СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ

Берсенев А.В.,

Институт стволовых клеток человека.

Что такое стволовые клетки?

Один из разделов регенеративной клеточной медицины, сулящий людям излечение от многих тяжелых болезней - это изучение так называемых стволовых клеток (СК). Стволовая клетка . это незрелая клетка, способная к самообновлению и развитию в специализированные клетки организма.

Миллиарды клеток растущего организма (человека или животного) происходят всего-навсего из одной клетки (зиготы), которая образуется в результате слияния мужской и женской гамет. Эта единственная клетка содержит не только информацию об организме, но и схему ее последовательного развития. В ходе эмбриогенеза оплодотворенная яйцеклетка делится и дает начало клеткам, не имеющим других функций, кроме передачи генетического материала в следующие клеточные поколения. Это эмбриональные стволовые клетки (ЭСК), геном которых находится в нулевой точке.; механизмы, определяющие специализацию, еще не включены, из них потенциально могут развиться любые клетки. Схема развития организма.

Во взрослом организме стволовые клетки находятся, в основном, в костном мозге и, в очень небольших количествах, во всех органах и тканях.

Они обеспечивают восстановление поврежденных участков органов и тканей. Стволовые клетки, получив от регулирующих систем сигналы о какой-либо "неполадке", по кровяному руслу устремляются к пораженному органу. Они могут восстановить практически любое повреждение, превращаясь на месте в необходимые организму клетки (костные, гладкомышечные, печеночные, сердечной мышцы или даже нервные) и стимулируя внутренние резервы организма к регенерации (восстановлению) органа или ткани.

Высокодифференцированные клетки (кардиомиоциты, нейроны) практически не делятся, в то время как менее дифференцированные клетки - фибробласты, гепатоциты частично сохраняют способность к размножению и при определенных условиях делятся и увеличивают свое число. Общей закономерностью является то, что если клетка вышла на этап дифференцировки, то количество делений, которое она может пройти, ограничено. Так, например, для фибробласта лимит делений составляет 50 делений, для стволовой клетки крови . 100. Описанное явление имеет большое биологическое значение: в случае, если произошла поломка в геноме клетки, мутация будет растиражирована в ограниченном количестве и не сыграет большой роли для организма в целом.

Запас стволовых клеток взрослого организма очень невелик. Поэтому случается так, что обновить утраченные клетки организм самостоятельно уже не в состоянии: или очаг поражения слишком велик, или организм ослаблен, или возраст уже не тот. Можно ли помочь больному излечиться от цирроза, инсульта, паралича, диабета, ряда заболеваний нервной системы?

Уже сегодня ученые умеют направлять стволовые клетки "по нужному пути". Достижения в этой области клеточной медицины делают возможности терапевтического использования стволовых клеток практически безграничными.

Лечение стволовыми клетками

Идея лечить клетками - имеет почти вековую историю и возникла практически сразу же, как были выделены и получены первые культуры клеток эмбрионов человека и животных. Открытие эмбриональных стволовых клеток произвело настоящую революцию в медицине. Ведь они обладают такими свойствами, как способность мигрировать и заменять собой дефектный (больной орган), выделять множество биологически активных веществ, стимулирующих восстановление органа. Именно с терапией стволовыми клетками связывают большие надежды на излечение таких неизлечимых болезней, как болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, сахарный диабет, циррозы печени, кардиомиопатии и др.

Исторически, первыми в клинику вошли трансплантации стволовых гемопоэтических клеток костного мозга. Случилось это более чем 20 лет назад вполне логично и осознано, так как исследователи уже знали, что вводят. Хотя первые указания на введение клеток вообще относятся с началу века и связаны с "терапией" тканями (даже не клетками) эмбрионов человека и животных с целью омоложения.

Итак, трансплантация гемопоэтических стволовых клеток костного мозга шагнула в широкую клинику. Это безусловный прогресс современной биомедицины, так как благодаря только этому методу многие злокачественные болезни крови стали принципиально излечимыми (например, некоторые формы лейкозов у детей). Сегодня современная гематология уже не мыслима без трансплантации гемопоэтических стволовых клеток и список болезней, где этот метод применим, включает почти 100 позиций.

В последние несколько лет гемопоэтические стволовые клетки стали применять и для лечения других, негематологических болезней. Это болезни, связанные, как правило, с нарушением функционирования иммунной системы (в том числе и аутоиммунным компонентом) - ревматоидный артрит, системная красная волчанка, болезнь Крона, рассеянный склероз, устойчивые к лечению артриты. Другая область применения этих клеток - онкология. Здесь появились первые данные о возможности лечения рака груди и почки. Но о широком клиническом применении говорить пока рано.

Стромальные (мезенхимальные) стволовые клетки костного мозга шагнули в ортопедическую клинику. Применяют их уже достаточно широко последние 5 лет. Основные направления - восстановление больших костных дефектов после переломов и восстановление разрушенного суставного хряща.

Мезенхимальные стволовые клетки костного мозга, также активно внедряются и в кардиохирургическую клинику. Последние 2-3 года опубликовано около 20 клинических работ по восстановлению свойств сердечной мышцы после инфаркта методом прямого клеточного введения. Результаты работ указывают на необходимость начала широких клинических испытаний метода.

Накоплен небольшой клинический опыт по применению нейральных стволовых клеток эмбрионов человека в лечении таких нейродегенеративных заболеваний,как болезнь Паркинсона, болезнь Гантингтона и др. Но их дальнейшее применение в клинике сдерживают нерешённые этические вопросы, связанные с источником получения стволовых клеток - человеческим эмбрионом.

Таким образом, список болезней, которые успешно лечат стволовыми клетками в клинике пополняется с каждым днём. Первые результаты вселяют оптимизм и надежду в душу многих неизлечимо больных людей.