Стволовые клетки: иллюзии или потрясающие возможности?

     Хотя термин «стволовая клетка» появился уже более ста лет назад, самые серьёзные разработки в этой области начались не так давно – на рубеже ХХ-XXI вв. Эти клетки по своей сути уникальны, так как наделены особым свойством: они могут дифференцироваться в самых различных направлениях, образовывая новые пулы всех видов клеток человеческого организма.

В Википедии даны следующие определения стволовым клеткам:

Стволовые клетки – недифференцированные (незрелые) клетки, имеющиеся у многих видов многоклеточных организмов. Стволовые клетки способны самообновляться, образуя новые стволовые клетки, делиться посредством митоза и дифференцироваться в специализированные клетки, то есть превращаться в клетки различных органов и тканей.

Развитие многоклеточных организмов начинается с одной стволовой клетки, которую, впрочем, никто так не называет, а называют зиготой. В результате многочисленных циклов деления и процесса дифференцировки образуются все виды клеток, характерные для данного биологического вида. В человеческом организме таких видов клеток более 220. Стволовые клетки сохраняются и функционируют и во взрослом организме, благодаря им может осуществляться обновление и восстановление тканей и органов. Тем не менее, в процессе старения организма их количество уменьшается.

Историческая хронология:

В 60-х годах советские ученыеАлександр Фриденштейн и Иосиф Чертков заложили основы науки о стволовых клетках костного мозга, доказав, что именно там, главным образом, и находится своеобразное депо замечательных клеток. Потом стало известно, что часть стволовых клеток мигрирует в крови, есть они и в различных тканях, в частности, в кожной и жировой.

1999: журнал Science признал открытие эмбриональных стволовых клеток третьим по значимости событием в биологии после расшифровки двойной спирали ДНК и проекта «Геном человека».

2000 год – в мире проведено 1200 трансплантаций стволовых клеток пуповинной крови, из них двести родственных. Шестилетний ребёнок с анемией Фанкони вылечен с помощью стволовых клеток пуповинной крови своего новорожденного брата

2003 год – журнал Национальной Академии Наук США (PNAS USA) опубликовал сообщение о том, что через 15 лет хранения в жидком азоте стволовые клетки пуповинной крови полностью сохраняют свои биологические свойства. Мировая коллекция стволовых клеток, хранящихся в банках, достигла 72.000 образцов. По данным на сентябрь 2003 г. в мире произведено уже 2.592 трансплантаций стволовых клеток пуповинной крови, из них 1.012 – взрослым пациентам.

Январь 2008: Роберт Ланза и его коллеги из Advanced Cell Technology и Калифорнийского университета в Сан-Франциско вывели первые ЭСК человека без разрушения эмбриона.

23 января 2013: та же группа Центра исследования и применения стволовых клеток Университета Киото вырастила из стволовых клеток ткани почек, надпочечников и половые клетки – были получены пять типов клеток почек, а также выращен фрагмент почечного канальца, участвующего в фильтрации крови.

С апреля 2013 года в Украине разрешено проведение клинических испытаний (Приказ МЗ Украины № 630 «О проведении клинических испытаний стволовых клеток», 2007 г.) по лечению следующих патологий с применением стволовых клеток: панкреонекроз, ожоговая болезнь, хроническая ишемия нижних конечностей.

Наиболее широко в мире производится трансплантация стволовых гемопоэтических клеток для восстановления процесса гемопоэза (кроветворения) при лечении лейкозов и лимфом.

Ревитализация (омоложение) при помощи стволовых клеток – метод основан на способности введенных в организм стволовых клеток сливаться с повреждёнными структурами, дифференцироваться по их типу, давая рост новой здоровой ткани, и выделять различные активные вещества (в том числе и фактор роста), оказывающие непосредственное стимулирующее влияние на окружающие структуры.

Стоит отметить, что в сфере лечения офтальмологических болезней на сегодняшний день активно используются как аутогенные стволовые клетки (взятые непосредственно у пациента), так и аллогенные (фетальные), продуцирующие разные биологически-активные вещества, в свою очередь такие вещества активизируют восстановление деформированных тканей и клеток, а также отлаживают естественный процесс тканевого и клеточного гомеостаза.

Конечно, при некоторых офтальмологических заболеваниях нет острой необходимости прибегать к клеточной терапии, однако после ожогов глаз или при рецидивирующей эрозии роговицы стандартное лечение зачастую не приводит к желаемым результатам. А позднее закрытие эпителиального повреждения заканчивается необратимыми изменениями роговицы. Поэтому в данных случаях трансплантация стволовых клеток не только желательна, но и необходима, ведь их внедрение в организм приводит к снижению мутности роговицы, стимуляции процессов репаротивного восстановления, приостановлению оттека и нормализации кровотока в конъюнктиве.

Положительный эффект от внедрения стволовых клеток дают такие содержащиеся в них элементы, как цитокины, интерлейкины и факторы роста, именно их наличие активизирует восстановительные процессы и поддерживает жизнедеятельность клеток в тканях. Проведение процедуры трансплантации стволовых клеток для пациента невероятно простое – не требуется хирургического вмешательства – для фиксации трансплантата и в качестве основы носителя клеток может использоваться простая линза.

Медицинский препарат «Holoclar», содержащий лимбальные стволовые клетки, рекомендован  в странах ЕС как препарат первой линии при лечении термо- и химических ожогов роговицы, которые могут привести к слепоте. Пересаженные лимбальные стволовые клетки могут в дальнейшем заменить операцию по трансплантации роговицы, на сегодняшний день данная методика снижает риск отторжения донорского трансплантата роговицы.

Десять лет назад исследователи Advanced Cell Technology объявили, что им успешно удалось преобразовать человеческие эмбриональные стволовые клетки в клетки пигментного эпителия сетчатки. Эти клетки помогают сохранять фоторецепторы глаза здоровыми. Но когда состояние пигментного эпителия сетчатки ухудшается, человек может ослепнуть. Это происходит, как правило, при  возрастной  макулярной дегенерации сетчатки и макулодистрофии Штатгардта – генетическом заболевании, которое поражает  молодых людей. Команда Ланзы попыталась обратить этот процесс вспять. Учёные вводили клетки сетчатки в один глаз 18 добровольцам, у половины из которых была диагностирована возрастная макулярная дистрофия, а у другой половины – заболевание Штатгардта. Год спустя состояние глаз 10 пациентов улучшилось, ещё у троих – стабилизировались. У каждого из этих 13 человек было выявлено увеличение пигментации, означающее, что пересаженные клетки работают.

Так как был обработан лишь один глаз каждого человека (по этическим соображениям в исследовании не было отдельной контрольной группы), можно было следить за динамикой заболевания по второму. Во всех случаях состояние парного глаза продолжало ухудшаться.

В среднем, зрение пациентов улучшилось на три строчки по стандартному тесту на остроту зрения. В ходе лечения (а началось оно ещё в 2012 году) не было выявлено никаких серьёзных побочных эффектов, в том числе никаких признаков появления опухолей, главного потенциального риска при терапии стволовыми клетками.

В течение 12 недель в качестве меры предосторожности пациенты получали иммунодепрессанты, дабы предотвратить возможное отторжение стволовых клеток организмом. «Целью исследования было остановить дальнейшее ухудшение зрения, так что улучшение зрительных способностей оказалось для нас неожиданным приятным бонусом, – признаётся Ланза. – Возможно, что улучшения обусловлены тем, что палочки и колбочки становятся пассивными, когда отмирают родные эпителиальные пигментные клетки сетчатки пациента, но их работа возобновляется после добавления новых клеток». Научная статья Ланзы и коллег была опубликована в издании The Lancet.

Недавно японские ученые порадовали нас новейшими разработками в сфере применения клеточной терапии для лечения офтальмологических болезней. В условиях лаборатории из стволовых клеток, взятых у мыши, был воссоздан прототип зачатка сетчатки (медицинское название оптический бокал). Зачаток сетчатки был вживлен в зрительный орган мыши и по мере развития эмбриона данный оптический бокал модифицировался в заднюю часть глаза. На сегодняшний день, оптический бокал является, пожалуй, самым сложным элементом, выращенным искусственным путем.

Будем надеяться, что японские ученые смогут воплотить данный опыт с исходными стволовыми клетками человека. Это надежда для тысяч плохо-видящих людей, у которых повреждена сетчатка – их зрение может восстановиться до нормального уровня. Дополнительная польза этого открытия и в том, что полученные ткани станут ценным компонентом для новых лекарственных препаратов. Успехи медицины заключаются в развитии методики применения стволовых клеток!

Врач-офтальмолог высшей категории медицинского центра АЙЛАЗ
Ольга Владимировна Бондаренко

Статья защищена законом об авторских и смежных правах. При использовании и перепечатке материала активная ссылка на портал о здоровом образе жизни hnb.com.ua обязательна!