|
Американским ученым удалось "повернуть вспять" развитие взрослой клетки и получить из нее стволовую, не прибегая к переносу посторонних генов с помощью вирусов.
В последние годы медики всего мира связывают надежды на излечение тяжелых наследственных заболеваний с так называемыми стволовыми клетками, то есть клетками, способными трансформироваться в клетки различных тканей и органов.
Сомнительная перспектива
Наиболее перспективны в этом отношении эмбриональные стволовые клетки. Однако с этической точки зрения их получение представляется сомнительным, поскольку связано с разрушением человеческих эмбрионов. В ряде стран, в том числе и Германии, законы налагают жесткие ограничения на исследования в этой сфере. Поэтому сегодня огромное значение обрели научные работы по перепрограммированию клеток.
Цель этих исследований состоит в том, чтобы научиться из обычных соматических клеток взрослого организма получать клетки, практически идентичные эмбриональным стволовым. Иными словами, речь идет о том, чтобы искусственно повернуть вспять развитие взрослых клеток, вновь придать им былую способность дифференцироваться в клетки разных органов и тканей.
Такие модифицированные клетки ученые именуют индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками (иПС). Это название - induced pluripotent stem (iPS) cells - предложил японский ученый, профессор Киотского университета Синья Яманака, которому осенью 2007 года после долгих экспериментов на мышах впервые удалось осуществить такое перепрограммирование клеток организма человека.
Перепрограммирование клеток методом трансфекции
Правда, эти индуцированные плюрипотентные клетки не годились не только для клинической практики, но даже для экспериментов на людях, потому что Яманака получил их методом генной инженерии с использованием приема, именуемого трансфекцией. Так называют перенос в клетку постороннего генетического материала посредством вирусных векторов. То есть, чтобы заставить соматическую клетку "омолодиться", ученый перенес в нее с помощью ретровирусов четыре гена, наиболее активных в эмбриональных стволовых клетках.
К тому же один из этих генов – давно известный онкоген, поэтому нет ничего удивительного в том, что в 20 процентах случаев у подопытных мышей, которым были введены полученные плюрипотентные клетки, развились раковые опухоли. Правда, позднее Яманака нашел замену онкогену, однако с этим другим, безопасным геном-индуктором весь процесс перепрограммирования клеток резко замедлился, а его эффективность заметно снизилась.
Почти одновременно с Яманакой, но независимо от него, сходных результатов добился Джеймс Томсон, профессор Висконсинского университета в Мадисоне. Американский ученый использовал несколько иной набор генов-индукторов и другие ретровирусы в качестве векторов, однако совсем без вирусов и ему обойтись не удалось. Между тем, это совершенно необходимо, если иметь в виду применение индуцированных плюрипотентных стволовых клеток в медицинской сфере. Поэтому исследователи всего мира начали активный поиск таких способов воздействия на соматические клетки, которые позволили бы повернуть их развитие вспять без переноса генетического материала и без применения вирусов. И вот теперь эта цель достигнута.
Научная фантастика или реальная перспектива?
Автор открытия - Шен Дин, профессор химии в Исследовательском институте Скриппса в городке Ла-Холья, штат Калифорния. По словам ученого, он с самого начала был уверен: если Яманаке удалось перепрограммировать взрослую клетку с помощью генов, то того же результата можно добиться и с помощью химических субстанций. Главная проблема состояла в том, чтобы найти подходящий коктейль.
Шен Дин использовал белки, кодируемые теми самыми генами, с которыми работал Яманака, и добился успеха. Полученные им модифицированные клетки ученый назвал протеин-индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками (ПиПС) - PiPS (protein induced pluripotent stem cells).
Правда, все свои многообещающие результаты Шен Дин получил в опытах на мышах. Однако они вполне могут быть перенесены и на людей, - считает профессор Ханс Шёлер (Hans Schöler) из Института молекулярной биомедицины имени Макса Планка в Мюнстере. Он не сомневается, что это лишь вопрос времени и что уже через два-три месяца те же результаты будут повторены и в опытах с соматическими клетками человека.
Более того, хотя Шен Дин пока и сам не знает, каков механизм действия использованных им белков и какие внутриклеточные реакции и процессы они запускают. Он уверен, что предложенная им методика перепрограммирования взрослых клеток открывает совершенно новые перспективы в сфере регенеративной медицины: пациент будет получать не чужие стволовые клетки, а коктейль обычных лекарственных препаратов, которые запустят процесс самоисцеления организма, процесс омоложения собственных клеток и замены больных клеток здоровыми. Заодно сам самой решится и вопрос защиты эмбрионов, поскольку потребность в чужих стволовых клетках полностью отпадет. Конечно, все это звучит как научно-фантастический рассказ о далеком будущем, однако Шен Дин полагает, что это не утопия, а вполне реальная и довольно близкая перспектива.
| 
