Цивилизация
Клеточная трансплантация постепенно становится одним из ведущих направлений современной медицины. Шум вокруг «стволовых клеток» конца прошлого века понемногу утихает, а ученые переходят от фундаментальных исследований к клиническим испытаниям. Правда, результаты пока не столь впечатляющи, как ожидалось.
Одной из причин этого является проблема источника клеток, в данном случае – уже порядком всем поднадоевших стволовых. Глобально можно выделить две их основные группы – эмбриональные, или фетальные, стволовые клетки и так называемые стволовые клетки взрослого человека, остающиеся в тканях на протяжении всей жизни уже после внутриутробного развития. Клетки пуповинной крови и самой пуповины занимают промежуточное положение.
Полученные у взрослого человека клетки уже не раз испытывали в лечении инфаркта миокарда, инсульта, печеночной недостаточности, но результаты нельзя назвать оправдывающими ожидания — отчасти из-за более низкой эффективности взрослых клеток.
В экспериментах на лабораторных животных трансплантация эмбриональных стволовых клеток гораздо эффективней, ведь эти клетки находятся на более ранней стадии развития/дифференцировки, а потому и обладают большими способностями к делению и превращению в другие клеточные типы. Но исследования трансплантации таких клеток на людях пока запрещены в большинстве стран мира не только по этическим соображениям, но и ввиду возможности так называемой малигнизации – превращения пересаживаемых клеток в опухолевые, опять же из-за их высокой потенции к превращениям вообще.
Основной источник эмбриональных стволовых клеток человека для ученых — эмбрионы, остающиеся после экстракорпорального оплодотворения, более известного как «зачатие в пробирке», и абортивный материал. Решить этические вопросы должна череда открытий этого года, давших возможность получать такие клеточные линии альтернативным путем.
Ими стали превращение в плюрипотентные стволовые клетки обычных фибробластов кожи за счет активации группы генов Oct4 и партеногенетическое получение эмбрионов из неоплодотворенных яйцеклеток.
В случае таких «прорывов» в науке очень остро встает вопрос о воспроизводимости метода, а следовательно, и о его достоверности.
О «генетической» активации одновременно сообщили две независимые группы американских и японских исследователей, и этот способ получения стволовых клеток даже успела одобрить католическая церковь.
Второй вариант – партеногенез.
Феномен партеногенеза – «полового однополого размножения» — был впервые замечен у вида ящериц, представленного только самками. Способны к нему и пчёлы, другие насекомые и, похоже, даже акулы. Например, у шелкопряда можно активировать неоплодотворенную яйцеклетку к развитию специальным температурным режимом вкупе с потряхиванием. Это исключает стадию оплодотворения – слияния с мужской гаметой, необходимого для восстановления диплоидного набора хромосом. В случае партеногенеза хромосомы яйцеклетки удваиваются, но деления клетки не происходит, в результате яйцеклетка самостоятельно превращается в зиготу – клетку, из которой развивается будущий организм, ничем не отличающийся от своих собратьев, родившихся по любви двух организмов.
Попытки осуществить партеногенез у млекопитающих предпринимались с начала 2000-х годов, но человеческие половые клетки оставались неприступны для партеногенетической активации. Летом 2006 года о положительных результатах исследования сообщили итальянские специалисты, однако их «открытие» осталось не принятым научной общественностью.
Идея нашла более удачных последователей. Российско-американская группа сообщила об удачном эксперименте в июне этого года, а в готовящемся к выходу выпуске журнала Cloning and Stem Cells они подтвердили свои данные, получив более совместимые при трансплантации клеточные линии ЭСК.
Особенность их новой работы в получении клеток, гомозиготных по HLA – генам главного комплекса гистосовместимости.
Комплекс белков HLA (MHC) играет ключевую роль в реакции «свой — чужой», помогая клеткам иммунной системы распознавать и уничтожать чужеродные клетки. Перед трансплантацией все больные и донорский материал проходят исследование на гены HLA. Наиболее распространены в популяции около 200 вариантов (аллелей) этих генов, но их комбинация приводит к тому, что шансы найти идеальную пару «донор — реципиент» составляют от 1 до 1000 на миллион.
Тем не менее, как и в случае с переливанием крови, существует своего рода «минимальный» набор генов HLA. Если он присутствует у реципиента, то всего одно отличие в наборе донора приведёт к отторжению органа. Тем не менее, если тот же набор присутствует у донора, то вне зависимости от набора реципиента присутствие донорского варианта в его геноме делает удачную трансплантацию вполне вероятной.
Реакция отторжения точно так же может развиваться не только при трансплантации органов и тканей, но и отдельных клеток.
Правила подбора доноров ничем не отличаются. Для этой цели и работают банки клеток и органов, позволяющие подобрать нужную пару среди миллиона возможных.
Специалистам Центра акушерства, гинекологии и перинатологии РАМН совместно с коллегами из Lifeline Cell Technology удалось свести число таких вариантов к минимуму. Созданные ими клеточные линии обладают этим «простейшим» — гомозиготным набором генов HLA.
Правда, ученые ещё не перебрали все варианты, а лишь показали возможность получения этих клеток. Кроме того, и независимого подтверждения их результатов пока нет. О клинических перспективах говорить также пока не приходится. Ведь если этические аспекты удалось решить, то риск нежелательных превращений пересаживаемых стволовых клеток остается.