Наличие iPS-клеток делает выделение ЭС-клеток неактуальным. Сегодня зрелые соматические клетки можно перепрограммировать, чтобы они превратились в iPS-клетки. Изучаются способы совершенствования этих методик.
Деление стволовых клеток происходит за счет специального механизма, то есть путем асимметричного деления, при котором одна часть клетки остается «прикрепленной к нише», а другая часть достаточно открыта, и на нее воздействуют факторы роста и дифференциации, в результате чего возникают новые клетки. Можно представить себе, что от арктического айсберга откалывается часть. Оставшиеся же клетки характеризуются способностью к саморегенерации и могут пройти неограниченное число делений. Получаемые стволовые клетки могут развиться в один из 200 видов специализированных клеток организма.
Лишь недавно стал известно, что зародышевые клетки переносятся навсегда, и, похоже, они вечны. В настоящее время это явление исследуется на модели червей С. elegans. У зародышевых клеток, должно быть, существует механизм омоложения, но они превращаются в смертные, если животные в силу мутаций становятся бесплодными. В настоящее время стоит задача выяснить, какие химические пути обусловливают омоложение и бессмертие.
Мечты о практическом применении результатов таких исследований стимулируют исследователей. Есть надежда, что можно «производить запасные части»: новые сердечные клапаны, новые диски для лечения заболеваний позвоночника, более здоровые тазобедренные суставы, более молодой мозг и новую кожу при ожогах – и все это можно получить из iPS-клеток. Сейчас уже разрабатывается методика получения искусственной кожи с помощью пигментов, но пострадавшим до сих пор приходится слишком долго ждать, пока у них вырастет новая кожа. Иммунная система не ополчится против «собственных» клеток, и отторжение не состоится, поскольку пациент и есть донор. Кроме того, донорские клетки волос или кожи ни у кого не вызывают опасения, и не нужно ждать, когда в результате аварии или естественной смерти доноров появится возможность трансплантировать нужные органы.
Однако до тех пор, пока эти методики не станут настолько совершенными, что будут применяться для лечения людей, можно представить более простые способы их использования. В лабораторных условиях из iPS-клеток пациента можно выращивать специализированные клетки, например клетки головного мозга, печени, сердечной мышцы или опухолевые клетки, с целью проверять их реакцию на лекарства. Можно определять эффективность препарата и его переносимость определенным пациентом. Для проведения лабораторных экспериментов понадобится несколько дней, зато это поможет снизить потенциальные риски и сократить расходы, так как стоимость разработки некоторых противоопухолевых препаратов составляет сотни тысяч долларов. Это один из аспектов персонифицированной медицины будущего. В США от последствий неправильного лечения ежегодно умирает около 50 000 человек. В Англии компании, занимающиеся страхованием здоровья, уже сейчас требуют проведения предварительного тестирования при страховании людей, которым назначается очень дорогое лечение.
Это стало бы еще одним шагом на пути к введению iPS-клеток непосредственно в сердечную мышцу пациента, где они могли бы трансформироваться в клетки сердечной мышцы под воздействием факторов дифференциации, поставщиками которых могут стать соседние клетки. На мышиной модели инъекция клеток непосредственно в сердечную мышцу, при которой им не нужно долго проходить через тканевые культуры, уже показала свою эффективность. Предметом процедур по омоложению являются рубцовые ткани. Возможно, со временем будет достаточно шприца с транскрипционными факторами, в частности c-Myc, которые вводятся непосредственно в рубцовую ткань при наличии локальных факторов дифференциации. Это было бы замечательно. Регенерационная медицина весьма многообещающа. Приоритетом внедрения этой терапии является кардиология, так как сердечно-сосудистые заболевания – одна из основных причин смертности в западных странах. Но на это потребуется время.
Совместно с американской компанией Neuronics мы проанализировали плюрипотентные стволовые клетки в чашке Петри и изучили роль факторов дифференциации в активации программ формирования специфических клеток. Мы распознали нейроны и увидели, как клетки бьются, словно сердце! Но вылечить опухоль не удалось. У основателя этой компании была опухоль мозга, и он всячески поддерживал разработку новой терапии данного заболевания. Он считал причиной возникновения своей опухоли чрезмерное использование первых мобильных телефонов, после того как они появились на рынке. Я всегда помню о том, что во время разговора аппарат нагревается, что стимулирует рост клеток и может способствовать развитию рака.
Помню первые флайеры, появившиеся в немецких поездах в 1960-х гг., рекламирующие «терапию клеточного омоложения». Ходили слухи, что наш канцлер Конрад Аденауэр, который тогда уже был довольно пожилым человеком, и папа римский лечились омолаживающим экстрактом из клеток, полученных из эмбрионов овец. Это соответствует скорее гормонозамещению, а не замене с помощью стволовых клеток. Если гормоны, например, быка и человека достаточно близкородственны, то, возможно, к некоторым из них это утверждение применимо. Данная терапия в настоящее время запрещена, поскольку может быть сопряжена с переносом заболеваний.
Согласно опубликованному в газетах сообщению, в Сан-Франциско отмечен случай эффективного лечения с использованием стволовых клеток человека. Однако, как потом выяснилось, это был обман! Такой же непорядочный поступок был совершен и в Японии. Почему же имели место сразу два подряд случая предоставления ложной информации о применении на практике стволовых клеток и соответствующих исследованиях, ведь совершенно очевидно, что обман сразу же раскроется, потому что все постараются воспроизвести эти результаты? Может быть, фальсификаторы научных данных – фанатики или нездоровые люди? Такие случаи были и раньше. Однажды в целях фальсификации мышь покрасили черными чернилами, а в другом случае на авторадиограмме фломастером нарисовали точки. Так можно бесславно закончить карьеру, и таким исследователям остается только работать на бензоколонке. Мне известен один такой случай. Однажды на научной конференции в США рядом со мной обедал молодой постдокторант. Он был героем этого симпозиума, а полученные им результаты украшали обложку сборника рефератов данного мероприятия. Мне он показался не вполне нормальным, скорее больным, чем гением. И действительно, он создал своему руководителю, известному биохимику, много проблем и ушел из науки. Однажды я провела почти все рождественские каникулы в лаборатории, где без посторонних глаз просматривала тетради и протоколы своей коллеги и анализировала данные, чтобы выяснить, не подтасованы ли они. К счастью, все было в порядке. Однако, как это ни странно, такое довольно часто случается даже в таких элитных научных учреждениях, как Швейцарская техническая школа Цюриха. Особенно сложно выявить подтасовку данных, осуществленную при помощи компьютера. Я бы не смогла обнаружить подлог за время рождественских каникул, поскольку не разбираюсь в современных программах, установленных на своем компьютере! Я решила, что мне не стоит больше оставаться ведущим автором статей в тех случаях, когда я не могу самостоятельно оценить биостатистические данные и не в состоянии гарантировать точность всех деталей. У меня возникает вопрос: единственный ли я исследователь, столкнувшийся с этой новой проблемой?
