В 1999 году журнал Science назвал открытие стволовых клеток одним из трех величайших событий в истории биологии. И эта оценка вполне справедлива, так как стволовые клетки играют ключевую роль как в развитии организма, так и в поддержании его жизнедеятельности. Они неограниченно делятся, а часть полученных делением дочерних клеток превращается в клетки произвольного типа, восполняя потери или создавая новый орган.

Гибель стволовых клеток может стать причиной тяжелого заболевания, если у человека перестанут, к примеру, воспроизводиться эритроциты, клетки крови. У мышей, стволовые клетки которых убило радиацией, седела шкурка , поскольку отмирающие со временем меланоциты, вырабатывающие темный пигмент клетки, тоже не восстанавливались.

Лечение

Медиков заинтересовала способность стволовых клеток давать универсальное «потомство». .Если в естественных условиях из стволовых клеток вырастает практически все, то нельзя ли с их помощью восстановить потерянные или поврежденные органы?

Как выяснилось, можно. Японские ученые в начале августа 2009 года опубликовали статью, в которой рассказали о том, что им удалось вырастить новый зуб на месте удаленного. Правда, эксперимент прошел на мышах, но выращенный зуб ничем не отличался от обычного. Если удастся решить ряд других проблем, в будущем человек забудет о металлокерамике и других искусственных протезах.

Под «рядом других проблем» как раз и подразумевается то, что отделяет эксперименты биологов от повседневной работы медиков. И эти проблемы связаны с получением стволовых клеток и риском осложнений. Международный коллектив ученых описывает в журнале Nature один из способов решения первой проблемы и начало работ над второй.

Этика

Группа ученых работала с так называемыми индуцированными стволовыми клетками, которые получают из обычных тканей при помощи ряда манипуляций. В 2007 году реализация подобного процесса на клетках человека встретила горячее одобрение у президента США Джорджа Буша. Казалось бы, причем тут довольно далекий от медицины политический деятель, пусть даже и президент США?

Дело в том, что до этого единственным источником стволовых клеток выступал либо человеческий эмбрион, либо плацента или околоплодная жидкость. То есть, чтобы получить стволовые клетки, нужно было преодолеть целый ряд этических и юридических ограничений. Требуется ли согласие рожениц на использование плаценты, как поступать с абортивным материалом, возможно ли получение стволовых клеток из эмбрионов, оплодотворенных in vitro – все эти вопросы, естественно, вызывают множество споров. Джордж Буш, который придерживался последовательного запрета применения эмбриональных стволовых клеток, сообщение о появлении альтернативного источника встретил с энтузиазмом: вместо абортивного материала и плаценты оказалось возможным использовать собственные клетки пациента.

Эти деликатные вопросы почти разрешились сами собой, когда выяснилось, что можно взять собственные клетки пациента и превратить их в .стволовые. «Почти» – потому что у процедуры был один фундаментальный недостаток: процедура создания стволовых клеток включала в себя шаг, значительно повышающий риск превращения итогового материала в клетки злокачественной опухоли.

Рак

Чтобы из обычных получить стволовые клетки, ученые ранее использовали одновременную активацию четырех генов, один из которых, c-myc, относится к так называемым онкогенам, иными словами, намного повышает риск развития рака.

Как удалось показать группе биологов сейчас, можно обойтись и без c-myc. Для этого, правда, необходимо временно отключить синтез другого белка, p53, который сам по себе подавляет развитие опухолей. Так что говорить о полном избавлении от повышенного риска еще рано.

Тем не менее в результате исследования выявлены ценные попутные эффекты. Во-первых, существенно повысилась эффективность перепрограммирования клеток: из того же числа обычных клеток стволовых стало получаться больше. Во-вторых, самые важные результаты исследования, возможно, то, что ученые узнали еще несколько способов регуляции активности белка p53 и то, как он связан с работой других белков, что может помочь не только в получении стволовых клеток, но и поисках причин как минимум некоторых видов рака.