У січні світ облетіла новина: створено перше штучне біологічне серце. Біологам міннесотського університету вдалося оживити завдяки стовбуровим клітинам мертве серце миші. Проводячи численні досліди, вчені з’ясували, що серце має свої власні стовбурові клітини, більшість яких міститься у передсерді. Також вони помітили, що ці клітини разом із стовбуровими клітинами кісткового мозку, що мігрують у крові, беруть участь у регенерації хворого серця, диференціюючись у клітини серцевих м’язів. Це наштовхнуло їх на думку перевірити можливість вирощування різних органів ссавців зі стовбурових клітин.
Оживити мертве
Для досліджень науковці використали серце миші. Спочатку дослідники видалили всю м’язову тканину (міокард), залишивши тільки клапани і так званий фіброзний каркас. Потім «засіяли» поверхню органу стовбуровими клітинами, які отримали із серця новонародженого мишеняти, і помістили у спеціальне сприятливе середовище. Мертвий «кістяк» заповнився м’язовими клітинами, які почали функціонувати під впливом електричних імпульсів. Вже за 4 дні тканина, , що утворилася із клітини, яка розмножилися, змогли забезпечити безперервне скорочення серцевого м’язу, а за 8 – серце вже качало кров. Тобто з мертвого «кістяка» було створено повноцінний орган здатний перекачувати кров, реагувати на електричні подразнення і виконувати всі функції серця. Дослідженням стовбурових клітин займаються тисячі вчених по всьому світі, але таких багатообіцяльних результатів ніхто ще не отримав. Досягнення американських біологів уможливлює в майбутньому вирощування із стовбурових клітин життєздатних людських сердець.
[184]
На черзі свині
Зараз у світі 50 000 людей щороку вмирають, не дочекавшись донорського серця, тому що врятувати їх може тільки пересадка. Досліди вчених з Міннесоти дають надію хворим. З часом невиліковно хворе людське серце також може бути видалене з тіла і, поки життя людини буде підтримуватися штучно, пошкоджений орган звільнять від всіх клітинних елементів, залишивши тільки поверхневі структурні утворення, і заповнять стовбуровими клітинами, з кісткового мозку цієї людини. Потім це відреставроване, вірніше відроджене серце, повернеться на своє місце, і людина видужає.
Але сенсаційний успіх з серцем гризуна – це лише перший крок на цьому шляху. Наступний етап – зробити те ж із серцем свині, тварини більшої, і, до речі, дуже широко представленої в кардіологічній трансплантології, бо саме серцеві клапани свині найбільш підходять для пересадки людині. Біологи з Міннесоти вважають також, що розроблений ними метод можна буде застосовувати і для отримання цілком життєздатних легень, печінки, нирок і інших органів.
Від створення штучних органів людини нас віддаляє не одне десятиріччя. Перед тим як методи терапії, започатковані на застосуванні стовбурових клітин, увійдуть у медичну практику, потрібно буде подолати багато перепон, як наукових, так і суспільно-політичних.
У багатьох країнах дослідження вченими ембріональних стовбурових клітин людини заблоковані неприйняттям суспільством використання зародкового, а по суті абортивного матеріалу. В Італії, Іспанії, Польщі це сталася з подачі католицької церкви, у США заборону ввів сам президент Буш, тому проводити лабораторні досліди у цій країні можна лише на ембріональних стовбурових клітинах людини, виділених до 9 серпня 2001 року. Сприятливіші умови у клітинних біологів Великої Британії та Швейцарії.
Та й використання стовбурових клітин доволі ризиковане – насамперед це канцерогенність. Є теорія, згідно з якою виникнення всіх форм раку спричиняється стовбуровими клітинами, що «спочивають» і знаходяться в організмі з перших днів його існування. Пересадка стовбурових клітин може зумовити тяжкі наслідки, пов’язані з алергенністю та токсичністю, навіть до генетичних порушень. Фундаментальних знань у цій царині поки що не існує.
І якщо громадськість ставиться до можливості заміни чи регенерації хворих органів за допомогою стовбурових клітин із непереборним ентузіазмом, то наукова спільнота вельми неоднозначно: одні пов’язують з новим напрямом великі надії, інші не можуть подолати скепсис. Тимчасом Нобелівську премію за 2007 рік у галузі медицини та фізіології присуджено вченим, які працюють саме із стовбуровими клітинами.[185]
ДОВІДКА
Стовбурові клітини в дії
Головна властивість стовбурової клітини полягає в тому, що геном інформації, яка міститься у ядрі клітини і перебуває в стані чекання, ще не запустив жодної програми і не почав виконувати програму розмноження. Тобто, ці клітини – певні «напівфабрикати», що за спеціальних умов можуть стати тією чи іншою тканиною – шкірою, м’язами, кістками, чи навіть органом. У ембріона всі клітини стовбурові, але в процесі розвитку ступінь їхньої, образно кажучи, стовбуровості зменшується. Якщо людина живе 70 років і важить 70 кг, то протягом життя в її організмі утвориться 14 т нових клітин, по 4 кг кожного тиждня. 65% з них – це кишковий епітелій, 20% – кровотвірні клітини, а решта – клітини, що поновлюються в інших тканинах із резерву стовбурових.
ДУМКА ЕКСПЕРТА
Олександр Кухарчук
директор Координаційного центру трансплантації органів, тканин і клітин МОЗ України, головний трансплантолог МОЗ України, професор, доктор медичних наук
Використання стовбурових клітин має один цікавий аспект. Йдеться про пуповинну кров, яку одразу після народження дитини можна зібрати і необмежений час зберігати у кріобанку. Завдяки цьому дитина отримує, так би мовити, біологічне страхування на все життя. У пуповинній крові дуже багато стовбурових клітин, крім того це рідні клітини, повністю сумісні з організмом. І, якщо виникне потреба в застосуванні стовбурових клітин для лікування, не треба буде витрачати час на пошуки донора. Та й використання власної пуповидної крові знімає всі етичні проблеми. В Україні кріобанки пуповинної крові вже працюють у Донецьку, Харкові та Києві.
