Медицина будущего: генетика и молекулярная медицина

08.10.2019 Фармакология  Нет комментариев

От исследований к практике
Впервые понятие «стволовые клетки» прозвучало в начале XX века. Швейцарский профессор Поль Ниханс представил публике свой метод омоложения с помощью эмбриональных клеток животных.

Что представляют собой стволовые клетки? Это универсальный строительный материал, из которого можно сформировать необходимые для организма клеточные элементы – от нейронов мозга до тканей внутренних органов. Они образуются в оплодотворенной яйцеклетке. Пока зародыш развивается, стволовые клетки строят его организм, постепенно превращаясь в клетки печени, желудка, сердца. У новорожденных таких клеток очень много, но к 20 годам их большая часть теряется. Хотя они по-прежнему необходимы для восстановления утраченных и поврежденных клеток организма.

О достижениях ученых в этой области рассказывает Дмитрий Алексеевич Шаменков, врач-трансфузиолог, руководитель Национального центра регенеративной медицины и заведующий лабораторией новых технологий Центральной клинической больницы № 1 ОАО «РЖД»:

– Клеточная терапия широко изучается во всем мире. Зарубежные банки стволовых клеток работают уже на протяжении 15 лет. К примеру, институт регенеративной медицины города Питсбурга (США) изучает применение стволовых клеток при инфаркте миокарда, стенокардии, кардиомиопатии. Специалисты медицинского университета Нагасаки (Япония) исследуют возможности клеточных технологий при лечении сахарного диабета, тяжелых сосудистых заболеваний, хронических гепатитов.

У нас в России большинство исследований проводится в области кардиологии и кардиохирургии. В Санкт-Петербургском государственном университете выполняют работы по применению стволовых клеток в лечении ишемической болезни сердца и рассеянного склероза.

– Мы от исследований уже перешли к практике, – продолжает разговор Юрий Миронович Блошанский, доктор медицинских наук, директор Института биологической медицины. – Лечим поврежденные клетки биологическими факторами роста. Суть метода заключается в активации деятельности собственной стволовой клетки человека и превращении ее в структурную клетку органа (сердца, печени, желудка). Мы не вводим чужеродные стволовые клетки в организм, цель методики – восстановление иммунитета человека за счет активизации собственных. В качестве материала используем костный мозг пациента и способствуем запуску регенерационных способностей организма с помощью клеток-мессенджеров. В случае болезни организм призывает их на замену пораженным.

Правда, в хронических случаях этот механизм проблематичен. Поэтому подобная клиническая практика не главный путь, по которому нужно идти. На сегодня он единственный, который нам разрешен Росздравнадзором. Тем не менее, положа руку на сердце, могу сказать, что благодаря нашей методике удалось продлить жизнь больным, которые подвергались химиотерапии, за счет повышения их иммунитета.

– Рассчитывать на определенные успехи можно, но лишь в одном случае – если использовать материал для конкретных проблемных органов, – утверждает Д. А. Шаменков. – Например, при атеросклерозе, ишемической болезни сердца можно обратиться к клеточным технологиям, способным уменьшить осложнения, замедлить течение болезни и продлить жизнь.

Мне и нашим сотрудникам удалось принять непосредственное участие в эксперименте на базе НЦССХ им. А. Н. Бакулева РАМН. Для лечения кардиомиопатии применялись клетки костного мозга. Как правило, пациенты с подобной патологией обречены на короткую жизнь, если не произвести трансплантацию сердца, а медикаментозная терапия неэффективна. Но благодаря введению стволовых клеток удалось продлить срок жизни участникам эксперимента.

Существует три подхода к лечению болезней на клеточном уровне

Первый. Если в организме не хватает какого-либо фактора, появляется возможность стимулировать его выработку самим органом. Например, при введении в организм пациента простых соединений интерферона образуется собственный интерферон.Второй. Создание искусственного аналога отсутствующего фактора путем генной терапии и введение его в организм. Например, больного сахарным диабетом снабжают человеческим инсулином.
Третий. Генотерапия, или введение нормального гена взамен мутированного, либо активизация нужного белка, либо, наоборот, блокирование производства вредного продукта.

Страхование здоровья
Молекулярная медицина рассматривает любое заболевание как конечный результат некой хронологической цепочки молекулярных отношений. Другими словами, есть молекулы, изменение которых в организме вызывает вполне конкретные реакции – покраснение, лихорадку, воспаление. С помощью новых технологий такую молекулярную мишень можно выявить за считаные минуты, провести диагностику и назначить лечение.

Другой способ быстрой борьбы с заболеванием – создание единого регистра доноров стволовых клеток.

– За рубежом банки клеток работают уже на протяжении 15 лет, и желающие могут подстраховаться на будущее от тяжелых заболеваний и травм, сохранив пуповинную кровь своего новорожденного малыша, – сообщает Александр Борисович Смолянинов, генеральный директор Центра клеточной и генной терапии «Криоцентр Санкт-Петербург». – В нашей стране такая услуга, как заготовка и криогенное хранение стволовых клеток, выделенных из пуповинной крови, осуществляется лишь с 2003 года. Причина – отсутствие современной биотехнологической, научно-исследовательской и производственной базы.

Еще один тормоз на пути развития клеточной терапии – отсутствие в России законов для работы в сфере клинического применения собственных клеток пациента, стволовых клеток костного мозга, жировой ткани и других материалов. Хотя спрос на эту услугу колоссальный. Для того чтобы сделать подобную страховку для своих детей, в наш центр едут люди из Калининграда, Великого Новгорода, Череповца, Архангельска. Но государство не торопится заниматься этим вопросом в широком масштабе.

– На сегодняшний день есть зарегистрированные и разрешенные технологии выделения и хранения клеток из костного мозга, пуповинной и периферической крови. Существует официально зарегистрированная и разрешенная к применению технология фибробластов из кожи человека. За свои деньги пациент может сделать собственный банк стволовых клеток, выделенных из костного мозга и фибробластов его кожи, – добавляет Д. А. Шаменков.

Возможности стволовых клеток

Способны самостоятельно находить сбои в работе органов и восполнять собой поврежденные или погибшие естественным образом клетки.
Могут трансформироваться в клетки практически любой ткани органов.
Устойчивы к инфекциям, в них большой запас прочности и неизменности по сравнению с другими клетками организма.

На благо косметологии
Несколько лет назад на головы наших женщин буквально свалилась искушающая информация о том, что клеточные технологии способны вернуть утраченную молодость.

– На самом деле сегодня в Росздравнадзоре находится на регистрации несколько технологий, эффективность которых исследуют в клинической практике, правда, к препаратам, способным вернуть молодость, они отношения не имеют, – заявляет Д. А. Шаменков. – Наука еще не научилась поворачивать время вспять, и говорить о «чудо-инъекции молодости» просто неэтично.

Если рассмотреть теоретическую модель омоложения, а не профилактики старения, несложно понять, что, увеличивая возможности клеток к делению, мы будем увеличивать их возможности к опухолевой трансформации. А наша главная задача – обеспечить безопасность трансплантаций.

Кстати, когда вам пытаются продать новомодные методики омоложения, задумайтесь, почему врачи клиники, имея в руках «эликсир молодости», выглядят далеко не юнцами.

– Нет сомнений, что вернуть молодость, к сожалению, невозможно, – добавляет Ю. М. Блошанский. – Более реально затормозить процесс старения. И я не сомневаюсь, что новые методики и стволовые клетки найдут применение в косметологии. С помощью препаратов, которые у нас есть, мы пробовали проводить мезотерапию. Биологические факторы роста стволовых клеток давали очень хорошие результаты. Но говорить о законченных исследованиях пока рано.

Источники стволовых клеток
Абортный материал на 9–12-й неделе беременности (фетальные стволовые клетки). Такой способ запрещен во всем мире. Ученые полагают, что использование непроверенного абортного материала опасно осложнениями (заражение пациента вирусом герпеса, вирусными гепатитами и другими инфекциями). Диагностика же материала на вирусы увеличивает себестоимость метода. Риск отторжения при использовании такого материала наиболее высок.
Плацентарно-пуповинная кровь. Богата гематопоэтическими стволовыми клетками. Достаточно при рождении ребенка собрать кровь из его пуповины и хранить в криобанке в замороженном состоянии до тех пор, пока не понадобится проведение клеточной терапии ему или другим пациентам при условии совместимости.
Слизистая оболочка носоглотки. Она содержит частично специализировавшиеся стволовые клетки, способные превращать в клетки нервной ткани нейроны и клетки глии. Они пригодны для лечения травм, заболеваний головного и спинного мозга.
Жировая ткань. Богата мезенхимальными стволовыми клетками и считается весьма перспективным источником.
Костный мозг человека. Здесь выделяют сразу два вида клеток – гематопоэтические, из которых формируются абсолютно все клетки крови, и мезенхимальные, регенерирующие практически все органы и ткани.

Читайте также