Хотя может показаться, что плюрипотентные клетки являются «лучшими» стволовыми клетками, учитывая их способность образовывать любые виды клеток, стоит подчеркнуть, что при обсуждаемом виде терапии не будут вводить сами иПСК. Причина в том, что иПСК не могут принести реальную пользу организму, потому что в отсутствие направляющих сигналов не превратятся в нужный тип клеток. А еще они могут повысить риск развития рака. Плюрипотентные клетки могут размножаться бесконечно в лабораторных пробирках, что замечательно, если вы хотите сделать огромную партию для эксперимента или заменить потерянные клетки в организме. Недостаток этого процесса заключается в том, что если какие-либо плюрипотентные клетки остаются в препарате, который вы вводите пациенту, то они также могут бесконечно делиться в его организме, образуя опухоль.
Особый тип опухоли, вызываемой плюрипотентными клетками, известен как тератома, и эти новообразования абсолютно гротескны. На самом деле, они настолько ужасны, что я настоятельно рекомендую лично найти какую-нибудь фотографию, чтобы по-настоящему понять их чудовищность (даже название «тератома» происходит от греческого «чудовищная опухоль»). Тератомы могут возникать естественным путем, хотя, к счастью, редко, обычно в женских яичниках или семенниках у мужчин. Без тщательно отлаженных сигналов, используемых в процессе развития, плюрипотентные клетки не знают, что делать, – вместо этого они дифференцируются почти наугад, образуя хаотичный комок ужаса. Это сочетание редкости и мерзости сделало их коллекционными предметами для викторианских медиков. Их можно найти в анатомических музеях, плавающих в формальдегиде: это отвратительные клубки мышц, спутанных волос, зубов, костей, жира, а иногда даже глаз и кусочков мозга. Один особенно неприятный пример, извлеченный из яичника пациентки в Японии в начале 2000-х годов, выглядел как крошечный неправильно развившийся ребенок. У него были волосы, прото-конечности, несколько зубов и единственное уродливое подобие глаза. Поэтому крайне важно, чтобы все плюрипотентные приспешники были удалены до того, как ввести лекарство из стволовых клеток пациенту.
Есть много различных идей для терапии с использованием дифференцированных дочерних клеток иПСК, и многие из наиболее перспективных будущих методов предназначены для лечения болезней пожилого возраста. Идеальный тестовый случай для клеточной терапии – это тот, при котором болезнь или дисфункция могут быть связаны с потерей одного типа клеток. А это означает, что нужно только пополнить численность конкретного типа клеток, а не всей популяции. В результате два самых быстро развивающихся метода лечения – это замена клеток пигментного эпителия сетчатки (ПЭС), с которыми мы познакомились в предыдущей главе, для облегчения течения возрастной макулярной дегенерации (ВМД), а также специфического типа нейронов, потеря которых вызывает болезнь Паркинсона.
Наиболее близким к реализации методом лечения стволовыми клетками, вероятно, является терапия ВМД. В двух испытаниях в 2018 году стволовые клетки использовались для создания клеток ПЭС и имплантации их в глаза пациентов. Оба были испытаниями первой фазы, предназначенными для проверки безопасности лечения, а не для того, чтобы доказать, работает оно или нет. Но они не только продемонстрировали безопасность, но и показали улучшение зрения участников эксперимента. Один пациент после лечения перешел от чтения со скоростью 1,7 слова в минуту к сносным 50 и смог прочитать еще 29 букв на одном из рисунков для оценки остроты зрения, где буквы постепенно уменьшаются в размере. В этих исследованиях участвовало в общей сложности всего шесть пациентов, поэтому требуется гораздо больше работы, но это многообещающие предварительные результаты.
Эмбриональныестволовые клетки с успехом использовались в эксперименте 2014 года для лечения потери зрения у пациентов.
Самым существенным недостатком этих исследований является то, что в них использовали эмбриональные стволовые клетки для создания клеток ПЭС, и поэтому материалы по определению не могли брать у самих пациентов, которые проходили лечение. Поэтому участники должны были принимать иммуносупрессивные препараты, чтобы иммунная система не атаковала новые клетки. Следующий шаг – получить положительные результаты с помощью иПСК, взятых у пациентов. Первое испытание на людях было проведено в 2014 году в Японии, но было остановлено по соображениям безопасности после обнаружения потенциально раковых мутаций в имплантированных клетках. Хотя у пациента не было никаких проблем, это заставило ученых остановиться и критически взглянуть на свою работу. Исследование 2019 года, проведенное Национальным офтальмологическим институтом
США (US National Eye Institute), было направлено на то, чтобы развеять любые сомнения. В нем использовался кропотливо разработанный реальный производственный протокол для клеток ПЭС, безопасность которого тщательно проверялась на каждом этапе. Протокол прошел это тщательное тестирование, и следующий шаг – опробовать его на реальных пациентах.
Благодаря эффективности лечения на основе эмбриональных стволовых клеток и позитивным шагам в направлении использования иПСК ученые возлагают большие надежды на собственные клетки пациентов, которые будут использоваться для лечения возрастной потери зрения в больнице рядом с вами в не слишком отдаленном будущем, что представляет собой первый клинический триумф, связанный с открытием Яманаки в 2006 году.
Болезнь Паркинсона вызвана потерей «дофаминергических» нейронов – специализированных нейронов, которые производят химическое вещество, называемое дофамином, которое клетки мозга используют для связи друг с другом. К моменту появления симптомов пациенты теряют до 80 % этих нейронов, что значительно подрывает работу точных систем в мозге, которые позволяют контролировать движения. Стандартное лечение для пациентов с прогрессирующей болезнью Паркинсона – L-дофа, химическое вещество, которое мозг может превращать в дофамин. Но привлекательность лечения стволовыми клетками, как мы надеемся, очевидна: они могут заменить дофаминергические нейроны и потенциально вылечить болезнь, а не маскировать ее симптомы.
Лечение болезни Паркинсона стволовыми клетками имеет чрезвычайно длинную историю. Первые новаторские операции были проведены более трех десятилетий назад, в Лунде, Швеция, в 1987 году. Они включали хирургическую пересадку предшественников дофаминергических нейронов, взятых из абортированных плодов, в мозг двух пациентов с прогрессирующей болезнью Паркинсона. Идея состояла в том, что эти незрелые клетки будут размножаться и развиваться в дофаминергические нейроны – и, похоже, это сработало. Воодушевленные этим ранним успехом, экспериментальные работы продолжались в течение многих лет. Результаты оказались невероятно убедительными: один субъект, известный как пациент 4, прошел процедуру в 1989 году, и за три года его состояние настолько улучшилось, что ему больше не нужно было принимать L-дофу. Он наслаждался почти полной ремиссией в течение девяти лет, но потом последовало ухудшение двигательной функции, из-за которой лечение пришлось постепенно возобновить. Когда он умер через 24 года после операции, вскрытие показало, что пересаженные нейроны все еще были живы и установили связь с окружающими клетками мозга. Но к этому моменту любая функциональная польза была потеряна, вероятно, из-за деменции и общего ухудшения состояния остальной части мозга.
