100 великих загадок современной медицины

Само по себе это открытие не стало неожиданностью для ученых – многие об этом догадывались. Ранее уже отмечались отдельные случаи заболевания раком пациентов, которых лечили при помощи стволовых клеток.

Кроме того, в последние годы выяснилось, что перепрограммирование клеток вовсе не так эффективно, как ожидалось. В принципе индуцированные стволовые клетки могут стать клетками любого типа. Но чаще всего они принимают свой прежний облик – становятся теми же самыми клетками, какими и были. Причина, по-видимому, кроется в отдельных генах, которые либо сохраняют свою активность после перепрограммирования, либо включаются потом.

Однако все эти проблемы не умаляют самого главного: лечение стволовыми клетками очень перспективно. Это – стремительно развивающееся направление современной медицины, важное средство борьбы со многими заболеваниями.

Клонирование: куда ведет этот путь?

В 1997 году, после того как было объявлено о рождении клонированной овечки Долли, многих охватила эйфория. Заговорили о скором клонировании человека. На первый взгляд сделать это было просто. Требовалось удалить из яйцеклетки ее ядро, пересадить туда чужое ядро, имплантировать яйцеклетку в тело приемной матери и вырастить эмбрион.

Однако в последующие годы многих исследователей охватило разочарование. На каждый удачный опыт с животными приходилось несколько сотен умерших эмбрионов. Выяснилось, что операция клонирования зависела от непонятных нам случайностей.

Дело в том, что главный ее этап – очищение яйцеклетки от находящихся в ней материнских генов – невыполним до конца. Ведь из нее удаляется лишь клеточное ядро, а митохондрии, также содержащие гены, остаются. Как оказалось, это очень осложняет развитие эмбриона.

Ведь на работу митохондрий влияют не только их собственные гены, но и гены, содержащиеся в ядре клетки, – влияют, активизируя различные протеины. При клонировании митохондриальные гены должны взаимодействовать с генами чужого клеточного ядра. Иногда они совместимы, иногда – нет. В опытах с животными ученым приходится подбирать яйцеклетку, наиболее совместимую с чужим ядром.

Еще больше хлопот доставляет перепрограммирование клеточного ядра, помещенного в яйцеклетку. Ведь в процессе клонирования ей придется совершить своего рода путешествие во времени, то есть всего за несколько часов перейти из взрослого состояния в эмбриональное.

Важным фактором перепрограммирования являются метильные группы – химические сигналы, отключающие (а иногда, наоборот, включающие) целые фрагменты ДНК. При нормальном оплодотворении вначале происходит метилирование отцовских генов, а затем – полное метилирование генома, образованного слиянием отцовских и материнских генов.

При клонировании этот процесс постоянно нарушается. Так, у некоторых эмбрионов повторное метилирование начинается слишком рано. Это меняет все генетические программы. Единственный выход – следить за процессом метилирования и, если отклонения наблюдаются уже на этой стадии, избавлять себя от ненужных хлопот: не имплантировать этот эмбрион, все равно он погибнет.

Однако работы продолжались. В начале 2008 года исследователи из «Stemagen Corporation» (Калифорния) впервые сумели с помощью клонирования получить эмбрион человека.

Методика была примерно той же, что при клонировании овечки Долли. Для начала ученые удалили у донорских яйцеклеток их ядра. Затем в эти яйцеклетки ввели генетический материал клеток кожи взрослого мужчины. Исследователи добились того, чтобы его ДНК прижилась в яйцеклетке. Разумеется, этому предшествовал целый ряд неудачных опытов. Но, в конце концов, образовалось несколько эмбрионов, являвшихся клоном этого мужчины. Опыт был доведен до стадии бластоцисты, или бластодермического пузырька, – той стадии, когда начинается дифференцировка отдельных групп клеток эмбриона.

«Это исследование в первый раз показывает, что трансфер клеточных ядер может быть использован для клонирования бластоцисты человека, осуществляемого путем перепрограммирования клеток взрослого человека», – пояснили сами исследователи на страницах журнала «Stem Cells». Так был сделан решающий шаг на пути к терапевтическому клонированию, методике, которая даст возможность в будущем лечить целый ряд тяжелых заболеваний.

Сейчас, когда речь заходит о клонировании, ученые часто говорят о «плохом» и «хорошем» клонировании. «Плохое» – это репродуктивное клонирование, «копирование» человека, любые попытки сотворить двойников ныне живущих и уже умерших людей, это тысячи эйнштейнов и брейвиков, выведенных из пробирки. «Хорошее» – это терапевтическое клонирование.