимента была чисто научной: клетки были бесценным материалом для исследований и диагностики. И все же, по некоторым данным, в 70-х годах прошлого века достижениями в области клеточных технологий начали пользоваться пожилые члены Политбюро, мечтающие о вечной жизни. Ходят слухи, что некоторые из них даже делали себе инъекции препаратов СК, которые называли «прививками молодости».
Александр Фриденштейн на основании экспериментальных данных создал концепцию кроветворного и лимфоидного микроокружения, концепцию полипотентности стволовых стромальных клеток, создающих» плацдарм», на котором полноценно созревают кроветворные и лимфоидные клетки.
Плодотворным оказалось сотрудничество Александра Фриденштейна и Иосифа Черткова: сотрудники руководимых ими лабораторий провели грандиозную работу по изучению процессов кроветворения в костном мозге, исследованию взаимодействия стволовых стромальных и стволовых кроветворных клеток. Полученные данные важны для разработок методов лечения, спасающих пациентов от многих тяжелых недугов (болезни крови, иммунитета, суставов и т.д.). На базе лаборатории иммуноморфологии была в дальнейшем создана лаборатория стромальной регуляции иммунитета, которую возглавил ученик и соратник А.Я.Фриденштейна д.м.н. Чайлахян Р. К.
От теории к практике
Одними из первых А.Я, Фриденштейн предложил тестировать состояние стромы костного мозга у больных лейкозом. Только полноценная строма может обеспечить «приживление» кроветворных клеток костного мозга, вводимых этим пациентам. Одними из первых исследованиями А.Я, Фриденштейна и потенциалом мезенхимальных клеток заинтересовались врачи, занимающиеся костной патологией. Почти сразу после появления первых работ ученого его лабораторию посетил известный травматолог, академик РАМН Г.А. Илизаров. Впоследствии в Курганском Институте травматологии появился целый цикл работ по изучению эффективности клонирования МСК для восстановления костной ткани. Ученые сделали важное открытие: чем больше таких клеток в костной ткани, тем больше шансов на ее восстановление. Кроме того, метод клонирования клеток костного мозга активно использовался при оказании помощи пострадавшим во время аварии на Чернобыльской АЭС.
Сегодня сложно переоценить вклад А.Я. Фриденштейна в развитие современной науки и медицины. Его исследования вызвали и продолжают вызывать большой резонанс в научной среде всего мира. Количество публикаций, посвященных стволовым клеткам, возросло от нескольких сотен до нескольких тысяч в год. Метод, созданный в его лаборатории, воспроизведен многими отечественными и зарубежными исследователями. Написаны тысячи обзоров по ММСК, изучению их свойств, механизмов действия, перспектив клинического применения… Кстати, о клиническом применении – начиная с 80-х годов прошлого века МСК начали использовать в терапии различных заболеваний. Например, в ортопедии и травматологии в целях восстановления поврежденных костей (Осепян И. А. и соавт., 1987; Чайлахян Р. К., 1993). Для лечения повреждения хряща при артритах (Wakitani и соавт., 2002), в различных областях регенеративной медицины (Ryan и соавт., 2005).
СПРАВКА. Лаборатория Александра Фриденштейна в настоящее время входит в отдел регуляции иммунитета НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Н. Ф. Гамалеи, возглавляемый доктором медицинских наук, профессором В.Г. Нестеренко. С 1993 года лабораторию возглавляет доктор медицинских наук, профессор Р.К. Чайлахян. Фундаментальные исследования по проблеме мезенхимальных стволовых клеток продолжаются. Разработаны оптимальные способы трансплантации МСК органов кроветворения и вторичных органов иммунитета. На основе полученных данных о костномозговых ММСК разработаны и внедрены в клинику новые биотехнологические методы восстановления целостности костной ткани и гиалинового хряща суставов (Р.К. Чайлахян). Эти методы запатентованы и награждены золотой медалью на международной выставке изобретений и открытий в Брюсселе. Разработаны новые методы клеточных технологий (восстановление сухожильно-связочного аппарата) и расширяется область их применения(стоматология, челюстно-лицевая хирургия и др.)
Кроме того, в лаборатории проводятся исследования физических методов воздействия (лазерное и КВЧ облучение) на МСК. В последние годы в медицинской практике эти методы стали широко использовать для восстановления тканей, подвергшихся дегенеративно-дистрофическим изменениям. Например, локальное воздействие лазером на костный мозг в бедренной кости приводило к достоверному увеличению в ней численности МСК. Работы выполняются в сотрудничестве с Институтом лазерных и информационных технологий РАН и МГУ им. М.В.Ломоносова.
О пользе жира
После открытия Фриденштейна мировая наука не стояла на месте. Так, 1970 год вошел в историю, как год первой трансплантации аутологичных (или cобcтвенных) кроветворных клеток, а в 1988 году были впервые использованы для трансплантации донорские кроветворные клетки: мальчику с тяжелым иммунодефицитом пересадили клетки его сестры. По сей день он жив и здоров.
И все же настоящий бум в исследованиях в области клеточных технологий начался с 1998 года, на который выпало сразу два важных открытия в этой области. Во-первых, группе американских ученых под руководством Джеймса Томсона впервые удалось выделить эмбриональные стволовые клетки человека, размножить их и доказать возможность получения из них около 350 различных типов клеток. Публикация об этом в журнале Science произвела эффект разорвавшейся бомбы. Именно эта работа вызвала небывалый всплеск интереса к возможностям клинического применения клеточной терапии.
Все развитые страны начали выделять огромные финансовые средства на изучение СК. В большой степени это было связано с катастрофической нехваткой донорских органов и с проблемами лечения многих хронических заболеваний – ведь проведение клеточной терапии и выращивание донорских органов открывают великолепные возможности для многих направлений медицины. Однако на этом сенсации не закончились. В том же году группа исследователей под руководством американского ученого Марка Хедрика впервые выделила стволовые клетки из жировой ткани.
Сегодня, по прошествии многих лет, мезенхимальные стволовые клетки, находят все большее применение в различных направлениях медицины. К тому же сегодня ученые умеют «добывать» МСК не только из костного мозга, но и из других тканей. И самым перспективным путем их получения считают как раз жировую ткань пациента.
Пару лет назад автору этих строк посчастливилось пообщаться с самим Марком Хедриком, который посетил в Москве международную конференцию, посвященную развитию клеточных технологий. Сегодня г-н Хедрик, некогда возглавлявший лабораторию регенеративной биоинженерии отделения хирургии в Лос-Анджелесе, руководит американской компанией Cytori Therapeutiс. Как он рассказал в интервью, долгое время работая пластическим хирургом, он с сожалением выбрасывал жир, который оставался после операций по липосакции: «Я начал думать, а можно ли его как-то использовать?
Подробное исследование стволовых клеток жировой ткани перевернуло мое представление о жире – ведь жировая ткань обладает уникальными свойствами, которые могут быть востребованы в самых разных областях медицины! Я считаю, что это — один из самых важных типов тканей, которые можно использовать. Прежде всего, стволовых клеток в жировой ткани оказалось очень много – целых 3-5%. Это гораздо больше, чем в любом другом источнике. Так, из 120 мл жира получается 5 мл обработанных ценных стволовых клеток; это в 2,5 тысячи раз больше, чем из такого же количества костного мозга. Во-вторых, полученные клетки не требуют культивации в условиях лаборатории — их можно пускать в дело свежими».
Способность стволовых клеток жировой ткани к восстановлению и регенерации поврежденных в результате травм или болезней различных участков тела открывает широкие возможности для применения новой технологии в области реконструктивной хирургии. В Америке уже начались клинические испытания использования МСК жировой ткани в лечении сердечно-сосудистых заболеваний, стрессового недержания мочи, заболеваний желудочно-кишечного тракта, терапии дегенеративных процессов межпозвонковых дисков, а также для заживления ран. В Японии же исследуют возможность лечения с помощью этой методики заболеваний печени, в том числе, цирроза.«Эта методика уже находит применение в реконструктивной хирургии и лечении различного рода повреждений мягких и твердых тканей; ее начинают использовать и для лечения диабетической стопы, и для восстановления поврежденных участков костей», — рассказал г-н Хедрик.
Вперед, в XXI век!
В ХХІ веке изучение стволовых клеток привело к огромному количеству открытий и достижений, которые еще недавно казалисьчем-то фантастическим, невозможным. Клеточные технологии начали развиваться семимильными шагами. Только за последние 10 лет выдано несколько Нобелевских премий за открытия, связанные со стволовыми клетками. Одну из них в области медицины и физиологии дали в 2012 году японскому ученому, профессору Института передовых медицинских наук в Университете Киото Синья Яманака. В 2006 году его коллективу удалось открыть гены, которые могут вернуть клетку из «взрослого» состояния в „младенческое“, а потом вырастить из нее любые ткани. Фактически ученый доказал, что взрослые клетки организма способны вновь стать стволовыми, а время можно вернуть вспять!
Группа под руководством профессора Яманака проводила трудоёмкие исследования на геноме клетки. Сначала исследования проводились с клетками мышей, а затем — с клетками человека. Исследователи установили, что пересадка всего четырёх генов приводит к тому, что фибробласты (клетки соединительной ткани) «перепрограммируются» в незрелые стволовые клетки, которые по свойствам схожи с СК эмбрионов. Эти клетки впоследствии могут дифференцироваться в любые другие, например, в клетки кишечника, сердца или нервной системы. Полученные в лабораторных условиях клетки назвали iPS-клетками, а способ их получения — репрограммированием. По мнению ученых, это открытие, которое назвали важнейшим фундаментальным открытием в биологии, открывает перспективы производства в будущем индивидуальных специализированных клеток для каждого больного! То есть, можно будет создавать „запчасти“ практически любого органа из собственных СК, что фактически устраняет проблему генной несовместимости.
Исследования Синья Яманака продолжаются, а перечень открытий в области клеточных технологий на этом не заканчивается.
В 2007 году американским ученым под руководством доктора Энтони Атала из Института регенеративной медицины Уэйк Форест (Северная Каролина, США) удалось выделить новый тип СК, который был обнаружен в плаценте и околоплодных водах (амниотической жидкости). По свойствам они схожи с эмбриональными, но при этом не могут вызвать развитие опухоли, что создает перспективы для их использования в регенеративной медицине. К тому же этических проблем с их использованием не возникает. Сегодня ученые работают над оценкой потенциала стволовых клеток амниона в части лечения диабета и болезни почек.
В 2008 году ученые из Института регенеративной медицины (Regenerative Sciences Institute) опубликовали результаты своих исследований по восстановлению хряща в коленном суставе человека с помощью собственных мезенхимальных стволовых клеток. В том же году ученым Роберту Ланза и его коллегам из Advanced Cell Technology и Калифорнийского университета в Сан-Франциско удалось впервые получить эмбриональные стволовые клетки без разрушения эмбриона. Для этого у зародыша пришлось взять всего одну клеточку, что нисколько не может повлиять на его дальнейшее развитие.
Кстати, такая же процедура проводится при предимплантационной генетической диагностике, когда клетки эмбриона проверяются на наличие наследственных болезней перед проведением процедуры экстракорпорального оплодотворения. Это открытие создает еще один перспективный механизм получения стволовых клеток. Кроме того, после него ученые заговорили о возможном клонировании человека — ведь из размноженной в лабораторных условиях стволовой клетки эмбриона теоретически можно вырастить новый организм… А вот в 2012 году японские ученые под руководством профессора Митинори Сайто из Университета Киото впервые в истории науки смогли вырастить яйцеклетки из стволовых клеток, оплодотворить их и добиться рождения здорового потомства… правда, пока у лабораторных мышей. Ученые убеждены, что результаты их плодотворных исследований внесут немалый вклад в решение такой проблемы, как бесплодие, а также в изучение механизма зарождения жизни. Японцы собираются продолжить исследования — но уже с со стволовыми клетками обезьян и человека с целью получения из них яйцеклеток и спермы.
А в прошлом году сотрудники Университета Дьюка в американском Дареме провели уникальную операцию по пересадке мышц, выращенных из стволовых клеток, в тело живой мыши. Мышцы прижились, и грызун чувствует себя отлично. Таким образом, регенеративная медицина получила мощный инструмент для борьбы с болезнями мышц и восстановления утраченной в результате травмы мускулатуры.
Успехи вдохновляют
Ну а что же сегодня происходит в медицинской практике? Нельзя сказать, что она сильно отстает от фундаментальных исследований. Разумеется, самое большое применение стволовая медицина получила в терапии злокачественных заболеваний крови — пересадка мозга и по сей день остается одной из самых действенных операций для многих пациентов гематологических клиник.
Однако в последние годы области применения стволовых клеток существенно расширились — их используют в лечении сердечно-сосудистых заболеваний (для регенерации тканей сердечной мышцы у пациентов после инфарктов), в ожоговой терапии (для восстановления кожных покровов у пострадавших пациентов) и во многих других отраслях медицины. Клеточные методики освоены в Институте сердечно-сосудистой хирургии им. Бакулева, Онкологическом центре им. Блохина, НИИ трансплантологии, Центре акушерства, гинекологии и перинаталогии РАМН, Гематологическом научном центре РАМН, Клинике гематологии и клеточной терапии им. А.А. Максимова при НМХЦ им. Пирогова и пр.
Кроме того, лечение с помощью МСК применяется в косметологии и реконструктивной пластике. Например, научная лаборатория кафедры термических поражений ран и раневых инфекций Российской медакадемии постдипломного образования под руководством профессора Андрея Алексеева разработала уникальную технологию восстановления кожных тканей у пациентов с глубокими обширными ожогами с помощью выращенных в лаборатории фибробластов, полученных из собственных клеток пациента. Фибробласты – это клетки, благодаря которым происходит восстановление и постоянное обновление кожных покровов человека. «При глубоких повреждениях восстановление кожи раньше было невозможным без пересадки донорской кожи. Но сегодня мы применяем технологию с использованием культивированных клеток-фибробластов, выращенных в лаборатории. Они не приживаются, но выделяют факторы роста, стимулирующие эпителизацию», — рассказывает Андрей Алексеев. Кстати, с помощью этой технологии нашим врачам удалось восстановить кожу на лице худрука Большого Театра Сергея Филина. Технология регенерации кожи с помощью собственных фибробластов пациента запатентована в 2008 году и Институтом Стволовых Клеток Человека. Доказано, что, интегрируясь в кожу, эти клетки синтезируют коллаген, эластин, гиалуроновую кислоту и стимулируют естественные процессы ее обновления.
Кроме того, интенсивные исследования биологии стволовых клеток в течение последних десятилетий привели к открытию принципиально новых методов лечения многих заболеваний. В том числе, тяжелых наследственных недугов, болезней сердца, эндокринной системы, неврологических заболеваний, болезней печени, желудочно-кишечного тракта и легких, заболеваний мочеполовой и опорно-двигательной систем, кожи. Иногда своевременное лечение стволовыми клетками буквально ставит человека на ноги. Наиболее перспективными для лечения, как мы уже отмечали, врачи называют мезенхимальные СК, которые выделяют из костного мозга и жировой ткани. В этом случае, прежде всего, отсутствуют этические проблемы. К тому же МСК мультипотентны по своей природе — то есть, дают жизнь самым разным клеткам органов и тканей.
Вдохновляющих примеров уже сегодня немало. Так, врачи из Казанского федерального университета научились с помощью МСК жировой ткани восстанавливать поврежденные периферические нервы. Итог: улучшается клеточный состав тканей, восстанавливается их питание с помощью кровеносных сосудов, вновь образованных при помощи стволовых клеток. «Полученные результаты просто феноменальны, но пока еще многое мы не можем объяснить», — рассказывают казанские ученые.
На днях на официальном сайте НХЛ появилось сообщение, что состояние здоровья хоккеиста Горди Хоу улучшилось после лечения стволовыми клетками. В 2014 году Горди Хоу перенес несколько инсультов, в том числе самый серьезный в октябре, а в декабре врачи начали лечить его с помощью СК. Как сообщает источник, если раньше легендарный хоккеист мог немного передвигать ногами, сидя в инвалидном кресле, сейчас он возит тележку в магазине и катает ногами маленький мячик.
Еще один сенсационный пример: врачи столичной клиники «Новейшая медицина» сообщили о случае успешного лечения такого считавшегося до сих пор неизлечимым заболевания, как ДЦП, при котором поражается центральная нервная система, нарушаются функции опорно-двигательного аппарата, задерживается речевое и умственное развитие. Известно, что чаще всего болезнь развивается у детей из-за повреждения клеток мозга в результате кислородного голодания при развитии различных осложнений в процессе родов. До сих пор никто в мире не придумал лечения ДЦП, приводящего к стойкому улучшению состояния больных. Однако теперь все изменилось. 7-летняя Урте из Литвы, которой диагноз ДЦП поставили при рождении, прошла несколько курсов лечения МСК. Родители особо ни на что не надеялись: они перепробовали массу методов лечения, но ничто не помогало – Урте могла перемещаться только в инвалидной коляске и полностью зависела от помощи окружающих. Однако после завершения курсов внутривенного введения стволовых клеток произошло невозможное: ребенок пошел на поправку. Сейчас девочка почти ничем не отличается от сверстников. Она поет, занимается танцами. Ее родители не перестают благодарить врачей.
– Клеточная терапия открывает принципиально новые возможности в лечении детского церебрального паралича. Стволовые клетки обладают уникальным свойством — они могут превращаться в новые здоровые клетки тех тканей, которым необходим «ремонт». В данном случае речь идет о поврежденных тканях мозга. Кроме этого, клеточный материал способствует воссозданию новых кровеносных сосудов и улучшает кровоснабжение нервной системы ребенка. Данный метод позволяет добиться результатов, достичь которых при стандартном лечении ДЦП пока не представляется возможным, — рассказывает главный врач клиники стволовых клеток „Новейшая медицина“ Юрий Борисович Хейфец.
Напечатайте мне почку!
…И все же потенциал стволовых клеток только начинает использоваться практической медициной. В недалеком будущем, говорят исследователи, из них можно будет выращивать ткани и даже целые органы, необходимые больным для трансплантации взамен донорских органов. Их можно вырастить из клеток самого пациента, при этом такие «запчасти» не будут вызывать отторжения. Эта проблема очень актуальна: ведь сегодня лишь 10-20% людей вылечиваются благодаря удачной пересадке органов. Остальные не дожидаются очереди на трансплантацию.
Некоторые достижения науки в этом плане уже есть. В конце 90-х годов ХХ века нескольким пациентам в Америке была произведена пересадка мочевого пузыря, искусственно выращенного из их мультипотентных мезенхимальных стволовых клеток. Сегодня проводится работа по созданию из МСК полноценной печени, поджелудочной железы. Британским исследователям удалось вырастить в лабораторных условиях печень размером 2 см. В Швейцарии удалось искусственно получить клетки клапанов сердца из стволовых клеток околоплодной жидкости – по заявлению ученых, такие технологии позволят заранее искусственно выращивать клапаны сердца для еще не рожденного ребенка с диагностированным врожденным пороком сердца. За последние три года ученым удалось получить из стволовых клеток полноценную роговицу, зуб, сперматозоиды. Американцами и итальянцами выращены нервные клетки, которые открывают реальную возможность помощи больным с болезнью Альцгеймера, Паркинсона, с рассеянным склерозом, перенесшим инсульт или черепно-мозговую травму.
А пару лет назад заговорили о новой биомедицинской революции – ученые озабочены технологиями 3D-биопринтинга. Иными словами, возможностью… печатать органы. Из тех самых стволовых клеток! И российские ученые — опять на передовой: в наукограде «Сколково» уже объявили о запуске лаборатории, задача которой – в ближайшие годы поставить „печать“ запчастей для организма на поток. Руководит проектом американский ученый, держатель первого патента по биопечати Владимир Миронов. Он вернулся из Америки возрождать отечественную науку. „Россия была первой в космосе, и я надеюсь, станет пионером в области биопринтинга. И хотя такие принтеры уже изобретены в Европе и США, посмотрим, кто победит в конкурентной борьбе. В России прекрасные специалисты и великолепные врачи“, — сказал Владимир Миронов на пресс-конференции в „Сколково“.
Технология такова: в специальный принтер вместо чернил заливаются стволовые клетки, полученные из жировой ткани пациента(эмбриональные или гемопоэтические стволовые клетки для этой цели не подходят). Например, профессор Миронов экспериментирует с клетками, взятыми из жировых отложений в области живота. Предварительно с помощью биогеля клетки капсулируются и распечатываются в знакомом нам плоском 2D-виде. Ну а после на получившуюся «плашку» накладываются новые и новые слои — в соответствии с заданной компьютерной моделью. „С помощью технологии струйной печати материал конструкции переносится небольшими каплями в нужное место, где эти капли затвердевают. Затем сверху можно добавлять новые капли для образования требуемой структуры“, — поясняют ученые. Полученную „форму“ отправляют в биореактор для вызревания. Скоро в таких „инкубаторах“ будут „созревать“ и почки, и печень, и легкие, и сердце, и кости — в общем, все, что необходимо нам для жизни. Предполагается, что в будущем технология трехмерной биопечати органов из аутологичных МСК позволит выращивать органы для пересадки для каждого пациента персонально. Уже сегодня в мире научились выводить с биопринтера кусочки кожи, хрящи и крохотные участки сосудов.
…Впереди клеточную медицину ждет еще много удивительных открытий. Думается, недалек тот день, когда клеточная терапия будет применяться в любой клинике, а о неизлечимых заболеваниях человечество забудет. Навсегда.