Стволовые клетки: где границы безопасности?

Популярность стволовых клеток в лечении разнообразных болезней растет с каждым годом. Увеличивается и количество клиник, предлагающих клеточные технологии на практике. Действительно, официальная медицина все чаще использует их для лечения недугов, с которыми невозможно справиться при помощи других, ныне существующих методов. Но так ли уж широка область применения чудесных клеток и какие клеточные технологии безопасны, разбирался MedAboutMe.

Какую минеральную воду можно пить беременным: столовая или лечебная, c газом или без?

Какая минералка пойдёт на пользу во время беременности: выбираем эффективную для питьевого режима будущей маме.

Что такое стволовые клетки?

Стволовые клетки (СК) — это своего рода сырье, клетки, из которых образуются все остальные клетки организма со своими специализированными функциями. В ходе дифференциации СК становятся клетками головного мозга, крови, мышцы сердца, кости и др.

Стволовые клетки могут неограниченно делиться — на новую стволовую клетку и специализированную, уже дифференцированную клетку. Получается такое своего рода самообновление. Но, увы, природа не любит бессмертие. Исследования показали, что в клетках встроены механизмы, ограничивающие количество клеточных делений. Постепенно в клетках накапливаются мутации, большая часть из которых приводит к образованию злокачественных опухолей.

Вообще, риск развития рака — один из основных «страхов» современной медицины перед стволовыми клетками. Второй «больной» вопрос — этичность их использования.

На что способны стволовые клетки?

Самое ценное свойство стволовых клеток — умение трансформироваться в клетки самых разных тканей. Но эта функция у СК разных видов может быть ограничена. Соответственно, следует разобраться в понятии «потентность» — способности стволовых клеток дифференцироваться в клетки конкретной ткани. Ученые выделяют:

• Тотипотентные СК.

Из них могут получиться абсолютно любые типы клеток (а их существует порядка 300). Но такие клетки — редкость. Истинной тотипотентной стволовой можно считать только оплодотворенную яйцеклетку, а также то, во что она развивается в течение следующих 3-5 клеточных делений (бластоциста размером 8-32 клетки), не более того. На следующих этапах степень потентности снижается: по мере роста и развития организма у его клеток остается все меньше возможностей выбора.

• Плюрипотентные СК.

Клетки этого вида могут трансформироваться в любые типы тканей и органов, а точнее — они дифференцируются в любой из трех первичных зародышевых листков, из которых потом получаются разные органы и ткани. Из них нельзя получить только внезародышевые органы, к которым относятся плацента и желточный мешок.

• Мультипотентные СК.

Эти клетки еще немного менее потентны и умеют трансформироваться только в пределах своего зародышевого листка.

• Унипотентные СК.

Низшая ступень дифференциации в области стволовых клеток: умение дифференцироваться только в определенный вид тканей или органов. Такие соматические стволовые клетки можно найти в ограниченном количестве во всех органах взрослого человека.

Стволовые клетки в медицине

Список разновидностей стволовых клеток обширен, но далеко не все из них подходят для лечения человека. Можно выделить три основных группы стволовых клеток, которые современная медицина рассматривает в лечебных целях:

• Эмбриональные стволовые клетки человека (ЭСК).

Данную разновидность СК получают на самых ранних стадиях развития эмбриона. Они плюрипотентны, то есть, из них можно получить самые разные клетки. Их ключевое преимущество перед другими видами СК заключается в отсутствии антигенов тканевой совместимости. Для людей наличие этих антигенов является основным препятствием при пересадке органов и тканей. А ЭСК — «чистый лист», а значит, шансы на отторжение клеток при их введении в новый организм — минимальны. Ключевые минусы эмбриональных стволовых клеток — сложность их контролирования и проблема этичности их применения. На данный момент вопрос этичности на грани решения. Собственно, он зависит от момента получения ЭСК. А технологии уже позволяют это сделать на стадии, когда о человеке речь еще не идет.

• Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК).

Этот вид клеток получается искусственным путем, в результате генетических манипуляций с клетками человеческого организма. Как и в случае с ЭСК, манипуляции с ИПСК пока плохо поддаются контролю со стороны человека, а это значит, что повышен риск развития злокачественных опухолей. И вопросы этичности при их применении также играют существенную роль.

• Стволовые клетки взрослого организма.

Основной плюс данного вида СК — никаких этических проблем. Взрослые стволовые клетки мультипотентны, в этом заключается их основной минус — способности к дифференцировке ограничены. Например, гемопоэтические стволовые клетки, которые находятся в крови человека и в его кроветворных органах, могут преобразовываться только в соответствующие клетки. Стволовые клетки, взятые из кожи, нервных тканей, сосудов — так называемые регионарные СК — могут дифференцироваться в клетки тканей, откуда они были получены. Наибольшим интересом у ученых пользуются мезенхимальные стволовые клетки, которые можно получить из костного мозга. Они обладают максимальными способностями к дифференцировке и могут превращаться в мышечную, жировую, а также костную и иные виды соединительной ткани.

Ограничения регенеративной медицины

Итак, стволовые клетки могут превращаться в другие ткани. Именно это их свойство так привлекает врачей и ученых. Ведь основное их применение — регенеративная медицина. То есть, область, где речь идет о восстановлении пораженных тканей, замене больных клеток здоровыми. И не важно, по какой причине произошло разрушение прежних клеток: рак, травма, болезнь или старость. Главное, чтобы можно было «объяснить» стволовым клеткам, в какие именно ткани им следует дифференцироваться.

Для того, чтобы СК можно было использовать в регенеративной медицине, они должны соответствовать следующим критериям:

• данные клетки можно получить в большом количестве;
• они могут быть дифференцированы в разные виды клеток;
• процедура дифференциации полностью управляема и воспроизводима (то есть, экспериментальные методики, не получившие научного подтверждения, уже не подходят);
• процедура должна быть минимально инвазивна (то есть, процесс проникновения в тело человека должен быть сведен к минимуму);
• побочные эффекты и уровень заболеваемости пациента, связанные с использованием стволовых клеток, должны быть сведены к минимуму;
• пересадка стволовых клеток должна осуществляться в соответствии с международными правилами производства и применения лекарственных средств. Данные правила являются частью стандарта GMP (Good Manufacturing Practice).

Если хотя бы один из критериев не соблюдается, существует повышенный риск для здоровья пациента.

Опасность применения стволовых клеток для здоровья

Стволовые клетки по всему миру уже считаются панацеей от множества заболеваний. Любые открытия в этой области, вне зависимости от того, были ли они сделаны ан животных или вовсе в пробирке, популяризуются недобросовестными представителями альтернативной медицины и предлагаются в качестве услуги для лечения человека.

Американские эксперты сообщают о почти 600 клиниках на территории США, которые предлагают услуги по лечению стволовыми клетками. По данным International Society for Stem Cell Research, в России ситуация не лучше. Наша страна давно входит в «черный список» государств, где идет бесконтрольное использование стволовых клеток среди населения.

В подавляющем своем большинстве, в лучшем случае, все эти клиники имеют лицензию на выделение и хранение СК, но не на использование их для лечения. Стоимость «терапия стволовыми клетками» исчисляется сотнями тысяч рублей (или десятками тысяч долларов). Но, за исключением небольшого пока списка заболеваний и еще более ограниченного списка клиник, лечение стволовыми клетками не проводится.

Какие заболевания обещают вылечить многочисленные клиники, работающие со стволовыми клетками:

• ортопедические заболевания (артрозы и др.) — больше половины клиник (52%);
• спортивные травмы (16%) и иные повреждения спинного мозга;
• неврологические расстройства и, в частности, нейродегенеративные заболевания (14%);
• болезни иммунной системы (13%);
• сердечно-сосудистые заболевания;
• заболевания кожи и косметологические нарушения.

Самые «популярные» — жировые стволовые клетки. В США их предлагают 61% клиник. На втором месте — СК, полученные из костного мозга (48% клиник). На другие виды клеток (эмбриональные, ксеногенные и др.) приходится не более 3%.

В реальности сейчас в медицине освоены и успешно проводятся:

• в онкологии и гематологии проводится трансплантации СК костного мозга для лечения некоторых видов рака крови (лейкоз, лимфома Ходжкина, множественная миелома и др.);
• в офтальмологии уже практикуется трансплантация мезенхимальных и нейрональных стволовых клеток для лечения заболеваний глаз;
• в кардиологии СК трансплантируются в сердечную мышцу (миокард) для замены пораженный при инфаркте тканей, стимуляции собственных восстановительных процессов в мышцу, а также для стимуляции роста новых сосудов;
• в области пересадки органов ширится список операций по внедрению в тело человека биоинженерных конструкций, когда в основе трансплантируемого органа лежит каркас из коллагена, усаженный стволовыми клетками пациента. Это намного снижает риски отторжения и повышает шансы на успех операции. Сейчас подобные операции проводятся в эндокринологии (пересадка искусственной щитовидной железы), реконструкция костных и хрящевых тканей в черепно-лицевой хирургии, стоматологии, маммопластике и др.
• На грани массового применения, но пока в пределах научных лабораторий, находятся операции по лечению сахарного диабета 1-го типа путем введения пациенту стволовых клеток, которые должны трансформироваться в бета-клетки поджелудочной железы, вырабатывающие инсулин. Достигнуты заметные успехи в борьбе с некоторыми нейродегенеративными заболевания (боковой амитрофический склероз, рассеянный склероз и др.), а также в области борьбы со старением.