Журнал «Вокруг Света» №8 за 2003 год

Почти все дифференцированные клетки в организме имеют ограниченный срок жизни. В любом органе, будь то печень или сердце, клетки «болеют» и погибают из-за токсических влияний, загрязнения окружающей среды, неправильного питания, далеко не идеального образа жизни и многих других вредных факторов. Тогда почему мы так долго живем? Дело в том, что в организме происходит постоянная регенерация погибших клеток и замена их новыми, здоровыми, которые образуются либо вследствие деления с образованием идентичного генотипа, либо в процессе замещения дифференцированных клеток стволовыми. Оптимальным источником получения мезенхимальных стволовых клеток для регенерации является костный мозг, клетки которого имеют неоспоримые преимущества перед эмбриональными стволовыми клетками. Они хранят в себе информацию о строении всех тканей и органов, являясь своеобразным универсальным «банком» памяти. В нужный момент, когда от больного органа поступает сигнал SOS, стволовые клетки костного мозга тут же начинают делиться и превращаться в клетки требуемого для замены типа. Например, если разрушена печень, то стволовые клетки выходят из костного мозга и через кровь попадают в печень, становясь клетками печени. Однако с возрастом естественная миграция стволовых клеток снижается. Так, при рождении на 1 мезенхимальную стволовую клетку приходятся 10 тысяч стволовых кроветворных клеток, а вот к 70-летнему возрасту это соотношение выглядит как одна к миллиону. По мере взросления и старения человека они заменяются жировой тканью, красный костный мозг сокращается, а желтый, наоборот, разрастается. Тогда-то и возникает потребность в искусственной доставке стволовых клеток в поврежденный орган. Мезенхимальные стволовые клетки костного мозга обладают выраженной способностью к размножению, легко доступны, что позволяет многократно получать стволовые клетки. Немаловажно и то, что их получение не осложняется этическими проблемами, неизбежно возникающими при использовании эмбрионального материала. Отпадает также необходимость в подавлении иммунной системы, так как пересаживаются собственные клетки организма. Если же их брать у донора, то может возникнуть несовместимость и они будут отторгаться. Поэтому использовать их стараются только в крайних случаях, когда немедленная пересадка требуется по жизненным показателям. Выращивание же собственных клеток требует определенного времени, ведь из десяти клеток нужно создать миллионы и миллиарды.

Сотрудники нашей лаборатории занимаются всесторонним изучением возможностей стволовых клеток костного мозга, и можно сказать, на сегодняшний момент подошли к решению вопроса об их внедрении в клиническую практику уже очень близко. Благотворное действие регенерационной терапии с помощью мезенхимальных стволовых клеток (МСК) исследовалось на различных видах животных – крысах, кошках, морских свинках – при моделировании инфарктов миокарда, атеросклероза, жировой дистрофии печени, ожогов кожи и костных переломов. Для повышения эффективности в лаборатории биотехнологий стволовых клеток дополнительно проводилось «омоложение» клеток. Для этого их помещали на специальные среды с добавлением различных химических и биологических веществ, ускоряющих скорость деления и размножения клеток. А затем из этих «одифференцированных» клеток получали требуемые ткани. Например, необходимо воссоздать сердечную мышцу. В ее составе имеется так называемый тропониновый комплекс, которого нет в других органах. При наличии тропонина, под действием солей кальция, клетка меняет свой угол, что приводит к сокращению тканей. Кардиомиоцито подобные клетки «вытягивали» для придания им гибкости и эластичности. Введение в поврежденную сердечную мышцу МСК не только восстанавливает, но и улучшает ее работу. Практика проведенных экспериментов убедительно показала большие возможности применения стволовых клеток при лечении различных заболеваний, исключая, к сожалению, генетическую патологию. Достигнутые в этой области медицины результаты российских ученых получили высокую оценку на недавно проведенном международном симпозиуме, посвященном этой проблеме. И это обстоятельство дает основание надеяться на достаточно широкое использование стволовых клеток во многих направлениях клинической медицины уже в ближайшее время. А именно: в неврологии – для лечения последствий травм головного и спинного мозга, инсульта, коматозных состояний, нейродегенеративных заболеваний, в кардиологии – атеросклероза, ишемической болезни сердца и последствий инфаркта миокарда, в эндокринологии – инсулинозависимого диабета, болезни опорно-двигательного аппарата, в костной пластике – последствий травм, рубцово-спаечных процессов, а также в таких областях, как гепатология, гематология, косметология и геронтология.

Георгий Ижемский, кандидат физико-математических наук

Загадки истории: Неоконченная война