Новости разведки

Недавно в одной из клиник Питсбурга в США было закончено уникальное клиническое исследование. Двенадцати пациентам с массивным кровоизлиянием в мозг и локальной гибелью нервной ткани вводили по 20 млн. нейронов в зону повреждения и наблюдали за клиническими проявлениями в течение года. Само по себе это большое достижение. Но уникальность данной работы еще и в другом: пересаженные в мозг пациентов нейроны были получены... в пробирке, а не взяты от доноров. Другими словами, впервые в качестве лечебного средства применялись нейроны, полученные в лабораторных условиях из незрелых стволовых клеток. Ни у одного из двенадцати пациентов не было выявлено каких-либо отклонений или отрицательных последствий введения клеток в зону повреждения нервной ткани. У двух пациентов наблюдали отчетливо позитивные эффекты (частичная обратимость паралича руки, ноги и речи).
В качестве клеток-прародительниц использовали стволовые половые клетки, выделенные из злокачественной опухоли яичка. Эти незрелые, быстро растущие половые стволовые клетки исследователи и научились превращать в нейроны. В настоящее время там же, в Питсбурге, начаты клинические испытания по оценке терапевтических эффектов пересадки лабораторной нервной ткани уже на двадцати пациентах. Это историческое событие открыло новую эпоху в трансплантации - клетки для лечения стали поступать из клеточных банков, а не от добровольцев доноров.
За последнее десятилетие достигнут огромный прогресс в изучении биологических свойств и возможностей стволовых клеток мозга при их трансплантации в органы животных. Оказалось, что эти клетки наделены замечательной способностью находить участки повреждения и "латать" дефекты нервных сетей. Подобно бригаде экстренной медицинской помощи стволовые незрелые клетки способны преодолевать значительные расстояния, для того чтобы попасть в зону катастрофы. Поразительно, что НСК запрограммированы выполнять эту роль "скорой помощи", как клетки иммунной системы - сражаться с инфекцией.
Несколько лабораторий США и Европы достигли успеха в создании бессмертных линий НСК путем пересадки в клетки фрагментов генома вирусов, чтобы превратить их в "самокопировальную машину". Однако такие линии можно использовать только в опытах на животных, но не на людях.
Новый, чрезвычайно важный шаг по перенесению метода клеточной трансплантации из чисто лабораторной практики в клинику осуществлен российскими учеными. В отличие от западных разработок в нашей стране налажен метод изолирования и наращивания природных запасов НСК из фетальных тканей и клеток. Эти клетки не модифицированы фрагментами вирусов и могут использоваться в клинической практике.
В своих опытах российские ученые использовали клетки, полученные из специальной области фетального (эмбрионального) мозга, возраст которого не превышал 15 недель. В этот период мозг очень быстро растет. Выделить необходимые клетки - сложнейшая и очень тонкая задача. Дело в том, что в исходной популяции мозга взрослого человека количество НСК составляет менее 0,001-0,01%. В фетальном мозге 9-15 недель развития НСК составляет от 4 до 8% (остальная, быстро растущая масса клеток - это более продвинутые в отношении специализации клетки). Других источников НСК нет. Именно поэтому эмбриональная и фетальные ткани пока незаменимы как источник НСК.
На первом этапе незрелые зародышевые клетки безостановочно делятся, пока их число в органах не достигнет "проектной" величины. Затем эти клетки начинают специализироваться. Этот этап и называется клеточной дифференцировкой. Однако все органы сохраняют запасы региональных стволовых клеток от зародыша. Этот уникальный крошечный пул стволовых клеток выполняет роль неприкосновенного запаса и банка для клеточной регенерации и постепенного обновления клеток.
Первыми стволовые клетки были открыты в крови, кишечнике и коже - органах с максимальным уровнем обновления клеток. Например, каждый день с нашей кожи слущивается слой эпителия весом около одного грамма. В кишечнике и крови каждый день погибает и нарабатывается по 1011 клеток. Эти органы имеют максимальные запасы стволовых клеток.
Однако вплоть до 90-х годов двадцатого века нейробиологи не допускали даже самой идеи существования стволовых клеток в мозге. Многолетний опыт клиницистов и экспериментаторов убеждал, что поврежденные клетки в нейронных сетях взрослого мозга не регенерируют. Концепция стволовой клетки как модуля клеточной регенерации, получившая строгое экспериментальное и клиническое обоснование в других областях медицины, сталкивалась с серьезными предубеждениями в клинической неврологии. Еще несколько лет назад считалось общепризнанным, что делящиеся нервные клетки можно наблюдать лишь в некоторых мозговых структурах плода и у детей в первые два года жизни. Затем рост клеток прекращается и начинается этап формирования межклеточных контактов в нейронных сетях. В этот период каждый нейрон формирует от тысячи до миллиона синапсов. В среднем в нейрональных сетях головного мозга взрослого человека остается и функционирует порядка ста триллионов нейронов.
И вот ученым удалось доказать, что мозг человека принципиально тоже способен к регенерации, надо только ему помочь. А исходный запас НСК, этого "строительного" материала для ремонта в случае необходимости, содержится в области боковых желудочков мозга. Правда, его там чрезвычайно мало - 0,001-0,01% от общего количества клеток мозга у взрослого человека. Именно поэтому этих клеток и не хватает на то, чтобы вовремя заняться исправлением повреждений мозга, например, при инсульте. Но почему нужна именно очищенная культура НСК?
Во-первых, только эти клетки знают и помнят, куда им надо мигрировать. Во-вторых, для трансплантации в мозг нужна обогащенная популяция НСК. Наличие в суспензии более зрелых нейронов или других дифференцированных клеток может затруднять способность НСК к миграции. Преимущество линий НСК заключается в том, что они возникают из генома одной клетки-предшественницы и дают однородный клеточный материал для нейротрансплантаций. В-третьих, необходимо, чтобы НСК нашли зону повреждения и встроились в испорченную нейронную сеть. Многими авторами было показано, что животные и человеческие линии бессмертных НСК мигрируют из желудочка в поврежденный участок мозга (кора полушарий, кора мозжечка и т.п.).
Для пересадки нужно как минимум 50 млн. нейрональных стволовых клеток, в то время как исходная концентрация НСК не превышает 2 млн. на миллилитр.
Методика получения культуры НСК, разработанная в лаборатории клинической иммунологии, сейчас патентуется. Отметим только, что главная трудность - сохранить эти клетки в виде шарообразного скопления, чтобы они не прикрепились к стенкам лабораторной посуды. Если же такое происходит, то НСК сразу же начинают превращаться в полноценные нейроны. Методика, предложенная российскими учеными, позволяет изначально, в культуре, избавиться от гигантского количества ненужных клеток: взрослых нервных клеток, соединительной ткани и т. п.
"Особенность роста НСК - это начальное размножение клонами, - подчеркивает Вадим Репин. - В дальнейшем с помощью наших коллег-генетиков мы планируем "обессмертить" исходные клоны и создать самовоспроизводящуюся фабрику клеток. НСК можно замораживать в жидком азоте и хранить вплоть до операции. Для будущего медицины создание банков НСК - важнейшая задача! Ведь банки НСК - это воспроизведение биоресурсов природы в обход биоэтических запретов, возможность стандартизации и регламентации работ по трансплантации".
Итак, впервые в России вырастили в культуре нейрональные стволовые клетки. "Что, с вашей точки зрения, дают эти эксперименты?" - вот вопрос к Геннадию Сухих.
"Эта работа, проведенная за последние шесть месяцев, позволила нам выйти на принципиально иной уровень клинических перспектив, - заявил Геннадий Тихонович. - Получены уникальные популяции клеток и произведено их клонирование, размножение в необходимых для клиники количествах. Кроме всего прочего, это создает абсолютно международно стыкуемый базис для российской науки. Но самое главное, конечно, открывает реальную перспективу - по согласованию с Минздравом, с РАМН, со специалистами-коллегами - перейти к непосредственно клиническому применению нейротрансплантации НСК".
А область применения этого метода затрагивает лечение больных с одними из самых тяжелых патологий. Прежде всего это дети с поражением центральной нервной системы.

CПИСОК СТАТЕЙ