Кулькин, Анатолий Михайлович

18:47
Наука и техника на службе медицины

5.6. Наука и техника на службе медицины

Новейшие технологии находят в медицине очень широкое применение. Современные наиболее совершенные компьютерные томографы позволяют шаг за шагом просмотреть «срезы» любых частей человеческого тела и воспроизвести объемное цветное изображение того или иного участка или органа, чем обеспечивают возможность установления безошибочного диагноза в случае заболевания, определить оптимальную тактику хирургического вмешательства, коль скоро оно окажется необходимым. Многие другие приборы, простые и сложные, новые лекарственные препараты, разнообразное вспомогательное оборудование поступают на вооружение медиков непрерывным потоком из исследовательских лабораторий специализированных институтов и фирм, да и из других отраслей, прямого отношения к медицине не имеющих. В национальных бюджетах науки передовых стран расходы на ИР в области наук о жизни на здравоохранение, как правило, являются самыми большими. Конечно, осветить все приложение в нашей работе невозможно, так что мы выбрали три направления, представляющиеся наиболее интересными и многообещающими.

 

5.6.1. Разработка искусственного сердца

Общеизвестно, что более половины смертей в развитых странах мира сегодня происходят из-за болезней сердечно-сосудистой системы. Для лечения их разработано много разных лекарств, но далеко не всегда они бывают достаточны. Например, в России указанными заболеваниями страдают более 8 млн. человек, и примерно 3,5 млн. находятся на той стадии, когда лечение каким-либо препаратами бесполезно. Необходима та или иная форма хирургического вмешательства. Чаще всего причиной беды является атеросклероз коронарных сосудов сердца. Снабжая весь наш организм кровью, несущей кислород, оно само нуждается в притоке кислорода. Три отходящих от аорты веточки артерии, оплетая сердце своеобразным венцом (потому и называются коронарными) и пронизывая сердечную мышцу капиллярами, доставляют ей этот живительный газ. Если к какому-либо участку мышцы кровь не подавать, то всего через несколько минут он отомрет (инфаркт). А задержку могут вызвать так называемые атеросклеротические бляшки – скопления рыхлой жировой массы, которая постепенно сужает просвет сосуда и в конце концов закрывает этот просвет. Необходимо либо удалить бляшки, либо заменить сосуд, либо, если дело зашло чересчур далеко, заменить само сердце. Можно ли такие замены выполнить и чем заменять? Если речь идет о замене сосудов, то спасает положение аортокоронарное шунтирование. Из бедра пациента достают отрезок подкожной вены нужной длины и пришивают его одним концом к аорте, а вторым – к коронарному сосуду ниже забитого бляшками участка. Получается шунт, обходной путь для крови, кровоснабжение сердечной мышцы восстанавливается. Есть и более удачный вариант – в коронарный сосуд перенаправляют одну из двух внутренних грудных артерий, идущих по задней стороне грудины. Она отходит от аорты, так что надо только высвободить и пришить один конец шунта. Кроме того, грудная артерия больше соответствует коронарным сосудам, чем вена, и в ней редко возникают жировые бляшки. Таких операций делают очень много, и люди возвращаются к нормальной жизни. Но обычно лишь на время, хотя и продолжительное. Бляшки появляются снова в самом шунте или в других местах коронарных сосудов.

Сравнительно недавно в кардиохирургии появилось еще одно направление – «инвазивная кардиология». Оно выросло из давно практиковавшегося диагностического метода ангиографии. Чтобы выяснить, есть ли сужения коронарных сосудов, где и насколько они поражены атеросклерозом, в стенке периферической паховой артерии делали прокол и вводили в сосудистое русло тонкую трубочку – катетер, постепенно продвигали его по артерии до области сердца, а затем подавали в коронарные сосуды рентгеноконтрасное вещество и снимали рентгеновским аппаратом на пленку, как это вещество проходит (или не проходит) через сосуды. Процедура не требовала общего наркоза, пациент сам мог наблюдать ее ход на экране рентгеновского аппарата. Современные технологии микромеханики, миниатюризации аппаратов позволили использовать описанную процедуру с иной целью. На конце катетера крепится маленький баллончик. Его доводят до места сужения сердечного сосуда и там с силой раздувают, размазывая бляшку по сосудистым стенкам и открывая кровоток. А чтобы бляшка отклеилась и не вернулась на прежнее место, туда доставляется так называемый стент, металлическая пружинка, которой сосуд армируется. В 2001 г. известная американская фирма Jhonson & Jhonson стала наносить на стенты лекарство – противоопухолевой антибиотик серолимус, который предотвращает появление бляшек около стентов и на них.

Эндоваскулярные (внутрисосудные) методы позволяют сегодня проделывать и другие манипуляции, заменяющие масштабные хирургические вмешательства: в сердце вводят катетер, дающий электрический разряд, подавляют самовольную электрическую активность и восстанавливают нормальный сердечный ритм или ставят пластиковые заплатки, «ремонтируя» врожденный порок, когда в стенке между двумя желудочками есть отверстие.

Успехи новейшей инженерии позволили также создать миниатюрный дефибриллятор. Фибрилляция – это крайне опасная форма нарушения сердечного ритма, когда пульс достигает 200 ударов в минуту или, того хуже, каждое из мышечных волокон сердца начинает сокращаться в собственном ритме, и вместо слаженных сокращений получаются хаотические подергивания, бессильные вытолкнуть кровь (10). Если не принять немедленно мер, человек минут через пять погибнет. Эффективный способ спасения – пропустить через сердце мощный электрический разряд. Тогда все клетки мышцы сократятся одновременно, и их работа синхронизируется. В клинике такую процедуру делают под наркозом с помощью крупногабаритных аккумуляторов и накладываемых на грудь пациента пластин. Сегодня есть имплантируемый автоматический разрядник размером со спичечный коробок. Он состоит из аккумулятора и специальных датчиков, которые постоянно отслеживают сердечный ритм. Как только происходит сбой, аккумулятор разряжается, и нормальное сердцебиение восстанавливается.

И все же остается много случаев, когда сердце необходимо не ремонтировать, а менять. Вот тут ситуация очень тяжелая. И не потому, что хирурги не знают, как это делать или не умеют производить замену. Опыт таких операций накоплен, их делают во всех развитых странах. Широко известно, что первую пересадку донорского сердца выполнил в 1967 г. южноамериканский хирург Кристиан Барнард, потом некоторое время ушло на отработку методики подавления иммунной системы реципиента, отторгавшей чужой орган, а затем операция пересадки стала рутинной. Но мало кто знает, что пионером в этой области был советский хирург Вл. Демихов, отработавший в 40-х – 50-х гг. технику таких операций на собаках и доказавший, что донорское сердце может успешно работать в организме нового хозяина и выполнять команды этого организма. Но в медицину этот опыт не прошел, так как не умели подавлять сопротивление иммунной системы, пересаженный орган быстро погибал. Сегодня проблема в том, что донорских сердец очень мало по сравнению с потребностью. Даже в тех странах, где никаких неуклюжих препятствий донорству (как случалось у нас, в России) не ставится, дефицит донорских органов очень велик. Например, в США ежегодно пересаживается примерно 2200 сердец, а нуждаются в пересадке 100 тыс. человек, и многие не доживают до операции. Кроме того, поскольку иммунитет после пересадки приходится подавлять, приходится потом довольно долго тщательно избегать всякой инфекции. Но все же ежегодно в мире пересаживают несколько тысяч сердец. Средний срок жизни людей с донорским сердцем составляет 12 лет. Рекордсменом является американец Тони Хьюзмен, ему 48 лет, и больше половины из них – 28 лет – он живет после операции пересадки.

Дефицит донорских сердец, а сокращение его не предвидится, подталкивает ученых, медиков и инженеров к поиску решений, позволяющих обойтись без человека-донора. В принципе есть три радикальных пути и один половинчатый. Первый путь – это вырастить новое сердце вне человеческого организма и затем произвести пересадку. Это направление – выращивание органов – развивается сегодня чрезвычайно быстро. В 2006 г. медики Калифорнийского института регенеративной медицины под руководством д-ра Э.Аталы вырастили купол мочевого пузыря с помощью каркаса из биологически растворимого материала и клеток больного, мальчика школьного возраста. Каркас «обрастили» клетками (они размножались в питательной среде, куда поместили каркас), а затем пересадили его пациенту. Клетки прижились, каркас растворился и пациент получил новый, здоровый пузырь. В 2008 г. выполнили аналогичную операцию, вырастив и имплантировав часть пораженной туберкулезом гортани. В искусственном создании успешно заменившего естественный орган участвовали группы медиков и биологов нескольких стран, каждая из групп выполнила ту часть работы, которую могла сделать лучше других. Американцы изготовили каркас, англичане «обрастили» его клетками, размножив взятые у самой пациентки и т.д., заключительный этап – операцию замены – делали в Германии. Пациентка совершенно здорова уже примерно полгода.  Но столь сложный орган, как сердце, никто пока механически моделировать и выращивать не пытался, хотя ученые полагают, что рано или поздно это случится.

Второй путь – ксенотрансплантация, пересадка человеку органа от животного. Анатомически для этого, как ни странно, подходит сердце не человекообразных обезьян, а свиньи. Прямо пересадить его нельзя, иммунная система, скорее всего, прореагирует очень остро и отторгнет имплантат. Нужно «очеловечить» сердце свиньи, введя в ее ДНК гены иммунного белка человека. Если это удастся, иммунная система новый орган «не заметит». Ввести нужно не меньше 6 генов. Пока смогли внедрить 5. Сделала это в Австралии группа профессора Яна МакКензи. Работа продолжается, ученые надеются на успех.

Наконец, третий путь – это создание искусственного механического сердца. Задача крайне сложная. Надо сконструировать мотор, который в идеале мог бы работать 70-80 лет, не останавливаясь ни на минуту, как работает настоящее сердце. Все понимают, что сегодня это невозможно. Но когда-то нужно начинать, и начало было положено в 70-х гг. прошлого столетия фирмой Abiomed Corp. (США). Она сконструировала модель, названную «Джарвик» по фамилии разработчика. Шесть модификаций испытывались и совершенствовались, а в 1982 г. модель «Джарвик-7» была имплантирована Барни Кларку, дантисту из г. Сиэтла, который стал первым человеком, получившим полностью искусственное сердце. Это сердце питалось от внешнего источника, по габаритам напоминавшего стиральную машину. Будучи прикован к этому источнику, Кларк прожил 112 дней. Его неоднократно показывали по телевизору, но зрелище было печальным, он выглядел несчастным человеком. И хотя другой пациент, которому тоже имплантировали сердце «Джарвик-7», прожил почти два года, 620 дней, у широкой публики от операций такого рода осталось довольно мрачное, тягостное впечатление.

После этого примерно на 20 лет наступило почти полное затишье. Фирма Abiomed продолжала работать над усовершенствованными вариантами, и в июле 2001 г. хирурги Еврейского госпиталя в г. Луисвилл, штат Кентукки, удалили безнадежно больное сердце 59-летнего мужчины, Роберта Тулса, и заменили его машиной. Тулс был обречен на смерть и слишком слаб, чтобы ему можно было пересадить сердце донора. Он согласился испытать новую модель, получившую название AbioKop. Она представляла собою агрегат из нескольких механизмов: насоса весом 1 кг, управляющего насосом миниатюрного компьютера, преобразователя электрического сигнала и проводов, все эти компоненты соединявших. Питание агрегата осуществлялось от стационарного генератора радиочастотного сигнала, проходящего через кожу или от батарейки, закрепляющейся на теле пациента. Проводов, выходящих из тела, не было; такие провода очень часто становятся проводниками инфекции, которая попадает в сердце и вызывает тяжелые осложнения, например, при использовании электрических кардиостимуляторов.

Операцию в принципе оценивали как успешную. Тулс благополучно перенес имплантацию и даже окреп настолько, что мог выходить за пределы госпиталя. Он проделал это несколько раз, но в ноябре у него случился инсульт, вызванный, по всей вероятности, тромбом, образовавшимся в искусственном сердце. Прожив с машиной вместо сердца 151 день, Тулс умер. Позже AbioKop имплантировали еще шести больным. По мнению президента фирмы Abiomed, эксперимент оправдывает себя, если пациент проживет после операции не меньше 60 дней. Четверо из оперированных этот рубеж преодолели. Но все же на сегодня искусственных сердец, которые решили бы проблему донорства, нет, хотя в сентябре 2006 г. Управление по продуктам и лекарствам США выдало фирме Abiomed лицензию на выпуск аппарата AbioKop.

Поэтому на первый план выступает вариант, который выше мы назвали полурадикальным. Больному не заменяют его сердце, а имплантируют устройство, способное сыграть роль помощника больного органа – миниатюрный насос, который помогает сердцу перекачивать кровь через один из желудочков. Называется это устройство Venticular assist device – VAD. Применяют его с начала 90-х гг. прошлого века и выпускается оно во многих странах. В США его производит фирма, созданная конструктором искусственного сердца Р.Джарвиком. Выпускаемый ею аппарат называется «Джарвик-2000» или «флоумейкер». Джарвик утверждает, что, поскольку аппарат омывается кровью, то есть находится во враждебной бактериям среде, риск инфекции невелик. Кроме того, «флоумейкер» работает без вибраций, поэтому риск образования сгустков и тромбов тоже минимален. Благодаря имплантации «помощника» сердце восстанавливается и крепнет настолько, что начинает справляться со своей работой само. «Помощника» можно тогда удалить. Существующие модели рассчитаны на 2,5–3 года. Новые, испытания которых завершаются, Харт Мейт II и Харт Мейт III должны работать соответственно 5 и 10 лет. Энтузиасты данного метода считают, что он должен использоваться не как временная мера (пока не найдется донор), а в качестве перманентного решения.

Есть еще один вариант помощи больному сердцу. Применяется он при заболевании дилатационной кардиомиопатией (ДКМП). Сердце в этих случаях постепенно увеличивается в объеме, форма его приближается к шарообразной, а стенки утончаются. В разных странах, в том числе в России медикам приходила в голову мысль попытаться воспрепятствовать расширению сердца. В научном центре хирургии РАМН под руководством его заведующего д-ра А.Коротеева разработали специальную технологию. Сначала – курс интенсивной кардиотерапии, чтобы хоть немного приблизить параметры сердца к норме. Затем – спиральная томография и создание точной трехмерной модели объекта. По этой модели делается муляж, а по нему – сетка из специально обработанного дакрона. Потом следует операция, в ходе которой сетку надевают на больное сердце. Если сделать это не тогда, когда больной уже почти при смерти, а на более ранней стадии заболевания, то сердце, получив своего рода опорный каркас возвращается практически к норме. В отличие от замены сердца, ограничений из-за малого количества доноров в этом случае нет, сетчатый каркас можно имплантировать десяткам тысяч больных. Метод с успехом применяется уже пять лет.

Как мы видим, способов реконструкции сердца сегодня довольно много, но ни один из них проблему не снимает. Революция, подобная той, что произвели когда-то в медицине вакцины и антибиотики очень мало вероятна. Правда, не исключено, что революцию могут сегодня проделать стволовые клетки.

 

5.6.2. Клетки больших надежд

В конце 90-х гг. прошлого века в США, а затем и во всем цивилизованном мире начался настоящий бум вокруг клеточной терапии. Лейтмотивом его было «повторное открытие» так называемых универсальных стволовых клеток, называемых сегодня стремальными. Термин «стволовые» клетки в научный оборот ввел российский гистолог, профессор Военно-медицинской академии в Санкт-Петербурге Александр Максимов в начале ХХ в. Он исследовал клетки крови и создал теорию, согласно которой в костном мозгу есть клетки, ответственные за поддержание в организме необходимого количества эритроцитов. Ведь срок жизни этих красных кровяных телец – около 100 дней, а количество их у нас не убывает. Каждую минуту в крови появляется 350 млн. новых эритроцитов (11, с. 60). Стало быть, есть где-то источник замены отмирающих клеток крови новыми. Максимов предположил, что эту функцию выполняет особая группа клеток костного мозга. Клетка из этой группы делится на две, одна из которых превращается в клетку крови, а вторая опять делится, вновь одна из новой пары превращается в кровяную, а вторая снова делится и т.д. Процесс идет непрерывно, и его можно представить себе как отщепление «веточек» от некоего «ствола». Максимов и назвал такие клетки «стволовыми» в докладе, сделанном им в 1909 г. на заседании гематологического общества в Лейпциге. Любопытно, что ни сам Максимов, ни кто-либо другой клеток этих не видели, не было тогда микроскопов, с помощью которых их можно было бы различить в массе разнообразных клеток костного мозга. Открытие было сделано умозрительно, но впоследствии полностью подтвердилось. Но ведь в постоянном обновлении нуждаются не только клетки крови. У нас шелушится кожа, отмирает ее эпителий, обновляется выстилка носоглотки, эпителий кишечника. Подсчитано, что за 70 лет жизни стволовые клетки человека производят примерно 14 тонн живой массы, идущей на замену отмирающих клеток (на обновление крови идет около одной пятой этого количества, две трети – на обновление эпителия кишечника) (11, с. 173). Новые клетки нужны организму и для заживления разного рода ран – порезов, ожогов, переломов. И в 60-е годы, через полвека после Максимова, советский гематолог Александр Фриденштейн обнаружил опять-таки в костном мозге среди обычных стволовых клеток особенные, универсальные, которые могли превращаться в кожную, хрящевую, жировую ткань и, по-видимому, в любую из 230 видов клеток организма человека. Но советская наука в те времена находилась за железным занавесом, и за рубежом на это открытие внимания не обратили. А через 30 лет открытие повторили американские ученые, и началась эпоха клеточного ажиотажа среди биологов и медиков, а пуще среди журналистов, пишущих о достижениях науки. Стремальные клетки объявлялись чуть ли не панацеей от всех болезней, эликсиром молодости, средством продления жизни. Появилось множество всяких животворных мазей, кремов, настоек и т.п., ничего общего со стволовыми, а по большей части вообще ни с какими клетками не имеющими, но навязчиво рекламируемых жуликами от косметологии и медицины. Наряду с этой шумихой в научных журналах, в Интернете, иногда и в газетах появляются честные сообщения о реальных случаях исцеления больных с помощью стремальных клеток, о многочисленных удачных экспериментах на животных, иной раз напоминающих чудеса. Например, у цыплят удается отрастить новые крылья взамен ампутированных или срастить сломанную кость ноги у старушки в возрасте 91 год после того, как 13 лет нога не срасталась.

Что же мы на самом деле знаем сегодня о стволовых клетках, как умеем их использовать, что можем и чего пока не можем, над чем интенсивно работают тысячи лабораторий во всем мире?

Прежде всего следует отметить, что стволовые клетки есть не только в костном мозге, где их обнаружили впервые, но и во всех мышечных и костных тканях (соответственно, меобласты и остеобласты). Именно они заживляют раны и переломы, специализированные клетки этим не занимаются. А стволовые клетки, которые живут в той или иной ткани или около нее, могут превращаться в любые типы клеток, в этой ткани присутствующие. Недавно в мозгу и в сердце обнаружены клетки, претендующие на роль стволовых. Однако самые интересные и перспективные стволовые универсальные клетки – это клетки эмбриона человека. Эмбрион формируется за 5-6 суток после оплодотворения яйца и состоит к этому времени из 100-150 клеток, которые начинают специализироваться. Это так называемая бластоциста. Она имеет форму сферы, во внутренней полости которой образуется клеточная масса, из которой со временем формируются все органы и ткани плода. Из оболочки сферы вырастает плацента. Чтобы получить линию (18) эмбриональных стволовых клеток, клеточную массу извлекают из бластоцисты и помещают в чашку Петри с клетками-кормилицами. Через несколько дней в чашке образуется колония клеток, которые можно считать стволовыми, если они дадут положительный результат на стандартные тесты (могут и не дать) и способны к размножению. Бластоцисты можно получать из клеток, остающихся не задействованными при искусственном оплодотворении, при этих операциях готовят много клеток, а в итоге используют лишь несколько. Можно получить эмбрионы и иным путем, с помощью клонирования. Техника клонирования известна – яйцеклетку освобождают от ее «содержимого» и пересаживают в нее ядро соматической, то есть обычной неполовой клетки человека. С новым ядром, содержащим полный набор хромосом, яйцеклетка может повести себя как оплодотворенная, начнет делиться и превратится в эмбрион.

Вокруг использования человеческих эмбрионов любого происхождения для медицинских экспериментов, не говоря уж о клонировании человека, идет очень много ожесточенных дискуссий, во многих странах приняты запрещающие клонирование людей законы, но все это – особая проблема, которой мы здесь заниматься не будем. Повторим только, что эмбриональные клетки особенно привлекательны для исследователей, поскольку могут превращаться в любые органы и ткани, так что потенциально действительно выглядят как панацея от множества заболеваний.

Конечно, до панацеи еще далеко, но не так мало медики со стволовыми клетками делать умеют. Можно, пожалуй, выделить три уровня, три группы шагов к желанной цели получения близкого к универсальному способу лечения многих тяжких недугов.

Первый уровень, который полностью освоен современной медициной и применяется в клинической практике, – это восполнение образовавшегося в организме человека по той или иной причине дефицита собственных здоровых стволовых клеток. Больному в таком случае подсаживают донорский костный мозг, и чужие стволовые клетки заменяют собственные. Так лечат последствия жестких форм противоопухолевой химиотерапии, которая уничтожает не только раковые клетки, но и всю кроветворную ткань. Точно так же лечат от лучевой болезни; от лейкоза, когда кроветворная ткань больного перерождается и ее клетки превращаются в раковые; от так называемых аутоиммунных заболеваний (рассеянный склероз, ревматоидный артрит, красная волчанка и др.); от системного остеопороза.

Второй уровень – это те случаи, когда медикам известно, каким образом недифференцированным стволовым клеткам «приказать» развиваться в нужном направлении. Здесь лучше других областей медицины выглядит ортопедия. Биохимики нашли так называемые сигнальные белки (bone morphologenic proteins – BMP), которые стимулируют превращение стромальных стволовых клеток в остеобласты, образующие костную ткань. Изготавливается модель недостающей кости из медленно рассасывающегося полимера и насыщается BMP. Затем этот муляж имплантируется пациенту, белки притягивают из кровотока стромальные клетки, выброс которых из костного мозга дополнительно искусственно подхлестывают, клетки оседают на имплантат, превращаются в остеобласты, муляж постепенно растворяется, на его месте появляется здоровая новая кость. За два-три месяца у молодых пациентов (с возрастом число стромальных клеток в организме уменьшается) выращивают кость длиною до 25 см.

Можно обойтись и без муляжа. До пересадки «объяснить» стволовым клеткам, содержащимся в лабораторном сосуде, чем они должны стать и потом пересадить их пациенту. Так выращивают участки кожи для заживления ожогов, хрящи (уши), участки многослойных кровеносных сосудов с эпителием внутри и мышцами в толще стенки. В январе 2005 г. группа ученых Манчестерского университета (Англия) объявила о том, что им удалось создать на базе компьютерного струйного принтера принтер биологический, с помощью которого можно «печатать» участки живой ткани заданной формы и состава.

Работы по отысканию химических команд, с помощью которых можно управлять развитием стволовых клеток интенсивно идут во многих лабораториях мира. Уже найдены способы превращать стромальные клетки в клетки миокарда, в нейроны центральной нервной системы, причем в нейроны разных типов. Правда, при попытках внедрить выращенные из стволовых клеток нейроны в нервную систему подопытных животных ученые столкнулись с непредвиденным препятствием: эта система не принимает «чужаков», отвергает их, вырабатывая особые сигнальные вещества, которые появляются в зоне имплантации и препятствуют образованию связей «пришельцев» с «аборигенами». Дело в том, что клетки нервной ткани (как и иммунной) в отличие от клеток прочих тканей организма не взаимозаменяемы, каждый нейрон несет свою уникальную информацию. Новый, выращенный нейрон информационно пуст и потому не нужен, может даже оказаться вредным, напутает что-нибудь в системе. Организм в ходе эволюции обрел от таких казусов защиту. В этой связи возникает новая задача – подавить защиту, препятствующую включению новых нервных клеток и заставить ее принять и «приспособить к делу» выращенные в лаборатории нейроны. Ставка тут очень велика – речь идет о излечении таких недугов, как болезнь Паркинсона или болезнь Альцгеймера, о регенерации конечностей и о многих других качественных обретениях медицины. Ситуация не безнадежна. В 2007 г. в одной из лабораторий университета Джона Хопкинса (США) удалось найти вещества, устраняющие сопротивление тканей мозга крыс прорастанию нервных отростков, то есть встраиванию имплантируемых нейронов в систему. В спинной мозг животных, разбитых параличом задних конечностей, вводили блокаторы защиты и четыре с лишним тысячи новых клеток. Прижились только около 120, но этого хватило, чтобы 11 из 15 грызунов выздоровели.

Здесь мы подошли к третьему этапу – применению стволовых клеток в экспериментальных целях фактически наугад, без точного знания последствий. Как раз отсюда и происходит непрекращающийся поток сообщений о том, что то там, то здесь имели место удачные исцеления. Но… В другом американском университета, Рочестерском (Нью-Йорк) выращенные нейроны имплантировали в мозг крысам, страдавшим искусственно вызванной острой формой паркинсонизма. Сначала лечение выглядело удачно, 70% пересаженных нейронов начали вырабатывать дофамин, дефицит которого и вызывает болезнь Паркинсона. Крысы практически выздоровели. Но к 10-й неделе большинство новых нейронов переродились обратно в неспециализированные клетки и начали быстро размножаться и распространяться по всему мозгу, а это не что иное, как первая стадия рака. Нечто подобное произошло с опытами по излечению диабета. В 2001 г. в США сообщили о том, что удалось регенерировать инсулинопродуцирующие клетки из стволовых эмбриональных клеток крыс. А менее чем через два года при попытке повторить опыт в другом месте регенерированные клетки не производили, а, наоборот, поглощали инсулин. Однажды в экспериментах на животных ученые, введя стволовые клетки, получили тератомы (опухоли, похожие на бластоцисту), содержащие полностью сформировавшиеся зубы.

Чтобы избежать подобной несуразицы, исследователи попытались решить проблему, позволяя предназначенным для имплантации клеткам вырасти до начала дифференциации, когда они уже более стабильны, хотя и сохраняют высокий уровень пластичности. Здесь, однако, есть сложности. Такие клетки при их имплантации могут вызвать иммунную реакцию со стороны организма – хозяина, так как на них на поверхности уже есть антигены. Различных комбинаций антигенов сотни; стало быть нужны сотни, а то и тысячи линий стволовых клеток, банк клеток, из которых можно было бы выбрать совместимые с организмом больного. Для создания банка потребуются миллионы эмбрионов, отбракованных в клиниках искусственного оплодотворения. Все это слишком сложно. Пока единственный способ устранения иммунологического барьера – это создание линии эмбриональных стволовых клеток с использованием собственного генетического материала пациента, то есть клонирование. На животных этот метод апробирован и дал обнадеживающие результаты.

Но до клиники принципиально важным применениям стволовых клеток – для ремонта сердца, мозга и т.д., для регенерации конечностей еще очень далеко. Ведь даже если все идет гладко, дорога от лабораторного удачного опыта до общедоступного лекарства или метода лечения занимает 10-15 лет. А во всем, что связано со стволовым клетками пока многое не понято. Почему те или иные клетки бластоцисты вырастают во вполне определенный орган, чем это определяется в организме, что и какие дает команды? Никто пока не знает. Почему и как конкретно при клонировании перепрограммируется ядро соматической клетки, по сути возвращаясь к стадии оплодотворенной яйцеклетки? Такого рода вопросов множество, наука в этих проблемах еще не разобралась, отсюда и все трудности со стволовыми клетками.

К тому же к экспериментам с эмбриональными клетками, а они гораздо эффективнее стволовых клеток взрослого организма, затруднены всякого рода ограничениями. В таких странах как Великобритания, Китай, Ю. Корея, Сингапур, Япония и ряде других государство активно финансирует исследования, направленные на терапевтическое использование эмбриональных клеток, а в США ученые правительственных лабораторий могут работать только с линиями, выведенными до 2001 г. Да и то разрешение на такие работы появилось лишь после того, как президент Буш согласился с поправками к закону, на который ранее наложил вето (закон, такие работы не ограничивавший, был принят обеими палатами Конгресса). Из числа «президентских» для работы годятся только 15 линий, остальные плохо растут в питательной среде или содержат генетические аномалии. Правда, в Америке находятся меценаты, финансирующие исследования стремальных клеток из собственного кармана. Э.Гроув, основатель компании Intel, которую мы неоднократно упоминали в качестве лидирующего в мире производителя интегральных схем, выделил 5 млн. долл. Сан-Францискому университету на создание новых линий эмбриональных клеток, а Стэнфордский университет получил 12 млн. долл. от анонимного спонсора на исследования методов использования стволовых клеток для борьбы с раком. Некоторые штаты – Калифорния, Нью-Джерси финансируют данное направление ИР из своих бюджетов. Так или иначе, ученые все дальше и дальше продвигаются по пути создания неполной, но частичной спасительной для миллионов людей «панацеи». Но нужно ждать, возможно, довольно долго, не один десяток лет.


Категория: Парадигма современного научно-технического развития | Просмотров: 187 | Добавил: retradazia | Рейтинг: 0.0/0