Чем стволовые клетки могут помочь людям и откуда их берут? Стволовые клетки: желаемое и действительное Откуда берутся стволовые клетки.

Спасибо

Сайт предоставляет справочную информацию исключительно для ознакомления. Диагностику и лечение заболеваний нужно проходить под наблюдением специалиста. У всех препаратов имеются противопоказания. Консультация специалиста обязательна!

Стволовые клетки в настоящее время представляют собой тему весьма оживленной дискуссии, ведущейся в обществе. Наверное, нет ни одного человека, который хотя бы не слышал термина "стволовые клетки". К сожалению, помимо знания этого термина, человек, как правило ничего не может сказать о том, что же такое стволовые клетки, каковы их свойства, как их получают и почему их можно использовать для лечения ряда заболеваний.

Данная ситуация сложилась потому, что подробной и емкой информации о предмете многочисленные телевизионные передачи, форумы и рекламы не предоставляют. Чаще всего информация о стволовых клетках представляется либо по типу рекламного ролика с восхвалением и возведением их в роль панацеи от всех заболеваний, либо же в передачах рассказывают о скандалах, которые, порой невероятными способами связываются все с теми же стволовыми клетками.

То есть, ситуация со стволовыми клетками подобна неким циркулирующим слухам о чем-то таинственном, но очень сильном, что может приносить огромное благо или не менее жуткое зло. Безусловно, это неправильно, и отражает только полное отсутствие объективной и комплексной информации у людей. Рассмотрим, что же такое стволовые клетки, зачем они нужны, как их получают, какими свойствами обладают и другие вопросы, так или иначе связанные с данными биологическими объектами.

Что такое стволовые клетки?

В общем виде можно сказать, что стволовые клетки – это структуры, обладающие способностью трансформироваться во взрослые и функционально активные клетки различных органов. Из стволовых клеток может вырасти и сформироваться и клетка печени (гепатоцит), и почки (нефроцит), и сердца (кардиомиоцит), и сосуда, и кости, и хряща, и матки , и яичника и т.д. То есть, по своей сути, стволовые клетки – это своеобразные резервные запасы, из которых по мере необходимости будут формироваться новые клетки различных органов взамен погибших или поврежденных.

Однако такое определение стволовых клеток очень общее, поскольку отражает только главную характерную черту данного типа клеток, помимо которой имеется множество других свойств, определяющих их разновидности. Чтобы ориентироваться в вопросе стволовых клеток и иметь о них относительно полное представление, необходимо знать эти их характерные свойства и разновидности.

Свойства и разновидности стволовых клеток

Основным свойством любой стволовой клетки является ее потентность, определяемая степенью дифференцировки и пролиферации. Рассмотрим, что означают данные термины.

Потентность

Потентность – это строго ограниченная способность стволовой клетки превращаться в определенные виды клеток различных органов. Чем большее количество видов клеток может образоваться из стволовой, тем выше ее потентность. Например, из фибробласта (стволовая клетка соединительной ткани) могут образовываться сосуды, жировые клетки, клетки кожи, хрящей, волос и ногтей, а из мезенхимальной стволовой клетки способны сформироваться кардиомиоциты, мышечные волокна и т.д. То есть, каждая стволовая клетка, на самом деле, имеет возможность превращаться только в ограниченный спектр клеток, которые обладают некоторыми общими свойствами и функциями. Например, мезенхимальная стволовая клетка не сможет превратиться в клетку кожи или волос.

В связи с такими ограничениями потентности выделены следующие виды стволовых клеток:

• Тотипотентные – способны превращаться в клетки всех без исключения органов и тканей;
• Полипотентные (мультипотентные) – способны превращаться в клетки нескольких видов органов или тканей, имеющих общее эмбриональное происхождение;
• Монопотентные – способны превращаться только в разновидности клеток какого-либо одного органа.

Тотипотентные или эмбриональные стволовые клетки

Тотипотентностью обладают только стволовые клетки эмбриона человека вплоть до 8-ого деления. То есть, зигота (оплодотворенная яйцеклетка) и формирующийся из нее эмбрион вплоть до того момента, пока он не будет состоять из 256 клеток. Все клетки эмбриона, пока он достигнет размера 256 клеток, и зигота, по сути, являются стволовыми. В обычных условиях получить эмбриональные клетки, обладающие тотипотентностью, очень сложно, поскольку зигота начинает делиться еще в маточной трубе , а после трансплантации в матку она уже больше 256 клеток. То есть, когда женщина узнает о беременности , зародыш уже больше 256 клеток, и, следовательно, они не обладают тотипотентностью.

В настоящее время тотипотентные стволовые клетки получают только в лабораторных условиях, производя оплодотворение яйцеклетки сперматозоидом и выращивая эмбрион до нужного размера. Эмбриональные тотипотентные клетки используются в основном для экспериментов на животных и для выращивания искусственных органов.

Полипотентные стволовые клетки

Полипотентностью обладают стволовые клетки человеческого эмбриона, начиная с 8 деления и до 22 недели беременности. Каждая полипотентная стволовая клетка может превратиться только в несколько видов тканей или органов. Это связано с тем, что на стадии 256 клеток в человеческом эмбрионе начинают выделяться первичные органы и ткани. Именно эти первичные структуры в последующем дадут начало всем без исключения органам и тканям организма человека. Так, у эмбриона появляются мезенхимальные, нервные, кровяные и соединительно-тканные полипотентные стволовые клетки.

Мезенхимальные стволовые клетки

Из мезенхимальных стволовых клеток формируются внутренние органы, такие, как печень, селезенка, почки, сердце, легкие , желчный пузырь, поджелудочная железа , желудок и другие, а также скелетные мышцы. Это означает, что из одной и той же мезенхимальной стволовой клетки могут сформироваться и кардиомиоциты, и гепатоциты, и клетки желудка и т.д.

Нервные стволовые клетки

Из них, соответственно формируются все структуры нервной системы. Из полипотентной стволовой клетки крови образуются все без исключения кровяные форменные элементы, такие, как моноциты , лейкоциты , лимфоциты, тромбоциты и эритроциты . А из соединительно-тканной стволовой клетки формируются все сосуды, хрящи, кости, кожа, подкожная жировая клетчатка, связки и суставы.

Гемопоэтические стволовые клетки

Из них образуются абсолютно все клетки крови. Причем поскольку клетки крови живут довольно мало – от 90 до 120 дней, то они постоянно обновляются и заменяются в течение всей жизни человека. Замена умерших кровяных элементов происходит за счет постоянного формирования новых из гемопоэтических стволовых клеток, находящихся в костном мозгу . Такие гемопоэтические стволовые клетки сохраняются в течение всей жизни человека, а при нарушении их нормального развития у человека появляются заболевания крови, такие, как лейкоз , анемия , лимфомы и т.д.

В настоящее время полипотентные стволовые клетки используются в практической медицине довольно часто, как с целью лечения тяжелых заболевания (например, сахарного диабета , рассеянного склероза , болезни Альцгеймера и т.д.), так и омоложения. Получают полипотентные стволовые клетки из органов абортированных эмбрионов не старше 22 недели гестации. При этом стволовые клетки разделяют в зависимости от того органа, из которого они получены, например, печеночные, мозговые, кровяные и др. Наиболее часто используются клетки фетальной (эмбриональной) печени, поскольку они обладают наиболее универсальной потентностью, необходимой для лечения заболеваний различных органов, например, циррозов печени , инфаркта миокарда и т.д. Мультипотентные стволовые клетки, полученные из органов эмбрионов, также часто называют фетальными. Это название образовано от слова "фетус", которое в переводи с латинского означает плод, эмбрион.

Монопотентные стволовые клетки

После 22 недели гестации все стволовые клетки плода становятся монопотентными и закрепляются за органами и тканями. Монопотентность означает, что клетка может превратиться только в специализированные клетки того органа, в котором она находится. Например, стволовая клетка печени может превратиться только в клетки печеночных протоков или в клетки, образующие желчь, обезвреживающие токсины и т.д. Но весь ее спектр возможных превращений ограничивается только разновидностями клеток печени. Такая монопотентная клетка печени уже не сможет превратиться в клетку селезенки, сердца или любого другого органа в отличие от полипотентной. А закрепленность клеток означает, что они находятся только в этом органе и уже никогда не смогут перейти в другой.

Ребенок рождается уже именно с такими монопотентными стволовыми клетками, которые имеются в каждом органе и ткани без исключения, составляя своеобразный резерв. Из этого резерва в течение жизни образуются новые клетки каждого органа и ткани взамен поврежденных и умерших. В течение всей жизни такие стволовые клетки постепенно расходуются, но даже к моменту смерти человека от старости они еще имеются во всех органах и тканях.

Это означает, что теоретически из органов и тканей ребенка или взрослого человека можно получить только монопотентные стволовые клетки. Такие клетки обычно называют по органу, из которого они были получены, например, нервные, печеночные, желудочные, жировые, костные и т.д. Однако в костном мозгу даже взрослого человека имеется два вида полипотентных стволовых клеток – кровяная и мезенхимальная, которые в настоящее время достаточно просто получить рутинными лабораторными методиками. Для лечения различных заболеваний и омоложения чаще всего используются именно эти кровяные и мезенхимальные полипотентные стволовые клетки, полученные из костного мозга.

Пролиферация и дифференцировка стволовых клеток

Помимо перечисленного свойства потентности, каждая стволовая клетка характеризуется степенью дифференцировки и способностью к пролиферации. Рассмотрим, что означают термины пролиферация и дифференцировка.

Пролиферацией называется способность клетки делиться, то есть, размножаться. Дело в том, что каждая стволовая клетка в процессе превращения в специализированные клеточные структуры каких-либо органов и тканей проходит не только процесс созревания, но и несколько раз делится. Причем деление происходит на каждом очередном этапе созревания. То есть, из одной стволовой клетки получается от нескольких штук до нескольких сотен готовых зрелых клеток какого-либо органа или ткани.

Дифференциация – это степень узкой специализированности клетки, то есть, наличие у нее строго определенной функции, для выполнения которой они созданы. Например, узкоспециализированные клетки сердечной мышцы (кардиомиоциты) созданы только для выполнения сокращений, при помощи которых производится выталкивание крови и обеспечение ее циркуляции по организму. Соответственно, клетки, имеющие свои специализированные функции, называются высокодифференцированными. А относительно универсальные клетки, не имеющие специфических функций, являются низкодифференцированными. В норме в организме человека все клетки органов и тканей являются высокодифференцированными, а к низкодифференцированным относят только монопотентные стволовые клетки. Данные клетки не имеют специфических функций, и потому являются низкодифференцированными.

Процесс превращения стволовой клетки в специализированную, обладающую четкими и определенными функциями, называется дифференцировкой, в ходе которой она превращается из низкодифференцированной в высокодифференцированную. В процессе дифференцировки стволовая клетка проходит многочисленные этапы, на каждом из которых она делится. Соответственно, чем ниже дифференциация стволовой клетки, тем большее количество этапов ей придется пройти в процессе дифференцировки, и тем большее количество раз она будет делиться.

Исходя из этого можно сформулировать следующее простое правило: чем выше потентность клетки, то есть, чем ниже степень дифференцировки, тем сильнее ее способность к пролиферации. Значит, самые низкодифференцированные тотипотентные стволовые клетки обладают наибольшей способностью к пролиферации. И поэтому из одной тотипотентной стволовой клетки образуется несколько тысяч специализированные и высокодифференцированных клеток различных органов и тканей. А самые высокодифференцированные монопотентные стволовые клетки обладают минимальной способностью к пролиферации. Поэтому из одной монопотентой клетки образуется всего несколько высокодифференцированных клеток какого-либо органа или ткани.

Типы стволовых клеток различных органов

В настоящее время у взрослого человека или ребенка стволовые клетки получают из пуповинной крови или костного мозга. Также стволовые клетки для клинических и исследовательских нужд получают из абортивного материала плодов не более 23 недель гестации. Рассмотрим, какие типы стволовых клеток получают из указанных потенциальных источников.

Стволовые клетки мозга

Данный вид клеток получают из мозга абортированных плодов на сроках 18 – 22 недели беременности. Получить мозговые стволовые клетки у менее зрелых эмбрионов технически практически невозможно ввиду их очень маленького размера.

Стволовые клетки мозга относят к нервным полипотентным, то есть, из них могут сформироваться и образоваться любые клеточные структуры нервной системы любого органа или ткани. Например, из стволовых клеток мозга могут образоваться нейроны извилин, структуры спинного мозга, нервные волокна, чувствительные и двигательные рецепторы, проводящая система сердца и т.д. В общем любая нервная клетка в любой части тела человека может сформироваться из мозговой полипотентной стволовой клетки.

Данный вид клеток обычно используют для лечения нейродегенеративных заболеваний и травматических повреждений нервов, таких, как например инсульты, рассеянный склероз, болезнь Альцгеймера, размозжение тканей, парезы , параличи , ДЦП и т.д.

Стволовые клетки печени

Стволовые клетки печени получают из соответствующего органа плодов на сроках 18 – 22 недели беременности. Данный вид стволовых клеток также называется фетальным. Получить печеночные стволовые клетки у менее зрелых эмбрионов технически практически невозможно ввиду их очень маленького размера и отсутствия у них сформировавшейся печени.

Из печени плодов получают два вида полипотентных стволовых клеток – гемопоэтические и мезенхимальные. На первом этапе получают смесь обоих видов полипотентных стволовых клеток, а затем при необходимости их разделяют. Наибольшей ценностью обладают именно мезенхимальные фетальные клетки, поскольку из них можно вырастить полноценные и функционально активные клетки различных внутренних органов, таких, как легкие, сердце, печень, селезенка, почки, матка, мочевой пузырь , желудок и т.д. В настоящее время в пробирках успешно выращивают клетки практически всех органов, добавляя в питательную среду специальные вещества, заставляющие их дифференцироваться в заданном направлении. Например, для выращивания кардиомиоцита (клетка сердца) в питательную среду добавляют 5-азацитидин, а для получения всех остальных специализированных видов клеток органов – необходимы другие химические вещества. Причем для образования клетки каждого конкретного органа необходимо добавлять в питательные среды строго определенное соединение.

Фетальные печеночные стволовые клетки используются для лечения различных тяжелых, хронических заболеваний внутренних органов, таких, как циррозы, инфаркты, недержание мочи , туберкулез легких, сахарный диабет и т.д.

Стволовые клетки из пуповинной крови

Как понятно из названия, стволовые клетки данного вида получают из пуповинной крови новорожденного младенца . В этом случае также, как и из фетальной печени, получают два вида полипотентных стволовых клеток – гемопоэтические и мезенхимальные. Причем большая часть стволовых клеток, выделенных из пуповинной крови, является гемопоэтическими.

Гемопоэтические клетки могут превращаться в любые клеточные кровяные элементы (тромбоциты, лейкоциты, эритроциты, моноциты и лимфоциты) и способствовать росту сосудов. Небольшой процент гемопоэтических стволовых клеток может превращаться в клетки кровеносных и лимфатических сосудов.

В настоящее время стволовые клетки пуповинной крови чаще всего используются для омоложения или лечения различных тяжелых, хронических заболеваний. Кроме того, многие женщины принимают решение о сборе пуповинной крови и выделении стволовых клеток для дальнейшего хранения в криобанке, чтобы можно было воспользоваться готовым материалом при необходимости.

Наиболее часто применяемая классификация стволовых клеток

В зависимости от потентности выделяют следующие разновидности стволовых клеток:

• Эмбриональные стволовые клетки (обладают тотипотентностью и получаются из искусственно оплодотворенных яйцеклеток, выращенных в пробирках до необходимого срока);
• Фетальные стволовые клетки (обладают мультипотентностью и получаются из абортивного материала);
• Взрослые стволовые клетки (обладают мультипотентностью и получаются из пуповинной крови или костного мозга взрослого человека или ребенка).

Полипотентные стволовые клетки в зависимости от вида их дифференцировки подразделяются на следующие разновидности:

• Гемопоэтические стволовые клетки (являются предшественниками абсолютно всех клеток крови сосудов);
• Мезенхимальные стволовые клетки (являются предшественниками всех клеток внутренних органов и скелетных мышц);
• Соединительно-тканные стволовые клетки (являются предшественниками клеток кожи, костей, жира, хрящей, связок, суставов и сосудов);
• Нейрогенные стволовые клетки (являются предшественниками абсолютно всех клеток, относящихся к нервной системе).

Получение стволовых клеток

Источниками для получения стволовых клеток являются следующие биологические субстраты:

• Пуповинная кровь новорожденного младенца;
• Костный мозг ребенка или взрослого человека;
• Периферическая кровь (из вены) после специальной стимуляции;
• Абортивный материал, полученный от женщин на 2 – 12 неделях беременности;
• Плоды на сроках 18 – 22 недели беременности, которые умерли в результате преждевременных родов , позднего выкидыша или аборта по социальным показаниям;
• Ткани недавно умерших здоровых людей (например, смерть наступила в результате травмы и т.д.);
• Жировая ткань взрослого человека или ребенка;
• Оплодотворение в пробирке яйцеклетки сперматозоидом с образованием зиготы.

Наиболее часто стволовые клетки получают из пуповинной крови, костного мозга или абортивного материала. Остальные способы получения стволовых клеток используются исключительно для исследовательских целей.

Получение стволовых клеток из пуповинной и периферической крови, а также костного мозга производится при помощи одних и тех же методов. Для их получения, во-первых, забирают костный мозг (от 20 до 200 мл) в ходе пункции подвздошной кости у взрослых людей или грудины у детей. Периферическую кровь забирают из вены так же, как для переливания . А пуповинную кровь просто собирают в стерильную пробирку прямо в родильном доме, подставив ее под перерезанную пуповину младенца.

Затем кровь или костный мозг транспортируют в лабораторию, где из них выделяют стволовые клетки одним из двух возможных методов. Чаще всего применяют разделение в градиенте плотности фиколл-урографина. Для этого в пробирку наливают слой фиколла, затем поверх него аккуратно наливают урографин так, чтобы растворы не перемешались. И наконец на поверхность урографина также аккуратно наслаивают кровь или костный мозг, стараясь, чтобы он минимально смешался с двумя предыдущими растворами. Затем пробирку откручивают в центрифуге на высокой скорости не менее 8 000 оборотов в минуту, в результате чего на границе раздела фаз фиколла и урографина уплотняется и концентрируется тонкое кольцо стволовых клеток. Это кольцо аккуратно собирают пипеткой в другую стерильную пробирку. Затем в нее наливают питательную среду и еще несколько раз откручивают на центрифуге, чтобы удалить все случайно попавшие в кольцо нестволовые клетки. Готовые стволовые клетки или помещают в питательную среду для дальнейшего выращивания (культивирования), или замораживают в жидком азоте для длительного хранения, или разбалтывают в физиологическом растворе и вводят в виде инъекции человеку, проходящему курс клеточной терапии.

Вторым, менее распространенным методом получения стволовых клеток является обработка крови или костного мозга лизирующим буфером. Лизирующий буфер – это специальный раствор со строго подобранными концентрациями солей, которые вызывают гибель всех клеток, кроме стволовых. Для выделения стволовых клеток кровь или костный мозг смешивают с лизирующим буфером и оставляют на 15 – 30 минут, после чего откручивают на центрифуге. Собравшийся на дне пробирки шарик и есть стволовые клетки. Всю жидкость, находящуюся над шариком клеток сливают, в пробирку заливают питательную среду и еще несколько раз откручивают на центрифуге, чтобы удалить все случайно попавшие ненужные клетки. Готовые стволовые клетки используют так же, как и полученные методом разделения на градиенте плотности фиколл-урографина.

Получение стволовых клеток из абортивного материала, тканей умерших людей или жира живых взрослых или детей является более трудоемкой процедурой, которую используют только хорошо оснащенные лаборатории или научные учреждения. В ходе выделения клеток производится обработка материала специальными ферментами, которые разрушают целостность тканей и превращают их в одну аморфную массу. Данную массу по частям обрабатывают лизирующим буфером и далее выделяют стволовые клетки так же, как и из крови или костного мозга.

Стволовые клетки из плодов 18 – 22 недель беременности получить так же просто, как и из крови или костного мозга. Дело в том, что стволовые клетки в данном случае получают не из всего плода, а только из печени, селезенки или головного мозга. Ткани органов измельчают механически, после чего разбалтывают в физиологическом растворе или питательной среде. Затем получают стволовые клетки либо при помощи лизирующего буфера, либо разделением на градиенте плотности фиколл-урографина.

Получение стволовых клеток методом оплодотворения яйцеклетки используется только в научных учреждениях. Этот метод доступен только высококвалифицированным ученым - клеточным биологам. Обычно таким образом получают эмбриональные стволовые клетки для экспериментальных исследований. А яйцеклетки и сперматозоиды забирают у здоровых женщин и мужчин, согласившихся стать донорами. За такое донорство научные учреждения выплачивают весьма ощутимое вознаграждение – не менее 3 – 4 тысяч долларов за порцию спермы мужчины и несколько яйцеклеток женщины, которые удастся забрать в ходе одной пункции яичника .

Выращивание стволовых клеток

Термин "выращивание" стволовых клеток не совсем правильный, однако его вполне можно использовать для обиходной речи. Ученые обычно для описания данной процедуры используют термин "культивирование стволовых клеток". Культивация или выращивание стволовых клеток – это процесс поддержания их жизни в специальных растворах, содержащих питательные вещества (питательных средах).

В ходе культивации количество стволовых клеток постепенно увеличивается, вследствие чего каждые 3 недели содержимое одного флакона с питательной средой разделяют на 2 или 3. Такая культивация стволовых клеток может производиться сколько угодно долго, если имеется необходимое оборудование и питательные среды. Однако на практике стволовые клетки не удается размножить до большого количества, поскольку очень часто происходит их заражение различными патогенными микробами, попавшими случайно в воздух лабораторного помещения. Такие зараженные стволовые клетки использовать и культивировать уже нельзя, и их просто выбрасывают.

Следует помнить, что выращивание стволовых клеток – это всего лишь увеличение их количества. Невозможно вырастить стволовые клетки из нестволовых.

Обычно стволовые клетки культивируют до тех пор, пока их число не окажется достаточным для выполнения лечебной инъекции или постановки эксперимента. Также клетки могут культивировать перед замораживанием в жидком азоте, чтобы запас был побольше.

Отдельно стоит сказать о специальной культивации стволовых клеток, когда в питательную среду добавляют различные соединения, которые способствуют дифференцировке в определенный тип клеток, например, кардиомиоциты или гепатоциты и т.д.

Использование стволовых клеток

В настоящее время использование стволовых клеток делится на три сферы – это экспериментальные исследования, лечение различных заболеваний и омоложение. Причем сфера экспериментальных исследований занимает не менее 90% общего пула использования стволовых клеток. В ходе экспериментов врачи-биологи изучают возможность перепрограммирования и расширения потентности клеток, способы их превращения в различные специализированные клетки различных органов, методы выращивания целых органов и т.д. В экспериментальной сфере использования стволовых клеток прогресс идет буквально семимильными шагами, поскольку каждый день ученые сообщают о новых достижениях. Так, уже были выращены нормально функционирующие сердце и печень из стволовых клеток. Правда эти органы не пробовали кому-либо пересаживать, но это произойдет уже в обозримом будущем. Соответственно, решится проблема донорских органов для людей, которым требуется трансплантация. Уже реальностью является использование клапанов сосудов и сердца, выращенных из стволовых клеток, для протезирования .

Использование стволовых клеток для лечения различных заболеваний проводится в рамках ограниченных клинических испытаний, когда больному предлагается данный вариант и объясняется, какие положительные моменты и риски это может повлечь. Обычно стволовые клетки применяют только для терапии тяжелых, хронических и неизлечимых другими методами заболеваний, когда шансов на выживание и хоть небольшое улучшение состояния практически нет. Благодаря таким клиническим испытаниям врачи получают возможность видеть, каковы эффекты стволовых клеток, и какие побочные действия может вызывать их использование. На основании результатов наблюдений разрабатываются наиболее безопасные и эффективные клинические протоколы, в которых прописываются рекомендованные дозировки стволовых клеток (общее вводимое количество в штуках), места и способы введения, а также оптимальные сроки терапии и ожидаемые эффекты.

С целью омоложения стволовые клетки могут вводить в подкожную клетчатку или в структуры кожи, а также внутривенно. Такое применения стволовых клеток позволяет уменьшить видимые признаки возрастных изменений на некоторый промежуток времени. Для поддержания длительного эффекта стволовые клетки придется вводить периодически через индивидуально подобранные интервалы. В принципе, данная манипуляция при правильном выполнении является безопасной.

Лечение стволовыми клетками различных заболеваний – общие принципы и эффекты

Для лечения различных заболеваний чаще всего используют стволовые клетки, полученные из костного мозга самого пациента. Для этого сначала в ходе пункции забирают необходимый объем костного мозга (от 20 мл до 200 мл), из которого в специализированной лаборатории выделяют стволовые клетки. Если их недостаточно, то производится культивирование до тех пор, пока клетки не размножатся до необходимого количества. Также поступают, если планируют сделать несколько введений стволовых клеток на курс лечения. Культивация позволяет получить необходимое количество стволовых клеток без повторных пункций костного мозга.

Кроме того, достаточно часто применяют стволовые клетки из костного мозга донора, в качестве которого обычно выступают кровные родственники. В таком случае для устранения риска отторжения перед введением клеток их культивируют на питательной среде минимум 21 день. Такая длительная культивация приводит к потере индивидуальных антигенов, и клетки уже не будут вызывать реакции отторжения.

Реже используют стволовые клетки печени, поскольку их необходимо покупать. Чаще всего данный вид клеток используют для омоложения.

Готовые стволовые клетки вводят в организм различными способами. Причем введение стволовых клеток называется трансплантацией, которая производится различными путями в зависимости от заболевания. Так, при болезни Альцгеймера стволовые клетки трансплантируют в спинномозговую жидкость при помощи люмбальной пункции. При заболеваниях внутренних органов клетки трансплантируются следующими основными способами:

• Внутривенное введение стволовых клеток, разболтанных в стерильном физиологическом растворе;
• Введение стволовых клеток в сосуды пораженного органа при помощи специального оборудования;
• Введение стволовых клеток непосредственно в пораженный орган в ходе оперативного вмешательства;
• Введение стволовых клеток внутримышечно в непосредственной близости от пораженного органа;
• Введение стволовых клеток подкожно или внутрикожно.

Чаще всего клетки вводят внутривенно. Но в каждом конкретном случае метод выбирается врачом, исходя из общего состояния человека и желаемого эффекта.

Клеточная терапия (лечение стволовыми клетками) во всех случаях приводит к улучшению состояния человека, частично восстанавливает утраченные функции, повышает качество жизни, уменьшает скорость прогрессирования заболевания и развития осложнений.

Однако следует помнить, что лечение стволовыми клетками не является панацеей, оно не сможет исцелить полностью или отменить традиционной терапии. На современном этапе развития науки стволовые клетки могут использоваться только в качестве дополнения к традиционной терапии. Когда-нибудь, возможно, будут разработаны способы лечения только при помощи стволовых клеток, но сегодня это мечта. Поэтому принимая решение об использовании стволовых клеток, помните, что отменять всю остальную терапию тяжелого хронического заболевания нельзя. Трансплантация клеток только улучшит состояние и повысит эффективность традиционной терапии.

Лечение стволовыми клетками: основные проблемы - видео

Стволовые клетки: история открытия, виды, роль в организме, получение и особенности лечения - видео

Банк стволовых клеток

Банк стволовых клеток – это специализированная лаборатория, оснащенная оборудованием для их получения и длительного хранения в жидком азоте. В банках стволовых клеток можно хранить пуповинную кровь или собственные клетки, оставшиеся от какой-либо манипуляции. Каждый банк стволовых клеток имеет свои расценки на услуги, которые могут существенно отличаться. Однако рекомендуется выбирать такую организацию не по прайс-листу, а по профессионализму сотрудников и степени оснащенности оборудованием.

В настоящее время практически во всех крупных городах России имеются подобные банки, которые предлагают свои услуги физическим и юридическим лицам.

Имеются противопоказания. Перед применением необходимо проконсультироваться со специалистом.

Содержание

Недифференцированные стволовые клетки, которые активно используются в медицине, представляют собой основу для развития клеток мозга, крови или любого другого органа. В современной фармакологии и косметологии этот биологический материал является ценным лекарством. Специалисты научились самостоятельно выращивать его для разных нужд: например, брать материал пуповинной крови, который широко применяют для восстановления и укрепления иммунной системы.

Что такое стволовые клетки

Если объяснять понятным языком, то СТ (стволовые недифференцированные клетки) представляют собой «прародителей» обычных клеток, которых насчитывается сотни тысяч видов. Обычные клетки отвечают за наше здоровье, обеспечивают исправную работу жизненно необходимых систем, заставляют наше сердце биться и работать мозг, они ответственны за пищеварение, красоту кожи и волос.

Где находятся стволовые клетки

Невзирая на внушительную цифру в 50 миллиардов штук, такой ценный материал у взрослого человека имеется в очень малых количествах. В основной массе клетки содержатся в костном мозге (мезенхимальные клетки и стромальные клетки) и подкожном жире, остальные равномерно распределены по всему телу.

По-другому сформирован эмбрион. Миллиарды стволовых клеток образуются после деления зиготы, которая является результатом слияния мужской и женской гамет. Зигота хранит в себе не только генетическую информацию, но и план последовательного развития. Однако в процессе эмбриогенеза ее единственной функцией является деление. Других задач, помимо передачи генетической памяти следующему поколению, нет. Клетки деления зиготы и являются стволовыми, точнее, эмбриональными.

Свойства

Взрослые клетки находятся в состоянии покоя, пока какая-либо из регулирующих систем не подаст сигнал об опасности. СТ активируются и по кровотоку добираются до пораженного места, где, считывая информацию с «соседок», превращаются в костные, печеночные, мышечные, нервные и другие составляющие, стимулируя внутренние резервы организма к восстановлению тканей.

Количество чудо-материала с возрастом уменьшается, притом начало сокращения приходится на совсем юный возраст – 20 лет. К 70 годам клеток остается очень мало, этот мизерный остаток поддерживает функционирование систем жизнеобеспечения организма. Помимо этого, «постаревшие» СТ частично теряют свою универсальность, они уже не могут перевоплощаться в любой тип ткани. Например, исчезает возможность превращения в нервные и кровяные составляющие.

По причине недостачи гемопоэтических составляющих, отвечающих за кровообразование, человек на старости лет покрывается морщинами и иссыхает из-за того, что кожа уже не получает достаточного питания. Эмбриональный материал самый способный в деле перевоплощения, значит, самый ценный. Такие СТ могут переродиться в любой вид ткани в организме, быстро восстановить иммунитет, стимулировать орган к регенерации.

Разновидности

Может показаться, что разновидностей стволовых клеток только две: эмбриональные и клетки, находящиеся в организме родившегося человека. Но это не так. Их классифицируют по полипотентности (способности перевоплощаться в другие виды тканей):

• тотипотентные клетки;
• плюрипотентные;
• мультипотентные.

Благодаря последнему виду, как можно понять по названию, можно получить любые ткани в организме человека. Это не единственная классификация. Следующее различие будет заключаться в способе получения:

• эмбриональные;
• фетальные;
• постнатальные.

Эмбриональные СТ берутся у эмбрионов, которым несколько дней. Фетальные клетки – это биологический материал, собранный из тканей эмбрионов после абортов. Их потентность по сравнению с трехдневными эмбрионами несколько ниже. Постнатальный вид – это биоматериал рожденного человека, добываемый, например, из пуповинной крови.

Выращивание стволовых клеток

Изучая свойства эмбриональных стволовых клеток, ученые пришли к выводу, что это материал, идеальный для трансплантации, так как им можно заменить любые ткани в организме человека. Эмбриональные составляющие получают из неиспользованной ткани эмбрионов, которых изначально выращивают для­ искусственного оплодотворения. Однако использование эмбрионов вызывает этические возражения, в результате ученые открыли новый тип стволовых клеток – индуцированные плюрипотентные.

Индуцированные плюрипотентные клетки (iPS) сняли этические проблемы без потери уникальных свойств, которыми обладают эмбриональные. Материалом для их выращивания служат не эмбрионы, а зрелые дифференцированные клетки пациента, которые извлекают из организма, а после проведения работ в специальной питательной среде, возвращают обратно, но уже с обновленными качествами.

Применение

Применение СТ очень широко. Определить области, где они употребляются, тяжело. Большинство ученых заявляет, что за лечением донорским биоматериалом будущее, однако дополнительные исследования следует продолжать проводить. На данный момент такие работы в большинстве своем успешные, они положительно отразились на лечении многих заболеваний. Взять, например, помощь в лечении рака, первые этапы которой уже дали надежду на выздоровление многим больным.

В медицине

Медицина не случайно возлагает огромные надежды на микротехнологии. Уже 20 лет врачи со всего мира используют мезенхимальные клетки костного мозга для лечения серьезных заболеваний, в том числе и злокачественных опухолей. Донором такого материала с набором антиген может стать близкий родственник больного, у которого подходящая группа крови. Ученые проводят и другие исследования в области лечения таких заболеваний, как цирроз печени, гепатит, патологии почек, диабет, инфаркт миокарда, артроз суставов, аутоиммунные болезни.

Лечение стволовыми клетками различных заболеваний

Спектр использования в лечении поражает. Из СТ делают многие лекарства, но особым преимуществом пользуются трансплантации. Не все пересадки заканчиваются хорошо из-за индивидуального отторжения материала, но лечение в большинстве случаев успешно. Оно используется против таких недугов:

• острый лейкоз (острый лимфобластный, острый миелобластный, острый недифференцированный и другие виды острого лейкоза);
• хронические лейкозы (хронический миелоидный, хронический лимфоцитарный и другие типы хронического лейкоза);
• патологии пролиферации миелоидного ростка (острый миелофиброз, истинная полицитемия, идиопатический миелофиброз и другие);
• фагоцитарные дисфункции;
• наследственные нарушения метаболизма (болезнь Гарлера, болезнь Крабе, метахромная лейкодистрофия и другие);
• наследственные расстройства работы иммунной системы (дефицит адгезии лимфоцитов, болезнь Костманна и другие);
• лимфопролиферативные расстройства (лимфогранулематоз, неходжкинская лимфома);
• другие наследственные расстройства.

В косметологии

Методы использования стволовых клеток нашли свое применение в сфере красоты. Косметологические фирмы все больше выпускают средств с такой биологической составляющей, которая может быть, как животной, так и человеческой. В составе косметики ее маркируют как Stem Cells. Ей приписывают чудодейственные свойства: омолаживание, отбеливание, регенерация, восстановление упругости и эластичности. Некоторые салоны даже предлагают инъекции стволовых клеток, однако введение препарата под кожу будет дорогостоящим.

Выбирая то или иное средство, не ведитесь на «удочку» красивых высказываний. Данный биоматериал не имеет никакого отношения к антиоксидантам, да и провести омоложение на десяток лет за одну неделю не получится. Учтите, что такие крема и сыворотки не будут стоить копейки, ведь получение стволовых клеток - это процесс непростой и трудоемкий. Например, японские ученые пытаются заставить улиток выделять больше слизи с содержанием заветного материала в лабораториях. Вскоре эта слизь станет основой новой косметики.

Что такое стволовая клетка - получение, применение в лечении и трансплантация

Сегодня о стволовых клетках слышали, наверное, все. Но вокруг этой темы ходит столько домыслов и слухов, что очень трудно отделить правду от небылиц. Попробуем разобраться, чем нам могут помочь стволовые клетки и зачем надо их сохранять.

Что такое стволовые клетки?

Стволовые клетки - это предшественницы клеток, из которых формируются все органы и ткани человека. Когда происходит зачатие, то в течение первого месяца живой комочек - эмбрион - состоит только из стволовых клеток. Они самые сильные, но использовать их нельзя - такой запрет наложен правительствами всех стран мира.

Стволовые клетки в небольших количествах содержатся в костном мозге и жировой ткани человека. Причем, с возрастом их количество уменьшается, а качество ухудшается. Ученые научились выделять такие клетки из костного мозга и использовать для лечения болезней. Но оптимальный источник стволовых клеток - это кровь, находящаяся в плаценте и пуповине новорожденного. Именно в ней концентрация стволовых клеток максимальная.

Как получают стволовые клетки?

Стволовые клетки можно выделить из костного мозга человека и увеличить их количество - откультивировать. А можно получить их из пуповинной крови или пупочного канатика , причем такая возможность имеется только в момент рождения ребенка.

Как это происходит? Как только малыш родился и его отдели от пуповины, доктор, принимающий роды, вставляет в пуповинную вену иглу, и оттуда самотеком в пакет со специальным веществом против свертываемости крови выходит от 50 до 250 мл крови, которая на 3-5 % состоит из мощных и сильных стволовых клеток. После того, как отошел послед, акушерка отрезает 10-20 см пупочного канатика и помещает его в специальную укладку, которая доставляется в лабораторию банка стволовых клеток.

Как видите, процедура забора стволовых клеток пуповинной крови и пупочного канатика совершенно безболезненна и абсолютно безопасна как для мамы, так и для малыша. Ее можно проводить как при естественных родах, так и при кесаревом сечении.

Затем в течение 4-6 часов биоматериалы доставляют в лабораторию. Здесь их обрабатывают , замораживают и помещают на хранение. Стволовые клетки пуповинной крови или пупочного канатика, замороженные с соблюдением определенных условий, могут храниться при крайне низких температурах десятки лет.

Зачем нужно сохранять стволовые клетки?

Сегодня медицина многое умеет, но есть болезни, перед которыми традиционные методы лечения сказываются бессильными. И вот тогда могут помочь стволовые клетки. Во многих случаях они способствуют восстановлению крови, костного мозга, регенерации тканей после ран и ожогов. А при заболеваниях иммунной системы и крови трансплантация стволовых клеток - единственный радикальный метод терапии.

Одна из проблем данного метода - подбор стволовых клеток, подходящих конкретному пациенту. При именном хранении все заготовленные стволовые клетки пуповинной крови будут родными для вашего ребенка и идеально ему подойдут. А стволовые клетки пупочного канатика можно будет использовать для терапии всей семьи.

При каких заболеваниях могут помочь стволовые клетки?

На сегодняшний день стволовые клетки десятки лет во всем мире используются в комплексной терапии онкологических заболеваний крови, иммунодефицитов различной этиологии.

Применение стволовых клеток дало положительные результаты при лечении инсультов, инфарктов, сахарного диабета 1 типа и наращивании хрящевой ткани.

Список насчитывает более 80 заболеваний. К самым тяжелым и распространенным можно отнести:

• болезни крови (лейкоз) и злокачественные образования;
• сахарный диабет;
• заболевания сердца;
• инсульт и повреждение головного мозга;
• мышечные дистрофии;
• болезнь Паркинсона;
• болезнь Альцгеймера;
• рассеянный склероз;
• повреждения позвоночника;
• боковой амиотрофический склероз;
• системную красную волчанку;
• аутоиммунные заболевания;
• детский церебральный паралич;
• хронические гепатиты и циррозы печени.

Чем занимаются банки стволовых клеток?

Банки стволовых клеток обрабатывают и хранят образцы, содержащие стволовые клетки. Хранение стволовых клеток может быть общественным и именным. Образцами из общественного регистра может воспользоваться любой, кто нуждается в стволовых клетках. При именном хранении стволовыми клетками распоряжаются их владельцы. Так, стволовые клетки, выделенные из крови пуповины или пупочного канатика, принадлежат родителям ребенка. Но в этом случае они оплачивают услуги по их взятию, обработке и хранению.

Чем следует руководствоваться при выборе банка стволовых клеток:

✓ Сколько лет существует банк?

Чем больше лет банку, тем большую гарантию стабильности вы получаете, тем больший у сотрудников банка опыт по выделению, заготовке и хранению стволовых клеток.

✓ Имеет ли банк лицензию?

Банк обязательно должен иметь лицензию на забор, транспортировку и хранение стволовых клеток, выданную комитетом по здравоохранению.

✓ На базе какого учреждения находится банк?

Преимуществом для банка является его нахождение на базе медицинского учреждения или научно-исследовательского института. Во-первых, потому что в больницах существует автономная система электроснабжения. Во-вторых, здесь уже созданы условия, необходимые для работы с биологическим материалом.

Банк как и любое медицинское учреждение должен иметь круглосуточную охрану, ведь в банке находятся драгоценные образцы стволовых клеток, много уникального медицинского оборудования и базы данных.

✓ Каким оборудованием оснащены его лаборатории и хранилища?

На сегодняшний день существуют 3 аппарата, на которых могут быть выделены стволовые клетки: двойная центрифуга (полуавтоматизированный аппарат), аппараты Sepax (Швейцария) и Macopress (Франция) .

Наличие данных аппаратов является обязательным для успешной работы банка.

✓ Существует ли в банке система автоматического контроля криохранилищ?

Криохранилище банка должно быть оснащено системой IT-мониторинга криодьюаров, в которых хранятся образцы стволовых клеток. В любой момент времени сотрудники банка могут проверить температуру хранения образца и заполненность криодьюара. А также получить отчет о хранении образца за любой промежуток времени и сохранить на сервере для архива.

✓ Имеет ли банк собственную курьерскую службу?

Для оперативного забора пуповинной крови из родильного дома и скорейшего выделения образца стволовых клеток без потери их жизнеспособности, банк должен иметь курьерскую службу, сотрудники которой в любой момент могут забрать образец крови из роддома и доставить в банк.

✓ Проводит ли банк научные исследования в области клеточных технологий?

Очень важно, чтобы на базе банка была организована еще и научная работа, а также осуществлялось сотрудничество с ведущими НИИ и медицинскими учреждениями города.

✓ Есть ли у данного банка опыт успешного применения стволовых клеток пуповинной крови?

Не лишним будет запросить у бака статистику востребованности образцов и опыт применения стволовых клеток для лечения пациентов с различными заболеваниями.

В новостях постоянно мелькает: со дня на день начнут выращивать органы из собственных клеток пациентов. Англичане уже пообещали через пять лет вырастить для всех желающих зубы взамен выпавших. В общем, что ни день - то праздник на улице клеточных технологий. Во многих клиниках мира предлагают с их помощью омоложение и лечение безнадежных заболеваний. О том, что такое стволовые клетки и можно ли вылечиться с их помощью, рассказывает директор Республиканского центра репродукции человека и планирования семьи МЗ РФ, доктор мед. наук Андрей Степанович АКОПЯН:

СТВОЛОВЫЕ клетки - это своего рода строительный материал, из которого получаются все остальные клетки (костные, нервные и т. д.). Как только по организму проходит сигнал, что где-то произошла "поломка", стволовые клетки устремляются туда "латать" пострадавший участок. Первые в мировой науке работы по стволовым клеткам еще в 1960-1970-е гг. выполнили советские ученые Чертков и Фриденштейн, но мировая шумиха началась только в конце 90-х, когда стволовые клетки заново "открыли" американцы. Идеальный запас драгоценных клеток - это ткань эмбриона, у которого в момент зарождения все клетки стволовые, причем гораздо качественнее, чем у взрослого человека. Когда оплодотворенная яйцеклетка начинает делиться, образуются первые тотипотентные стволовые клетки, которые могут превращаться в любую ткань. Примерно через четыре дня они начинают "специализироваться" (дифференцироваться) и становятся плюрипотентными стволовыми клетками, которые могут превращаться в не менее чем две возможные ткани (например, костную и мышечную). Со временем они становятся еще более специализированными стволовыми клетками - мультипотентными, из которых могут образовываться 2-3 вида клеток (из одних - различные клетки крови, из других - нервной системы и т. д.).

Откуда берут стволовые клетки?

Лучший источник стволовых клеток - эмбриональная ткань. Однако ее применение небезопасно с точки зрения заражения различными вирусами и микробами. К тому же стволовые клетки, полученные из эмбрионов и плодов, при приживлении в организме часто начинают вырабатывать собственные антигены гистосовместимости и впоследствии уничтожаются иммунной системой реципиента. Еще одна проблема, во многом надуманная, - этическая. Использовать эмбриональную ткань - значит неминуемо погрязнуть в спорах, этично ли лечить клетками неродившегося ребенка, потворствовать абортам и т. д., поэтому большинство работает с собственными стволовыми клетками пациентов. Кроме этических аспектов это снимает проблему иммунокомпетентности, и при пересадке не возникает риска несовместимости.

Копай внутри

ТЕОРЕТИЧЕСКИ стволовые клетки можно получить из крови, но концентрация их там очень невелика, с возрастом падает, их нужно долго и сложно искать. В костном мозге они тоже не на каждом шагу валяются, но представлены в большем количестве, поэтому, чтобы получить стволовые клетки, делают пункцию костного мозга. Они есть в грудине, подвздошных костях, трубчатых костях, бедрах, в костях черепа. Удобнее всего пунктировать подвздошную кость. Полученный костный мозг передают в специальную лабораторию, где из него выделяют стволовые клетки, обычно методом ультрацентрифугирования: в центрифуге при раскручивании на очень высокой скорости материал пункции делится на слои (фракции), и получают ту основу, из которой затем в течение двух-трех недель добытые стволовые клетки выращивают до нужного количества, хотя процесс этот, разумеется, небесконечный.

Какая разница между клоном и выращенным набором стволовых клеток?

Клон - это совокупность клеток, тканей или организмов, идентичных родоначальной клетке, ткани или организму. Теоретически родоначальницей может стать абсолютно любая клетка, даже ростковая клетка кожи. Ее "вставляют" в яйцеклетку, из которой вынули собственное ядро, а затем, снижая уровень глюкозы (обедняя среду) и применяя удары тока (электровапоризацию), заставляют делиться. Так Ян Уилмот получил в 1995 году овечку Долли. Но надо учитывать, что была сделана тысяча попыток, из этой тысячи получили всего 277 рекомбинантных образований, а из них - всего одну овечку. Зато она стала знаменитостью. Эту методику пытались воспроизводить, но не очень успешно. Пришли к выводу, что из всех взрослых клеток способностью делиться внутри яйцеклетки и давать начало эмбриону обладают не все, а только стволовые клетки, клетки-предшественницы. Чтобы заставить стволовую клетку делиться, совсем необязательно помещать ее в яйцеклетку, но число ее делений конечно, и вырастить целый организм можно только теоретически и только из тотипатентной клетки. Кстати сказать, именно из лаборатории в Эдинбурге, где была получена Долли, слышны самые осторожные заявления по всем направлениям использования этих клеток.

Что делают с выращенной культурой стволовых клеток?

Стволовые клетки вводят внутривенно, подкожно, эндолюмбально или непосредственно в больной орган. Другой способ - использование кремов и масок, в составе которых находятся стволовые клетки. При нанесении на поверхность тела крем дает какой-то эффект, возможно, он будет несколько выше, чем у обычного, а может, и такой же. Никто особо это не проверял. Третий путь тоже пока в клинико-экспериментальном режиме: во время реконструктивных операций при перемещении кожных лоскутов с целью лучшего заживления сами трансплантаты пропитываются, прокалываются стволовыми клетками в надежде, что они поспособствуют лучшему заживлению, предупредят образование шрамов.

Если стволовая клетка перерождается в любую, как определяют, что она не станет раковой?

Онкологическая настороженность возникает при использовании эмбриональных клеток. Теоретически если в организм вводится эмбриональная ткань, то есть ресурс достаточно интенсивного деления, о чем еще говорить, как не об онкологии. Но не надо путать стволовые и раковые клетки, они похожи только тем, что делятся. В раковой клетке механизм апоптоза (запрограммированной смерти клетки) поломан, она с бешеной скоростью делится и останавливаться не собирается. Число делений эмбриональной клетки ограничено. Она выполняет заданную программу: из универсальной превращается в "специализированную", отживает свой век и умирает. Говорят, что после 8-й недели риск онкогенного воздействия эмбриональных клеток сильно снижается, но на самом деле никто не доказал, что и до 8-й недели они представляют какую-то онкогенную опасность. Об опасности перерождения в рак говорят, пишут работы, но статистически обоснованных данных по этому поводу нет. На мой взгляд, серьезных биологических оснований думать, что эмбриональная клетка превращается в раковую быстрее, чем взрослая, нет.

Максимум, чего можно бояться при применении стволовых клеток, - это не добиться желаемого эффекта. Конечно, возможны осложнения от попадания инфекции при введении (воспаление, нагноение), но это все пройдет, да и любой другой метод от этого не застрахован.

На омоложение возник повальный спрос. Но утверждения, что человек, если ввести ему стволовые клетки, умрет не в 60 лет, а в 70, никого ни к чему не обязывают. Косметический эффект, подобный удалению кожи, подтягиванию мышц, при введении стволовых клеток в какие-то среды или полости организма, конечно, недостижим. Добавка этого универсального строительного материала в организм может лишь активизировать обменные процессы, и то на тканевом, а не внутриклеточном уровне.

Дорогущая рулетка

МОЖНО иметь ключ, но в двери будет отсутствовать замочная скважина. В эксперименте таким ключом является вирус, который переносит ядерный материал внутрь зрелой клетки. Никто до сих пор не доказал, что если ввести в поврежденную ткань стволовые клетки, то они самопроизвольно заменят ядерный материал собственной клетки, каким-то образом его починят. Порой стволовым клеткам приписывают характеристики, которых у них нет и быть не может, вплоть до собственного разума, считая, будто они настолько ауторегулируемы и умны, что сами все вопросы решают. В нормальной ситуации они, когда в организме возникает "поломка", устремляются в зону поражения и "латают" прореху. В лабораторных условиях мы уже сегодня можем задать стволовой клетке, в какую ей превращаться, и вырастить из нее, например, клетку крови, причем любую на заказ - эритроцит, моноцит, лейкоцит и т. д. Что происходит со стволовыми клетками, когда они введены в организм, никто точно не знает. Есть единичные сообщения о том, что собственные стволовые клетки могут превращаться в сперматозоиды после их переноса в ткань больного яичка.

Считается, что если поместить рядом с больным органом стволовые клетки с высоким энергетическим потенциалом для ускоренной регенерации, то они станут строительным материалом и, может быть, окажутся настолько умными, что сами превратятся в нужные клетки и заменят то, что умерло. Ведь извне подсаживают огромное количество клеток, и именно в зону поражения. Раз они "бегут" в нее и "работают" по сигналу организма, может быть, и после запуска извне они преобразуются в то, что нужно. Но в этом есть большие сомнения, а доказательств пока никаких не получено. Сама по себе идея замечательная. Если она даст 15-30% эффективности, это уже будет успех.

Мы начали работу со стволовыми клетками в 1994-1995 гг. Пытались лечить андрогенную недостаточность, пересаживая мужчинам эмбриональные клетки Лейдига, вырабатывающие тестостерон, чтобы они прижились и вырабатывали собственные гормоны. Кроме нее, мы пытались лечить аутоиммунные формы бесплодия, которые неустранимы другими методами, гормонально зависимые формы импотенции и проявления синдромов, связанных с преждевременным мужским старением. Кому-то лечение помогало, но говорить о чистоте лечебного воздействия трудно, потому что применяли целый комплекс методов, и трудно определить, вклад какого из этих методов был ведущим. Лечение было платным, и важен был результат.

Если пациент хочет применить стволовые клетки, мы предоставляем ему такую возможность. Стандартизованных показаний, прописанных в каких-то основополагающих документах, на сегодняшний день нет. Фактически все решает врач. Либо он активно предлагает это пациенту, либо пациент сам приходит к нему с идеей попробовать использовать стволовые клетки. Особая категория - безнадежные больные (с циррозом печени, ДЦП, рассеянным склерозом, спинальные больные с травмой мозга и за собой не ухаживающие) и их родственники. Они готовы платить за любой новый метод, который дает надежду. А вокруг стволовых клеток и клонирования подняли такую шумиху, что эта тема начала, как химера, жить своей собственной жизнью.

Даже в научных журналах публикации о стволовых клетках часто уходят от канона научной статьи, в которой четко описаны цели, задачи, методы, результаты исследования, и приближаются к научно-популярным, где есть место для болтологии. А ведь сейчас выходит более ста журналов, посвященных только стволовым клеткам. Экспериментальные работы идут, и получают много интересных, иногда побочных, результатов: по общей теории эволюции, связи каких-то видов между собой, эмбриологии, генотерапии плода.

Когда ученые смогут выращивать органы?

Сегодня можно говорить только о том, что стволовые клетки способны заполнить дефект на уровне тканей, но никак не жизненно важных органов. Можно вырастить кожу, стенку сосуда, нервное волокно, но нельзя вырастить сложносочиненный орган, выполняющий несколько жизненно важных функций. Думаю, этого никогда не будет в том виде, в каком сегодня представляется. Любой орган - это не замес клеток, а определенным образом структурированные клетки. Недостаточно знать алфавит, чтобы написать "Войну и мир", недостаточно даже иметь слова или целые предложения, чтобы составить из них книгу. Какие индукторы заставляют клетки развиваться внутри плода так, как это происходит, на сегодняшний день детально не известно. Тем более неясно, как можно воспроизвести этот процесс вне организма.

Почему мы тогда едва ли не каждый день слышим в новостях то про одну, то про другую лабораторию, вроде бы раскрывшую эту загадку? Англичане недавно пообещали вырастить зуб.

Это скромно. Масса лабораторий хочет о себе заявить, вот и делают заявки на будущее, но они ни к чему не обязывают. Сколько уже таких было. И почку "выращивали", и печень, хотя на самом деле непонятно, что там было на самом деле. Что касается зуба, я сомневаюсь, что эта методика окажется жизнеспособной. Зуб - это ведь не просто костная ткань, он тоже имеет сложную организацию: там есть пульпа, мозговое вещество, эмаль. Если ввести в зону десны набор стволовых клеток, может, там и вырастет какая-нибудь костяная култышка. Но станет ли она идеальным зубом? Вряд ли. К тому же в стоматологии уже применяются искусственные протезные материалы, которые достаточно хорошо себя зарекомендовали.

А где сенсация?

СУЩЕСТВУЮТ ли какие-то реальные достижения? За что ученые могут поручиться уже сейчас, вместо того чтобы живописать будущее?

В медицине гарантия - это ответственность за надлежащее выполнение услуги, а не за результат ее применения. Разговоры о том, что мы в начале пути, будут идти еще очень долго. Это ни к чему не обязывает. Сегодня нет ни одного до конца испытанного метода, для которого определены эффективность, воспроизводимость, показания, противопоказания, прогноз и все, что положено. Пока что все идет на клинико-экспериментальной стадии. Если технология эффективна, документирована, воспроизводима, она быстро занимает свою нишу и повсеместно используется. Люди убеждены, что за деньги можно купить здоровье, внешность и жизнь. Я бы сказал, это последняя иллюзия человечества. Сегодня нет четких границ между медициной и бизнесом. Люди впитывают сенсации, хотят платить за стволовые клетки, и им это предлагают.

Отраслевая программа Академии наук и Минздрава включает практически все специальности, но лучше всего разработаны нервные болезни и гематология. Перспективные направления в применении стволовых клеток - это лечение иммунодефицитов у еще не рожденных детей, когда через пуповинную кровь вводят клетки, которые заменят дефектный участок ДНК, отвечающий за болезнь. Но соответствующие работы проведены пока только на мышах. Можно предположить, что результат будет при дегенеративных нейротрофических заболеваниях любого паренхиматозного органа - печени, почек, легких, селезенки, яичка, поджелудочной и щитовидной железы. Если в эти пораженные участки добавлять строительный материал в высокой концентрации, то можно ожидать, что он даст результат.

В Клинике восстановительной интервенционной неврологии и терапии "Нейровита" стволовыми клетками лечили участников чеченской войны, получивших боевые травмы головного мозга. Солдаты, у которых наряду с другими методами использовались и стволовые клетки, восстанавливались на 40% быстрее.

Если за результат никто не отвечает, почему столько клиник предлагает сегодня стволовые клетки?

Применение стволовых клеток либерализовано, потому что клеточная культура - это трансплантат, а не лекарственное средство, и к трансплантатам требования ниже: проверить на обсемененность, на загрязненность, на высокую концентрацию искомого агента и обеспечить сохранность на время доставки. Методическая база по применению стволовых клеток определена не на законодательном, а на ведомственном уровне (по Академии наук и Минздраву). Создана отраслевая комиссия по стволовым клеткам. Создана Академия клеточных технологий. Приказом Минздрава определен круг научных учреждений (их около 20), которые имеют право в своих сертифицированных лабораториях получать и применять клеточные культуры. Определены базы, где они могут производиться. Созданы положения о банке стволовых клеток и о банке пуповинной крови. А кто их купил и как использует - это уже другой вопрос.

Все, кто сейчас продает стволовые клетки и предлагает ими подлечиться, закон не нарушают. Достаточно получить лицензии на медицинскую деятельность и клеточную терапию, заключить договор с поставщиками и определить круг болезней, которыми вы собираетесь заниматься. Все остальное - это информированное согласие пациента. А уж если речь идет о применении собственных стволовых клеток, то это примерно то же самое, что переливание собственной крови. По существу сейчас в любом учреждении, если человек хочет применить для лечения стволовые клетки (собственные или эмбриональные) и готов за это заплатить, то ему это легко и с удовольствием предоставят. Насильно стволовые клетки никто никому не навязывает, люди хотят испытать это на себе, и им организуют предложение. Сознательный обман заключается вовсе не в существовании предложения. Он начался тогда, когда СМИ дружно бросились освещать события, которые не стоят выеденного яйца, типа клонирования Гитлера, птеродактиля, Христа или Николая II. Канон нарушили в тот момент, когда по несуществующему явлению - клонированию человека - были приняты федеральные и даже международные законы. Клонирования человека нет, а запрет есть. Это уже создает почву для нарушений. Это все равно что запретить летать на Марс. Даже сама формулировка "клонирование человека" некорректна, потому что человеком называют только родившееся человеческое существо, а в обозримом будущем не предвидится появления прибора или среды, которые смогли бы выполнить функции матки.

В государственных медицинских учреждениях пациенты должны платить за участие в испытаниях технологий с применением стволовых клеток?

Возможно, где-то в государственных учреждениях стволовые клетки в рамках испытаний применяют бесплатно. Но в большинстве случаев эта процедура, скажем так, возмездна. Например, вводить клетки могут бесплатно, но за саму клеточную культуру предъявлять счет. Как отделить цену собственно клеток от стоимости хранения, стандартизации, получения? В любом случае выплывает рыночная цена.

Россия участвует в международных исследовательских программах?

Только на уровне врачей, когда россиянин работает где-то за рубежом. На государственном уровне пока нет ничего, кроме запрета на несуществующее явление - клонирование человека.

В моду входит услуга по хранению пуповинной крови. Реклама утверждает, что если ребенок заболеет, то родители всегда смогут воспользоваться его замороженными стволовыми клетками и вылечить его.

Замораживание пуповинной крови - это способ хранения. Он красивый, но оправдает ли все утилитарные ожидания, сказать сложно. Некоторым людям спокойнее живется, если у них есть про запас собственные стволовые клетки, и они готовы за это платить. Сертифицированный показатель хранения эмбриональных тканей - 10 лет. При соблюдении условий хранения пуповинная кровь "пролежит" и дольше.

А вдруг стволовыми клетками ребенка воспользуется кто-то другой?

Банки стволовых клеток защищены должностными инструкциями. В положениях о банках стволовых клеток четко оговариваются список специалистов, которые к ним допущены, условия хранения, сроки, обязательный набор документов, исследования, которые должны быть проведены с каждым образцом, форма паспорта. Мошенничество на этой почве возможно, но при наличии жалобы со стороны больного все проверят. Главное - иметь дело с организациями, которые никуда не убегут и которые можно проверить. Жалобы встречались, но совсем другого рода. Были претензии, что стало хуже; или взяли денег, а не помогло; или один сказал то, другой - второе, а я подумал третье. До суда пока ни одна жалоба не доходила. Конфликты чаще разрешаются на досудебном этапе.

Можно ли сказать, сколько составляет реальная стоимость клеточной культуры, а сколько - чистый навар?

Говорить о себестоимости одного укола бесполезно, потому что надо учитывать стоимость рекламы, вложенные средства, количество потребителей, рост числа которых снижает себестоимость. Когда отрабатываются методики с неясным прошлым и смутным будущим, элемент антуража тоже определяет цену. В сознании обывателя срабатывает: если дорого - значит, действует. Даже среди специалистов нет единого мнения о стволовых клетках. Одни включились в процесс, другие индифферентны, третьи выступают ярыми противниками. И по многим методам ситуация примерно такая же. Интерес к стволовым клеткам пройдет свой пик, и технология займет свое место. Будет ли оно столь великим, как предсказывали, лично я сомневаюсь.

О чем, собственно, идет речь, когда мы говорим о стволовых клетках? Это клетки-прародители всех клеток организма – именно они превращаются в мышечную, кроветворную, нейрональную, хрящевую (и другие) ткани, формируют целые органы. Кроме того, стволовые клетки можно назвать «умными» – ведь в организме они сами находят поврежденные клетки и восстанавливают их функциональную активность.

Чем же эти «супер-клетки» могут помочь людям и откуда их берут?

Стволовые клетки содержатся в костном мозге, пуповинной крови, плаценте, жировой ткани, крови, в последнее время их научились выделять даже из молочных зубов. Но стволовые клетки по своей структуре бывают разные – поэтому в зависимости от возраста пациента и его заболевания, выбирается предпочтительный определенный источник стволовых клеток.

Так, например, для лечения лимфом и лейкозов используются гемопоэтические (кроветворные) стволовые клетки, которые выделяются из пуповинной и периферической крови, а ранее это делали только используя костный мозг.

На данный момент наиболее богатым источником различного типа стволовых клеток (гомеопоэтических, мезенхимальных, эндотелиальных прогениторных) является пуповинная кровь, которую можно получить при родах. Именно поэтому в цивилизованных странах вводят официальное государственное банкирование пуповинной крови – это позволит намного проще искать доноров и быстрее проводить лечение.

На данный момент, в мире на ведутся работы по лечению более 100 сложнейших заболеваний стволовыми клетками. Среди тех, от которых уже успешно лечат: сахарный диабет 2-го типа, болезни иммунной системы, сердца, крови, печени, мозга, ожоги и травмы, онкологические заболевания, мышечные дистрофии, нарушения обмена веществ и синдром хронической усталости. Но это еще не всё – из стволовых клеток уже выращивают сосуды и органы (например, в Лондоне пациентке успешно пересадили выращенную из её собственных стволовых клеток трахею), сейчас ученые работают над моделированием крупных органов, ведь за этим будущее.

Украинский опыт

Национальный менталитет заставляет большинство украинцев считать, что заграницей всегда «трава зеленее» – и медицина, соответственно, лучше. Мол, там да – лечат от всего, а у нас о таком можно только мечтать. Но это ошибочное мнение. Стоит отметить, что именно русский ученый Александр Максимов впервые предоложил существование клеток – прародительниц всех клеток крови и назвал ее «стволовой». Исследования стволовых клеток успешно проводились и в Советском Союзе. Именно в Украине был создан уникальный и не имеющий аналогов в мире – Институт криогенной биологии и криомедицины. Стоит только вспомнить о бесченном опыте советских ученых и становится ясно – что при разумном продолжении этих традиций Украина способна на открытия в области новейших медицинских технологий.

Так, именно Украина стала первой страной среди бывших стран СНГ, в которой Минздрав официально утвердил методы лечения с применением клеточных препаратов, два из которых (изготовленные из пуповинной крови) были разработаны в киевском Институте клеточной терапии. На сегодня уже официально утверждены такие направления: лечения панкреонекроза, ишемии нижних конечностей и ожогов. Естественно, ученые не останавливаются на достигнутом – получены патенты на исследования и по другим направлениям, ведутся клинические испытания, а это значит, что их утверждение – только вопрос времени.

Почему пуповинная кровь?

На данный момент, как уже говорилось выше, для получения стволовых клеток используются разные источники. Но наиболее богатой стволовыми клетками считается пуповинная кровь. Если нет возможности выделить аутологичные (собственные) стволовые клетки, необходимые для лечения, к примеру, из крови или жировой ткани пациента – применяются донорские. Но они всегда требуют иммунологической совместимости – это значит, что найти подходящие не так просто.

Именно поэтому в США и других странах государство само проводит образовательно-пропагандистскую кампанию, направленную на то, чтобы родители сохраняли при родах пуповинную кровь. Ведь это гарантирует, что в будущем, дети, чью кровь родители сохранили, будут иметь свой собственный запас «целебных» клеток. Если учесть насколько быстро идет развитие современной медицины, можно сделать вывод, что к тому времени клеточной терапии будут подвластны уже любые человеческие недуги.

В Украине о государственном банкировании речь пока не идет. Но это не значит, что украинцы не могут воспользоваться услугой хранения пуповинной крови, если считают, что здоровье их детей (пуповинная кровь подходит в большинстве случаев всем родным братьям и сестрам) стоит небольших вложений. Безусловно, за подобными услугами стоит обращаться только в лицензированные криобанки. Первым в Украине разрешение на проведение сбора и хранения пуповинной крови получил Криобанк Института клеточной терапии.

«Сохраняя пуповинную кровь, мы не только даем возможность людям в будущем вернуть себе, по тем или иным причинам, утраченное здоровье, но и фактически собираем генофонд нации» – рассказал главный врач Института клеточной терапии, доктор медицинских наук Гладких Ю.В.- «Мы стоим на пороге глобальных изменений в медицине, мы становимся свидетелями того, как она переходит из натуропатической и фармакологической в разряд биотехнологий и нанотехнологий. Более того, они уже более 15 лет работают и непосредственно спасают людей. А дальнейшее их развитие позволит продлить и качественно улучшить жизнь всем людям – а значит, снять социальную нагрузку с каждого в нашем обществе».