Большое значение придают стволовым клеткам (в частности, стромальным) при лечении различных нейродегенеративных и неврологических заболеваний – паркинсонизма, болезни Альцгеймера, хореи Гентингтона, мозжечковых атаксий, рассеянного склероза и др. Группа неврологов из Американского национального института неврологических заболеваний и Стэнфордского университета обнаружила, что стромальные стволовые клетки костного мозга могут превращаться в клетки нервной ткани. Значит, костный мозг человека можно использовать как источник стволовых клеток для восстановления поврежденных тканей в головном мозгу. Пациент может стать собственным донором, что предотвратит реакцию иммунологической несовместимости тканей.
Весьма перспективны также попытки использовать стволовые клетки пуповины и плаценты. Специалисты из Института акушерства, гинекологии и перинатологии РАМН выделили региональные нейральные стволовые клетки и впервые получили их подробную иммуногистохимическую характеристику. В опытах с пересадкой стволовых нейральных клеток человека в мозг крыс показана их приживляемость, миграция на достаточно большие расстояния (несколько миллиметров) и способность к дифференцировке, которая в значительной степени определялась микроокружением трансплантата. Например, при пересадке нейральных клеток человека в область мозжечка крысы, где расположены клетки Пуркинье, они развиваются в направлении именно этого типа клеток. Об этом свидетельствует синтез в них белка калбиндина, специфического продукта клеток Пуркинье.
Отечественные биологи (Институт биологии гена РАН, Харьковский институт криобиологии и фирма «Виола») впервые разработали оригинальную методику индукции в культуре: стромальные стволовые клетки дифференцировались в направлении клеток, похожих на клетки островков Лангерганса, содержащих инсулин. Наличие этого белка в них определяли с помощью современных методов молекулярной биологии и цитологии. Самое интересное, что в культуре эти клетки формируют структуры, напоминающие островки Лангерганса. Не исключено, что в далекой перспективе они станут незаменимы для лечения диабета.
Интересную совместную работу провели сотрудники трех академических научных учреждений – Института биологии гена, Института биологии развития и Института молекулярной биологии. При пересадке кусочков эмбриональной нервной ткани дрозофилы в мозг крысы заметили, что вокруг трансплантата не формируется рубцовая ткань. Оставалось выяснить, за счет чего это происходит. С помощью достаточно тонких экспериментов удалось установить, что образованию рубца препятствуют белки теплового шока, которые синтезируются в клетках дрозофилы при температуре тела млекопитающих. Значит, добавление ксенотрансплантата (ткани дрозофилы) к эмбриональной нервной ткани крысы спасает аллотрансплантат от нашествия рубцовой ткани. Так появилась возможность использовать белки теплового шока в клеточной и генной терапии различных заболеваний.
Есть надежда, что вскоре подобные исследования позволят создавать генно-инженерные конструкции для трансформации стволовых клеток, предназначенных для пересадки. Эти структуры помогут лучшему приживлению трансплантата, повысят его жизнеспособность и специализацию составляющих его клеток.
Глава 5. Легенды и мифы о стволовых клетках
Теперь, когда мы уже более-менее понимаем, что такое стволовые клетки и каковы основные законы их существования, мы уже можем с большой долей достоверности разделить всю рекламную информацию о них на правдивую и мифическую.
Правда, что эмбриональные стволовые клетки получают, собирая живущие эмбрионы из женских органов на первых стадиях беременности, которые развивались всего пять-семь дней. Выделение эмбриональных стволовых клеток неизменно кончается разрушением эмбриона. С одного эмбриона можно получить всего 16–32 эмбриональные стволовые клетки. Чтобы получить их в больших количествах необходимо иметь большое количество беременных женщин-доноров этих клеток. Для этих женщин-доноров последствия прерывания беременности может привести к гормональным расстройствам, формированию раковых опухолей в женских органах, нервным расстройствам и т. п. Поэтому в настоящее время эти эмбриональные стволовые клетки используются крайне редко и стоят очень дорого.
Неправда, что зародышевые стволовые клетки – это другой вид эмбриональных стволовых клеток. Зародышевые клетки получают от прерванной беременности до трех месяцев развития зародыша. Естественно, этот набор разнообразных клеток как уже развивающегося плода, а не эмбриона, так и взрослых клеток с поверхности матки, и поэтому они никакого отношения к эмбриональным стволовым клеткам не имеют, поскольку здесь присутствуют уже дифференцированные ядерные клетки. Просто раньше это выбрасывали, а теперь продают эти отходы за баснословные деньги. Эти якобы стволовые клетки можно получить в гораздо больших количествах и цена на них значительно ниже. При попадании этих уже взрослых клеток другого человека в ту или иную ткань сразу же формируется иммунный ответ. Вокруг этих клеток начинают формироваться фагоциты и другие клеточные структуры неспецифического иммунитета, а также система комплемента, которые обязаны уничтожить чужеродные для данного организма клетки. Возникает воспалительный гнойный процесс по уничтожению этих чужеродных клеток. В результате эти чужеродные для организма клетки либо уничтожаются иммунной системой, либо перерождаются в раковые клетки.
Неправда, что стволовые клетки можно получить от всех тканей с беременностью и родами. Пуповинные шнуры, остатки плаценты и амниотические жидкости – эти взрослые дифференцированные клетки также почему-то относят к стволовым клеткам. На самом деле они не обладают описанными выше свойствами и не могут быть использованы в терапии.
Неправда, что можно получить стволовые клетки от умершего человека. Эти якобы стволовые клетки уже превратились в тканевые, имеют ядро и никакого интереса с точки зрения дальнейшего использования не представляют.
Неправда, что превращением эмбриональной стволовой клетки можно управлять искусственно, диктуя ей, во что превратиться. Рассмотрим более внимательно процесс деления яйцеклетки после оплодотворения. С точки зрения классической биохимии после оплодотворения женской яйцеклетки и помещения ее в женский организм вначале начинается процесс деления этой яйцеклетки на две, потом на четыре, потом на 8, далее на 16, 32 и 64. Далее происходит дифференциация клеток, из которых в дальнейшем образуются клетки кожи, сердца, мозга и т. д.
На стадии простого деления оплодотворенной яйцеклетки ее объем не увеличивается, а происходит обычное удвоение клеток. Казалось бы, действительно из этих клеток возможно в дальнейшем получить любую клетку. Однако не надо забывать, что каждая клетка функционирует не сама по себе, а в тесном сообществе и под контролем общей генетической системы. И какая из этих клеток превратится в клетку кожи, а какая в нервную клетку, контролируется общей генетической системой, заложенной в геноме яйцеклетки. Никакого хаоса и никакого неуправляемого процесса не протекает, так как это в дальнейшем может привести к серьезнейшим нарушениям в будущем ребенке. Кроме того, общая генетическая система сама распределяет между этими делящимися клетками, во что она потом будет дифференцироваться.
