Цивилизация
В Москве начался двухнедельный научно-популярный фестиваль «Жизнь. Версия науки». В Политехническом музее пройдут лекции известных российских и зарубежных ученых, которые расскажут о том, что наука сегодня знает об эволюции живого и какие перспективы обрело человечество благодаря открытиям последних 30 лет в области биологии и нейрофизиологии. В программе фестиваля также многочисленные выставки футуристического искусства в жанре science art, которые пройдут в центре современного искусства «Винзавод».
Фестиваль открылся лекцией профессора Энтони Атала, эксперта в области регенеративной медицины, выращивания человеческих клеток, тканей и органов. Атала — директор Института регенеративной медицины Уэйк Форест (Северная Каролина, США), практикующий хирург и исследователь. Журнал Scientific American назвал его «врачом года» (Medical Treatments Leader of the Year) за достижения в области регенерации клеток, тканей и органов. В 2008 году журнал Esquire включил его в число 75 самых влиятельных людей XXI столетия.
Накануне выступления профессор Атала рассказал корреспонденту «Газеты.Ru» о своей работе, а также поделился впечатлениями о Москве и о российских ученых.
— Это ваш первый визит в Москву? Как вам город?
— Да, я в первый раз в Москве и в России, и мне здесь очень нравится. Москва — чудесный, очень красивый город!
— В вашем институте есть русские аспиранты или постдоки?
— Конкретно сейчас нет, но раньше у меня работали несколько русских ребят. Сейчас они, правда, продолжают работать в США, в Россию они не вернулись. Это очень сильные ребята, с очень высоким уровнем образования, активные исследователи — было приятно с ними работать.
— Как вы считаете, русские исследователи в России могли бы вести работы на таком же высоком уровне, как вы в США?
— Конечно могли бы. Здесь, в России, им очень не хватает материальных ресурсов, финансирования, поддержки государства. Наш центр получает гигантскую поддержку: только пятилетний контракт с Пентагоном принес в институт $85 млн.
Если бы российские ученые в России имели необходимые ресурсы, наука двигалась бы на совершенно другом уровне.
— Как начинались ваши работы по выращиванию органов из тканей?
— Отрасль регенеративной медицины не нова, она зародилась еще в 30-е годы XX века. В течение этих лет исследователи выделили три основные проблемы. Первая: клетки человеческого тела вне самого тела растут по-другому, не так, как внутри тела. Вторая: для создания искусственных органов нужны особые биосовместимые материалы, которые приживаются в организме пациента, не вызывая отторжения, – что-то вроде хирургической нити для швов. И третья: нам нужно, чтобы имплантируемые органы и ткани интегрировались в систему человеческого тела кровеносными сосудами, так как ни один орган не работает без кровоснабжения.
Мы начали свои работы около 20 лет назад.
Сначала мы научились качественно выращивать клетки вне тела пациента: если сначала мы вообще не умели выращивать клетки мочевого пузыря «в пробирке», то теперь специальные методы позволяют нам взять участок ткани площадью меньше половины почтовой марки и через 60 дней заполнить аналогичными клетками футбольное поле. Второй этап работы – подбор правильных факторов роста, обеспечивающих моделирование естественного роста. И теперь мы можем выращивать клетки самых разных типов вне человеческого организма. Для этого нужно извлечь кусочек ткани из организма, затем в соответствующих условиях размножить клетки и создать условия, в которых они сформируют полноценный орган, нарастая послойно, один слой за другим.
— Какие успехи были достигнуты?
— Первой выращенной тканью была ткань хряща. Это плоская ткань — ее создали достаточно просто. Была хорошая поддержка нашей работы государством, регуляторными органами. После этого мы вырастили кожу – также плоскую ткань, состоящую из одного типа клеток.
Эти медицинские технологии сейчас широко доступны на рынке медицинских услуг.
— А какие работы ведутся «на перспективу»?
— Нам также удалось вырастить сосуды – более сложные образования. Они отличаются тем, что являются уже трубчатыми органами и состоят из двух типов клеток: один из них находится внутри, выстилая внутреннюю поверхность сосуда, а другой снаружи – это мышечные клетки внешних стенок.
Третий тип органов – так называемые полые органы (например, мочевой пузырь и матка), они находятся в постоянном движении и состоят из более двух типов клеток. Эти органы сложнее реконструировать, так как они постоянно контактируют с мозгом и должны быть интегрированы в общую систему. Однако и в выращивании этих органов у нас большой прогресс. Мы берем фрагмент такой ткани у пациента, размножаем его вне организма, затем переносим на каркас из биосовместимого материала, чтобы вырастить полноценный орган, причем один тип клеток покрывает каркас, а другой находится внутри. Через 6–8 недель орган готов для пересадки, и мочевой пузырь мы пересаживаем так же успешно, как и хрящи, однако сама операция в этом случае гораздо сложнее.
Первый мочевой пузырь был пересажен 12 лет назад, первый хрящ – 16 лет назад.
Работы по пересадке мочевого пузыря сейчас находятся в стадии клинических испытаний, всего в каждой из трех стадий по регуляторным правилам США приняли участие 10–20 человек.
— А что дальше? Каковы стратегические цели выращивания органов?
— Существует и четвертый тип органов – это твердые органы, к ним относятся, например, сердце и почки. Они принципиально сложнее: на единицу объема они содержат в разы больше клеток, чем полые, трубчатые или плоские органы. Пока нам удается выращивать их только на основе донорских органов, получаемых в результате смерти человека. Из такого органа мы сначала вымываем все клетки, оставляя лишь «скелет», то есть получаем орган, выглядящий как печень, имеющий форму печени, но печенью не являющийся. Затем на этот «скелет» мы наращиваем наши искусственно выращенные клетки.
Другая технология – 3D-печать твердых органов. В этом случае орган создается прибором, чем-то похожим на струйный принтер, только вместо чернил в него заправлены человеческие клетки разных типов, и процесс печати гораздо сложнее.
Мы надеемся достичь успеха в этой области через несколько лет.
— Сейчас в России набирают популярность банки стволовых клеток пуповинной крови. На ваш взгляд, есть ли смысл хранить кровь ребенка, поможет ли она ему в будущем?
— Все зависит от того, что именно вам нужно. Сейчас существуют технологии лечения рака крови с помощью стволовых клеток пуповинной крови. Соответственно, если в вашей семье есть наследственная вероятность рака крови, то хранить стволовые клетки детей имеет смысл. Если нет – польза на сегодня не очевидна.