C мечтой о регенеративной медицине: прогресс исследований iPS-клеток
К десятилетию публикации доклада профессора Яманака

Цукасаки Асако [Об авторе]

[18.11.2016] Читать на другом языке : ENGLISH | 日本語 | ESPAÑOL |

В августе исполнилось 10 лет со времени публикации научной статьи профессора Киотского университета Яманака Синъя, в которой сообщалось о создании iPS-клеток (искусственном создании плюрипотентных стволовых клеток). В 2014 году были проведены клинические исследования по трансплантации пациенту тканей клетчатки, произведённых из iPS-клеток. Надежды людей сталкиваются с задачами, требующими решения. Тем не менее, продолжается уверенное продвижение к созданию новых методов лечения.

Идея регенеративной медицины одновременно стара и нова. Человек издавна мечтал о возможности вернуть утраченное зрение, силу обездвиженным конечностям, заставить биться с новой силой изношенное сердце… В широком смысле к регенеративной медицине можно отнести очки и протезы, искусственные органы и другие заменяющие средства. Метод клеточной терапии, преследовавший цель решить все эти задачи путём пересадки клеток, привлёк к себе живое внимание 35 лет назад. В 1981 году были получены эмбриональные стволовые клетки (ES-клетки) из эмбриона мышей, а в 1998 году – ES-клетки человека.

Около 60 триллионов клеток взрослого организма человека образуются благодаря многократному делению, началом которого служит одна-единственная оплодотворённая яйцеклетка. Стволовые клетки при делении способны не только воспроизводить сами себя, но и преобразовываться в различные другие типы клеток (то есть обладают плюрипотентностью). Таким образом из оплодотворённой яйцеклетки производятся самые различные клетки, составляющие живой организм.

Эмбриональные стволовые клетки получают из эмбриона ранней стадии – всего после 6-7-кратного деления оплодотворённой яйцеклетки. Эти обладающие свойством плюрипотентности (способностью преобразовываться в разнообразные клетки, формирующие живой организм) клетки можно размножать практически без ограничений. С одной стороны, на ES-клетки возлагают большие надежды как на исходный клеточный материал для регенеративной медицины. В то же время на этом пути остаётся ряд нерешённых задач. Это и технология безопасного стимулирования преобразования в необходимый вид клеток, и технология подавления реакции отторжения, и, наконец, самое серьёзное препятствие: морально-этическая проблема, связанная с тем, что материал производится из оплодотворённых человеческих яйцеклеток.

В обстановке, когда весь мир занимался исследованиями, стремясь заставить эмбриональные стволовые клетки преобразовываться нужным образом в ткани организма, профессор Яманака пошёл совершенно иным путём, который и привёл его к успеху в получении плюрипотентных стволовых клеток, не уступающих эмбриональным стволовым.

Стволовые клетки, не вызывающие сомнений в этичности: Нобелевская премия 2012 года

Из 24-х генов, часто выявляемых в эмбриональных стволовых клетках, были определены четыре, которые впоследствии стали называть «генами Яманаки» (Oct3/4、Sox2、Klf4、c-Myc). При внедрении этих генов в кожные клетки мышей с использованием ретровируса в качестве доставщика генетического кода (вектора) были получены плюрипотентные стволовые клетки, подобные эмбриональным стволовым. В названии клеток – iPS-клетки (induced pluripotent stem cell, «индуцированная плюрипотентная стволовая клетка») – была намеренно использована маленькая буква i по аналогии с получившим тогда распространение по всему миру продуктом фирмы Apple – компактным аудиоплеером iPod.

Детальная техника получения, а также состав четырёх генов были опубликованы в британском научном журнале Cell от 25 августа. Но для того, чтобы использовать iPS-клетки при лечении человека, требовалось получить их из человеческого материала. В случае эмбриональных стволовых клеток для перехода от мышиного материала к человеческому потребовалось 17 лет. В создании iPS-клеток человека профессор Яманака добился успеха уже в 2007 году.

Колония (группа) iPS-клеток человека, выращенных из клеток фибробласта (соединительной ткани). Размер колонии – приблизительно 0,5 мм в поперечнике (фотография предоставлена профессором Яманака Синъя)

Профессор Яманака Синъя отвечает на вопросы на форуме для учащихся полных средних школ, который состоялся 4 ноября 2011 года в Токио (фотография предоставлена Центром исследований iPS-клеток Киотского университета)

В iPS-клетках скрыт потенциал, который способен изменить всю клиническую медицину в целом, не ограничиваясь регенеративной медициной. К примеру, они породили надежду на то, что сопоставление инициализированных iPS-клеток человека с клетками его поражённых заболеванием органов позволит понять механизм развития заболевания и приведёт к созданию лекарства от болезни. Новость об iPS-клетках приветствовали даже такие противники использования эмбриональных стволовых клеток из этических соображений, как президент США Джордж Буш и Папа Римский. Несмотря на то, что на тот момент эти клетки не спасли ни одного больного, в 2012 году профессор Яманака Синъя был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине.

Открытие iPS-клеток человека дало старт конкуренции на пути к реализации мечты о регенеративной медицине.

Первоначальный метод получения вызывал опасения в связи с превращением клеток в раковые, к тому же эффективность производства была крайне низкой, но благодаря пересмотру техники получения, а также используемых генов, безопасность удалось повысить, и в результате в 2014 году приступили к клиническому испытанию. Двенадцатого сентября в больнице Центра передовой медицины Общества распространения передовой медицины (расположен в городе Кобэ) в глаз 70-летней женщины, страдающей от тяжёлой болезни зрения – дегенерациии (экссудативной) жёлтого пятна – были пересажены ткани пигментного эпителия сетчатки, выращенные с помощью iPS-клеток из кожных клеток самой пациентки.

Исследования возглавил офтальмолог Такахаси Масаё, руководитель проекта Института физико-химических исследований (RIKEN). Основной целью эксперимента была оценка безопасности – учёные намереваются убедиться в приживаемости клеток, а также в наличии либо отсутствии преобразований в раковые клетки более четырёх лет спустя после трансплантации. По прошествии двух лет после операции никаких проблем не возникло. Однако в ходе подготовки к запланированной на 2015 год операции на втором глазу пациентки в ряде iPS-клеток, произведённых из материала пациента, был обнаружен ряд генетических отклонений, в связи с чем от её проведения пришлось отказаться.

  • [18.11.2016]

Журналист, работал в газете «Асахи симбун», где писал в основном на темы медицины, науки и технологий. Закончил техническое отделение педагогического факультета Международного христианского университета (ICU), получил степень магистра в Институте управления и политики Университета Цукуба, вторую магистерскую степень получил в Институте общей медицины и стоматологии Университета медицины и стоматологии Токио, был временным преподавателем Университета здравоохранения и соцобеспечения преф. Канагава. Специализируется в медицинской политике и медицинском управлении. Автор работ «Когда стволовые клетки дойдут до пациентов?» (iPS сайбо ва ицу кандзя ни тодоку но ка, изд-во «Иванами сётэн»), «Японские учёные, старавшиеся создать новые лекарства» (Синъяку ни идонда нихондзин кагакусятати, изд-во «Коданся»), «Книга для подготовки к будущим болезням» (Ицука какару бёки ни камаэру хон, изд-во «Коданся») и других.

Статьи по теме
Последние статьи

Популярные статьи

Хроники Все статьи

Видео в фокусе

バナーエリア2
  • Колонки
  • Новости