Ежедневно кожа прирастает на 0,002 миллиметра. Новые кровяные тельца уже через несколько дней после того, как было запущено их производство в костном мозге, выполняют свои основные функции. За два с половиной года проходит полное обновление мышечных тканей тела взрослого человека. Но только с нервными клетками человеку не повезло — в центральной нервной системе поврежденные нейроны не восстанавливаются. Поэтому и человек с поврежденным спинным мозгом не может больше бегать.
Однако этот постулат решили опровергнуть ученые из Окленда, Новая Зеландия, и Университета Гетеборга, Швеция, которым удалось доказать, что человеческий мозг вопреки представлениям современной медицины способен на производство новых нервных клеток взамен утраченных. Этот феномен уже был известен по исследованиям нервной деятельности животных. Например, головной мозг некоторых грызунов, вернее, отдел мозга, отвечающий за обоняние, способен под влиянием сильных раздражителей формировать из стволовых клеток зрелые нейроны. Долгое время считалось, что человеческий мозг на такое не способен, но, как оказалось, люди больше походят на крыс, чем они сами предполагали.
И ВСЕ-ТАКИ ОНИ ВОССТАНАВЛИВАЮТСЯ
Чтобы подтвердить свои догадки, ученые обследовали мозг 30 умерших мужчин и женщин. Эксперименты проводились с помощью «радаров»-антител, которые, соединяясь со стволовыми клетками, делали их заметными для электронного микроскопа.
«Мы обнаружили своего рода тоннель для стволовых клеток в головном мозге, — говорится в докладе автора исследования Петера Эрикссона из Института нейронаук и психологии при Университете Гетеборга. — Речь идет о трубчатой структуре Rostral Migratory Stream длиной с фалангу пальца, которая соединяет два ареала одного полушария головного мозга: боковой желудочек головного и так называемый Bulbus olfactorius — носовую луковицу. Вблизи наполненного спинномозговой жидкостью желудочка и находятся стволовые клетки, которые переправляют в глубокие отделы головного мозга для обработки сигналы от носовой луковицы, отвечающей за прием обонятельных импульсов, возникающие в слизистой оболочке носа. Таким образом, стволовые клетки играют роль нейронов, а это значит, что человеческий мозг в состоянии самостоятельно обновлять состав нервных клеток. Точно такой же процесс мы обнаружили и в структурах так называемого гиппокампова круга в коре головного мозга. В этом ареале, который среди прочего связан со свойствами памяти, также могут возникать новые нервные клетки. Теперь мы можем с большей уверенностью заявить, что когда-нибудь стволовые клетки смогут помочь человеку «починить» травмированный мозг».
Впрочем, эта новость является сенсацией лишь наполовину — еще год назад китайские ученые во главе с Кунь Линь Цзинь из Шанхайского университета обнаружили у пациентов, перенесших инсульт, новые нервные клетки. Поскольку взяться им было решительно неоткуда, ученые выдвинули гипотезу о возможности формирования новых нервных тканей из тех самых стволовых клеток, которые в глазах всей мировой общественности уже стали новой панацеей от всех болезней.
КИРПИЧ ДЛЯ ОРГАНИЗМА
— Стволовые клетки есть у каждого из нас, — говорит академик Владимир Кулаков, директор Научного центра акушерства, гинекологии и перинатологии РАМН. — Это своеобразные запчасти, которые помогают организму восстановиться, если в его слаженной работе произошел какой-то сбой. Например, доказано, что стволовые клетки красного костного мозга могут давать начало гепатоцитам — клеткам печени, нейронам и другим компонентам нервной системы, эндотелиальным, мышечным, костным, жировым и другим типам клеток.
В принципе, стволовые клетки являются предшественниками всех клеток организма, это маленький универсальный «кирпичик», при помощи которого организм может формировать для себя все, что угодно: от крови до костной ткани. Клетки бывают двух видов — кроветворные и стромальные. Первые служат только для образования новых клеток крови, вторые — для всех остальных тканей на случай обновления или небольшой «поломки». Уникальность стволовых клеток — в их «бессмертии»: они способны делиться не так, как это делают обычные клетки, когда при делении появляются две «дочери», абсолютно похожие на «мать». Стволовые клетки тоже дают две дочерние, но одна из них подобна материнской, а из другой образуется нужная в этот момент организму ткань. Такое деление дает возможность помочь другим и в то же время сохранить себя, поэтому стволовые клетки живут столько, сколько человек.
Вопреки общепринятому мнению, стволовые клетки не «лечат» никакие болезни. Их роль в современной медицине заключается в восстановлении костного мозга, крови и иммунной системы пациента после проведения лечения основного заболевания. Например, любая злокачественная опухоль вполне успешно уничтожается современной радио- и химиотерапией. Но, наряду с нежелательными раковыми клетками, высокие дозы препаратов оказывают негативное воздействие и на организм в целом. Погибает костный мозг, точнее, находящиеся в нем стволовые клетки. Этим диктуется необходимость последующей трансплантации тканей костного мозга, когда заново введенные стволовые клетки размножаются и начинают выполнять работу погибших клеток. Это же свойство стволовых клеток используется и при ряде наследственных болезней крови. Но и в этом случае донорские клетки трансплантируются после того, как убивается собственный «дефектный» костный мозг.
Однако, для того чтобы клеточная терапия вошла в повседневную практику, есть одно, но весьма существенное препятствие — трудность получения этих самых стволовых клеток. На сегодня, как говорят специалисты НЦАГиП РАМН, есть только три источника для забора стволовых клеток: сам костный мозг, кровь пациента после проведения процедуры стимуляции костного мозга и, наконец, пуповинная кровь, получаемая во время родов из пуповины и плаценты малыша. Кроме того, стволовые клетки возможно получать и из человеческих эмбрионов, но этот путь создает ряд морально-этических проблем, а поэтому работы с ними запрещены во многих странах.
Понятно, что для больного человека все три варианта отпадают — его костный мозг и так уже «заражен», поэтому искать там здоровые «запчасти» бесполезно. Остается лишь надеяться на донорский материал, который всегда чреват проблемами с совместимостью и генетической идентичностью тканей. Не исключено, что донорские стволовые клетки не только не помогут, но и сами станут отличным строительным материалом для новых опухолей. Не так давно Владимир Смирнов, директор Института экспериментальной кардиологии Российского кардиологического научно-производственного комплекса Минздрава РФ, привел такие цифры: донорские стволовые клетки при введении в чужой организм почти в каждом третьем случае дают новую опухоль.
— Когда стволовые клетки попадают во взрослый организм, то они в лучшем случае отторгаются иммунной системой, в худшем — дают новые проблемы, — убежден ученый.
ПРОБИРКИ НА БУДУЩЕЕ
Поэтому стволовая медицина во всем мире и развивается крайне осторожными темпами. На многие эксперименты Минздрав России наложил официальный запрет. Единственное исключение — криоконсервация стволовых клеток, выделенных при рождении ребенка из пуповинной крови, чтобы годы спустя человек при возникшей необходимости смог бы воспользоваться собственным «чистым» материалом. Сегодня в мире насчитывается уже около ста банков стволовых клеток пуповинной крови — в США, Великобритании, Германии, Франции и других странах мира. В России этим занимается Криоцентр на базе НЦАГиП РАМН, где за три года собрано уже несколько тысяч образцов стволовых клеток.
Хранить собственные клетки — удовольствие недешевое. Так, за 20-летний срок хранения в криобанке нескольких ампул с клетками стоит почти 90 тысяч рублей. Для сравнения, в США стоимость контракта составляет 1000 долларов. Но медики считают, что дело того стоит, ведь, как оптимистично говорится в рекламном проспекте Криоцентра, «шанс сохранить стволовые клетки дается только один раз в жизни — во время рождения ребенка».
— Сохранение стволовых клеток можно рассматривать и как естественную форму «биологического» медицинского страхования жизни и здоровья человека и членов его семьи, — считает академик Владимир Кулаков. — Кроме того, замороженные стволовые клетки могут оказаться незаменимой основой для новейших, пока неизвестных способов лечения многих заболеваний. Однажды полученные клетки могут храниться десятилетиями, и в случае необходимости их останется только извлечь из криогенного хранилища и разморозить.
Страховаться на будущее согласны многие мамы.
— Меня мой муж уговорил отдать кровь на хранение, — говорит москвичка Наташа Минаева, мама двухлетнего мальчика Ромки. — Врач сказал, что материал, собранный на родах, может понадобиться, если у ребенка, не дай бог, будет какая-то очень редкая болезнь. Ну я и решила собрать кровь и заплатила за хранение за 15 лет вперед. Но главная беда в том, что нет во мне веры, что в нашей стране эти пробирки с именами не перепутают или они сами за границу нашу кровь не толкнут…
ВТОРОЙ УДАР
Но, похоже, на днях по мировому рынку криоконсервации был нанесен сокрушительный удар. Простая операция, проведенная испанскими хирургами, показала, что для клеточной терапии не надо ни криобанков, ни донорских тканей, ни опасных операций по забору тканей костного мозга. Оказывается, каждый человек носит в себе достаточный запас этих самых стволовых клеток, а для того, чтобы их взять, нужна всего лишь простая процедура липосакции.
Все началось с того, что 67-летнему пациенту, страдающему осложнениями после ангины и повреждений коронарных артерий, сначала сделали липосакцию — хирургическое удаление жира, а потом из удаленной жировой ткани выделили стволовые и камбиальные (регенеративные) клетки. Клетки после соответствующей обработки ввели в сердце больного.
«Эта операция — веха в медицине, — заявил главный кардиолог больницы Франсиско Фернандес-Авилес. — Из этих клеток со временем разовьются участки сердечной мышечной ткани и коронарные. Пациент чувствует себя хорошо, и мы уверены в полном успехе нашего эксперимента».
Если созданную в Испании технологию признает остальной академический мир, то надобность в криобанках сведется к минимуму. Ведь жир есть абсолютно у всех людей, а для его «хранения» не нужно создавать вообще никаких условий. И каждый сможет стать для себя донором нового строительного материала для поврежденных органов.
ХРОНИКА «СТВОЛОВОГО» БУМА
Первые эксперименты по изучению стволовых клеток были начаты еще в начале прошлого века. Правда, долгое время эти клетки использовались лишь для экспериментов по спасению животных от радиации. Но в XXI веке индустрия красоты и различных методик омоложения дали «клеточным» технологиям второе рождение
1908
русский гематолог А А. Максимов придумал термин «стволовая клетка». Он предположил, что в организме сохраняются недифференцированные клетки, которые способны превращаться в нейроны или кровь.
1932
хирург из Швейцарии Пол Нихансон выполнил первую клеточную инъекцию. Он ввел человеку клетки эмбрионов овец с целью стимулировать жизненную активность клеток его организма.
1976
профессор Иосиф Чертков с коллегой Александром Фриденштейном открыли фундаментальные свойства стволовых клеток костного мозга. Установлено, что с помощью трансплантации костного мозга можно спасти животных, получивших смертельную дозу радиации.
1992
профессор Университета Аризоны Дэвид Харрис «на всякий случай» заморозил стволовые клетки пуповинной крови своего новорожденного сына, положив начало созданию «именных» банков стволовых клеток.
1998
американским исследователям Дж. Томсону и Дж. Герхарту удалось выделить эмбриональные стволовые клетки четырехдневного эмбриона человека.\
1998
в США проведена первая в мире удачная трансплантация «именных» стволовых клеток пуповинной крови девочке с опухолью спинного мозга.
2000
получение эмбриональных стволовых клеток было признано третьим по важности событием в биологии ХХ века после открытия двойной спирали ДНК и расшифровки генома человека.
2001
появление первых кремов с биологическими активными добавками на базе «синтетических стволовых клеток».
2003
на базе Научного центра акушерства, гинекологии и перинатологии РАМН создает первый в России банк стволовых клеток. Во всем мире ширятся «лечебные учреждения», предлагающие новую панацею омоложения на основе «клеточных биотехнологий».
Начало «стволового» бума.