Стволовые клетки активно внедряют в медицинские протоколы. С их помощью уже можно лечить тяжёлые болезни крови, глаз и кожи. Разобрались, в чём особенность этих клеток и над чем сегодня работают учёные.

О чём речь?

У стволовых клеток есть два ключевых свойства, которые привлекают внимание учёных. Они могут долго самообновляться, а также превращаться в другие (специализированные) клетки организма. Это значит, их можно использовать для лечения многих заболеваний и даже для выращивания органов.

Какую роль они выполняют?

В эмбриональном развитии стволовые клетки обеспечивают формирование органов. Однако эти клетки имеются и у взрослых. В норме они поддерживают обновление тканей и участвуют в их восстановлении после повреждений.

Если они могут превратиться в любые другие клетки, значит, стволовые клетки все одинаковы?

Нет. Стволовые клетки различаются по своим возможностям. Одни способны дать начало почти всем типам клеток организма, другие — лишь ограниченному числу. Поэтому потенциал стволовых клеток существенно различается. Оксидативный стресс и старение: как кислород приводит к болезням

И какими они бывают?

Выделяют три основных типа стволовых клеток:

Эмбриональные. Они обладают самым большим потенциалом и могут превращаться почти в любые клетки организма.
Взрослые. Обычно дают начало лишь ограниченному числу клеток, связанных с конкретной тканью (например, гемопоэтические стволовые клетки костного мозга).
Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSCs). Это обычные клетки, которые с помощью технологий превращают в стволовые.

Есть ли примеры их использования в лечении заболеваний?

Да, но пока это экспериментальное лечение. Первопроходцами в этой области стали японцы. В 2014 году группа исследователей и врачей под руководством Масайо Такахаси вырастила из iPSCs пациентки слой сетчатки, который успешно имплантировала в глаз. Такое лечение позволило приостановить развитие макулярной дегенерации и стабилизировать зрение. С помощью iPSCs также проводилось экспериментальное лечение болезни Паркинсона, сердечной недостаточности и диабета 1-го типа (восстановление клеток поджелудочной железы).

janiecbros/iStock.com

То есть ограничения в использовании стволовых клеток пока только технические?

Не только. Например, использование эмбриональных и пуповинных стволовых клеток имеет этические ограничения. Это вызывает споры о допустимости применения этих клеток в медицине и науке. Во многих странах работать с такими клетками запрещено.

А почему в таком случае не использовать взрослые стволовые клетки?

Взрослые стволовые клетки действительно применяют в медицине (например, при трансплантации костного мозга), но их возможности ограниченны. Обычно они могут превращаться лишь в клетки определённой ткани, что снижает спектр их применения. Кроме того, такие клетки сложнее размножать в лаборатории, а со временем они могут накапливать дефекты.

Трансплантация костного мозга — это единственный одобренный метод лечения с использованием стволовых клеток?

Уже нет. Например, в 2014 году Европейское агентство лекарственных средств (EMA) одобрило препарат Holoclar, изготовленный на основе стволовых клеток пациента. Его используют при врождённом дефиците лимбальных стволовых клеток (состоянии, которое может привести к слепоте). Похожие препараты также разработаны для восстановления кожи и хрящей и сегодня успешно применяются при ожогах и тяжёлых болезнях суставов. Генетика и внешние факторы рака: причины, диагностика и профилактика

Может ли терапия стволовыми клетками навредить?

Да, может. Основные риски такого лечения связаны с неконтролируемым поведением клеток после пересадки. Например, они могут дифференцироваться не в те типы клеток. В таком случае это может привести к серьёзному воспалительному или аутоиммунному процессу. В редких случаях стволовые клетки могут дать рост опухоли. Поэтому одна из важнейших задач исследователей — взять стволовые клетки под контроль.

gevende/iStock.com

Насколько реально в будущем выращивать органы из стволовых клеток или такого не может быть?

Учёные смотрят на это с оптимизмом. Уже сегодня исследователям удаётся выращивать органоиды. Это примитивные (сильно упрощённые) версии органов, пока без кровеносной системы и сложной архитектуры. Такие исследования совершенствуются, и, возможно, в будущем технологии позволят выращивать полноценные органы.

Главное: стволовые клетки — это прорывная технология, у которой пока много ограничений

Интерес к стволовым клеткам связан с их потенциалом — возможностью восстанавливать повреждённые ткани и даже получать новые органы. Однако для их широкого применения необходимы дальнейшие исследования и строгий контроль безопасности. Некоторые методы с использованием стволовых клеток уже применяются в лечении заболеваний крови, глаз и кожи. Во многих других областях есть кейсы успешного экспериментального лечения.