История крови. От первобытных ритуалов к научным открытиям

Задолго до открытия индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) была описана пластичность стволовых клеток. Начиная с 1990-х годов биологи пришли к убеждению, что большинство наших органов все еще содержат спящие стволовые клетки. Если они завершили работу по развитию (одно сердце, два легких, одна печень, две почки, десять более или менее равных пальцев…) и, возможно, эпигенетически организовали свои гены роста (например, прикрепив демпфирующие белки вокруг генов, чтобы инактивировать их), они уходят в своего рода спячку. Их можно разбудить только в случае острой нужды. Если только они не остались локализованными в коже или кишечнике, чтобы обеспечить постоянную замену отшелушивающимся клеткам (мы часто слышим, что каждые семь лет кожа человека полностью обновляется).

Совершим на мгновение небольшое путешествие в греческую мифологию. Легенда гласит, что Прометей украл огонь с Олимпа против воли богов и передал его человеку. Так люди не только получили возможность согреться, но и смогли плавить железную руду и делать оружие. В наказание за гордость Зевс приковал Прометея цепью к скале, куда каждый день прилетал гигантский орел Эфон, чтобы клевать его печень. Этот орган восстанавливался за ночь, и к утру следующего дня птица могла вновь насладиться кровавой трапезой. Наказание должно было длиться целую вечность, но другой герой — Геракл — освободил Прометея.

Миф или нет, но факт регенерации печени был подтвержден как у лабораторных животных, так и у людей в XIX и XX веках.

Это возможно только в том случае, если в печени стволовые клетки снова проснулись, чтобы сформировать новые ткани органа. Но что может выступить в качестве стимула?

К большому удивлению гепатологов, Брайон Петерсен[193] в 1999 году смог продемонстрировать, что стволовые клетки печени на самом деле появляются в костном мозге и каким-то образом становятся пластичными и генерируют клетки органов. По крайней мере, у мышей и крыс… Тут же появились спекулятивные названия научных статей в престижных журналах, таких как Science и Nature, в которых упоминались такие словосочетания, как «превращение крови в мозг», «создание мускулов из крови», «костный мозг и легкие» и «от костного мозга к печени».

В XIX и XX веках удалось подтвердить факт регенерации печени не только у животных, но и у людей.

Это привело к череде экспериментов с кроветворными стволовыми клетками на больных лабораторных животных, после чего (базируясь на обнадеживающих результатах) с 2006 года провели осторожные клинические испытания на людях.

Было начато несколько десятков исследований печеночной недостаточности, вызванной гепатитом, алкоголем или лекарствами, и цирроза. Каждый раз наблюдалось умеренное, но стойкое положительное влияние стволовых клеток крови на функцию этого органа. Но все полученные данные основывались на очень небольшой выборке пациентов. Также ученых критиковали за то, что во многих исследованиях использовались разные типы стволовых клеток (из костного мозга, крови, пуповины). Кроме того, почти во всех экспериментах отсутствовала контрольная группа (то есть когорта пациентов, которых лечили не стволовыми клетками, а плацебо). Более того, эффект, казалось, уменьшился или даже полностью исчез уже через год.

Казалось, возникла потребность в едином, более мощном и неисчерпаемом источнике стволовых клеток. Так появятся iPSC[194]-клетки.

Неврологи и кардиологи тоже столкнулись с теми же проблемами, что и гепатологи. С начала 2000-х годов они также стремились использовать регенеративную способность пластичных стволовых клеток для лечения пациентов с цереброваскулярными болезнями (ЦВБ) или тех, кто пережил сердечный приступ. В обоих случаях из-за закупорки питающего кровеносного сосуда часть клеток мозга или сердца погибает. Можно было предположить, что стволовые клетки могут быстро восполнить эти потери.

Первые результаты исследований на людях в период с 2006 по 2009 год, казалось, подтвердили это предположение: кроветворные стволовые клетки из костного мозга или пуповинной крови, которые просто вводились через кровь, мгновенно оказывались на месте бедствия и обеспечивали более быструю замену мертвых тканей, регенерацию, иногда даже полное восстановление функций. В 2014 году в Соединенных Штатах известный хоккеист Горди Хоу привлек к себе внимание общественности, когда в возрасте 86 лет его лечили после инсульта в малоизвестном центре в Мексике с помощью инъекции донорских стволовых клеток в спинной мозг. Twitter сошел с ума, когда его семья сообщила, что после процедуры в тот же день он снова смог ходить, а мировые СМИ слепо подхватили эту ложь. Горди умер восемнадцать месяцев спустя от слабоумия и с неизменными последствиями инсульта. Более поздние эксперименты с кроветворными стволовыми клетками в качестве лечения его последствий показали, что действие обычно краткосрочно или основано на эффекте плацебо.