В этом году Лауреатами Нобелевской премии в области медицины и физиологии стали ученые Синъя Яманака и Джон Гердон. Премия присуждена за исследования этих ученых в области стволовых клеток.
Как объявил Нобелевский комитет при Каролинском институте Стокгольма, двое ученых - Джон Гердон из Великобритании и Синье Яманака из Японии - удостоены высокой награды за исследование процесса, как «взрослые клетки могут перепрограммироваться в многопотентные (плуоропотентные)» - речь идет о производстве стволовых клеток из обычных клеток организма.
Первооткрывателями в этой области являются канадские доктора – Джеймс Тилл и Эрнст МакКаллох. Именно они более 40 лет назад первые обнаружили известные виды стволовых клеток.
Джон Гердон является профессором Кембриджского и Оксфордского университетов, а также Калифорнийского технологического университета.
В 2009 году биолог за достижения в области клеточного репрограммирования стал лауреатом американской премии Ласкера. Также он известен благодаря работам по пересадке клеточных ядер и клонированию.
Еще в 1962 году Джон Гердон взял генетическую информацию из клетки кишечника лягушки и поместил ее в лягушачью икринку, из которой потом развилась нормальная особь.
Синья Яманака, в свою очередь, показал, что специализированные клетки мышей могут быть перепрограммированы в стволовые, если будут иметь еще четыре гена. Ученый Яманака является профессором Института передовых медицинских наук и директором Центра по исследованию и применению iPS-клеток Университета Киото. Также он является сотрудником Института сердечно-сосудистых заболеваний Гладстона в Сан-Франциско. В 2010 году стал лауреатом премии Бальцана.
Синья Яманака – первый в мире исследователь, получивший стволовые клетки человека из неэмбриональных, а именно - iPS-клеток - индуцированных плюрипотентных стволовых клеток.
Кстати, сам термин «стволовая клетка» был введен в науку в 1909 году российским ученым Александром Максимовым.
Фактически, стволовая клетка – это незрелая клетка, способная к самообновлению и развитию в специализированные клетки организма. Стволовые клетки можно разделить на три основные группы в зависимости от источника их получения:
- эмбриональные (получают из внутренней клеточной массы бластоцисты на ранней стадии развития зародыша),
- фетальные (получают из плодного материала после аборта),
- постнатальные (стволовые клетки взрослого организма).
Использование эмбрионов для получения стволовых клеток сопряжено с этическими проблемами. Несмотря на то, что стволовые клетки зрелого организма обладают меньшей потентностью в сравнении с эмбриональными и фетальными стволовыми клетками, то есть могут порождать меньшее количество различных типов клеток, этический аспект их исследования и применения как правило не вызывает серьёзной полемики.
Исследования ученые Синъя Яманака и Джон Гердон показали, что зрелые клетки могут быть перепрограммированы в плюрипотентные клетки - в молодые клетки, у которых еще «нет» своей функции в организме, и из которых можно будет вырастить любые ткани.
Это открытие имеет огромное значение для медицины - если с помощью метода Яманаки удастся создавать неограниченный запас стволовых клеток, то это позволит «выращивать» нужные ткани организма и произведет революцию в трансплантологии. Сами исследователи надеются, что это открытие позволит искусственно создавать ткани человеческого тела для борьбы с такими болезнями, как болезнь Паркинсона, и для исследования причин других заболеваний в лабораториях.
Мнение эксперта
- Это очень давнее открытие, совершенное еще 50 лет назад, и, слава Богу, что его оценили, потому что самое главное значение этого открытия – это реверсия и инверсия клеток. То есть из клетки можно вырастить то, что тебе нужно, и не надо братьстволовые клетки эмбрионов. Кроме этого, ученые показали, что из клетки соединительной ткани, из фибробластов, можно вырастить клетку, необходимую для операций на сердце – рубцы на сердце можно заменить нормальной клеткой, потому что инфарцированная область не сокращается – из-за чего и развивается кардиосклероз. То есть кусочек сердца не участвует в сокращениях, там нет тех клеточек, которые обеспечивают сокращение и проведение импульсов. Теперь можно будет восстановить неработающий участок – сделать из стволовых клеток хорошую и функционирующую заплатку.
Благодаря этому открытию появляется надежда на более эффективное лечение многих заболеваний, особенно касающихся отдельных органов. На данный момент нельзя делать операции на поджелудочной железе, потому что это единственный орган, который вырабатывает массу ферментов.
Возможно, в будущем можно будет часть, если она поражена опухолевым процессом, удалить и заменить новой, специально выращенной, частью поджелудочной железы именно того человека, который подвержен заболеванию.
То же самое можно сделать с печенью. Не думаю, конечно, что можно будет выращивать утраченные конечности, но какие-то части тела восстанавливать будет можно. И самое главное преимущество открытия японского и английского ученых – это надежда на технологию быстрого выращивания новых клеток кожи для лечения ожоговых больных. Когда поражается большое количество поверхности человека, делают пересадку от донора. Ожоговые больные – это самые тяжелые больные, среди которых очень высокая смертность. Ожоги термические и химические очень опасны. И если можно будет взять одну клеточку ткани и трансформировать ее в клетки кожи и покрыть ими пораженные участки тела – это будет очень большим достижением.
Это большое открытие и хотя оно было сделано 50 лет назад, практическое применение началось только сейчас и впереди еще предстоит многое исследовать, для того, чтобы наладить процесс трансформации одной клетки в другую, нужную, клетку. Потому что те способы, которыми пользуются сегодня, они не безвредны для человека и поэтому требуется дальнейшее изучение. Но открытие ученых Джона Гердона и Синье Яманаки – это фундаментальный переворот в биологии и медицине.