7 апреля 2020, вторник, 17:27
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Итальянские стволовые клетки

Pixabay

Значимое событие произошло в феврале в области лечения стволовыми клетками. Раньше в массовой терапии использовались только стволовые клетки крови. Теперь впервые регулирующий орган европейской страны одобрил коммерческое применение другого типа стволовых клеток для лечения больных людей.

Стволовые клетки крови использовались уже давно: пересадка костного мозга, проводимая людям с пролиферативными заболеваниями (раком) крови или людям, - это и есть замещение собственных стволовых клеток крови пациента на донорские клетки. Прогресс этого метода связан, в основном, с двумя вещами: более тщательным подбором доноров и разработкой методик выращивания большого количества стволовых клеток из небольшого. В частности,  у донора сейчас берут уже не костный мозг, а кровь из вены, в крови находят стволовые клетки и их размножают.

Клетки крови недолго живут и часто обновляются. Поэтому у стволовых клеток крови пролиферативный потенциал (то есть способность делиться) выше, чем у других клеток, и для них задача интенсивного размножения в культуре была решена раньше всех.

Новый терапевтический метод зарегистрирован под названием Холоклар (Holoclar). Интервью с его автором, итальянкой Грациеллой Пеллегрини опубликовал журнал Nature. Холоклар предназначен для лечения слепоты, возникшей из-за ожога.

На внешней поверхности глаза находится роговица. Она прозрачна, снаружи выпукла, а если смотреть изнутри глаза – вогнута. Роговица играет роль собирающей линзы, на нее приходится примерно две трети всей оптической силы глаза. Роговица частично состоит из живых клеток, а частично из высокомолекулярных белков матрикса: коллагена, ламинина и т.п. Чтобы роговица оставалась прозрачной, гладкой и здоровой, ее клетки должны обновляться. Обновляются клетки за счет деления стволовых клеток, находящихся в специальной нише – лимбе роговицы. Лимб – это тонкая полоса, проходящая по границе роговицы и белковой оболочки - склеры (часто называемой глазным белком).

Когда лимб поврежден, например, из-за ожога, белок начинает нарастать на роговицу, в роговицу прорастают сосуды, она утрачивает прозрачность, начинается воспаление, и человек в результате может утратить зрение, да и воспаление часто становится хроническим. Поправить положение могли бы стволовые клетки, если бы смогли снова заселить лимб в нужном количестве.

Иногда оказывается так, что не все стволовые клетки погибли, но оставшихся слишком мало, чтобы справиться с задачей. Именно таким клеткам могут помочь врачи. Для успеха авторам методики хватает неповрежденного фрагмента лимба размером 1мм на 2 мм (диаметр роговицы равен примерно 10 мм, значит, длина границы, на которой находится лимб составляет примерно 30 мм, ширина лимба – 1-1,5 мм то есть достаточно всего нескольких процентов).

Оставшийся неповрежденным фрагмент культивируется на подложке из модифицированного фибрина – полимера, участвующего в свертывании крови и формировании тромба. Фибрин обладает двумя нужным свойствами: он жесткий, то есть, выращенные клетки можно будет на такой подложке перенести в глаз и трансплантировать, и он сам деградирует через некоторое время после трансплантации; для деградации фибрина у организма есть специальные методы, поскольку часто приходится растворять отслужившие свое тромбы.

Подбор среды для выращивания клеток позволяет им размножаться гораздо быстрее, чем они размножались бы в естественных условиях при постоянном воспалительном процессе. Готовым к трансплантации авторы методики считали фрагмент, содержащий 3000 стволовых клеток.

Авторы разработки говорят, что только в Европе каждый год в результате несчастных случаев у них появляется около тысячи новых пациентов: людей, пострадавших от ожогов, но сохранивших часть лимба неповрежденной.

Судьба изобретения складывалась очень непросто. Его авторы – итальянцы, и работали они в Италии. В Италии биомедицинские научные разработки поддерживают мало, и ученым приходилось непросто. Грациелла Пеллегрини и Мишель де Лука начали работать над этой темой еще в 1990 году в Женеве. В 1996 году они перебрались в католический госпиталь в Риме, но там были не слишком заинтересованы в превращении фундаментальных разработок в лекарство для людей, и авторы отправились в Венецию. В 1997 году исследователи опубликовали первые результаты: они применили технологию к первым двум полностью ослепшим пациентам, и к ним вернулось зрение. Хотя на пути к массовому клиническому применению авторы преодолели множество сложностей, они не сдались, хотя многие другие ученые наверняка бы решили, что это занятие не для них, и лучше они переключатся на решение какой-нибудь другой фундаментальной задачи. На вопрос «Почему?» Грациелла Пеллегрини в интервью ответила, что, во-первых, дело в ее итальянском характере, а, во-вторых, она видела, как к людям после 20 лет слепоты возвращается зрение. Как после этого остановиться?

 В 2008 году в Модене был организован Центр регенеративной медицины Стефано Феррари, и исследование заканчивалось уже там. В 2010 году было опубликовано уже более масштабное исследование, включавшее 112 пациентов. К 86 пациентам вернулось зрение, еще у нескольких наступили частичные улучшения.

Прежде чем метод лечения стало можно массово использовать, ученым пришлось решить довольно много отдельных задач. В частности, выяснилось, что с области нимба есть разные стволовые клетки, и не каждое их соотношение гарантирует успех при трансплантации. В ходе исследования выяснилось, что нужные стволовые клетки могут быть обнаружены по наличию в них белка p63. Этот белок регуляторный, он запускает синтез в клетке определенных белков и необходим для поддержания клеток в состоянии стволовости. Клетки, в которых этот белок был, оказались необходимы для восстановления зрения. Когда среди пересаживаемых клеток было больше 3 % клеток, несущих белок, 78 % трансплантаций вели к восстановлению зрения, а, когда меньше 3 % - около 11 %.

Еще одна задача, на решение которой ушло много времени – это создание подложки для выращивания клеток, обладающей необходимыми свойствами. Первые подложки были слишком хрупкими, и с трансплантацией возникали проблемы.

Примечательна эта история не только с научной точки зрения (с научной точки зрения вопрос решен публикацией 2010 года), а как пример взаимодействия науки и общества.

Здесь науке было что предложить обществу, но вся отрасль находится на такой ранней ступени развития, что механизмы такого предложения вообще не разработаны. Общество хочет быть уверено, что научная новинка и безопасна, и полезна. В 2007 году в Евросоюзе были приняты новые стандарты для разрабатываемых терапевтических методов. Последние семь лет авторы работы провели в непрерывном общении с соответствующими регулирующими органами, доказывая, что их методики безопасны и воспроизводимы – то есть всех больных лечат одинаково. Итальянские ученые – первые, кому удалось преодолеть всю эту процедуру и получить одобрение регулирующих органов на использование своих клеточных технологий. Возможно, их последователям будет легче, но даже для обычных только что разработанных лекарств, представляющих из себя химическое вещество, этот процесс может занять десяток лет.

Хотя Италия и в минимальной степени по европейским меркам поддерживает развитие биотехнологической отрасли,  там время от времени происходят довольно знаковые для отрасли события, как положительные, так и отрицательные.

В Италии разворачивается (и, мы надеемся, вошел в заключительную фазу) громкий скандал вокруг фонда Стамина (Stamina Foundation). Фонд был основан доктором Давидом Ваннони в 2009 году и занимался, по сути, шарлатанством, предлагая (естественно, не бесплатно) стволовые клетки как лекарство от всех болезней. В основном они лечили от нейродегенеративных заболеваний мезенхимальными стволовыми клетками. Мезенхимальные стволовые клетки легко получить, например, из жировой ткани. Авторы утверждали, что эти клетки превращаются в нейроны и сами встраиваются в нужные места. Ни безопасность, ни даже эффективность их «лекарств» никогда не была доказана, доктор Ваннони никогда не публиковал ничего похожего в рецензируемых журналах. Но у фонда было много сторонников, организовывались даже демонстрации в поддержку.

В 2013 году под действием научной и медицинской общественности итальянское правительство, наконец, инициировало клинические испытания метода, и в августе 2014 года суд города Турина постановил конфисковать оборудование и клетки из лабораторий Стамины.

Другое событие, связанное с биотехнологией и произошедшее в Италии окрашено положительно. В 1992 году здесь состоялись одни из первых клинических испытаний генной терапии врожденного генетически обусловленного иммунодефицита. Дети, рожденные с такой болезнью, вынуждены жить в полной изоляции и почти стерильных условиях. Любая встреча с инфекцией для них чревата смертью. Испытания оказались успешными.

Обсудите в соцсетях

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера вакцинация викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос культура культурология лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы путешествие пчелы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эволюция звезд эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2020.