Стволовые клетки и будущее медицины

Будущее медицины сегодня напрямую связывают с развитием клеточных технологий. Появился реальный шанс в успешном лечении даже самых тяжелых заболеваний и процессов старения организма. Эти технологии позволяют, не меняя поврежденный орган, "обновлять" его клеточный состав. Список болезней, при лечении которых клеточные технологии уже используются или их применение планируется в ближайшем будущем, быстро растет. Это, как правило, такие заболевания, медикоментозное лечение которых малоэффективно.

В Европе и Америке уже давно уделяется большое внимание созданию специализированных учреждений по заготовке, хранению, культивированию и применению стволовых клеток человека для лечения многих заболеваний. Один только штат Калифорния намерен в ближайшие 10 лет ежегодно тратить на исследования стволовых клеток $295 миллионов. При таких бюджетах научные исследования в этой области множатся год от года. Однако еще быстрее растут общественные ожидания и надежды. От клеток, способных превращаться в любой вид наших тканей, ждут излечения абсолютно всех недугов.

Что такое стволовая клетка?

Термин "стволовая клетка" (по-английски "stem cell") означает, что каждая такая клетка дает начало целому древу потомков, в основании ствола которого она и находится. Среди клеток-потомков будут как клетки, идентичные стволовой и как бы формирующие ствол древа, так и специализированные клетки (мышечные, эпителиальные, нервные и др.), которые образуют ветви.

Стволовая клетка – это незрелая клетка, способная к активному делению и преобразованию в любые специализированные клетки организма (нервные, мышечные, печеночные и т.д.), это своего рода строительный материал, из которого получаются все остальные клетки.

Суть лечения заключается в ведении в организм стволовых клеток, которые встраиваются в поврежденные или стареющие органы и ткани, где под влиянием микроокружения, начинают размножаться и дифференцироваться в клетки данного органа и ткани, восстанавливая их структуру и функцию. В настоящее время именно с клеточной терапией связывают большие надежды на излечение таких заболеваний, как болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, сахарный диабет, циррозы печени, сердечно-сосудистые заболевания, а также на возможность замедления процессов старения организма.

Первые в мировой науке работы по стволовым клеткам еще в 1960–1970-е гг. выполнили советские ученые Чертков и Фриденштейн, но широкую известность стволовые клетки приобрели после "переоткрытия" их американскими учеными.

Откуда берут стволовые клетки?

Самый богатый источник стволовых клеток (СК) - это ткань эмбриона.

• Когда оплодотворенная яйцеклетка начинает делиться, образуются первые тотипотентные стволовые клетки, которые могут превращаться в любую ткань.
• Примерно через четыре дня они начинают «специализироваться» (дифференцироваться) и становятся плюрипотентными стволовыми клетками, которые могут превращаться в не менее чем две возможные ткани (например, костную и мышечную).
• Со временем они становятся еще более специализированными стволовыми клетками - мультипотентными, из которых могут образовываться 2-3 вида клеток (из одних - различные клетки крови, из других - нервной системы и т. д.).

Как лечат стволовые клетки?

СК могут при необходимости могут трансформироваться в любую нужную клетку. Предположим, человек имеет несколько заболеваний. Каждый орган сигнализирует о своем нездоровье и посылает сигналы СОС. Когда СК попадают в организм, они улавливают эти сигналы и устремляются туда, где они нужны больше всего. СК - это клетки скорой помощи. Что они делают? Они создают новые клетки того органа, к которому пришли на помощь, или способствуют восстановлению поврежденных. Попадая в поражённое инфарктом сердце, они преобразуются в клетки сердечной мышцы, в поражённом инсультом головном мозгу - в нейроны и глиальные клетки. Стволовые клетки могут превращаться в клетки печени, костного мозга и т. д. При помощи клеточной терапии появилась возможность излечения огромного количества самых различных заболеваний.

Преимущества и ограничения использования различных СК

Лучший источник стволовых клеток - эмбриональная ткань.

• Одна проблема - этическая. Использовать эмбриональную ткань - значит неминуемо погрязнуть в спорах, этично ли лечить клетками неродившегося ребенка, потворствовать абортам и т. д.
• Вторая проблема - потенциальная способность индуцировать развитие злокачественных образований, что было показано в исследованиях на животных.

Онкологическая настороженность возникает при использовании только эмбриональных клеток. Теоретически если в организм вводится эмбриональная ткань, то появляются клетки с достаточно интенсивным делением и это небезопасно. Именно по этой причине большинство исследователей в клиниках работает с собственными стволовыми клетками пациентов или клетками из плаценты и пуповины. Стволовые клетки можно получить также из крови, но концентрация их там очень невелика, из костного мозга грудины, подвздошных костей, трубчатых костей.

Реклама омоложения и лечения стволовыми клетками вызывает огромный интерес у людей. Что в ней правда, а что преувеличение?

Настоящий бум "ревитализации" (или есть еще неудачный термин "омоложение") начался в 1995 году, когда американцы обнародовали сведения о результатах введения этих клеток пожилым людям. У пациентов темнели седые волосы, разглаживались морщины, у мужчин увеличивалась потенция, а у женщин прекращались менопаузы. Такие сообщения породили во многом преждевременный оптимизм. Дело в том, что мы сейчас имеем в руках золотой ключик (стволовые клетки), с помощью которого пытаемся найти ту самую сокровенную дверь, ведущую нас к пониманию закономерностей жизненных процессов и сохранению здоровья человека.

Известно, что в процессе старения количество стволовых клеток в тканях снижается. Когда мы рождаемся, у нас в костном мозге на сто тысяч кроветворных клеток приходится десять стволовых, к 50-ти годам на миллион – две-три стволовых, а к 70 годам – в лучшем случае - одна на миллион. Из-за этого возможности человека по регенерации сильно ограничены. В результате страдает способность ткани к физиологической регенерации и к восстановлению после болезни или травмы. Результатом трансплантации стволовых клеток является значительное повышение регенераторных и адаптивных возможностей организма. Вызываемое этими клетками "обновление" организма может препятствовать развитию процессов, ведущих к старению. Отсюда перспективность и целесообразность использования клеточных технологий в лечении целого ряда заболеваний, обусловленных старением организма.

Пересадка стволовых клеток с целью замедления процессов старения имеет некоторые особенности. Количество трансплантаций и их повторяемость подбираются индивидуально, так как невозможно до начала лечения определить уровень дефицита стволовых клеток в тканях и степень их активности. Введенные стволовые клетки могут по разному использоваться организмом, т.е. дифференцироваться в разные виды клеток, в связи с чем проявление эффекта может быть различным.

• Пациенты могут ощущать повышение жизненного тонуса, прилив сил.
• Улучшается способность к концентрации внимания, острота мышления.
• Значительно уменьшаются проявления депрессии, нормализуется сон и аппетит.
• У творческих людей повышается вдохновение, продлевается активная творческая жизнь.
• Отмечается усиление полового влечения и потенции у мужчин при условии отсутствия органических причин (склероз сосудов, диабет, эндокринные расстройства).
• Встречаются и неожиданные эффекты, такие, как улучшение слуха, цветоощущения.

Клинические проявления и субъективные ощущения пациентом результатов лечения могут быть относительно скудными, так как изменения происходят на клеточном уровне и могут не сразу проявиться. Прослеживается отчетливая закономерность – чем лучше состояние здоровья пациента, тем меньше он ощущает изменений в организме. Это вполне объяснимо: невозможно дать организму здоровья больше, чем ему дала природа.

Каковы перспективы лечения различных заболеваний с помощью стволовых клеток?

Сегодня клеточная терапия является альтернативой трансплантации органов и тканей человека, а также надежным способом продления молодости, здоровья и долголетия. Прежде всего надо сказать о трансплантации стволовых клеток при онкогематологических заболеваниях. Это зачастую единственный способ лечения лейкозов и других тяжелых заболеваний крови. В неврологии трансплантационная клеточная технология была впервые применена при лечении болезни Паркинсона. Весьма обнадеживающие результаты применения клеточной технологии получены при лечении болезни Хагинтона. Значительный опыт в лечении травматических поражений головного и спинного мозга накоплен в Новосибирском центре иммунотерапии и клеточной трансплантации. Ведущие медицинские центры Москвы, Новосибирска и некоторых других городов уже успешно использует клеточную терапию для лечения отдаленных последствий мозгового инсульта и рассеянного склероза. Было показано, что трансплантация низкодифференцированных клеток во взрослый организм может способствовать восстановлению кровотока за счет роста кровеносных сосудов в ишемизированных органах и тканях.

В Клинике восстановительной интервенционной неврологии и терапии «Нейровита» стволовыми клетками лечили участников чеченской войны, получивших боевые травмы головного мозга. Солдаты, у которых наряду с другими методами использовались и стволовые клетки, восстанавливались на 40% быстрее. Целый ряд других клинических наблюдений показывает, что использование клеточной терапии вполне оправдано в качестве основного или дополнительного метода лечения при самых различных заболеваниях.

Так, профессор Dohman и его коллеги из Техасского Центра Медицинских Исследований (Хьюстон) добились улучшения функции сердца у 14 больных с тяжелой сердечной недостаточностью. Терапия включала инъекцию стволовых клеток костного мозга пациента в левый желудочек. Одна из выдвигаемых гипотез объясняет эффективность пересадки стволовых клеток формированием новых кардиомицитов и кровеносных сосудов. Возможно, стволовые клетки запускают химическую реакцию, улучшающую работу клеток вблизи места инъекции.

В Научном центре сердечно-сосудистой хирургии им. Бакулева ведутся активные работы по лечению стволовыми клетками ишемии нижних конечностей. Обычно такое состояние лечат специальной операцией на сосудах, но для этих больных она была признана бесполезной. До сих пор это означало неизбежную ампутацию ноги. Но в центре «неоперабельным» больным в пораженные участки вводили стволовые клетки и в результате они не только избежали ампутации, но и кровообращение у них восстановилось быстрее, чем у тех пациентов, кому были сделаны традиционные операции.

Эстетическая медицина

Еще одна перспективная область применения стволовых клеток – эстетическая медицина. Введение стволовых клеток с помощью метода мезотерапии значительно улучшает состояние кожи, усиливает её кровообращение, устраняет морщины. Попадая в стволовые ниши кожи (на уровне дермального пространства), стволовые клетки способны надолго задержать процессы старения. При этом эти клетки позаботятся не только о вашей красоте, но и о здоровье, так как даже при местном введении наблюдаются общие положительные эффекты. Косметология и реконструктивная хирургия - особые области применения стволовых клеток. Косметология давно уже вышла за пределы чисто эстетической медицины. И врачам, и пациентам сегодня ясно, что выглядеть хорошо - значит не только не иметь морщин. Настоящий косметолог обязан сочетать в себе универсального врача, способного выявить у пациента все существующие (и начинающиеся) заболевания, поставить правильный диагноз, назначить адекватное лечение и лишь затем приступить к омоложению и устранению эстетических дефектов. Разумеется, к косметологу не обращаются тяжелобольные пациенты, но специфика нашего времени такова, что абсолютное большинство людей, считающих себя здоровыми, имеют те или иные недуги. Своевременное их распознавание и корректировка лежат в основе современного подхода в эстетической медицине.

Когда ученые смогут выращивать органы?

Сегодня можно говорить только о том, что стволовые клетки способны заполнить дефект на уровне тканей, но никак не жизненно важных органов. Можно вырастить кожу, стенку сосуда, нервное волокно, но нельзя промоделировать и вырастить орган, выполняющий тысячи жизненно важных функций, например, печень. Здесь остаются, по-прежнему, актуальны работы по созданию "искусственных органов", таких, например, как разработанный недавно под руководством профессора Рябинина В.Е. аппарат "Биоискусственная печень". В настоящее время на основе сотрудничества между Челябинской медицинской академией, Южно-Уральского научного центра РАМН и Миасского завода медицинского оборудования создан промышленный образец этого аппарата и начались клинические исследования его терапевтической эффективности при лечении печеночной недостаточности на базе Челябинской областной клинической больницы.

Кому и что можно делать в области клеточных технологий?

Клеточная культура - это трансплантат, а не лекарственное средство. Методическая база по применению стволовых клеток определена не на законодательном, а на ведомственном уровне (Минздравсоцразвития РФ): имеется временная инструкция о порядке исследований в области клеточных технологий и их использования в учреждениях здравоохранения (2002 г.), приказ Минздравсоцразвития "О развитии клеточных технологий в Российской Федерации" (2003 г.), созданы положения о банке стволовых клеток. Для того, чтобы заниматься клеточной терапией необходимо иметь соответствующую медицинскую лицензию, положительные результаты доклинических и ограниченных клинических исследований предлагаемого метода лечения, решения Ученых советов и этических комитетов, разрешения Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения на клинические испытания и регистрацию клеточного материала.