Может ли обычная кровь превращаться в стволовые клетки?

Небольшая компания в Лондоне заявляет, что она якобы разработала метод, который переворачивает научную догму и может произвести революцию в медицине. Может ли данное утверждение быть правдой?

Небольшая компания в Лондоне заявляет, что она якобы разработала метод, который переворачивает научную догму и может произвести революцию в медицине. Она заявляет, что может превратить обычные клетки крови в клетки, способные регенерировать поврежденные или больные ткани. Это открытие могло бы положить начало принципиально новому методу лечения всех заболеваний - от сердечно-сосудистых до болезни Паркинсона.

Если представители этой компании - 'ТрайСтем' - действительно могут делать то, о чем говорят, то отпадает необходимость в обычных стволовых клетках, которые в настоящее время являются интереснейшим материалом для исследований. Но их заявления были встречены удивлением и недоверием со стороны исследователей - приверженцев традиционной медицины.

'ТрайСтем' в течение многих лет заявляет, что она может взять пол-литра крови любого человека, извлечь лейкоциты и возвратить их в состояние, напоминающее 'стволовые клетки', в течение нескольких часов. Клетки могут превращаться в клетки бьющегося сердца для лечения сердца; в нервные клетки - для восстановления мозга и так далее.

Компания наконец-то представила доказательства тому, что, по крайней мере, некоторые из ее заявлений могут соответствовать действительности. В сотрудничестве с независимыми исследователями в США компания продемонстрировала свой метод на примере превращения лейкоцитов в кроветворные стволовые клетки, находящиеся в костном мозге. При инъекции мышам эти клетки мигрировали в костный мозг и дифференцировались почти во все типы клеток крови человека.

Доказательства новой методики

"Я относился бы к результатам этого исследования с большим скептицизмом и потребовал бы дополнительных доказательств', - говорит специалист по стволовым клеткам Ивэн Шнайдер (Evan Snyder) из Бернэмского института в Ла Джолле, штат Калифорния, чья реакция является сходной с таковой у многих ученых.

Такое же отношение к нашумевшей новости выразил и член группы Тим МакКафри, исследователь по сердечно-сосудистым заболеваниям в Университете имени Джорджа Вашингтона в г. Вашингтон, округе Колумбия, которого попросили оценить заявления 'ТрайСтем'. Даже если замещение костного мозга - это все, на что способен метод 'ТрайСтем', то это все равно весьма значительное достижение. Метод 'ТрайСтем' сделал бы возможным получать огромные количества стволовых клеток крови за короткое время.

Перспективы нового метода

Компания заявляет, что она способна сделать гораздо больше. Ильхэм Абульджадайел (Ilham Abuljadayel), основатель 'ТрайСтем', говорит, что путем адаптации стандартных методов культивирования ей удалось превращать лейкоциты крови в клетки сердца, нервов, костей, гладких мышц, печени и поджелудочной железы.

'ТрайСтем' еще не опубликовала результаты, подтверждающие эти заявления. Поскольку компания работала только на клетках человека, она не может провести тест, являющийся 'золотым стандартом' потентности стволовых клеток, который заключается в введении этих клеток зародышу с тем, чтобы продемонстрировать их способность давать начало клеткам различных тканей. Но если метод 'ТрайСтем' действительно может приводить к созданию широкого спектра клеток, его потенциал огромен.

Для начала он позволил бы избежать этических вопросов, связанных с эмбриональными стволовыми клетками. Метод 'ТрайСтем' также облегчил бы лечение людей с помощью их собственных клеток, избегая каких-либо проблем с их отторжением иммунной системой. Единственным способом получить зародышевые стволовые клетки, которые подходят под собственные клетки пациента, было бы терапевтическое клонирование.

Стволовые клетки взрослых, находящиеся в различных тканях организма, также могли бы решать все эти проблемы. Но все еще существует множество дебатов вокруг их потентности, и даже если некоторые из них способны образовывать почти любой клеточный тип, то количество их в организме крайне мало. Извлечение и размножение их - трудоемкое и отнимающее много времени дело.

Кроме того, заявления 'ТрайСтем' бросают вызов научной догме о том, что дифференцировавшиеся клетки нельзя вернуть в не дифференцированное состояние или превратить из одного типа в другой. Другие группы также заявляют, что они могут 'обратно дифференциировать' клетки. Но ни одна компания не могла сделать это так же быстро и легко, как 'ТрайСтем'.

В чем изюминка нового метода?

'Чудо' этого метода заключается в антителе, изготовленном 'ДакоЦитомашн' (DakoCytomation) из Дании, которое обычно используется для обнаружения раковых клеток мозга. В начале 1990-х годов, работая в качестве консультанта-иммунолога, Ильхэм Абульджадайел попыталась использовать это антитело для лечения лейкемии. Вместо того чтобы погибнуть, раковые клетки изменили форму и стали бурно размножаться.

По словам Ильхэм Абульджадайел, это антитело связывается с рецептором на клеточной поверхности. Но каким образом это антитело стимулирует "обратную дифференцировку", если оно в действительности это делает, еще предстоит выяснить. Чтобы избежать споров о том, являются ли созданные таким образом клетки истинно стволовыми клетками, она называет их клетками, подобными стволовым.

Ильхэм Абульджадайел подала заявление на патент метода "обратного дифференцирования" в 1994 году, а в 1999 году она основала 'ТрайСтем'. Компания долго боролась за то, чтобы убедить ученых в эффективности этой системы.

Многих исследователей гораздо больше волнует то, почему 'ТрайСтем' не опубликовала такие выдающиеся результаты в каком-либо известном журнале. После этого возникает вопрос о том, действительно ли 'ТрайСтем' удалось добиться "обратной дифференцировки". Александр Медвинский (Alexander Medvinsky) из Института исследований на стволовых клетках в г. Эдинбурге полагает, что антитело может просто убивать обычные лейкоциты, оставляя стволовые клетки. Но Тим МакКафри отвергает эту мысль, говоря, что анализы показывают: лейкоциты остаются живы.

'Представленные здесь результаты впечатляют', - говорит Боб Ланза, главные научный сотрудник 'Передовых клеточных технологий' из Массачусетса. 'В случае успешного повторения эксперимента этот метод мог бы приобрести большой научный потенциал'.

Компания 'ТрайСтем' уверена в том, что этот метод работает достаточно хорошо для того, чтобы начать испытания на людях. Ранее, в ноябре, она получила разрешение на проведение клинических исследований данной технологии для создания стволовых клеток из лейкоцитов крови. Ведущие научные сотрудники страны попросили пока не разглашать место, где будут проводиться испытания.

Этот метод будет использоваться для лечения десятков пациентов с апластической анемией - заболеванием, при котором люди страдают огромным недостатком костного мозга. Ильхэм Абульджадайел планирует лечить пациентов с помощью стволовых клеток крови, полученных у доноров, подобранных по типу ткани. 'В течение недели мы должны выяснить, действительно ли клетки были получены', - говорит она, добавляя, что любое улучшение в состоянии пациента должно быть немедленно заметно.

Комментарий эмбриолога Клиники 'МА-МА' Елены ЗАХАРОВОЙ

Огромный массив исследований в современном научном мире посвящен изучению стволовых клеток. Эти работы очень важны, поскольку умение получать такие уникальные клетки и управлять их превращением в клетки определенного органа или ткани открывает огромные перспективы перед новым методом лечения болезней - клеточной терапией. Согласитесь, идея выращивания из собственных стволовых клеток клетки любого больного или поврежденного органа для его восстановления выглядит очень привлекательной! Ученые всего мира утверждают, что клеточная терапия - это медицина будущего, но в настоящее время всемирный опыт работы со стволовыми клетками показывает, что до окончательной победы еще очень и очень далеко...

Название "стволовая" пошло от слова ствол (по аналогии с деревом - ствол является основой и дает начало множеству ветвей). Таким образом, стволовая клетка - это клетка, которая дает начало всем клеточным линиям, образующим органы и ткани. Процесс этот постепенный: родоначальная, "универсальная" стволовая клетка дает начало другим, более специализированным, но тоже стволовым клеткам, например, стволовой клетке костного мозга (из нее могут образоваться все типы клеток крови, но никогда не может образоваться нервная клетка), или стволовой нейральной клетке (может дать начало клеткам нервной системы, но не клеткам крови).

В дальнейшем стволовыми клетками я буду называть именно эти клетки, а не ту, "универсальную". Затем, когда стволовая клетка "определилась" со своим назначением (станет она одной из клеток крови или же нервной системы, печени, сердца и т.д.), она начинает изменяться и в итоге становится высокоспециализированной, несущей свои, особенные функции и черты. Во время такого "превращения" клетки утрачивают свойства, присущие стволовым, и все больше становятся непохожими друг на друга, а стволовые клетки, наоборот, выглядят одинаково, хотя их судьба уже предопределена.

Кроме того, в культуре (именно так выращивают клетки, в специальных чашках) все клетки, которые хорошо отличаются друг от друга в организме, внешне становятся другими, похожими между собой. В этом и состоит одна из самых больших сложностей: как узнать, к какому типу принадлежит стволовая клетка, которую удалось выделить из организма? Начало каким клеткам она может дать, а каким - нет? Что за клеточную линию мы получили в результате культивирования? Ответ на эти вопросы могут дать специфические молекулярные или иммунные маркеры, которые присутствуют во всех мало-мальски специализированных клетках. Вот и стоит перед учеными задача - поиск этих маркеров и способы их узнавания. Надо сказать, уже найдены маркеры почти всех клеточных линий, но все равно эта работа еще в самом разгаре.

Итак, допустим нам удалось выделить стволовую клетку, которая может дать начало как клеткам сердца, так и клеткам мышцы. Но как теперь ее заставить стать именно клеткой сердца, а не мышцы, или наоборот? Это тоже огромная задача, стоящая перед учеными - научиться управлять ходом развития стволовой клетки в нужном нам направлении. Сейчас уже стало возможным получать из стволовых клеток кардиомиоциты, некоторые клетки крови, клетки нейроглии, но большинство клеточных линий ученым выделить пока не удалось.

В данной статье говориться о том, что высокоспециализированная клетка крови - лейкоцит, может стать стволовой клеткой и дать начало всем клеточным линиям организма. Но, исходя из фундаментальных знаний о клеточной биологии, очевидно, что клетки не могут обратно превращаться в стволовые, поскольку в ходе специализации они невосполнимо утрачивают некоторые гены, а значит уже не могут стать клеткой, дающей начало многим клеточным типам. Отсюда следует, что лейкоцит не может стать ни нейроном, ни клеткой печени или сердца, ни какой либо другой клеткой.

Задачи, над решением которых бьются ученые всего мира, видятся весьма серьезными и глобальными, на их фоне заявление, высказанное в статье, выглядит наивной фантазией.