Тайная жизнь тела. Клетка и ее скрытые возможности

Каковы же взаимоотношения стволовых и камбиальных клеток? Возможны ли их взаимопревращения, может ли стволовая клетка дать начало камбиальной и наоборот, происходит ли этот процесс в организме, каково его значение для нормального течения восстановительных процессов и каков (если он существует) его молекулярно-генетический механизм? Решение этих вопросов имеет важное не только фундаментальное, но и практическое значение. Именно в нем кроется секрет – можно ли на самом деле использовать стволовые клетки для обеспечения молодости и здоровья.

Увы, пока результаты противоречивы и вызывают больше споров, чем реального понимания. Так, выяснилось, что даже когда стволовая клетка уже начала преобразование в одну из своих разновидностей, в этот процесс включается сразу несколько программ, и что в результате из нее получится, однозначно сказать нельзя. Достаточно слегка изменить условия и исключить тот или иной фактор, как клетка начнет преобразование в другом направлении.

Правда, когда превращение уже произошло, изменить получившуюся клетку невозможно никакими силами; более того, в отличие от обычных клеток она уже не будет делиться и производить себе подобных.

Что же нового дало открытие стволовых клеток во взрослом организме? Оно изменило наши представления об организации тканей и о механизмах протекающих в них восстановительных процессов. Был сделан новый и очень важный вывод: эмбриональные клетки с высоким потенциалом к развитию сохраняются и во взрослом организме. Более того, они составляют важнейшее звено в цепи восстановительных процессов, о чем ранее не подозревали.

Вот что еще может дать нам понимание происходящих процессов: в ходе клеточного деления из стволовых клеток возникают материнская и дочерняя клетки. Материнские используются для самоподдержания популяции, а дочерние либо «выходят» в камбиальную клетку, либо начинают собственное превращение. Стволовая клетка сохраняет свойства ранних эмбриональных клеток – возможность превращаться в любую клетку, а камбиальная эту способность утрачивает и производит лишь региональные структуры.

Таким образом, в изучении восстановительных процессов сделан большой шаг вперед. Но предстоит еще очень много сделать, чтобы познать тонкие механизмы поведения стволовых клеток и найти возможность использовать эти знания в клинической практике.

Глава 4. Применение стволовых клеток

Уникальные способности стволовых клеток делают их идеальным материалом для трансплантационных методов клеточной и генной терапии. Наряду с региональными стволовыми клетками, которые при повреждении тканей соответствующего органа мигрируют к зоне повреждения, делятся и дифференцируются, образуя в этом месте новую ткань, существует и «центральный склад запчастей» – стромальные клетки костного мозга. Эти клетки универсальны. Они, видимо, поступают с кровотоком в поврежденный орган или ткань и там под влиянием различных сигнальных веществ производят взамен погибших нужные клетки (хотя полученные многочисленные данные такого рода нередко критикуются и требуют дополнительной проверки).

В частности, установлено, что инъекция экспериментальным животным стромальных клеток костного мозга в зону повреждения сердечной мышцы устраняет явления постинфарктной сердечной недостаточности. А стромальные клетки, введенные свиньям с экспериментальным инфарктом, уже через восемь недель полностью перерождаются в клетки сердечной мышцы, восстанавливая ее функцию. Результаты такого лечения инфаркта впечатляющи. По данным Американского кардиологического общества за 2000 г., у крыс с искусственно вызванным инфарктом 90 % стромальных клеток костного мозга, введенных в область сердца, трансформировались в клетки сердечной мышцы.

Японские биологи в лабораторных условиях получили клетки сердечной мышцы из стромальных клеток костного мозга мышей. В культуру стромальных клеток добавляли 5-азацитидин, и они начинали превращаться в клетки сердечной мышцы. Такая клеточная терапия весьма перспективна для восстановления сердечной мышцы после инфаркта, поскольку для нее используются собственные стромальные клетки. Они не отторгаются, и кроме того, при введении взрослых стволовых клеток исключена вероятность их злокачественного перерождения.