Вверх



Гомельские ученые проводят уникальные исследования стволовых клеток

3136 1 09:37 / 09.02.2015

Признаюсь, у меня — человека весьма далекого от медицины — вызывает неподдельный интерес все, что касается стволовых клеток. Сегодня так много говорится об их лечебных возможностях, что некоторые вещи кажутся просто фантастикой. Ученые разных стран мира, в том числе Беларуси, занимаются изучением живого «микроконструктора». Над созданием биотехнологий будущего трудятся и в Гомельском медуниверситете.


4E6A6910.JPGАлексей Кондрачук исследует стволовые клетки в ламинарном боксе


Инкубатор для будущей печени



Зачем гомельские ученые исследуют стволовые клетки и так ли огромен природный потенциал? В поисках ответов на эти вопросы отправляюсь в научно-исследовательскую лабораторию медуниверситета. В беседе ее заведующий Евгений Воропаев отметил, что изучать клетки здесь начали около пяти лет назад.


Работа ведется в рамках Государственной программы научных исследований «Медицина и фармация», — пояснил Евгений Викторович. — Один из ее разделов касается стволовых клеток, а руководит проектом ректор мед­университета Анатолий Лызиков. Наша главная цель — разработать технологию, которая позволит восстанавливать поврежденные ткани с помощью стволовых клеток, используя методы тканевой и клеточной биоинженерии. Нужно сказать, что исследования ведутся не в одном, а сразу в нескольких направлениях.


Прошу собеседника рассказать о свойствах своих «подопечных» максимально понятным языком. Но сначала развеять или подтвердить миф про стволовые клетки как средство от всех болезней и эликсир молодости.


Стволовые клетки как панацея — действительно миф, — подчеркнул ученый. — На сегодняшний день достаточно хорошо изучены в лабораторных условиях только определенные их свойства и функции. Во-первых, способность к самообновлению и самоподдержанию. Другая уникальная черта — плюрипотентность. Это значит, что клетки-предшественницы могут давать начало всем типам взрослых клеток, из которых потом формируются ткани и органы. Значительных успехов по применению кроветворных стволовых клеток клиническая медицина достигла в онкогематологии. Их способность восстанавливать нарушенное кроветворение позволяет врачам успешно бороться с лейкозами.


Но сами клетки — еще не лекарственные препараты, а только основа для их создания. Пока в Беларуси, да и во всем мире, научные исследования носят в основном экспериментальный характер. Широкого применения не получили, по­скольку много побочных эффектов. Вспомним знаменитостей, которые сделали неудачные инъекции препаратами, изготовленными на основе стволовых клеток.


В научно-исследовательской лаборатории медуниверситата начинали работу практически с нуля.


клетки изучают в научно-исследовательской лаборатории.jpgКлетки изучают в научно-исследовательской лаборатории


Закупили необходимое оборудование, установили инкубатор для выращивания клеток, ламинарный шкаф — собственно рабочее место исследователя. Манипуляции происходят в боксе в стерильных условиях. Контролировать рост и развитие клеток позволяет микроскоп, который увеличивает изображение в 20 — 100 раз.


Инкубатор для выращивания клеток.jpgИнкубатор для выращивания клеток


Мышку не жалко



В лаборатории мой экскурс в биоинженерию продолжил старший научный сотрудник Алексей Кондрачук. Интересуюсь у него, как добывают материал для работы.


Различают две группы стволовых клеток, — собеседник начал с небольшого ликбеза. — Эмбриональные (получают из оплодотворенной яйцеклетки), которые дают начало всем клеткам организма. И соматические — стволовые клетки взрослого организма. Их берут из разных источников, в основном костного мозга и жировой ткани. В некоторых странах запретили работать с эмбриональными клетками по морально-этическим принципам. Поэтому соматические — самый распространенный и относительно доступный материал.


Гомельские ученые работают со стволовыми клетками, полученными от животных: мышей, крыс, кроликов. Сырьем выступает костный мозг или жировая ткань. Клетки выделяют и затем выращивают в инкубаторе. Один из самых сложных этапов — дифференцировать клетку, то есть направить развиваться в нужном направлении. Проще говоря, чтобы выросли клетки печени, а не костей. Большое значение играет среда, куда подсаживают исходный материал. «Не всегда получаем, что хотели, — не скрывает ученый. — Будь все так просто, технологии бы давно применялись в клинической практике».


Рабочее место исследователя.jpgРабочее место исследователя


Все экспериментальные исследования в лаборатории проводят на животных.


СОСУДЫ. Очень перспективное направление работы наших ученых — создание биоинженерных сосудов из тканей пациента. Подобные исследования в Беларуси проводятся только в Гомеле. «Обычно при пересадке самая большая проблема в том, что импланты плохо приживаются, отторгаются, развиваются тромбозы, — пояснил Евгений Воропаев. — Мы создаем модели сосудов, используя возможности самого организма. Протез формируют из тканей бедра, а для лучшего приживления на него высаживают стволовые клетки».


Создание биоинженерного сосуда — процесс длительный.jpgСоздание биоинженерного сосуда — процесс длительный


Идея выращивания искусственного сосуда уже успешно апробирована на лабораторных животных. На следующих этапах работы ученые планируют с разрешения Минздрава перенести разработанную технологию на пациентов. В перспективе биоинженерные сосуды помогут при лечении пациентов с различными заболеваниями сосудов ног.


ПЕЧЕНЬ. При серьезных проблемах с печенью, пожалуй, единственный эффективный способ лечения — пересадка органа. Однако возможности трансплантации весьма ограничены из-за недостатка доноров и сложности их совместимости с пациентом. Вероятно, в будущем восстановить поврежденные органы и ткани, в частности печень, удастся с помощью методов клеточной терапии. Разработкой этих технологий в Беларуси занимаются в том числе и гомельские ученые. В лаборатории достигнуты позитивные результаты. Удалось частично регенерировать печень у крыс. «Сам орган вырастить сложно, — поясняет Евгений Воропаев. — Поэтому выращиваем клетки с похожими характеристиками и подсаживаем в печень. Они хорошо делятся и потенциально могут восстановить поврежденную ткань. Процесс регенерации происходит на клеточном уровне. Будет здорово, если технологию получится перенести на людей. Это спасет многие жизни».


Вырастить клетки печени, а не костей — не просто.jpgВырастить клетки печени, а не костей — не просто


КОЖА. Еще одно направление, в котором ведутся исследования, — повышение эффективности герниопластики (пластики грыж). В хирургии для восстановления дефектов передней брюшной стенки обычно применяется сетчатый материал. Знакомая проблема — он плохо приживается, возникают осложнения. И опять на помощь приходят стволовые клетки. Идея ученых проста — закрепить клетки на сетчатой полипропиленовой поверхности, чтобы искусственно создать брюшную стенку.


На деле все оказалось не так легко. «Клетки не хотели удерживаться на импланте, — рассказал Алексей Кондрачук. — Большое достижение в том, что их удалось закрепить». Исследования показали, что разработанное покрытие не вызывает отторжения у организма. Спустя две недели после операции происходит заживление и формируется полноценная соединительная ткань.


За ростом клеток ученые наблюдают в микроскоп.jpgЗа ростом клеток ученые наблюдают в микроскоп


Ожидания и реальность



За время исследований гомельские ученые научились получать стволовые клетки, выращивать и дифференцировать их. Но самым сложным вопросом остается возможность клинического применения. «Очень часто ожидания и реальность не совпадают, — не скрывает Алексей Кондрачук. — Колоссальный разрыв между успехами, достигнутыми в пробирке, и теми эффектами, которые наблюдаются в организме».


На практике эффективность стволовых клеток оказывается очень низкой. Если в пробирке их миллион, еще не значит, что при попадании в организм количество сохранится. При пересадке определенная часть клеток гибнет. Зачастую наблюдается эффект хоминга — клетки возвращаются туда, откуда получены. Допустим, ввели инъекцию в поврежденное место, которое планируется восстановить, а клетки не задерживаются, мигрируют «домой» в костный мозг. Следовательно, ожидаемый лечебный эффект не происходит.


Есть и другая проблема применения стволовых клеток, — продолжает тему Евгений Воропаев. — Модели, отработанные на животном, не всегда можно перенести на человека. Например, мы выяснили, что у крыс хорошо восстанавливается печень. Но это, возможно, особенность самих грызунов. Будут ли стволовые клетки обладать такими же свой­ствами при использовании технологии на организме человека?


У природы много загадок, на которые предстоит найти ответы.


— Среди самых известных опасений насчет стволовых клеток то, что в теле человека они могут переродиться в злокачественные. Так ли это?


— Такая вероятность есть. Онкогенный потенциал стволовых клеток остается пока плохо изученным.


— Интересно узнать, какие чувства вы испытываете, работая со стволовыми клетками, ведь, по сути, это медицина будущего?


— Как и все мои коллеги, надежду, — ответил, не раздумывая, Алексей Кондрачук. — Возможно, с помощью клеток удастся стимулировать восстановительные процессы и вылечить заболевания, которые пока считаются неизлечимыми или трудноизлечимыми, например, рак.


— Клеточная терапия — интересный и перспективный раздел медицины, — дополняет Евгений Воропаев. — По­стоянно публикуются какие-то научные исследования по этой теме. Вероятно, уже через 5 — 10 лет коллеги смогут добиться определенных результатов и поставить некоторые технологии на поток. Так, например, уже в ближайшем будущем планируется, что на 3D-принтерах можно будет печатать органы с использованием стволовых клеток.

Фото Олега Белоусова

0 Обсуждение Комментировать
Ермаков П П 09/02/2015 18:45
Информационной космической диагностикой  ИКД определяются заранее результаты  всех намеченных экспериментов. Хочу всех ученых предупредить - использование стволовых клеток для лечения болезней человека является на 100% опасным для здоровья.  Не обольщайтесь каким-либо случайным положительным кратковременным результатом лечения. Если хотите вылечить рак, то используйте ИКД при которой  раковые клетки переходят в стадию здоровых в течение 3 дней при потреблении по определенной технологии обычных пищевых жидкостей. К сожалению, сегодня массово врачи облучают больного раком, травят химиотерапией, проводят операции, пытаются как-то использовать стволовые клетки  и все в конечном итоге напрасно.
Ермаков П П профессор, Днепропетровск
Цитировать
Загрузка...