Стволовые клетки

Наше тело содержит сотни различных типов клеток, которые важны для жизнедеятельности. Эти клетки поддерживают работу сердца, мозга, крови, кожи и других органов. Уникальное свойство стволовых клеток состоит в том, что они способны к самообновлению и могут давать начало специализированным клеткам. Но разные стволовые клетки обладают разными возможностями: например, взрослые тканевые стволовые клетки обычно производят ограниченный набор клеток своего органа или ткани.

Когда человек получает травму или клетки ткани естественным образом изнашиваются, некоторые находящиеся в этой ткани стволовые клетки участвуют в ее поддержании и восстановлении. Однако они не являются универсальной «ремонтной системой» всего организма и не предотвращают старение как таковое.

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS-клетки) получают путем перепрограммирования зрелых клеток

Есть много различных видов стволовых клеток. Взрослые стволовые клетки обнаружены во многих тканях и обычно связаны с их поддержанием и обновлением. Например, гемопоэтические стволовые клетки костного мозга дают начало клеткам крови.

Стволовые клетки присутствуют уже на самых ранних этапах развития человека. Эмбриональные стволовые клетки, полученные из внутренней клеточной массы бластоцисты и выращиваемые в лаборатории, являются плюрипотентными: при подходящих условиях они способны дать начало практически любому типу клеток взрослого организма. Именно поэтому они важны для фундаментальных исследований развития и болезней.

Плюрипотентность не означает, что из таких клеток легко и безопасно вырастить готовый орган или восстановить любой поврежденный орган. Управление их дифференцировкой, созреванием, расположением в ткани и безопасностью остается сложной научной задачей. Получение многих линий эмбриональных стволовых клеток связано с использованием эмбрионов на стадии бластоцисты, поэтому эта область действительно вызывает этические споры; конкретные правила различаются в разных странах и научных организациях.

Большое значение имело открытие индуцированных плюрипотентных стволовых клеток — iPS-клеток. Их получают путем перепрограммирования зрелых клеток, поэтому для их создания не требуется эмбрион. Если iPS-клетки получены из клеток самого пациента, риск иммунологической несовместимости может быть ниже, но он не исчезает полностью. Кроме того, необходимо учитывать генетические изменения, качество выращивания клеток и риск неконтролируемого роста.

Идея клеточной терапии заключается в том, чтобы заменить поврежденные или утраченные клетки новыми. Исследователи изучают применение стволовых клеток и полученных из них специализированных клеток при заболеваниях сердца, нервной системы, глаз, диабете и многих других состояниях. Однако перспективность исследования не означает, что метод уже доказан и доступен как стандартное лечение.

Самый известный и давно применяемый пример — трансплантация кроветворных стволовых клеток, в том числе трансплантация костного мозга, которую используют при некоторых заболеваниях крови, иммунной системы и отдельных видах рака. Для многих других болезней клеточные методы пока находятся на стадии клинических исследований или имеют ограниченные показания.

Поэтому утверждение, что пересадка миллионов стволовых клеток сама по себе усиливает «самоисцеление» любого поврежденного органа, слишком упрощает ситуацию. Клетки должны быть подходящего типа, попасть в нужную ткань, выжить, встроиться в нее и работать без опасного разрастания или иммунных осложнений.

Стволовые клетки остаются одним из наиболее перспективных направлений биомедицины, но обещания лечить ими почти любые заболевания следует воспринимать критически. Международные профессиональные организации предупреждают о коммерческих клиниках, которые предлагают непроверенные «стволовые» процедуры вне надлежащих клинических исследований.

Прежде чем лечение стволовыми клетками станет более распространенным методом, нужно решить вопросы безопасности, эффективности, контроля качества и иммунного отторжения. Пациенту важно отличать зарегистрированное лечение или официальное клиническое исследование от процедуры, для которой нет убедительных данных.

Стволовые клетки полезны не только для трансплантации. Например, из iPS-клеток можно получать кардиомиоциты — клетки сердечной мышцы — и изучать на них действие лекарств и возможную токсичность. Такие модели способны лучше воспроизводить свойства человеческой ткани, чем некоторые старые лабораторные системы, хотя они все равно не равны полноценному взрослому сердцу и имеют собственные ограничения.