Задали вопрос про стволовые клетки, отвечаю.
Сначала хотела сделать обзор сама, потом вспомнила, что на одной из конференций мне подарили книжку про эти самые стволовые клетки. С 2004 года она стоит на полке и я так и не удосужилась ее открыть.
Вот и повод появился.
Книжка написана тремя авторами - А.Л. Кухарчук, В.В. Радченко и В.М. Сирман. Называется - Стволовые клетки: Эксперимент, теория, клиника. Издательство ООО "КРС-Медицинские технологии", Киев, 2004 г.
Привожу краткий обзор.
"Вокруг развивающегося направления [терапия свтоловыми клетками] возникла беспрецедентная научная дискуссия и околонаучная шумиха, во многом созданная благодаря информационным гиперболам Всемирной сети Internet" - прямая цитата :-)
Что такое стволовая клетка?
Говоря популярно это так называемая недифференцированная т.е. начальная клетка с высокой пластичностью и способностью к пролиферации, т.е. делению.
В идеале, это клетка без имени, рода и племени, из которой можно сделать любую ткань организма. Раньше считалось, что такие клетки исчезают очень быстро, уже на стадии гаструлы после закладывания трех основных зародышевых листков. Дальше уже идет жесткая дифференциация клеток по пренадлежности к тому или другому органу или ткани и обратно возвратить их в начальную стадию уже невозможно. Т.е. после того как клетка закончила свою дифференциацию, из безымянной стала называться например лимфоцитом (менеджером) или гепатоцитом (шахтером), ее развитие законченно и стать из шахтера министром она уже не может.
Считается так потому что что-то происходит с геномом, который в ядре организованн в сложную структуру хроматин, которая в свою очередь поддерживается кучей разных регуляторных-белков, пептидов и даже специальными РНК и ДНК. Так как хромосомы мы видим только тогда когда клетка делится, а если она не в фазе деления, то хромосомы "перепутаны", под микроскопом выглядят как некие глобулы или кусочки в которых вроде бы как нет никакой "структуры и смысла". На самом деле это очень жестко организованная и контролируемая структура. И похоже жутко сложная в плане понимания как она регулируется. Конечно многое мы уже знаем. И устройство самой хромосомы уже понятно, и имеется достаточно информации по хроматину. Но как говорится, до понимания полной картины еще “пилить и пилить”. Еще бы! У природы было несколько миллиардов лет на ее отработку, а современная наука началась всего-то 300 лет назад. И до того как общества пришли к пониманию централизованной поддержки научных исследований, лет 200 вообще развивалась силами энтузиастов и богатых меценатов.
По моему скромному мнению, тот кто поймет как управлять хроматином, получит не только Нобеля, но действительно совершит настоящий прорыв в области контроля человека над животной природой.
И так, продолжим.
Термин "стволовая клетка" был введен А. Максимовым и относился к стволовым клеткам костного мозга. Максимов заметил, что в костном мозге есть особые клетки которые дают начало всем остальным зрелым клеточным элементам периферической крови. Потом обнаружилось, что даже у этих клеток есть предшественник еще менее дифференцированный. Дж. Томсон выделил из внутренней клеточной массы бластоцисты первые эмбриональные стволовые клетки и сделал из них долгоживущие клеточные линии. Справедливости ради надо заметить, что иммортализованные (т.е. бессмертные) культуры клеток после определенного времени культивирования, содержания их в искуственной среде, которая по определению неоптимальна, сами подвергаются изменениям. Поэтому клеточные биологи, в отличии от микробиологов, всегда заклыдывают в жидкий азот на хранение максимальное количество оригинальных образцов. Это уже привычка выработанная годами. Мой научный руководитель на втором постдоке который я делала в Медицинском Колледже Джорджии, пришедший из микробиологии, ни как не мог понять нафига я замораживаю столько клонов E. coli с нашими плазмидами. А я честно говоря делала это просто по привычке.
В основу современной классификации стволовых клеток положен принцип их разделения по способности (потентности) давать начало клеточным линиям, которая определяется как тоти-, плюри-, мульти-, поли-, би- и унипотентность. Самыми крутыми считаются тотипотентные клетки которые можно выделить из зиготы, бластомер и внутренней массы бластоцисты. Эти клетки в состоянии воссоздать организм в целом. Дальше идет по убыванию "способностей" к дифференциации. Чем более поздняя стадия развития зародыша взята для выделения стволовой клетки тем менее потентной она будет. Пока что выделяют четыре класса стволовых клеток. Это эмбриональные, мезенхимальные, нейральные и гемопоэтические стволовые клетки.
Суммируя это краткое введение, ответственно заявляю, что да, стволовые клетки существуют. Это не выдумка и не бред, а научный солидный факт.
Перехожу сразу к главному вопросу волнующему широкую общественность. Тут я прямо цитирую авторов: " Но не является ли клеточная трансплантация очередной "панацеей" от всех бед?" Вопрос сложный и не имеющий пока однозначного ответа. И как во все времена мы имеем два лагеря, с одной стороны "здоровых консерваторов" т.е. людей осторожных, с другой стороны "больных фанатиков" людей не в меру ретивых, энтузиастов всего нового или просто бессовестных шарлатанов.
Широкая публика очень смутно себе представляет, что такое культивация и отбор клеток. Процесc это муторный, сложный и трудоемкий. Нужно очень строго соблюдать правила культиварования, следить за качеством специальных питательных растворов и главное количеством особых веществ которые нужно добавлять в среду чтобы клетки росли и не гибли, и все это в условиях строгой стерильности. И все равно, даже самая разсамая тотипотентная клетка в чашке Петри образует так называемые эмбриоидные тельца (примерно 50-60 клеток слипшихся вместе), после чего раз и навсегда теряет свою тотипотентность. Т.е. технически процесс сложный и требует очень высокого качества подготовки технического персонала со всеми жетскими контролями за выделением, хранением, культивацией, разделением культур и строгим контролем за качеством реактивов. Я сильно сомневаюсь, что можно соорудить что-то качественное на базе какого-нибудь скромного мед.офиса куда подчас обращаются граждане рискнувшие лечиться с помощью стволовых клеток. Но и граждан я тоже понимаю, от отчаяния и не на то согласишься. А гражданин в отчаянном положении, дизориентированный и испуганный это уже потенциальная жертва для мошенника. По этому, все подобные исследования и главное, медицинская практика с применением этих клеток должна на мой взгляд жестко контролироваться государством, бо оно одно имеет достаточно сил этих самых граждан защитить. Но без фанатизма который восемь лет домонстрировала админстрация Буша, это был идиотизм.
Но самое на мой взгляд главное, открытие стволовых клеток так и не дало ответа на основной вопрос, что же именно запускает программы эмбриогенеза? Остается неясным, как разворачивается программа генома в процессе жизни человека. Т.е. как я уже говорила выше, мы все еще очень мало знаем чего там в этом ядре происходит, как, когда и кто/что за все это отвечает и как этим управлять.
Теперь про явные опасности стволовой терапии.
Чего не говорят широкой общественности, так это то, что приживаемость пересаженных клеток очень низка. Т.е. 95% введеных клеток гибнет ввиду иммунного ответа организма хозяина на чужие антигены. Большинство экспериментов на животных были проделаны после тотального облучения всего организма или введения цитостатиков, веществ задерживающих деление клеток. На лицо жесткое ограничение такой терапии на людях.
При подкожном введении стволовых клеток безшерстным мышам (Nude, у них нет тимуса, а значит нет лимфоцитов, т.е. они не могут развить нормальный иммунный ответ) в месте введения образовывалась тератокарцинома.
Теперь о людях.
В поцессе развития эмбриона человека частота хромосомных аномалий выше, чем в эмбриогенезе у животных. На стадии бластоцисты лишь 20-25% зародышей человека состоят из клеток с нормальным кариотипом, а у преобладающего большинства ранних зародышей человека, полученных после оплодотворения "в пробирке", обнаруживается хаотический хромосомный мозаицизм и весьма часто встречаются числовые и структурные аберрации. Т.е. понятно, что даже если мы будем ополодотворять яйцеклетку в пробирке и потом растить до стадии бластулы или гаструлы и разделять и выделять стволовые клетки из этого материала, то очень многие из них будут так называемыми “дурными” с кучей проблем в организации ядра и хроматина. Самый лучший источник чистых стволовых клеток это реальный зародыш человека, он и самый надежный, ибо природа сама тут руководит, но я с ужасом вижу кучу этических, моральных и просто эстетических проблем со всем этим связанных.
В литературе вы найдете много аргументов "за" и "против". Мое мнение? Только время и практика, а так же напряженные поиски и исследования смогут дать ответ, будет ли стволовая терапия надежным медицинским методом лечить людей или нет.
Знаю неутешительно, более того, если с такой речью выступить перед инвесторами, то бабок вам не видать как своих ушей. От этого так много шелухи вокруг, ибо надо пускать пыль в глаза, а иначе денег не дадут. Увы, это проблема. И серьезные исследователи и шарлатаны, иногда выглядят одинаково, ибо зависят от источников финансирования. Поди разгляди честный это парень или так, просто пиарится. И опять же роль государства здесь очень важна.
Надеюсь этот пост ответил на некоторые ваши вопросы.