Стволовые клетки окружены слухами и домыслами. Что же они представляют собой на самом деле?
Возвращаясь к основам
Обычные клетки человеческого организма узкоспециализированны и не способны изменить свое назначение. Например, клетки, из которых состоят стенки сосудов, не могут превратиться в клетки головного мозга или печени. А вот стволовые клетки могут. Они, по сути, предшественники любой ткани, из которой состоят наши органы.
Фактически весь маленький человечек в материнской утробе образуется из стволовых клеток. Впоследствии они сохраняются в нас, чтобы «чинить» повреждения в организме. Однако чем старше становится человек, тем меньше у него остается стволовых клеток. Например, у новорожденного их 1 штука на 10 тысяч обычных, в 20–25 лет – 1 на 100 тысяч, к 30 годам – 1 на 300 тысяч. Истощают «запас» перенесенные заболевания, а также нездоровый образ жизни, плохая экология, неправильное питание и т. п. Нехватка стволовых клеток приводит к тому, что печень, почки, сердце, кожа, костный мозг и прочие важные органы не могут полностью восстановиться – и организм постепенно выходит из строя.
Но как эти удивительные клетки умудряются превращаться в другие? Дело в том, что во всех клетках (кроме половых) ДНК – набор генов, хранилище наследственной информации – одинакова. Однако все гены одновременно в одной клетке не работают: часть из них «включена», часть «выключена». От того, какие именно гены «включены», как раз и зависит, превратится клетка в частичку почки, сердца или кости. Происходит это превращение не сразу, стволовая клетка постепенно «дозревает» до специализированной. И чем более зрелой она становится, тем сложнее ей перепрофилироваться.
Они такие разные
На сегодня ученые открыли несколько типов стволовых клеток:
Эмбриональные – возникают на четвертый-пятый день развития человеческого эмбриона. В России их использование запрещено, потому что сопряжено с большой этической проблемой: чтобы эмбриональные клетки можно было получить, женщина должна специально забеременеть и почти сразу сделать аборт.
Фетальные – клетки органов и тканей человеческого зародыша на 9–12-й неделе развития. Они уже начали созревать, соответственно, из них можно выбрать стволовые клетки для «починки» печени или мозга. Этическая проблема та же самая – клетки получают, когда беременность прерывается.
Взрослые стволовые клетки обнаружены в костном и головном мозге, подкожном жире, зубах, волосах, коже, кишечнике… Тут с этикой все в порядке: можно использовать собственные клетки человека, можно донорские.
Взрослые стволовые клетки – уже частично созревшие. Они могут быстро дозреть и стать частичками мозга, кости, кожи и т. п., но практически не могут сменить специализацию. Тем не менее их весьма успешно применяют в различных областях. Например, широко известные фибробласты, с помощью которых людей избавляют от морщин, – это стволовые клетки кожи.
Самые перспективные
Главное, над чем сегодня работают ученые, – как «научить» взрослые стволовые клетки менять специализацию. И кое-что уже начинает получаться.
МСК (мезенхимные стволовые клетки), как недавно выяснилось, могут превращаться в клетки костей, жира, мышц, хряща, нервов и других тканей. Источник этих клеток – строма, своеобразная оболочка костного мозга. Их можно получить, не навредив человеку, вырастить в пробирке и ввести обратно в организм для лечения или омоложения.
ИПК (индуцированные плюрипотентные клетки) получают, перепрограммируя в биореакторе клетки взятой у вас кожи. Изначально это даже не стволовые клетки, однако при выращивании различных органов они ведут себя точно так же.
ССК (сперматогониальные стволовые клетки) – это клетки-предшественники сперматозоидов, «проживающие» в мужских яичках. Из них ученым удалось вырастить инсулин-продуцирующие островки, которые разрушаются у больных диабетом.
Пуповинная кровь – банк стволовых клеток для конкретного человека. До его рождения родители предупреждают врачей, что хотят сохранить ее на будущее – мало ли для чего ребенку понадобятся стволовые клетки.
Реальные возможности
Вот лишь краткий перечень ситуаций, в которых уже сейчас успешно применяются стволовые клетки:
Дегенеративные заболевания тканей мозга.
Инфаркты – за полгода лечения стволовыми клетками повреждения сердечной мышцы заживают на 51%, в 3,5 раза улучшается циркуляция крови в сердце.
Ожоги и раны – заживлению способствует спрей, который делают из стволовых клеток пациента.
Выращивание органов в биореакторе – полученные таким образом мочевые пузыри уже пересажены нескольким десяткам человек.
