Подводя итоги достижений биологии в XX веке, журнал Science поставил получение первых линий эмбриональных стволовых клеток человека на третье место после открытия структуры ДНК и расшифровки генома человека.
Редакция ПМ

В 1985 году кореянке Хванг Ми Сун было 17 лет, когда из-за травмы спинного мозга ее ноги полностью парализовало. Осенью 2004-го врачи клиники университета города Ханванг под руководством профессора Ким Джей Мина ввели в ее спинной мозг стволовые клетки, выделенные из пуповинной крови. Через месяц на пресс-конференции в Сеуле Хванг сделала несколько шагов. Результат лечения сразу же окрестили чудом, несмотря на то, что профессор Ким просил журналистов быть посдержанней: гарантировать стойкое улучшение и отсутствие осложнений в будущем было еще рано. В середине 2005 года планировался второй этап лечения, но на момент написания этой статьи его результаты еще не были опубликованы. И все же слова «маленький шаг для одного человека — гигантский скачок для всего человечества» к этому случаю подходят не меньше, чем к первой высадке на Луну.

Лавина открытий

Пересадку костного мозга давным-давно применяют при заболеваниях кроветворной системы и при лучевой болезни. Сейчас стало ясно, что главный смысл этого метода состоит в том, что больному пересаживают не просто донорский орган, а постоянный источник запчастей: в костном мозге особенно много стволовых клеток — больше, чем в любой другой ткани взрослого организма.

Этот же метод — пересадку костного мозга от родителей — в середине 1990-х впервые применили для лечения детей с тяжелым врожденным нарушением формирования костей, вызванным мутацией в гене, отвечающем за синтез коллагена — белка соединительной ткани. К тому времени было известно, что стволовые клетки костного мозга способны превращаться во многие клетки, в том числе и остеоциты, из которых образуются кости. Не было только отработанных методик их выделения и размножения.

Первый опыт лечения человека с помощью его собственных стволовых клеток удалось провести лишь в 1994 году. Клетки, выделенные из костного мозга пациента, размножили в культуре и ввели в его же коленный сустав, разрушенный дегенеративным артритом. Клетки-универсалы прижились на новом месте, начали размножаться, превращаться в клетки хрящевой ткани и восстанавливать сустав. А «большой взрыв» в клеточной терапии начался в 1999 году, когда в США, в лабораториях Джеймса Томпсона и Джона Герхарта, научились выращивать культуры стволовых клеток, полученных из зародыша человека.

Сейчас буквально каждый день появляются новые сообщения об успешном применении клеточной терапии для лечения все новых болезней. Методики, отработанные на животных, все смелее используют для лечения людей, в том числе в случаях, которые до недавнего времени были безнадежными.

Как они работают

Из любой клетки зародыша на ранних стадиях развития, как ветка из ствола, может вырасти любой из примерно 350 типов клеток, составляющих ткани нашего организма. Большая часть «взрослых» клеток не только ни во что не превращается, но и не может делиться. Обычные клетки живут от нескольких месяцев до нескольких лет или десятилетий, после чего мирно умирают. Такая естественная смерть клетки называется апоптозом.

Обновление тканей в норме происходит за счет региональных, специализированных стволовых клеток. Они могут делиться и образовывать один или несколько типов клеток той ткани, в которой находятся, и способны перемещаться на несколько сантиметров, расталкивая окружающие клетки.

При травме или нарушении кровоснабжения происходит некроз — насильственная смерть клеток. Выделяющиеся при этом вещества стимулируют деление стволовых клеток, но местных ресурсов на ремонт повреждения может не хватить. Вместо полноценных клеток той же ткани прореху заполняет соединительная ткань (ее клетки — фибробласты — именно на такой случай хорошо сохраняют способность делиться), и на месте погибших клеток образуется рубец. То же происходит при сильном отравлении (клетки печени, не справившись с обезвреживанием яда, гибнут и замещаются клетками жировой и соединительной ткани) и в других случаях.

Центральным складом запчастей во взрослом организме служат стволовые клетки костного мозга. При их делении половина дочерних клеток остается на месте и сохраняет такую же, как у клеток зародыша, способность превращаться в специализированные клетки различных тканей. Вторая часть клеток перемещается с током крови по всему организму. Там, где все в порядке, они не задерживаются. Сигналом к началу ремонтных работ служат вещества, которые выделяют гибнущие клетки. В ответ на химические крики о помощи стволовые клетки протискиваются сквозь стенки капилляров и перемещаются в ту сторону, где больше концентрация сигнальных веществ.

Попав на место аварии, стволовые клетки по составу оболочек определяют, какие клетки их окружают. Под влиянием полученной информации их хромосомы перестраиваются. Выключаются одни гены, начинают работать другие, изменяется состав белков, и в результате стволовые клетки превращаются в клетки окружающей ткани.

Заживление травм и восстановление после болезней у детей происходит намного лучше, чем у взрослых и тем более у стариков. В костном мозге новорожденного одна универсальная стволовая клетка приходится на десять тысяч специализированных, из которых образуются только клетки крови. Годам к пятнадцати одна универсальная клетка приходится на сто тысяч кроветворных, к пятидесяти — одна на полмиллиона, к семидесяти — одна на миллион. Специализированных стволовых клеток, в том числе и кроветворных, с возрастом тоже становится все меньше, и активность их падает. Так что к тому времени, когда ремонт организму требуется все чаще, запчастей в нем уже не хватает даже на то, чтобы просто поддерживать его на ходу, а тем более — на капитальный ремонт.

При инфаркте, инсульте, тяжелом переломе и далее по медицинскому словарю, от Абсцесса до Язвы, резервов организма хватит в лучшем случае на то, чтобы кое-как зачинить поломку, но работать как новенький пострадавший орган не будет уже никогда. А если дополнительно к имеющимся ввести в вену или непосредственно в место повреждения десяток-другой миллионов стволовых клеток?

Что лечит клеточная терапия

Говоря коротко, почти всё. Ведь любая болезнь — это в конечном итоге гибель клеток. Больше всего результатов получено при лечении заболеваний сердца — инфаркта, стенокардии, ишемической болезни сердца, сердечной недостаточности. Во многих случаях клеточная терапия восстанавливает до вполне приемлемого состояние пациентов, которых уже внесли в лист ожидания на пересадку сердца.

То, что нервные клетки не восстанавливаются, недавно перестало быть прописной истиной. Стволовые клетки есть и в мозге, только там их слишком мало для того, чтобы восстановить мало-мальски серьезные повреждения. Впервые клеточную терапию для лечения инсульта применили в 1998 году врачи Медицинского центра Питтсбургского университета (США). Сейчас не осталось сомнений в том, что введение стволовых клеток в место гибели клеток заметно улучшает состояние больных по сравнению с пациентами, которых лечили только обычными методами.

С помощью стволовых клеток можно лечить детский церебральный паралич и другие заболевания центральной нервной системы, в том числе болезни Паркинсона (дрожательный паралич) и Альцгеймера (прогрессирующее старческое слабоумие). При травмах спинного мозга один только ме