Стволовые клетки. Медицинское значение

Подытожив всё вышесказанное, роль всех СК вцелом, можно свести к трём главным функциям: построению, сохранению и обеспечению целостности организма.

Таким образом, научившись использовать стволовые клетки, мы сможем осуществлять коррекцию этих жизненноважных для организма функций на качественно новом уровне.

Клеточные технологии

Число публикаций, патентов, интернет-сайтов, посвящённых разработке и внедрению клеточных технологий, равно как и организаций, работающих в этом направлении, исчисляется  тысячами.

Не имея возможности подробно остановится на каждой разработке, выделим основные направления развития биомедицинских клеточных технологий в настоящее время:

- технологии культивирования  (получения, хранения) СК 
- создание банков СК 
- клеточная трансплантология 
- терапевтическое клонирование 
- тканевая инженерия  
- регенеративная медицина

Биотехнологии получения и культивирования  ЭСК 

В качестве примера, отметим, что в 2000 г. в США был создан специальный институт - WiCell Reserch Institute. Основной задачей которого, является выращивание и предоставление линий СК для научных и лечебных целей.

Банк СК – при рождении ребёнка, образцы СК, собранные из его пуповинной крови, будут замораживаться, и храниться в такого рода банках. Создание подобных банков представляется весьма перспективным, так как в случае заболевания человек сможет воспользоваться для трансплантации “своими собственными”, а не “чужими” стволовыми клетками.

Эта идея уже реализуется  в США и ряде других стран. Подавляющее  большинство зарегистрированных банков СК являются частными и находятся на полной самоокупаемости. В среднем, сумма контракта, который заключает такой банк с родителями ребёнка составляет от 500 до 1800 дол., а ежегодная доплата за хранение – 75-150 дол.

Клеточная трансплантология – это ауто- и аллотрансплантация выращенных СК на место повреждённых или состарившихся клеток и тканей.

Терапевтическое клонирование – это клонирование, целью которого является не рождение живого существа, а искусственное создание клеток, генетически идентичных пациенту для восстановления его утраченных или разрушенных тканей.

Тканевая инженерия – совмещает две биотехнологии – клонирования икультивирования. Методом терапевтического клонирования выращивают культуру ЭСК с генотипом пациента, в которую затем добавляют факторы, стимулирующие дифференциацию клеток этой культуры в ткани определённого типа. Тканевая инженерия позволяет создавать ткани и органы, генотип которых идентичен генотипу пациента. На первый взгляд звучит фантастически, но использованию этой технологии позволило уже сейчас добиться конкретных результатов, к числу которых относятся: регенерация кожи, хрящей, кости; выращивание сердечной ткани на основе из растворимых биополимеров, реконструкция клапанов сердца, скелетно-сышечной и нервной ткани, печени, мочеполовых путей. Есть сведения, подтверждающие успешное клиническое применение полученных трансплантатов.

Все вышеперечисленные технологии можно объединить в одно новое  направление, получившее название – регенеративная медицина. W. Haseltine в своей статье “Регенеративная медицина – искусство исцеления будущего” так определил эту область - “Суть регенеративной медицины заключается в использовании для восстановления и омоложения организма собственных клеток и тканей”.

Рассмотрим успехи регенеративной медицины в лечении некоторых  конкретных заболеваний.

Клиническое применение СК

Особо значительные успехи практического применения СК уже  достигнуты в трёх областях:

1 лечении ожогов и заживлении ран  
2 терапии острого инфаркта миокарда 
3 лечении онкологических больных

Лечение ожогов и  ран – создание искусственной кожи, выращенной методами тканевой инженерии. При трансплантации такой кожи обеспечивается уменьшение общей площади раневой поверхности и, как следствие - быстрое заживление ран, существенно снижается опасность развития осложнений. Эта методика применяется в институте хирургии им. А.В. Вишневского РАМН, где с 1989 года выполнено более 600 трансплантаций культивированных аллофибробластов больным с обширными пограничными ожогами IIIА степени и длительно незаживающими остаточными ранами.

Лечение онкологических больных – ауто- и аллотрансплантация стволовых клеток костного, позволяет восстановить его кроветворную активность, которая частично утрачивается после применения интенсивной химио- и радиотерапии. Благодаря использованию трансплантации костного мозга в Белорусском Центре гематологии и трансплантологии удалось повысить выживаесмость за 3-5 лет с 50% (без трансплантации) до 70-90% .

Терапия острого  инфаркта миокарда – проводится с целью восстановления тканей сердца после инфаркта миокарда (ИМ), что достигается за счёт регенерации кардиомиоцитов и образования новых капилляров. По мнению многих исследователей, наилучшим потенциалом для восстановления функции сердца после инфаркта миокарда обладают СК костного мозга: их трансплантация индуцирует мио- и ангиогенез, улучшает гемодинамику. В клеточной терапии инфаркта миокарда основными являются такие два метода:

Хирургический – непосредственная доставка СК к ткани миокарда (так в одной, посвящённой клиническим результатам этого метода лечения ИМ говориться об использовании инъекции 1500000 аутологичных СК костного мозга в периинфарктную зону).

Терапевтический – создание в крови высокой концентрации СК, путём стимуляции костного мозга введением специфических ростовых факторов.

Весьма перспективным, также  представляется методов клеточной  терапии в следующих областях медицины:

- неврология – лечение последствий травм головного и спинного мозга, инсульта, коматозных состояний, нейродегенеративных заболеваний, болезней Паркинсона, Альцгеймера и др.

- эндокринология – лечение инсулинзависимого диабета

- болезни опорно-двигательного аппарата – репарация костей, костная пластика, лечение миопатий, последствий травм и т.д.

- гепатология – лечение гепатитов, цирроза печени

- гематология

- офтальмология

- стоматология – использование СК для выращивания “своих собственных” зубов

- косметология – лечение косметических дефектов (продукция Erickson Laboratorie, Медико-косметологический центр “АнаКосМо”)

- геронтология – использование СК для омоложения организма (ревитализация). Одним из крупных центров, активно работающих в этом направлении, является клиника Лемана (Швейцария).

Панацея от ста  бед и вечная молодость

Ученые, стоящие на позициях развития клеточных технологий, уверяют, что стволовые клетки "помогут  победить диабет, гепатиты, цирроз и  другие опасные поражения печени, с чем не в состоянии справиться традиционные лекарства". Наиболее смелые из них говорят, что стволовыми клетками "можно будет успешно  лечить последствия инсультов, инфарктов, болезни Альцгеймера, Паркинсона".

Всего, по утверждению ученых, стволовым клеткам окажутся подвластны до 100 заболеваний человека.

При этом эксперты отметили, что "в гематологии, при заболевании  крови стволовые клетки белорусские  медики применяют уже не первый год". "В зависимости от показаний, используется либо донорская, либо собственная гемопоэтическая  стволовая клетка пациента, которая  вырабатывается в костном мозге", – уточнили они.

Относительно способов получения  стволовых клеток специалисты высказывают  предположения, что белорусские  медики "пока не будут идти по пути клеточных революций, а будут  осваивать уже отработанные в  мире методы их получения". По их словам, "стволовые клетки будут получать из костного мозга, жира, мышечной ткани, кожи". "Кроме того, их будут  выращивать и вне организма в  особых условиях", – рассказали эксперты, пояснив, что "такие стволовые  клетки предназначены для последующего введения в организм для лечения  и омоложения".

Специалисты подчеркивают, что "клеточные технологии – основной способ замедлить старение, ведь организм изнашивается именно потому, что с  возрастом иссякает запас стволовых  клеток, а именно они отвечают за оздоровление всех органов".

Освоение клеточных технологий, отметили собеседники агентства, придаст  импульс белорусской эстетической медицине и "не за горами то время, когда  состоятельные белорусы перестанут ездить за рубеж, чтобы омолодиться  с помощью стволовых клеток".

Заключение.

В заключении хочется отметить, что изучение и использование  на практике СК - одна из немногих, областей медицины, в которых Украина если и не опережает, то, по крайней мере, не отстаёт других стран. Предпосылками  к этому явились, на наш взгляд, такие характерные особенности, нашей страны, как:

1 отсутствие закона  о трансплантации

2 атеизм большой  части населения, ещё двадцать-тридцать  лет назад

3 колоссальное  количество абортов, как, к  сожалению, главный способ регуляции  рождаемости.

Эти три предпосылки, в  совокупности с рядом других факторов создали в Украине условия  для бурного развития регенеративной медицины, в связи с чем, в ближайшее  время стоит ожидать, серьезных  достижений отечественной медицины в этой области.

Удивительная  способность стволовых клеток "превращаться" в ткани любой специфичности  порождает серьезные надежды  на возникновение принципиально  новых подходов к лечению многих заболеваний. С помощью стволовых  клеток будет возможно лечение последствий  инфарктов и инсультов, болезней Паркинсона и Альцгеймера, а также  диабета. Необратимые (с точки зрения сегодняшних возможностей) повреждения  нервной, мышечной, железистой и других тканей, возникающие в процессе развития того или иного патологического  процесса, представляется возможным "реставрировать", заместив их массой новообразованных тканевых "заплат", состоящих из соответствующим образом дифференцированных стволовых клеток. Именно этим объясняется стремление многих научно-исследовательских коллективов и врачей заниматься проблемой использования стволовых клеток для лечения серьезных недугов.

 

 

Литература

1. Смирнов В.Н. Восстановительная  терапия будущего // Наука и жизнь. 2001. №8. 
2. Савченко В.Г. Трансплантология костного мозга в онкогематологии // Докл. конф. “Стволовые клетки и перспективы их использования”. 
3. Репин В.С. Праматерь всех клеток // Наука и жизнь. 2001.№10. 
4. Шумаков В.И., Онищенко Н.А., Крашенников М.Е., Зайденов В.А., Потапов И.В., Башкина Л.В., Берсенев А.В. Костный мозг как источник получения мезенхимальных клеток для восстановительной терапии повреждённых органов // Вестн. Трансплантологии и искусственных органов. 2002. №4. 
5. Абдулкадыров К.М., Романенко Н.А., Старков Н.Н. Получение и клиническое применение периферических гемопоэтических стволовых клеток из пуповинной крови // Вопросы онкологии. 2000. Т. 46.№5. 
6. Лищук В.А., Мосткова Е.В. Механизмы самовосстановления // Валеология. 2002. № 1,2. 
7. Lumelsky N., Blondel O., Laeng P. et al. Differentiation of Embrionic Stem Cells to Insulin-Secreting Structures Similiar to Pancreatic Islets. Science. 2001, Vol.292.