Одесскиймедуниверситетвалерий Николаевич Запорожан лауреатГосударственной премии Украины, действительный
 Скачать 2.61 Mb.
|
|
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА 187 4.1. Достижения и перспективы молекулярной генетики Э поха трансформации биосферы в ноо- сферу характеризуется преобразованием традиционной медицины в генетическую медицину. Потенциальная область применения та- кого подхода к сохранению здоровья чело- века чрезвычайно широка. Используя ин- формацию о наследственном аппарате (ге- номе) каждого человека, генетическая ме- дицина дает возможность строго индивиду- ально определять, какой образ жизни ему необходим, профилактику каких заболева- ний ему нужно проводить, какие лекарства целесообразнее применять, то есть позво- ляет конкретизировать и персонифициро- вать медицинскую помощь. Как у нас в стране, так и в мире наибо- лее высокие показатели смертности регис- трируются от сердечно-сосудистых заболе- ваний (инфаркта и инсульта), от различных злокачественных новообразований, напри- мер, от рака. Статистика показывает, что через пять-семь лет у каждого второго жи- теля планеты могут возникнуть опухоли. Современная медицина способна выяв- лять многие заболевания и успешно лечить их. Однако большинство болезней диагно- стируются слишком поздно, когда в орга- низме человека уже происходят необрати- мые изменения, и о полном выздоровлении Генетика — это философия современной медицины. Н. Бочков 188 не может быть и речи. Самые трагические минуты в жизни чело- века наступают тогда, когда врач с грустным выражением лица говорит: «Голубчик, где же вы были вчера? Почему вы не при- шли раньше?». Далее разворачивается ужасная цепь событий. Человек начинает метаться и искать помощи, но, к сожалению, уже слишком поздно. Утверждение о том, что не существует проблем злокачествен- ных новообразований или заболеваний сердца, диссонирует с об- щепринятым мнением. Хотя, на самом деле, это так. Не суще- ствует «онкологических» или «кардиологических» проблем. Есть проблема своевременной диагностики различных заболеваний до развития изменений в структуре и функции органов и систем организма. Поэтому значительно важнее выявлять обстоятель- ства, которые приведут к инфаркту, инсульту, возникновению опухолей или других заболеваний, чем их диагностировать и лечить. Предупреждение возникновения болезни принципиаль- ным образом изменяет отдаленный прогноз. Наука, которая изучает не болезни человека, а его наследствен- ную предрасположенность к ним, называется молекулярной гене- тикой; ее достижения дают возможность коренным образом из- менить качество жизни человека. Последние достижения и раз- витие молекулярной генетики открыли практически безграничные возможности вмешательства в процессы жизнедеятельности че- ловеческого организма. Основной постулат такой медицины — это положение о том, что для каждой болезни, каждого патологи- ческого проявления организма имеется молекулярная мишень, которую можно использовать для диагностики и предупреждения заболевания, а также для лекарственного воздействия. Внедрение в 40-х годах ХХ века в биологию новых физичес- ких и химических методов позволило гораздо глубже и точнее, чем раньше, изучать строение и функции отдельных компонен- тов клетки и всю клетку как единую систему. Более пятидесяти лет назад было сделано уникальное открытие, которое перевер- нуло представление обо всем живом на земле. Оказывается, что самый главный дирижерский пульт в каждом живом организме, в том числе и человека, — это его геном — двойная спираль де- зоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), в которую заложена вся наследственная информация. Открытие двойной спирали ДНК изменило мышление в биологии, потому что материализовало силы и законы генетики. Устройство молекулы ДНК объяснило ее главные функции. 189 В 2001 году завершился грандиозный международный проект под названием «Геном человека», основная цель которого — рас- шифровка последовательности отдельных генов в человеческом геноме. Изучение последовательности генов в двойной спирали ДНК с помощью замечательных машин-автоматов (секвенато- ров) позволило «прочитать» все два метра «текста» молекулы ДНК клетки (собранных из 3 млрд кирпичиков-нуклеотидов). Вся «прочитанная» информация была нанесена на карту 23 парных «отцовских» и «материнских» хромосом. В настоящее время в геноме человека идентифицировано 30–40 тыс. генов. Расшифровка генетического кода сыграла решающую роль в выяснении механизма биосинтеза белка — процесса, который включает перенос заключенной в ДНК генетической информа- ции на молекулы так называемой информационной, или матрич- ной, РНК (мРНК). Области, которые копируются молекулами мРНК, принято считать смысловыми участками ДНК. Часть ДНК, которая не копируется молекулами РНК, на данном этапе развития науки считается информационно бессмысленной. Сама карта топогра- фии генов на хромосомах напоминает вид Земли с большой вы- соты. Основная часть генов локализована в больших и малых «городах», которые разделены огромными безжизненными про- странствами. Геном — это молекулярная первооснова, с которой начина- ется цепочка событий. Любое изменение в информации генома отражается на всех последующих уровнях, заканчиваясь состоя- нием здоровья индивидуума. Если у человека есть «поломка» оп- ределенных генов, то можно сказать, что ему «на роду написа- но» заболеть с рождения или в определенном критическом воз- расте тем или иным недугом. Есть заболевания, которые возникают из-за нарушения в одном гене, — это генные или молекулярные наследственные болезни, их более 3000. Деятельность генов можно сравнить с механизмами, которые кодируют устройство строительных мо- дулей, но не отвечают за алгоритм сборки отдельных элемен- тов, которые эти модули производят. В свою очередь, клетки не являются автоматами, которые заранее полностью запрог- раммированы. Оказалось, что у клеток гораздо больше сво- боды и возможностей. Это обусловлено тем, что сборка от- дельных молекул происходит под влиянием сочетания несколь- ких генов. 190 Основу генетической медицины составляют представления о генетическом полиморфизме (от поли... и греч. morphe– — форма). В организме могут происходить мутации генов — замена отдель- ных нуклеотидов в молекуле ДНК в результате случайных оши- бок или повреждающего действия различных физических и хи- мических агентов, что приводят к очевидным патологическим из- менениям и существенно снижают жизнеспособность человека уже в раннем возрасте. В отличие от мутаций генов, генетичес- кий полиморфизм проявляется менее отчетливо. Вместе с тем, именно эта особенность генома приводит к появлению белковых продуктов с несколько измененными физико-химическими свой- ствами и, соответственно, с нарушениями функциональной ак- тивности. Особенности спектров полиморфизма разных генов в зависимости от географических условий, диеты, расовой (этни- ческой) принадлежности и прочего указывают на действие ес- тественного отбора, то есть в определенных условиях полимор- физм генов может предрасполагать к болезням либо, наоборот, препятствовать проявлению различных заболеваний. Гены и их сочетания, варианты которых при наличии опреде- ленных условий предрасполагают к возникновению определен- ных заболеваний, получили название «генов предрасположенно- сти». Это гены (аллели), которые совместимы с рождением и жизнью в раннем возрасте, но при определенных неблагоприят- ных условиях способствуют возникновению того или иного за- болевания. Именно аллельные варианты «генов предрасположен- ности» составляют основу многих частых заболеваний, таких как атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, остеопороз, сахар- ный диабет, бронхиальная астма, опухоли и пр. Расшифровка генома человека позволила современной меди- цине получить новые знания, которыми необходимо научиться пользоваться. Такое утверждение базируется не только на экс- периментальных данных, но и основывается на возможностях со- временной практической медицины. Можно привести такой при- мер практического применения молекулярной генетики. Паци- ент приходит в клинику, где из капли крови выделили его гене- тический материал — цепочку молекул ДНК — персональную информацию о наследственной предрасположенности к различ- ным заболеваниям. Такое исследование можно назвать состав- лением «генетического паспорта». Генетический паспорт — это достаточно полная информация об уникальных особенностях генома конкретного человека, в том 191 числе и о состоянии его «генов предрасположенности» к различ- ным заболеваниям. Генетическая медицина с помощью методов молекулярной генетики ставит диагноз не человеку с его болез- нями, а геному человека. Если человек будет иметь генетический паспорт, если медицина будет заниматься профилактикой на генетическом уровне, то не потребуется огромных затрат на ле- чение последствий, то есть, говоря языком традиционной меди- цины, заболеваний. Современные фундаментальные достижения науки изменяют реалии медицины. Получение новых знаний о геноме человека создает возможности «исправления» наследственной информа- ции, что позволит каждому индивидууму избежать возникнове- ния и развития болезни. В отличие от существующей лечебной и профилактической медицины, генетическая медицина будет пред- сказательной. Активно воздействуя на организм человека, она позволит исключить потенциальную возможность возникновения патологических процессов. Выявление сочетаний аллельных вариантов различных генов для каждого заболевания, возникновение которого связано с на- рушениями в нескольких генах (мультифакториальные заболе- вания), их идентификация, разработка на этой основе комплек- са профилактических мероприятий для конкретного пациента составляют основу генетической медицины. Если известно, чего человеку остерегаться и какой образ жизни вести, то можно из- бежать возникновения и развития болезни. Индивидуальный подход к пациенту, основанный на научной интерпретации результатов генетического исследования и их сопоставлении с данными клинических, лабораторных и инст- рументальных методов исследования, позволяет осуществить раннюю диагностику генетически детерминированных заболева- ний и предложить максимально эффективную схему профилак- тических и лечебных мероприятий для предупреждения разви- тия патологического процесса. Список заболеваний с доказанной наследственной предрас- положенностью и соответствующими им изменениями в геноме в настоящее время включает более 25 болезней; в него входят и такие распространенные, как ишемическая болезнь сердца, са- харный диабет, гипертоническая болезнь, рак молочной желе- зы, рак легкого, рак предстательной железы, наркомания, брон- хиальная астма, остеопороз и некоторые другие. Изучение по- лиморфизма генов позволяет также анализировать особеннос- 192 ти индивидуальной предрасположенности к ВИЧ-инфекции, мно- гим психическим заболеваниям. Генетическое тестирование на- следственной предрасположенности уже достаточно широко практикуется во многих лабораториях и диагностических цент- рах. В ближайшем будущем такой генетический паспорт может использоваться повсеместно в клинической практике, а генети- ческое тестирование станет столь же рутинным, как и другие лабораторные анализы (определение группы крови и резус-фак- тора, тесты на инфекционные болезни и пр.). Еще более фантастические возможности открываются перед человечеством, если изучать генетический паспорт зародыша (эмбриона) на ранних стадиях его развития. Определив патоло- гию генома, можно разработать четкие рекомендации об обра- зе жизни, чтобы избежать возникновения болезни, выявить, ка- кие периоды жизни будут критическими. Особенно перспектив- но повлиять на геном и методами генной инженерии «вылечить» эмбрион. Для генетической медицины это возможно. Существу- ет целый ряд генетически обусловленных заболеваний (напри- мер, рассеянный склероз, муковисцидоз, фенилкетонурия), тра- диционное лечение которых малоэффективно или должно про- должаться всю жизнь. Благодаря своевременной диагностике методами молекулярной генетики и генной терапии, эти заболе- вания могут вовсе не возникнуть. Молекулярная диагностика и генная терапия — основные разделы генетической медицины, которые уже получили реальное становление и развитие в со- временном мире. Молекулярная диагностика позволяет выявлять наследствен- ные заболевания на любой стадии развития организма, в том числе и до рождения (пренатальная диагностика), определять «гены предрасположенности» к некоторым распространенным болезням. Важным прикладным аспектом молекулярной диагно- стики служит геномная «дактилоскопия» — точная идентифика- ция личности, которая основана на выявлении особенностей структуры его генома. Современная пренатальная диагностика наследственных за- болеваний — выявление генов наследственных болезней (на- пример, гемофилии, муковисцидоза, миодистрофии Дюшена или фенилкетонурии) у эмбрионов на ранних сроках развития по- зволяет прервать беременность и предотвратить рождение больного ребенка. Несомненно, прерывание беременности — грубый способ охраны генофонда и здоровья живущего поко- 193 ления. Значительно более привлекательно использование дос- тижений молекулярной генетики для выявления бессимптомных взрослых носителей того или иного наследственного заболе- вания, их медико-генетическое консультирование и, при возмож- ности, лечение. Уже разработаны методы профилактического воздействия на геном человека при целом ряде моногенных за- болеваний, развитие которых обусловлено изменениями в од- ном гене. Генная терапия — область медицинских знаний, возникшая на стыке медицины, генетики и молекулярной биологии, кото- рая занимает все более важное положение в современной моле- кулярной медицине и генетике. Генная инженерия — это техно- логия, которая «лечит» при помощи введения в геном человека определенных генетических конструкций, то есть использует действующие гены в качестве лекарственных веществ. Достижения молекулярной генетики и генетической медици- ны порождают множество биоэтических вопросов. Не будут ли новые знания использованы во вред человеку? Может ли чело- век так глубоко вмешиваться в естественный ход эволюции? Можно ли предусмотреть все последствия такого вмешатель- ства? Нужно ли вкладывать огромные деньги в молекулярную генетику, когда не реализованы все возможности традиционной медицины? Безусловно, морально-этические и научно-практичес- кие проблемы генетической медицины очень тесно переплета- ются. Молекулярная генетика открыла перед человечеством огром- ные перспективы, но при этом возложила на него ответственность за возможные последствия ее практического применения. Тем не менее, сделать выбор необходимо. «Когда человек не знает, к какой пристани он держит путь, для него ни один ветер не бу- дет попутным» (Сенека). Для того чтобы достижения молекулярной генетики стали ин- струментом для продления жизни и улучшения ее качества, что- бы каждый человек мог получить генетический паспорт, нужно решить целый ряд вопросов, провести определенные организа- ционные мероприятия. Практическая работа по «генетической паспортизации» предполагает концентрацию усилий по внедре- нию технологий, созданию множества биочипов и маркеров всех заболеваний. Пока эти технологии разрознены, разрабатывают- ся в разных лабораториях и клиниках, которые работают на ми- ровом уровне. Чтобы собрать вместе эти методики, необходима 194 организационная национальная программа с заложенным в на- циональном бюджете финансированием. Вероятно, наиболее реальный путь внедрения достижений генетической медицины лежит через развитие страховой меди- цины. Каждый врач совершенно точно знает, что профилактика значительно дешевле лечения и реабилитации. Профилактичес- кая медицина способствует решению экономических проблем страны, поскольку она более рентабельна, чем лечение больных. Когда каждый гражданин Украины получит генетический пас- порт, стартовые инвестиции быстро окупятся здоровьем людей и увеличением продолжительности их жизни. Генетическая медицина — это медицина XXІ века. Гуманная, эффективная и рентабельная, она решает не только проблемы продолжительности и качества жизни, но и экономические про- блемы здравоохранения государства. Академия медицинских наук Украины рассматривает генети- ческую медицину как одно из самых перспективных направле- ний медицинской науки и практики. В Украине пересматриваются программы подготовки врачей с позиции европейской интегра- ции высшего медицинского образования в рамках Болонского процесса. С основами генетической медицины ознакомлено уже несколько выпусков студентов. Они подготовлены к тому, что- бы обследовать и лечить людей на уровне медицины ХХІ века. Врачи нуждаются в современных технологиях для создания ге- нетического паспорта каждого жителя нашей страны как инст- румента профилактической генетической медицины. Такая за- дача в полной мере соответствует современной концепции ноо- этики как этики интеллектуальной деятельности человека. 4.2. Стволовая клетка: панацея или авантюра? Одной из революционных идей ушедшего тысячелетия стало открытие стволовой клетки. В 1999 году журнал «Сайенс» при- знал открытие эмбриональных стволовых клеток третьим по зна- чимости событием в биологии после расшифровки двойной спи- рали ДНК и программы «Геном человека». Термин «стволовая клетка» был введен в биологию А. Максимовым в 1908 году на 195 съезде гематологического общества в Берлине, но научное раз- витие и статус большой науки эта область клеточной биологии получила в последнее десятилетие ХХ века. Подразумевается под этим термином определенная популяция способных к беско- нечному числу делений незрелых предшественников «взрослых», или дифференцированных, клеток с четко заданными функция- ми. В 1998 году Джеймс Томпсон из Висконсинского университе- та (США) выделил несколько линий бессмертных эмбриональ- ных стволовых клеток из бластоцисты — ранней стадии эмбри- она человека. Источником этих клеток послужили зародыши, которые остались неиспользованными при индуцировании бере- менности после процедуры искусственного оплодотворения. В питательной среде зародышей с помощью специальной техники разделили на отдельные компоненты, выделили группу клеток, которые называют эмбриобластом, и поместили их в особую ростовую среду. Эти клетки дали начало множеству новых ко- лоний клеток — клонов. Добавление к клонам факторов роста способствует процессу дифференциации этих клеток в клетки различных тканей. Одновременно с Джеймсом Томпсоном Джон Герхарт (Уни- верситет Джона Хопкинса, США) опубликовал в Анналах На- циональной академии США метод выделения бессмертных ли- ний эмбриональных стволовых клеток из полового бугорка 4– 5-дневных эмбрионов. Далее из этих клеток развиваются разные специализированные типы клеток, из которых потом формиру- ются сердце, легкие, кожа и другие ткани. Особенность стволовых клеток состоит в том, что они не об- ладают признаками и свойствами ни одной ткани или органа. Это ни мышечные, ни нервные, ни печеночные или кожные, кост- ные или хрящевые клетки. Они не специализированные. Для того чтобы эти клетки стали «взрослыми», они должны пройти про- цесс дифференциации. Этот термин означает, что стволовые клетки по мере взросления приобретают свойства различных клеток взрослого организма, характерные для определенных тканей или органов. Различают два типа стволовых клеток: эмбриональные и взрослые клетки организма (соматические). Эмбриональные клетки выделяют из эмбриона на ранней стадии развития, когда оплодотворенное яйцо в процессе деления образует около 1000 клеток. Потенциал их очень высок, они могут давать начало 196 практически всем типам клеток организма и характеризуются вы- сокой пролиферативной активностью. Однако в опытах на мы- шах показано, что при определенных условиях эмбриональные стволовые клетки способны вызывать тератомы — зародыше- вые опухоли. В связи с этим к вопросу клинического применения недифференцированных эмбриональных стволовых клеток под- ходят очень осторожно. Источником получения таких клеток обычно служат эмбрионы, оставшиеся в клиниках, занимающихся искусственным оплодотворением. Другой источник получения эмбриональных стволовых кле- ток человека предложили сотрудники Гарвардской медицинской школы. Этот метод состоит в том, что материал клетки челове- ка соединяют с внутренним содержимым клетки коровы путем электрического разряда. Из такой гибридной клетки в дальней- шем получают зародыш, клетки которого можно затем заставить дифференцироваться в клетки различных тканей. Такой непри- родный гибрид проходит все стадии развития, характерные для эмбриона человека. Метод позволяет получать стволовые клет- ки в обход беременности, что порождает многие этические, пра- вовые и научные проблемы. В последние годы бессмертные линии эмбриональных ство- ловых клеток также выделены из эмбрионов кроликов, свиней, приматов, рыб, некоторых домашних животных. Все эмбриональ- ные стволовые клетки имеют близкую морфологию, внешние при- знаки и почти одинаковый набор молекулярных механизмов для запуска развития. Перспективным источником стволовых клеток считается кровь из пуповины новорожденных, где их содержится большое количество. В настоящее время создаются банки для хранения пуповинной крови новорожденных детей. Цель создания таких банков — это возможность применения собственных стволовых клеток, если они потребуются человеку в дальнейшей жизни. Использование собственных стволовых клеток наиболее перс- пективно. Они не вызывают иммунного ответа и отторжения, не несут чуждых для человека генов. Стволовые клетки ничем не инфицированы, они не заражаются вирусами и особо устойчи- вы к инфекциям. Эти клетки имеют дополнительный запас проч- ности, причем эта прочность сохраняется на протяжении всей их жизни. Во взрослом организме стволовые клетки находятся, в основ- ном, в костном мозге и в очень небольших количествах — в дру- 197 гих органах и тканях. Научные данные последних лет говорят о наличии таких клеток практически во всех органах и тканях орга- низма: в коже, мышцах, жире, кишечнике, нервной ткани, кост- ном мозге и даже сетчатке глаза. «Взрослые» стволовые клетки хотя и не обладают плюрипотентностью (свойство дифференци- роваться во все типы клеток) эмбриональных стволовых клеток, могут давать начало многим видам клеток организма. Они мо- гут превращаться в разные типы клеток, но не в любые. Кроме того, вне организма количество делений «взрослых» стволовых клеток ограничено. Одним из ценных источников взрослых стволовых клеток мо- жет быть жировая ткань. В Национальной университетской кли- нике Сингапура поставили оригинальный эксперимент: в место перелома кости кролику вводили стволовые клетки, полученные из подкожной жировой клетчатки, костного мозга и надкостни- цы. Пункция костного мозга и взятие участка надкостницы — потенциально травмирующий процесс, который часто сопровож- дается повреждением кости, разрушением сосудов. Отбор кле- ток из жировой ткани был, практически, атравматичным. Самое интересное то, что результаты восстановления структуры кости были успешными независимо от источника получения стволовых клеток. Через несколько месяцев после начала эксперимента наилучший показатель заживления был в группе, леченной ство- ловыми клетками из жира. Жир — это идеальный донор (нако- нец-то ему нашли достойное применение!). Выделив стволовые клетки, ученые биологи и генетики впер- вые получили в руки прототип «клетки-праматери», которую эво- люция в процессе длительного отбора выбрала для повторения вида в каждом новом поколении. Основная функция стволовых клеток — это регенерация (вос- становление). Любые воспалительные реакции в организме, любой сбой в работе различных систем вызывают активацию этих клеток. Стволовые клетки служат основным источником запасного материала организма, они участвуют в восстановле- нии любых типов повреждений. Эти клетки универсальны, они способны трансформироваться в любую клетку. В этом есть их уникальность. Стволовые клетки — основной строительный материал орга- низма. Ежедневно в организме человека происходит обновление примерно биллиона клеток. На смену поврежденным или уста- ревшим клеткам приходят новые, которые берут свое начало от 198 стволовых клеток. У человека в любом возрасте есть стволовые клетки, но с возрастом их количество и качество снижаются, что, в том числе, проявляется процессом старения. Следует отметить, что стволовые клетки стали применяться раньше, чем были открыты и изучены. Пример такого практи- ческого их использования — трансплантация костного мозга при ряде заболеваний крови. Достижения последнего десятилетия способствуют дальнейшему развитию регенеративной медици- ны. Открытие стволовых клеток и разработка технологии их по- лучения создали принципиальную возможность полной реконст- рукции человека. Область возможного практического применения стволовых клеток весьма обширна. Уникальные возможности эмбриональ- ных стволовых клеток могут использоваться в трансплантоло- гии, фармакогеномике и биологии развития, в репродуктивных технологиях. Способность эмбриональных стволовых клеток к неограниченной пролиферации и вторичной дифференцировке «в пробирке» заинтересовала создателей «биологического сырья» для трансплантации взамен донорских органов и фетальной тка- ни. Потребности медицины в новом биологическом сырье огром- ны. Только у 10–20 % людей пересадка органов проходит удач- но. Более 70 % больных погибают без лечения в ожидании до- норского органа для трансплантации. Перспективное направление — использование стволовых кле- ток для восстановления клеток мышечной ткани сердца (миокар- да). В процессе эмбрионального развития в сердце дифференци- руются и растут клетки, способные сокращаться, — кардиомио- циты. В периоде новорожденности запас кардиомиоцитов, кото- рые делятся, стремительно уменьшается, вследствие чего уве- личение массы сердца происходит, главным образом, за счет увеличения в объеме отдельных клеток миокарда. Многие фор- мы сердечно-сосудистых заболеваний сопровождаются острой или хронической гибелью сердечных мышечных клеток. Несмот- ря на достижения в лечении инфаркта миокарда, возможности ткани сердца к восстановлению весьма ограничены. Большое будущее пророчат лечению, направленному на замещение кар- диомиоцитов, — клеточной трансплантации. Поскольку эмбрио- нальные стволовые клетки способны превращаться в любую кле- точную линию, их можно ввести в участок миокарда, где они будут дифференцироваться в кардиомиоциты, восполняя дефект ткани. Это очень непростой процесс, требующий использования 199 методов молекулярной биологии, высокоточной медицинской аппаратуры для отбора, культивирования и анализа клеток. Кро- ме того, имеются многие ограничения при выращивании эмбрио- нальных стволовых клеток, например, блок размножения или дифференциации, вследствие изменения градиентов физико-хи- мических параметров питательной среды, сложностей с поддер- жанием и контролем культуры клеток. Стволовые клетки могут использоваться в лечении многих заболеваний нервной системы — последствий инсульта и травм спинного мозга, атеросклероза, болезни Альцгеймера. В экспе- риментах на животных доказано, что эмбриональные стволовые клетки активно внедряются в мозг взрослых особей, улучшая его функцию, нивелируя возрастные изменения. Пересадку стволо- вых клеток предлагают использовать для лечения болезни Пар- кинсона — заболевания, обусловленного утратой клетками спо- собности продуцировать вещество (нейромедиатор) допамин. Хотя следует отметить, что у некоторых пациентов такое лече- ние сопровождается нежелательными эффектами. Возможная область применения стволовых клеток — лечение поражения поджелудочной железы. Многообещающим направ- лением является пересадка клеток при сахарном диабете и дру- гих нарушениях эндокринной системы. В 2000 году Б. Клинтон пообещал решить проблему диабета с помощью «биофабрик» островков Лангерганса, которые в ближайшие годы будут полу- чены из эмбриональных стволовых клеток человека. В эксперименте на животных выявлен интересный феномен: пересадка в поджелудочную железу некоторых клеток приводит к образованию поджелудочных гепатоцитов — клеток печени, которые способствуют восстановлению утраченной функции печени. Есть сообщения, что ряд исследователей начали выполнять пересадку эмбриональных гепатоцитов как дополнение или аль- тернативу пересадки целого или части органа при острых, хро- нических или наследственных болезнях печени. Пересадка ге- патоцитов в селезенку у больных циррозом печени или наслед- ственными метаболическими заболеваниями приводит к клини- ческому улучшению их состояния. Ограничением для широкого применения такой методики становится необходимость очень большого числа клеток. Предприняты попытки использовать взрослые стволовые клетки для лечения злокачественных новообразований (опухо- 200 ли мозга, молочной железы, яичников, сетчатки глаза, почек), а также заболеваний крови и лимфатической системы (лейкоз, лимфосаркома). Единый, универсальный механизм действия стволовых клеток пытаются использовать для лечения практически всех наруше- ний функционирования организма, в том числе для восстанов- ления кожи, хрящей и костей. Хотя стволовые клетки могут влиять на состояние иммуните- та, в лечении тяжелых «медленных» инфекций, таких как ВИЧ- инфекция, вирусный гепатит С, они пока не нашли своего при- менения, но это направление их применения изучается. Использование клеток человеческого эмбриона также связа- но с биоэтическими проблемами — гибелью зародышей для по- лучения материала стволовых клеток. Немаловажна также чу- жеродность для человека клеток зародыша, то есть при приме- нении эмбриональных стволовых клеток возникает проблема тка- невой совместимости (гистосовместимости) при использовании частично дифференцированных клеток. Чужеродный (аллоген- ный) материал может отторгаться. В связи со всем вышепере- численным большее внимание уделяется не эмбриональным, а собственным стволовым клеткам взрослого организма. Клеточная терапия — это первый шаг на пути реконструкции человека. Быть может, в ближайшие годы наука даст реальную возможность создавать отдельные органы из единичных клеток самого пациента. Это решает огромные медицинские и соци- альные проблемы трансплантации донорских и искусственных органов. Тем не менее, на пути полной реконструкции человека суще- ствуют серьезные проблемы. Если речь идет об использовании эмбриональных стволовых клеток, то для каждого конкретного индивидуума эти клетки всегда чужеродны, так как получены из чужого организма. При введении взрослых стволовых клеток следует помнить, что с возрастом, в дополнение к получаемым генетическим нарушениям, каждая клетка человека содержит дополнительные непрерывно возникающие и накапливающиеся с годами наследственные повреждения — мутации. Полученные от такой клетки ее потомки будут иметь такие же повреждения. Созданные на их основе органы или ткани генерируются абсо- лютно идентичными как по возрасту, так и по повреждениям. Для решения этих проблем следует использовать генные технологии, но это уже тема отдельного разговора. 201 Экспериментальные исследования нашей лаборатории, про- веденные на мышах, показали, что при взаимодействии эмбрио- нальных стволовых клеток со взрослым организмом происходят определенные изменения в строении щитовидной железы, пече- ни, почек, сердца. Возможно, это следствие разного возраста клеток донора и реципиента. Кроме того, существуют и поло- вые различия в ответе на введение стволовых клеток. Мужской организм реагирует активнее, чем женский. Вероятно, особен- ности нейроэндокринной и иммунной регуляции женского орга- низма, предназначенного для вынашивания «чужеродного» по антигенному составу плода, создали определенные механизмы защиты от экзогенных клеток. Таким образом, введение стволовых клеток может вызывать неожиданные и разноплановые реакции в организме, требующие тщательного детального исследования. Необходимо теоретичес- ки обосновать, а затем экспериментально подтвердить пути предотвращения возникновения возможных негативных послед- ствий стволовой терапии, прежде чем она придет на вооруже- ние в клинику. Экспериментальное изучение и клиническое применение ство- ловых клеток, несомненно, должно быть под постоянным этичес- ким контролем. В условиях перехода биосферы в ноосферу ис- пользование стволовых клеток — это один из способов вмеша- тельства человека в регуляторные механизмы природы. Это об- стоятельство позволяет рассматривать проблему стволовых кле- ток как объект нооэтического анализа. |