О стволовых клетках сегодня говорят очень часто, хотя, уже реже, чем несколько лет назад. Ведь время идет, а это все еще «перспективная тема», отмечает лектор «Школы долголетия», популяризатор, кандидат биологических наук Ольга Маслова.
В этом и последующих материалах на эту тему эксперт расскажет читателям Mind о перспективах применения стволовых клеток.
Я начала работу со стволовыми клетками еще во время магистратуры. Им же была посвящена моя кандидатская диссертация и статьи в международных научных журналах. Опыт работы в коммерческой компании также связан с этой темой. И именно с рассказов о стволовых клетках для широкой общественности началась моя деятельность как популяризатора науки. Поэтому меня откровенно раздражают как неадекватно бравурные истории о «панацеи», так и абсурдные «ужастики» в СМИ.
Предлагаю разобраться, на каком этапе находятся исследования стволовых клеток, и поговорить об истории успешного и не очень внедрения продуктов, созданных с их использованием, в клиническую практику. В первой заметке из серии на эту тему – коротко введу читателей «в тему» и поделюсь понятийным аппаратом. Это поможет ориентироваться в невероятном количестве информации и позволит понять содержание следующих материалов.
У многих складывается впечатление, что стволовая клетка – это нечто вроде волшебной таблетки от всех болезней. Как-будто это какой-то объект, который как таблетку можно изготовить на фармпредприятии из каких-то других компонентов.
Действительно, стволовые клетки рассматриваются как инструмент в регенеративной медицине, они могут быть терапевтическим агентом, а также источником определенных продуктов своей жизнедеятельности, которые отдельно могут применяться в медицине. Но в первую очередь это то, что сформировало нас когда-то еще в утробе матери и то, что позволяет нам быть здоровыми уже во взрослом возрасте.
Для биологов этот тип клеток является обязательным компонентом нашего организма и уже потом – инструментом, который сознательно применяет человек.
И здесь возникает крайне важный вопрос: все ли стволовые клетки одинаковы? Об одном и том же идет речь, когда мы говорим о сборе средств на пересадку костного мозга ребенку с онкогематологической патологией, когда не очень компетентные журналисты пишут «ученые вырастили человеческое сердце в пробирке» и когда кто-то рассказывает сплетни о смерти очередной звезды от «неудачных инъекций из нерожденных детей для омоложения»?
Чтобы это понять, нужно ненадолго погрузиться в базовую биологию индивидуального развития.
Стволовая клетка – это особый тип клеток, способных к асимметричному делению, во время которого из одной «клетки-мамы» образуется не две одинаковые «дочки», а одна копия «мамы» и одна несколько обновленная с определенной целью клетка. Кроме того, при определенных условиях этот тип клеток может превращаться в другие типы клеток. Однако «широта преобразований» очень отличается у разных видов стволовых клеток и меняется на разных этапах индивидуального развития.
Да, начинаем мы все с зиготы – «всемогущей» клетки, которая появляется в результате слияния сперматозоида и яйцеклетки. На этом этапе клетка несет информацию о том, как будущий плод (если он успешно пройдет все пункты «контроля качества») совместить с организмом матери, и все инструкции для формирования новой жизни. В этот период клетку называют тотипотентной.
Затем, после ряда делений зиготы, образуется структура, похожая на корзину с фруктами – бластоциста. Эта «корзина», грубо говоря, состоит из двух групп клеток – тех, которые, собственно, будут формировать эмбрион, и тех, которые будут создавать инфраструктуру – связь ребенка с материнским организмом (принимать участие в построении плаценты и пуповины).
На этом этапе клетки – плюрипотентные. Это означает, что мы можем говорить о способности клеток создавать все ткани организма путем очень сложных и элегантных взаимодействий.
Если все идет по плану, то в течение некоторого времени плод становится похожим на будущую человека. На следующих этапах эмбрионального развития клетки уже понемногу «специализируются». Так, в зависимости от того, где именно и в окружении каких именно факторов находится клетка, она уже «знает», что может создать печень или кожу или нервную ткань. Ей еще нужна «широта взглядов», но определенные ограничения становятся необходимыми, ведь, если совсем грубо, мы не хотим получить ногу на месте руки.
Поэтому стволовые клетки после раннего этапа уже являются мультипотентными – способными создавать ряд различных типов клеток в пределах определенного зародышевого листка, или, проще говоря, своей «зоны ответственности». Именно этот тип клеток на всякий случай остается в некоторых депо нашего организма до старости. К таким депо мультипотентных стволовых клеток относится и костный мозг.
Там «сидят» несколько типов мультипотентных клеток:
Кроме того, во многих наших органах есть свой запасной пул клеток для быстрого реагирования и замещения отработанных или поврежденных «тружеников». Такие клетки являются олигопотентными, то есть способными превращаться в ограниченное число типов, иногда речь идет даже об унипотентных клетках, «заточенных» под восстановление одного конкретного типа специализированных клеток.
Все эти переходы «потентности» различных стволовых клеток и их взаимодействия между собой и со специализированными клетками крайне сложны. Во время эмбриогенеза они позволяют правильно сформировать нового человека, а во взрослом организме своевременно реагировать на повреждение и «изнашивание» тканей. От того, о каком именно типе клеток говорится в очередном исследовании – или крайне «успешном», или «трагическом» применении – зависит то, как относиться к таким новостям.
Надеюсь, вы успели полюбить свои стволовые клетки, которые работают ежедневно с момента встречи родительских клеток, ведь если вы читаете этот материал, значит, они хорошо выполняют свою работу. О стволовых клетках как терапевтическом инструменте и об источниках их получения и вариантах потенциального применения – в следующих материалах.