Эмбриональные стволовые клетки
|
В 1999 году престижный международный журнал "Science" признал открытие эмбриональных стволовых клеток человека третьим по важности событием в биологии ХХ века (после открытия двойной спирали ДНК и программы "Геном человека"). 60 нобелевских лауреатов обратились с открытым письмом к президенту США о необходимости государственного финансирования и поддержки исследований эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) в академических центрах и университетах. Президент Буш регулярно встречается со специалистами и обсуждает с ними будущее биологии и медицины. Даже во времена Эйнштейна и Манхэттенского проекта наука не была так приближена к Белому дому и конгрессу США. Какие новые реальности биологии заставляют руководителей ведущих стран мира разбираться в открытиях и тонкостях этой науки, а затем принимать непростые решения? "МГ" попросила прокомментировать последние важные события в этой области члена-корреспондента РАМН Вадима Репина, который недавно выступал с докладом на президиуме РАМН о результатах фундаментальных исследований ЭСК.
- Почему ЭСК оказались в фокусе внимания не только средств СМИ, но и руководителей ведущих стран мира? Какие фундаментальные свойства клеток лежат в основе интересов бизнеса, политики и общества? - ЭСК - это лабораторные "создания", которых реально нет ни в эмбрионах, ни во взрослом организме, своего рода лабораторные "прототипы" оплодотворенной яйцеклетки по способности генома строить зародыш из одной клетки. Но в отличие от "природных" тотипотентных клеток (яйцеклетки, зиготы, первые бластомеры зародыша) ЭСК "обучены" бесконечно долго размножаться и оставаться в незрелом состоянии. На одиночных уникальных "дарах природы" технологическую линию не построишь. А на лабораторных ЭСК - можно, потому что это сырье получается в неограниченных количествах. Другое преимущество - ЭСК являются клетками, но не новой индивидуальной "жизнью", потому что они получены в обход зачатия и беременности. Это биоэтически приемлемый путь для ксерокопирования начальных этапов развития человека. В обществе не должно возникать возражений, поскольку это не опыты на людях. - Об ЭСК говорят как о новой панацее, чудо-клетках, которые, попадая в организм больного, сами находят в органах повреждения и автоматически их "заштопывают" в органах. Так ли это или используется просто удобная метафора? - Стволовые клетки - это краеугольный камень устройства многоклеточной жизни как универсальный язык ДНК и белков, как половой процесс и эволюция. Все органы взрослого организма человека и млекопитающих сохраняют "микрореликты" зародышевой ткани в виде вкраплений стволовых клеток. Стволовые клетки - это органы срочной, оперативной регенерации в случае массового повреждения ткани. Одновременно стволовые клетки - это аппарат постоянной медленной смены старых, больных клеток на новые. В организме человека есть один путь для этого - апоптоз, запрограммированная гибель клеток, благодаря чему идет самоочищение организма от больных испорченных клеток. Когда по каким-то причинам гибель больных клеток нарушается, начинаются серьезные заболевания, зачастую с летальным исходом. Поскольку все клетки болеют по-разному, в геноме нет "лечения" на уровне клеток. Геном выбрал самый экономичный путь - своевременную замену больных клеток на здоровые. Стволовые клетки являются ключевым звеном в борьбе с болезнью, поскольку обеспечивают пул здоровых клеток в организме. Организм ведет себя по принципу "незаменимых кадров не бывает" и запрограммирован на постоянное самообновление клеток. Главная идея молекулярной медицины - найти лекарство для каждой больной клетки - выглядит привлекательной, но непрактичной, ведь понадобилось бы миллион "магических пуль" для доставки в миллион больных клеток. Бороться с естественным старением и заболеваемостью клеток - значит бороться со здоровьем организма. А своевременная смена клеток с помощью блока "запасных частей", представленного в организме стволовыми клетками, - это в природе вещей, путь, которым идут природа и эволюция. - Какими программами саморазвития наделены ЭСК? В чем уникальность работы генома этих клеток? - Хочу напомнить, что медики давно привыкли к мысли, что многие клетки человеческого организма являются "умными" автоматами, великолепно выполняющими свою работу без вмешательства человеческого интеллекта. Тромбоциты прекрасно находят микроповреждения сосудов и блокируют утечку крови. Моноциты и макрофаги находят и уничтожают микробы и других "чужаков", защищают от раковых и других аномальных клеток. Стволовые клетки даже вне организма - в чашке Петри нацелены на программу эмбриогенеза, строя фрагменты зародышевой ткани. Вот эти программы "рекапитуляции эмбриогенеза" и пытаются сейчас использовать для лечения больных органов с дефицитом функциональной ткани (паренхимы). Стволовые клетки не только находят в больных органах места повреждения, но и повторяют организованный рост новых функциональных единиц паренхимы по матриксу оставшейся мезенхимы (опорная строма + сосуды). В культуре из ЭСК можно получить лишь неорганизованную массу гепатоцитов, нейронов. Но при пересадке в больной орган эти клетки с помощью мезенхимальной стромы органа встанут на свои места. - Как вы относитесь к недавнему решению президента США разрешить государственной науке работать на полученных линиях ЭСК, но запретить получение нового биосырья для клеточных трансплантатов? - Советую прежде всего обратить внимание, что ученые Великобритании и Франции отказались участвовать в этих инициативах Белого дома. Президент США разрубает гордиев узел накопившихся в собственной стране противоречий между академической и корпоративной наукой, между интересами бизнеса, науки и общества (в первую очередь миллионов пациентов - потенциальных реципиентов стволовых клеток). По подсчетам экспертов, к середине ХХI века каждый третий-четвертый пациент высокоразвитых стран будет получать лечение в виде клеточной терапии производными стволовых клеток. В отличие от США патентование открытий вокруг стволовых клеток в Европе не практикуется (т.е. монополия США не действует на этом континенте). Таким способом ученые Европы борются за свободу знаний и право на разработку собственных технологий. Американские ученые пытаются монополизировать мышление и "стандартизировать по-американски" все способы решения важных практических проблем с помощью ЭСК. С самого начала они взяли курс на получение бессмертных линий ЭСК, получаемых путем генной модификации одной клетки-прародительницы клона. Но во-первых, иммортализация линии (запрограммированная бесконечная пролиферация клеток) удается пока только путем внедрения в геном онкогенов. Поэтому такие бессмертные линии ЭСК невозможно пересаживать пациентам из-за риска малигнизации. Во-вторых, генетические потенции линии всегда много меньше, чем возможности геномики того природного набора разных стволовых клеток, изначально возникающих в зародыше. Каждый садовод знает преимущества пересадки "клумбы" по сравнению с пересадкой одного цветка. Комбинации природных стволовых клеток более результативны, поскольку геномика работает за счет множественного синергизма стволовых клеток в зоне повреждения ткани. Репаративная "мощь" исходного набора стволовых клеток в зародышевой ткани - это пока предел возможного в биологии. Однако в США практически невозможно работать с фетальной тканью и всю работу приходится выполнять на линиях ЭСК. Американские ученые убедили руководство страны, что линии ЭСК - это единственный путь вперед. На самом деле работа с фетальной тканью открывает кладовые более замечательного биосырья, свойства которого будет изучаться следующие 10-20 лет. Уже сейчас ряд других лабораторий, работая на животных, получили в распоряжение так называемую тотипотентную зародышевую ткань - универсальную строительную "библейскую глину", из которой были "вылеплены" все виды многоклеточной жизни. На этом начальном пути ученых ожидает море сюрпризов и открытий. Любой догматизм и монополизация вокруг ЭСК ничего, кроме вреда, принести не могут. Естественно, что наши ученые, как и биологи многих других стран, ищут собственные оригинальные пути использования потенциала ЭСК в медицине. - Известно, что несколько лет назад страну захлестнула волна "фетальной терапии", которая имела весьма сомнительную научную базу. Теперь многочисленные сторонники этого направления опять "на коне", объясняя лечебные эффекты присутствием стволовых клеток в трансплантируемом материале. Как вы относитесь к фетальной терапии и разговорам, что пересадки фетальных тканей практически эквивалентны пересадкам эмбриональных стволовых клеток? - Крайне отрицательно, поскольку все "энтузиасты" фетальной терапии известны специалистам. Ничего, кроме напора и недобросовестности, не стоит за попытками наклеить новые модные научные ярлыки на старые негодные средства. Было бы полезно организовать открытую встречу в РАМН, на которой сторонники и противники фетальной терапии могли бы встретиться и подвести итоги, освободиться от шумов и мифов, которые дискредитируют подлинную науку об ЭСК. Тем, кто не знает деталей, напомню простые выкладки. Даже в ранней зародышевой ткани стволовых клеток не более 10-15 проц. Способы приготовления фетальной ткани для трансплантации настолько примитивны и мало продуманы, что все ЭСК обязательно погибают. Чтобы получить культуру ЭСК, всю совокупность диспергированных клеток зародыша помещают в селективную среду, где 80-85 проц. "продвинутых" клеток погибают. Зрелые клетки и ЭСК на одной чашке Петри не живут. Поэтому из фетальной ткани можно выделить либо популяцию ЭСК, либо остальные более продвинутые клетки. Выделение ЭСК в культуру - это высокая технология, которая стоит очень дорого. Поэтому старые испытанные экстракты и гомогенаты недобросовестные целители теперь называют препаратом стволовых клеток. Происходит дискредитация всего научного направления из-за отсутствия знаний (у пациентов в особенности) и строгого государственного контроля за оказанием медицинской помощи. Отсюда особенности национальной клеточной биотехнологии и утеря репутации и доверия ко всей науке. - Многие политики считают, что России необходимо развивать новую биологию с ЭСК, как и другие стратегические ветви большой науки, чтобы сохранить положение великой державы? Происходят ли здесь ощутимые сдвиги в плане создания государственной программы? - Этот вопрос должен скорее быть адресован таким компетентным и ответственным людям в РАМН, как, например, академик РАМН В.Ярыгин, который стоит во главе инициатив РАМН и РАН по созданию государственной программы по изучению ЭСК. Мне кажется, что руководители наших академий делают все от них зависящее в этом направлении. Что касается "сверхнауки" для "сверхдержавы", то здесь полезнее всего вспомнить слова Карла Поппера: "Только сплав больших денег с большими идеями открывает новые великие реальности, из которых возникает будущее человечества". Других путей в будущее пока никто не открыл. Брак денег с псевдознаниями, как и брак знаний с фальшивыми деньгами, заставляет топтаться на месте по известной формуле: хотелось как лучше, а получилось, как всегда. Беседу вел Вячеслав СВАЛЬНОВ. |