Опубликовано: 2385

Стволовые клетки: как отличить науку от мифотворчества?

Стволовые клетки: как отличить науку от мифотворчества?

Окончание, начало см. здесь

В прошлом веке идея широкого применения стволовых клеток в практическом плане имела ограничения, связанные с отсутствием безопасного и легкодоступного источника получения материала. Поэтому шли его поиски. Так, методика культивирования мышиных эмбриональных клеток из иннерной массы бластоцисты была разработана М.Эвансом, М.Кауфманом и Дж. Мартином в начале 80-х годов прошлого столетия. Дальнейшие работы по изучению мышиных эмбриональных, человеческих и мышиных карцинаматозных эмбриональных клеток способствовали развитию технологии получения, размножения и сохранения стволовых клеток во многих лабораториях. К концу XX столетия между многими ведущими лабораториями шла ожесточенная схватка в борьбе за первенство в получении эмбриональных стволовых клеток из человеческого материала. Поэтому статья Томпсона с соавторами, опубликованная в 1998 году в журнале "Science", явилась одним из пусковых механизмов научного бума в области изучения стволовых клеток. В этой работе они показали возможность получения человеческих эмбриональных стволовых клеток из оплодотворенных яйцеклеток. На сегодня во многих лабораториях мира получили развитие многочисленные клеточные линии человеческих эмбриональных стволовых клеток. Идут научные поиски, направленные на разработку методов использования человеческих эмбриональных стволовых клеток при различных заболеваниях, но до сегодняшнего дня эти клетки В КЛИНИКЕ ЕЩЕ НЕ БЫЛИ ИСПОЛЬЗОВАНЫ. В настоящее время существуют препараты, способствующие выбросу стволовых клеток из костного мозга в периферическую кровь. Поэтому в клинических условиях наиболее часто используемыми стволовыми клетками являются клетки, получаемые из костного мозга с помощью этих препаратов-факторов роста, стимулирующих колонии гранулоцитов. В дальнейшем в лабораторных условиях эти клетки доводят до кондиции, определяют безопасность по всем параметрам и применяют при многих заболеваниях. Считается эффективным при определенных ситуациях применение аутологичных стволовых клеток, полученных из костного мозга (рис.1).
В рисунке были использованы материалы сайтов www.msnbc.msn.com/id/5832265/, www.cbc.ca/health/story/2004/08/27/jaw040827.html и оригинальной работы: Warnke PH, Springer ING, Wiltfang J, Acil Y, Eufinger H, Wehmoller M, Russo PAJ, Bolte H, Sherry E, Behrens E and Terheyden H: Growth and transplantation of a custom vascularised bone graft in a man//The Lancet, Volume 364, Issue 9436, 28 August 2004-3 September 2004, Pages 766-770. На рисунке - схема этапов применения стволовых клеток из собственного костного мозга больному с раком нижней челюсти. Отчет о данной работе опубликован в авторитетном научном журнале "Ланцет" в 2004 году. У этого больного удалена часть нижней челюсти по поводу рака и металлическая шина поддерживала мягкие ткани нижней челюсти и ротовой полости. В течение 9 лет больной жил с этой шиной и питался через зонд. Когда был разработан способ выращивания костной ткани из стволовых клеток, врачи предложили метод лечения. Из костного мозга (1) была извлечена достаточная порция стволовых клеток (2), и эти клетки подсажены на специально разработанную конструкцию (3) из титанового каркаса и костной муки. Затем всю конструкцию пересадили больному (4) в область грудной клетки. В течение семи недель сформировалась костная ткань, напоминающая по форме удаленный ранее участок нижней челюсти (5). Хирурги убрали металлическую шину (6) и имплантировали костную ткань (7). Впоследствии этот пациент мог самостоятельно есть. Рентгенологическое изображение больного до (6) и после (7) имплантации костной ткани нижней челюсти. Ссылка на слайд из открытой лекции "Фундаментальная наука и медицина", прочитанная в Евразийском национальном университете имени Гумилева (Ноябрь, 2007). По такому же принципу в настоящее время применяют различные аутологичные (собственные) клетки для замещения поврежденных органов, например хондроцитов для замещения хрящевой ткани при нарушении подвижности суставов (рис.2). Идут интенсивные научные поиски возможных путей применения пуповинных стволовых клеток, но для взрослых реципиентов эти клетки все еще недостаточны в плане объема.
рис.2. Автор Меруерт Мынбаева. Восстановление поврежденной поверхности суставов с помощью хондроцитов, полученных собственного хряща: а - нормальный сустав, б - развитие патологии сустава (артроза), которая вызывает боль и нарушает подвижность сустава; в - взятие хрящевой ткани с помощью артроскопии; г - культивирование и размножение хондроцитов из хрящевой ткани; д - удаление патологически измененного участка ткани на поверхности сустава; е - формированием "лунки"; ж - трансплантация хондроцитов; з - хондроциты прорастают и создают гладкую поверхность в суставе и наступает выздоровление больного. Идут интенсивные научные поиски возможных путей применения и эмбриональных стволовых клеток, но в данное время все еще отсутствуют данные о применении этих клеток у людей. Основными знаменательными событиями по части стволовых клеток в научном мире за исключением вышеупомянутых, можно считать следующие публикации и сообщения ученых. Так в 1978 году гематопоэтические стволовые клетки были обнаружены в пуповинной крови новорожденных. Стволовые клетки из нервных клеток были культивированы в 1992 году под названием нейросфер. В 1997 году выяснено происхождение лейкемии из гематопоэтических стволовых клетках, что свидетельствовало о наличии клеток похожих на стволовые клетки в раковых опухолях. Высокая приспосабливаемость или изменчивость (plasticity) адалт стволовых клеток были одновременно показаны в 2000 году несколькими группами ученых. Ученые из компании Advanced Cell Technology, Inc. (ACT) в 2001 году сообщили о том, что они клонировали человеческие эмбрионы до 4 и 6 клеточной стадии для получения эмбриональных стволовых клеток. В 2003 году доктор Songtao Shi из (NIH) Национального института здоровья (США) обнаружил новый источник адалт стволовых клеток в молочных зубах у детей. Британские ученые из Кингстонского университета в 2005 году заявили о том, что они обнаружили новые формы стволовых клеток, как бы двуликие клетки, похожие на эмбриональные стволовые клетки, но полученные из пуповинной крови. В 2006 году разработана искусственная печень с использованием пуповинных стволовых клеток. В 2007 году стволовые клетки получены из амниотической жидкости. Считается, что этот метод облегчает пути получения эмбриональных стволовых клеток и применение клеточной технологии в практической медицине. Одной из интригующих новостей последних лет явилось получение индуцированных плурипотентных стволовых клеток, которых обозначают как "iPS cells" или "iPSCs". Редактор новостей журнала "Nature Reports Stem Cells" Monya Baker в прошлом году сделала сообщение о том, что двум группам ученых удалось трансформировать клетки кожи человека в клетки, практически не отличающихся от эмбриональных стволовых клеток. При этом они для трансформации этих клеток использовали всего три гена! Этого было достаточным для того, чтобы повернуть жизнь этих соматических клеток (кожи) вспять! Обратно до их эмбриональной стадии. Дальнейшее развитие этой технологии может привести к тому, что все необходимые для обновления организма ткани и органы будут изготовлены из клеток самих больных. Данное открытие дает с одной стороны преимущества в лечении больных путем использования собственных стволовых клеток, с другой - новые возможности в изучении молекулярных механизмов развития заболеваний. Традиционное мнение о том, что эмбриональные клетки могут дать клетки для любых тканей и органов, а возможность дифференцирования адалт стволовых клеток ограничена, и они могут дать только определенные типы клеток, - сейчас находится под сомнением. Таким образом, обнаруженная ранее особенность адалт стволовых клеток - их пластичность или изменчивость при определенных ситуациях, нашла подтверждение в открытиях последних лет о том, что можно репрограммировать соматические клетки, в частности, фибробластов кожи. Более того, последнее открытие дает гораздо более интересные идеи для исследователей - если можно репрограммировать клетку, то возможно в будущем по такому же сценарию удастся обновить отдельный орган или даже целый организм! Что перевесит: деньги, слава или мораль? Медико-биологическая наука становится одной из многоскандальных отраслей знаний. Огромные инвестиции от государственных и частных организации, а также возможности "сорвать куш" привлекают внимание не только истинных ученых, жаждущих познать неизведанное, но и аферистов, и шарлатанов. С одной стороны, несмотря на отсутствие научного доказательства, с целью зарабатывания денег проводится применение клеточного материала различного происхождения под названием стволовые клетки. С другой стороны некоторые ученые подтасовывая результаты, принимали желаемое за действительность. Так, например научный круг Сеульского национального университета сотрясают скандал за скандалом, связанные со стволовыми клетками и клонированием. Первый скандал получил название "Хван-гейт". В 2004 году Хван Ву Сок опубликовал статью в журнале Science, где утверждал, что достиг прорыва в применении новой технологии выращивания стволовых клеток своих пациентов, о выведении 11 колоний на основе стволовых клеток разных доноров и обладающих генотипом, идентичным донорскому (рис.3).
рис.3. Использованы материалы сайтов www.newscientist.com и www.compulenta.ru. Недавно комиссия главного южнокорейского вуза - Сеульского национального университета обнародовала окончательные результаты расследования скандала вокруг профессора Хван Ву Сока. Комиссия подтвердила факт фальсификации ученым данных о первом в мире клонировании эмбриональных стволовых клеток человека, произведших фурор в 2004 году. Гордость и позор корейской нации в одном лице, теперь уже бывший профессор Хван Ву Сок, потерявший все (имя, звания и т.д.), со слезами на глазах просил прощения у своих соотечественников. Теперь Хван-гейт получил продолжение с другим корейским профессором Ли Бен Чуном, заявившим о… клонировании волка. 27 марта 2006 года группа ученых этого университета во главе со своим профессором кафедры ветеринарии Ли Бен Чуном выступила с заявлением о первом в мире клонировании волка и опубликовали результаты в журнале "Cloning and Stem Cells". Чтобы проверить, действительно ли волчицы являются клонами, комитет Сеульского национального университета протестировал в независимых лабораториях образцы, представленные командой Ли Бьюнг Чуна и доказал, что результаты сфальсифицированы. Хотя разбирательство с профессором Ли Бьюнг Чуном все еще продолжается, сеульская пресса уже написала, что эти ученые нанесли огромный урон всей корейской нации... В настоящее время издатели отзывают опубликованные научные работы, когда они находят признаки фальсификации, плагиата и других недобросовестных ошибок, недопустимых для научных трудов. Отозваны и работы этих ученых, опубликованные в престижных научных журналах. Сейчас труды таких ученых являются наглядным пособием для молодых ученых - того, что их ждет при несерьезном подходе к научным исследованиям! P.S. По приезду в Казахстан я очень тесно и долго общался с одним профессором, который утверждал, что уже выращивает стволовые клетки. Надеюсь, теперь нет необходимости далее комментировать ошибочный инцидент. А что касается научных открытий в области изучения стволовых клеток в Казахстане, к сожалению, наши ученые не публикуются в авторитетных научных журналах, и поэтому открытия, даже, если они и произошли - остаются неизвестными. У нас под стволовыми подразумевают клетки, выделенные из ткани плода или абортивного материала. При этом выделяют, например гепатоциты из печени, хондроциты из хрящевой ткани, миоциты из мышечной ткани и так далее. В дальнейшем лечение выполняется с помощью этих клеток. Однако клетки, участвующие в процессе развития тканей и органов, уже не являются стволовыми. Они, по сути, дифференцированы в соответствии со своим местонахождением. Да, среди них встречаются и существуют стволовые клетки, но они немногочисленны. Поэтому когда речь идет о "фетальных стволовых клетках", то сначала из фетальных тканей необходимо выделить стволовые. На рисунке представлена классификация стволовых клеток в зависимости от источников их получения в соответствии со стадией эмбрионального и постэмбрионального развития: человека (эмбрион), плод, новорожденный и взрослый индивид (рис.4).
Рис.4. Использованы материалы сайта www.robby.nstemp.com На постсоветском пространстве пока никто еще не выделил стволовые клетки из фетальных тканей. По крайней мере, я не нашел опубликованных работ по этой теме. В принципе, и сам термин "фетальные стволовые клетки" пока еще гипотетический, поскольку эти клетки никто не представил научному миру. Вот поэтому речь идет о применении фетальных тканей или клеток, а не "фетальных стволовых клеток". Исходя из этого, данную тематику надо отнести к другой категории, не имеющей отношения к науке, а с научным открытиями в этой области, сделанными казахстанскими учеными я не знаком, поскольку значимые открытия публикуются в авторитетных рецензируемых журналах. И я был только рад, если бы такие открытия имели место у нас в Казахстане. Чтобы применять чужеродный белок, тем более живую клетку, и чтобы она работала, необходимо сначала полностью выключить иммунную систему реципиента или необходима полная иммунологическая совместимость. Иначе тут же иммунокомпетентные клетки больного т.е., реципиента съедят чужие клетки, какими бы они ни были (стволовыми или фетальными). В любом случае иммунная система реагирует на введенный чужеродный биологически активный материал, и возможно, больной почувствует какой-то эффект. Вообще-то, есть так называемый "плацебо-эффект", когда больным дают пустышку вместе лекарства. Этот термин впервые был использован в 1955 году американским врачом Генри Бичером. Так, при плацебо-контролируемых испытаниях от 5 до 30% больных чувствует эффект, равный выздоровлению. А еще до 5% больных ощущают дискомфорт, в виде побочных эффектов лечения. Китайский нейрохирург Хонгъюн Хуанг стал известным благодаря применению фетальных клеток для лечения больных с повреждениями позвоночника, и болезнью Шарко (боковой амиотрофический склероз). Он вводил фетальные клетки в головной мозг больных, просверлив отверстия в черепе. В качестве доказательств эффективности своего метода доктор Хуанг демонстрировал несколько видеороликов больных до и после трансплантации им фетальных клеток. Цена такого лечения составляет около 20 000 долларов США. Когда доктора Хуанга пригласили в Бостон он ничего вразумительного не смог показать ученым из Гарварда, следовательно, ученые сочли, что имел место "плацебо-эффект". Так что и чудодейственный эффект от введения фетальных материалов может быть связан с плацебо. Авторитет специалиста, внушающий доверие, помноженный с помощью СМИ на славу о чудесах стволовых клеток, делают свое дело, однако эффект кратковременный. В западноевропейских странах и в США научные исследования по поводу применения клеток или материалов из фетальных тканей не проводятся. Поскольку идут ожесточенные дебаты по поводу использования оплодотворенной яйцеклетки для получения эмбриональных стволовых клеток из материалов экстракорпорального оплодотворения. Поэтому и не может быть речи о применении фетального материала для каких-либо целей. На западе применение клеток, полученных из фетальных тканей, считается недопустимым и аморальным. Поэтому нашим ученым и врачам советую опасаться представителей лженауки и мифологов, заполонивших наше научное пространство. Накануне председательствования Казахстана в авторитетной международной организации наши ученые и врачи должны быть осторожными в плане научной этики и морали. В заключение хочу отметить, что стволовые клетки имеют огромный потенциал для лечения многих заболевании, но мы пока все еще ищем оптимальные возможности для правильного их применения. Любые чужеродные материалы создают проблемы, связанные с иммунологической совместимостью трансплантата с организмом больного, поэтому особое внимание уделяется получению собственных стволовых клеток для каждого индивида. По моему мнению, теперь внимание ученых будет приковано к новому направлениею науки - репрограммированию соматических клеток или к индуцированным плурипотентным стволовым клеткам. Есть и еще один немаловажный нюанс: дальнейшие исследования в этом направлении могут пролить на свет некоторые секреты вечно интригующего человечества вопроса - подбирается ли ключик к замочку называемому "омоложением"? Изображение с сайта www.mobiledevice.ru
Загрузка...