Стволовые клетки: рубеж

29.01.2003, катруха | об автореwwwжж | рейтинг: 7

Приблизительно один раз за 20 лет в науке возникает крупный кризис. Он может быть явным, как это было со спутником, атомной бомбой и человеком в космосе, либо скрытым, как это случилось с цветным телевидением и компьютерами. На разрешение назревшего кризиса правительства и частные корпорации бросают огромное количество денег, высококвалифицированных человеко-часов и других ресурсов, в результате чего та область науки, где кризис произошел, бурно разрастается и впитывает в себя смежные. В случае, если за короткое время кризис не разрешен, он перерастает в актуальную проблему (одну из множества) и постепенно тускнеет до тех пор, пока не появится новый и не переключит на себя внимание. Если же кому-нибудь удается решить проблему, то данная сторона оказывается впереди планеты всей, осуществив качественный скачок в технологиях. К примеру, в стране СССР когда-то неимоверное число ресурсов было отдано под развитие атомных технологий, считавшееся наиболее приоритетным. В результате этого до сих пор большая часть кресел РАН принадлежит «ядерному лобби».

Но это было тогда и тут. Что же там и сейчас? Областью, в настоящий момент находящейся на пике мировой популярности, без сомнений можно считать молекулярную биологию и биотехнологии. Полагают, что именно здесь найдутся вопросы по борьбе с многочисленными болезнями, сопровождающими человека на всем пути его существования. Поэтому именно сюда вкладывают деньги. Под конкретную проблему, которая может быть решена в короткие сроки. Рак или СПИД уже не так актуальны. Это как раз пример кризисов, переросших себя и медленно тлеющих. (Стоит отметить, что процент смертей от этих болезней расположен в статистических отчетах намного ниже, чем от нарушений кровеносной системы). Последним громким и крупным делом была программа «Геном человека», не так давно закончившаяся. Потом последовало непродолжительное затишье. В настоящий момент нужно найти другую проблему, на которую сможет обрушиться вал инвестиций из карманов налогоплательщиков. И, судя по активности западного научного сообщества, такой проблемой будет изучение стволовых клеток.

Кратко введем читателя в суть проблемы. С самого детства человек имеет склонность падать, царапаться, ломать ноги/руки и наносить себе повреждения прочими методами. От этих повреждений больше всего страдают клетки человека, из которых, как известно из школьного курса биологии, он состоит. Т.е. клетки мышечной, костной, нервной либо другой ткани. Для того, чтобы устранить повреждение, эти клетки нужно восстановить. Вот здесь и играют свою ключевую роль стволовые клетки, расположенные в костном мозге. Получив сигнал о травме, они выходят в кровеносное русло и направляются к «неполадке». На месте повреждения они «оценивают ситуацию» и превращаются в любые необходимые организму в данный момент клетки: костные, мышечные, печеночные, сердечной мышцы или даже нервные. Другими словами стволовые клетки — это клетки, не получившие специализацию. Говоря научным языком, они не прошли дифференциацию. Конечно, их запас в организме не безграничен и они не смогут помочь при больших повреждениях. Также к старости их восстановительный потенциал понижается, и они уже не могут восполнять ткани даже жизненно важных органов, таких, как сердце. Ученые понимают, что стволовые клетки — предшественники всех клеток человека, однако еще не научились направлять их развитие.

А это умение даст многое. Пожалуй, такого прорыва в медицине не было со времен открытия пенициллина. Человечество получит «лекарство» от физических травм, паралича, цирроза, инсульта и инфаркта. В далекой перспективе — полное восстановление/замена поврежденных органов, причем без иммунного отторжения, возникающего при трансплантации, т.к. клетки-то являются организму родными.

Насколько эффективно применение стволовых клеток сейчас? Наиболее успешно их использование в тех областях, где требуется восстановить однородную ткань. К примеру, наращивание костной ткани (рис.1), либо восстановление омертвевших клеток (некроз) сердечной мышцы (рис.2). Одна из главных проблем состоит в том, что для такого лечения трудно найти источник стволовых клеток. Для терапии они нужны срочно и в большом количестве.

Восстановление костной ткани с помощью стволовых клеток

Рис.1. Восстановление костной ткани с помощью стволовых клеток. Расстояние между двумя обломками кости приблизительно равно 25 см.

Один из вариантов — это элементарное донорство. Однако чем старше человек, тем меньше у него стволовых клеток. К 70 годам они практически полностью исчезают. Поэтому сдавать их нужно в молодом возрасте, помещая в криобанки на заморозку, чтобы в случае чего успеть достать. Вообще говоря, удобнее всего извлекать стволовые клетки из пуповины и плаценты прямо при рождении, когда их концентрация наиболее велика.

Восстановление клеток сердечной мышцы у мышей с искусственно вызванным инфарктом Восстановление клеток сердечной мышцы у мышей с искусственно вызванным инфарктом

Рис.2 Восстановление клеток сердечной мышцы у мышей с искусственно вызванным инфарктом.

Можно попробовать «обратить назад» процесс дифференциации у обычных клеток и тем самым получить стволовые. Такие интересные опыты проводились совсем недавно. Как оказалось, подобное можно совершить над жировыми клетками. А получить их в современном мире совсем несложно, т.к. далеко шагающая косметическая хирургия ежедневно проводит огромное количество операций по липосакции — удалению жировой прослойки. Так что толстые женщины и дети — будущие спасители человечества.

Еще один интересный вопрос — эмбриональные стволовые клетки. Как известно, весь организм развивается всего лишь из одной клетки. И лишь на этапе 4—6 деления этой клетки происходит дифференциация (т.е. распределение клеток по типам). Поэтому эмбриональные стволовые клетки, в отличие от содержащихся в костном мозге взрослого человека (стромальных), могут превращаться в абсолютно любую клетку организма. Однако единственным источником таких клеток пока являются медицинские аборты, что не этично. Кроме того, их введение иногда может приводить к развитию злокачественной опухоли.

Проблема стволовых клеток сложна, многогранна и имеет многообещающее решение — здесь налицо все признаки кризиса. Институт NIH в США, крупнейшее медицинское учреждение мира, выделяет бешеные суммы на исследования в этой области. Будет ли участвовать в этом Россия? Вопрос пока открыт. Обиднее всего, что основа науки о стволовых стромальных клетках была заложена около 30 лет назад советскими учеными А.Я. Фриденштейном (ушедшим в 1998 году) и И.Л. Чертковым. В 1999 году эти клетки «переоткрыли» американские ученые, за чем последовало лавинообразное возрастание интенсивности работ в этой области. Кто подойдет к черте первым?

Обсуждение в форуме: читать комментарии | добавить свой отзыв

об авторе:

катруха. Лобня. День рождения: 06.11.1980

Евгений Катруха — представитель редкой, но безусловно замечательной породы людей. Технический интеллигент, ученый, он, ко всему прочему, отлично умеет рассказывать.
На эксперименте почти с первых его дней.

О себе
«Чувство собственного достоинства, гневливость,
неумеренный „рационализм“,
[…] дух соперничества, недоверие к чувствам,
нетерпимость к критике, враждебные замыслы, мании»

Сол Беллоу. «Герцог»

всегда под рукой

главная страница
карта сайта
поиск
авторы

смотрите также

В Питере стало одним хорошим местом больше

счётчики

разное

XML | LJ.XML |  ? 
© 2001–2006 эксперимент.ру | контактная информация | идея и воплощение: Глеб Калинин