Лечение стволовыми клеткамиЛечение стволовыми клетками и регенеративная медицина - как способ улучшения качества жизни людей, возвращение им молодости и красоты, у всех на слуху. Эта тема вызывает живой интерес у многих, но, несмотря на это, до сих пор она окутана ореолом тайны, слухов, домыслов и противоречивых данных. 

Стволовые клеточные исследования и технологии насчитывают уже не одно десятилетие, а в СМИ комментарии носят зачастую довольно примитивный или откровенно рекламный характер. Само по себе направление очень перспективное, удивительное, интересное и при этом довольно сложное, поэтому трудно сразу разобраться: где правда, а где вымысел. Попробуем вместе?

Открытие стволовых клеток было признано третьим по важности событием в эволюции биологии ХХ века после открытия двойной спирали ДНК и расшифровки генома человека. Стволовые клетки представляют собой клетки - «предшественники», из которых образуются все другие типы клеток, составляющие различные органы и ткани человека. 

Эти клетки обладают уникальными свойствами и очень отличаются от всех других клеток организма человека. Это клетки, из которых появляется эмбрион, развивающийся со временем в маленького человечка. Во взрослом организме они необходимы для восстановления повреждений во всех органах и тканях, вызванных болезнями или травмами.

Фото до и после клеточной терапии

Лечение стволовыми клеткамиС фото до и после клеточной терапии Вы ознакомиться  на сайте клиники пластической хирургии "Абриелль".

Лечение стволовыми клетками: открытие

Стволовые клеткиВ 1908 году гистолог, профессор Военно-медицинской академии Санкт-Петербурга, великий русский ученый Александр Александрович Максимов (1874—1928) исследовал процесс кроветворения и выяснил, что все клетки крови развиваются из одного предшественника, который похож на лимфоцит.

Всем известно, что процесс кроветворения (создания клеток крови) непрерывно происходит в красном костном мозге. Здесь обитают необычные клетки, главная функция которых – делиться. После каждого деления получается две клетки, одна из них становится клеткой крови, а другая подрастает и снова делится. 

На схематическом изображении делящиеся клетки как бы образуют «ствол», от которого в каждом цикле вбок отходят «веточки» – клетки, приобретающие узкую специализацию - «профессию». Поэтому Александр Максимов назвал клетку – прародительницу всех клеток крови – стволовой (рис. 1)

В 1909 году он сформулировал свои выводы в статье «Лимфоцит как общая стволовая клетка разнообразных элементов крови в эмбриональном развитии и постфетальной жизни млекопитающих», опубликованной на немецком языке, и на заседании Общества гематологов в Берлине ввел понятие Stammzelle - "стволовая клетка" (в дословном переводе – «порождающая клетка»). 

Главной заслугой А. А. Максимова является то, что он ввел термин «стволовая клетка» взрослого организма, в частности, стволовая клетка крови.

Лечение стволовыми клетками

Рис. 1 Схема делящейся клетки

Лечение стволовыми клетками: первая трансплантация

Стволовые клеткиЧерез полвека американские ученые продемонстрировали присутствие стволовых клеток в костном мозге мыши, а в 1963 году в США впервые было произведено лечение стволовыми клетками -  трансплантация костного мозга восьмилетнему мальчику от родной сестры.

1970 год - Первые трансплантации аутологичных (своих собственных) стволовых клеток. Есть сведения, что в 70-х годах в бывшем СССР делали «прививки молодости» пожилым членам Политбюро КПСС, вводя им 2-3 раза в год препараты стволовых клеток.

Стволовые клетки

В 1976 году советские профессора Иосиф Чертков и Александр Фриденштейн открыли фундаментальные свойства стволовых клеток костного мозга. Они же выделили и описали фибробластоподобные клетки, получившие в последующем название «мультипотентные мезенхимальные стромальные стволовые клетки».

В 1978 году американские учёные Томсон и Герхард в пуповинной крови четырёхдневного эмбриона обнаружили гемопоэтические стволовые клетки (ГСК).

Через 10 лет доктор Элиан Глюкман провела первую успешную трансплантацию ГСК пуповинной крови пациенту, больному анемией, доказав, что применение пуповинной крови в лечении стволовыми клетками эффективно и безопасно.

1996 год - За период с 1996 года по 2004 год были выполнены 392 трансплантации аутологичных (собственных стволовых клеток человека) стволовых клеток, преимущественно выполнялась трансплантация костного мозга.

Лечение стволовыми клетками: первые эмбриональные стволовые клетки

Стволовые клетки

Эмбриональные стволовые клетки были впервые выделены из эмбрионов мыши в 1981 году Мартином Эвансом и Мэтью Кауфманом, а также независимо от них Гэйл Мартин. Много позже, в 1998 году, Джеймсом Томпсоном была впервые опубликована работа по получению эмбриональных стволовых клеток человека. 

Основное свойство эмбриональных клеток – это плюрипотентность - способности дифференцироваться в любые клетки, из которых состоит взрослый организм. К тому же, эти клетки могут поддерживаться или храниться в лабораторных условиях неограниченное время, давая исследователям неиссякаемый источник различных типов клеток. Например, из эмбриональных стволовых клеток в лаборатории научились получать нейроны, клетки сердечной мышцы, клетки печени, поджелудочной железы.

Исследования эмбриональных стволовых клеток внесли неоценимый вклад в понимание процессов, происходящих во время эмбрионального развития животных и человека. Однако полномасштабному применению эмбриональных клеток мешает важное обстоятельство – для их получения нужны эмбрионы. 

Для получения банка линий клеток, которые бы подходили для широких масс населения по иммунологическим показателям, необходимо много эмбрионов. К тому же эксперименты по манипулированию эмбриональными клетками, их применение в биотехнологии и лечение стволовыми клетками встретили целый ряд проблем этического характера.

Лечение стволовыми клеткамиРис. 2 Способность эмбриональных клеток дифференцироваться в любые клетки

В 1992 году профессор Дэвид Харрис заморозил стволовые клетки пуповинной крови своего первенца. Сегодня Дэвид Харрис — директор крупнейшего в мире крио-банка стволовых клеток пуповинной крови.

Лечение стволовыми клетками: первое клонирование

В 1996 году группой британского ученого Яна Вилмута (Ian Wilmut) была клонирована овца - знаменитая Долли. Сейчас технология клонирования млекопитающих не является чем-то экзотическим, эксперименты по клонированию мышей и других животных с исследовательскими целями производятся во многих научных лабораториях по всему миру. 

Помимо явного интереса со стороны ученых, клонирование животных привлекло огромный общественный интерес, который, по понятным причинам, в основном был связан с возможностью клонирования человека.

Лечение стволовыми клеткамиРис. 3 Клонирование овечки Долли

Лечение стволовыми клетками

В июне 2000 года открыто отделение трансплантации костного мозга, соответствующее международным стандартам, в Санкт-Петербургском Государственном Медицинском Университете имени академика И. П. Павлова при поддержке Европейского института поддержки и развития трансплантологии. Основная цель - выполнение трансплантации гемопоэтических стволовых клеток, в том числе и от неродственных доноров.

В 2001 году Патриция Зак и соавторы выделили из липоаспирата две группы клеток, которые представлены мезенхимальными стволовыми клетками и клетками стромально-васкулярной фракции: моноциты, макрофаги, Т-лимфоциты, фибробласты, перициты, гладкомышечные клетки, эндотелиоциты и преадипоциты. 

Впервые подобные клетки были выделены еще в 70-х г, но к их практическому применению пришли только в последние годы, благодаря усовершенствованию технологий липосакции и клеточных технологий. Согласно рекомендациям Международного общества по применению технологий с жировой тканью мезенхимальные стволовые клетки, выделенные из жировой ткани, принято обозначать термином «стволовые клетки жировой ткани» (Adipose-Derived Stem Cells – ASCs).

Отзывы о липофилинге

"На консультацию к пластическому хирургу меня привело желание снова полюбить себя. Пластический хирург Левицкая М.Г. сказала, что подтяжку лица делать еще рано и посоветовала новую методику нанолипофилинг. Признаюсь честно, слышала я о такой операции впервые. Мария Григорьевна объяснила, что нанолипофилинг идеально подойдет для заполнения моих мелких морщинок. Он также способствует улучшению качества и структуры кожи за счет содержания стволовых клеток в жире". Екатерина, 42 года.

Лечение стволовыми клетками: хранение

Лечение стволовыми клетками2003 год - Журнал Национальной Академии Наук США (PNAS USA) опубликовал сообщение о том, что через 15 лет хранения в жидком азоте стволовые клетки пуповинной крови полностью сохраняют свои биологические свойства.

С 2003 года криогенное хранение стволовых клеток стало возможным в нашей стране (Москва, Санкт-Петербург) как «биологическая страховка». Мировая же коллекция стволовых клеток, хранящихся в банках, достигла 170000 образцов.

2004 год - Общая мировая коллекция стволовых клеток пуповинной крови приближается к 400.000 образцов. В мире произведено около 5.000 трансплантаций пуповинной крови. Для сравнения, число трансплантаций костного мозга за тот же период составило около 85.000.

Лечение стволовыми клетками: активное применение

Лечение стволовыми клеткамиВ 2004 году велось активное лечение стволовыми клетками - японские ученые вырастили из стволовых клеток капиллярные сосуды, в 2007 году – участки роговицы глаза и зубы, в 2012 году – волосяные фолликулы.

К 2005-му году перечень заболеваний, при лечении которых была успешно применена трансплантация стволовых клеток, достигает более трёх десятков.

В 2006 году американские ученые вырастили мочевой пузырь, а в 2008 году – новое сердце на биологическом каркасе старого.

Лечение стволовыми клетками: выделение индуцированных клеток

В августе 2006 года японский исследователь Синья Яманака впервые в мире получил индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (IPS-клетки). Главная особенность этих клеток состоит в том, что они могут быть получены из любых клеток организма человека путем перепрограммирования клеточной информации. Благодаря открытию Яманаки стало возможным получать IPS-клетки из фибробластов ("переделанные" клетки кожи).

Лечение стволовыми клетками

Рис. 4 Индуцированные стволовые клетки

Если сравнивать судьбу клеток с судьбой человека, то прослеживается следующая аналогия. Клетки эмбриона на ранних стадиях развития можно считать детством, когда все дороги открыты, и ребенок может стать кем угодно: врачом, космонавтом, пожарным и т.д. Все мы взрослеем, и все труднее становится изменить свой путь. 

Дифференцировку клеток, происходящую в процессе развития, можно сравнить с взрослением и определением жизненного пути. Если клетка стала клеткой кожи, то она уже не будет нейроном или клеткой сердечной мышцы. Но Синья Яманака нашел способ вернуть клетку в ее «детство», когда она вновь может выбирать путь, возможно, уже совсем новый.

Лечение стволовыми клеткамиПо своим свойствам индуцированные клетки очень близки к эмбриональным стволовым клеткам человека, т.е. являются плюрипотентными - могут давать практически все виды клеток тела взрослого человека после дифференцировки (механизм созревания «молодых» клеток, в процессе которого они приобретают тканевую специфичность). 

Индуцированные стволовые клетки аутологичны по отношению к донору (генетически однородные и не вызывают отторжения) и могут быть получены от конкретного пациента в любой период его жизни. Открытие индуцированных стволовых клеток избавило человечество от этических проблем, связанных с необходимостью убийства эмбрионов, ранее являвшихся главным источником стволовых клеток, а так же сделало возможным появление медицины нового поколения, так называемой индивидуальной медицины.

Сейчас IPS-клетки являются одним из наиболее прогрессивных направлений в регенеративной медицине: с их помощью разрабатываются новые клинические методы лечения таких серьезных патологий, как онкологические заболевания, юношеский диабет, синдром Паркинсона, слепота, нарушения работы спинного мозга.

В 2010 году российские ученые пересадили больной раком девушке трахею, воссозданную из донорского каркаса и стволовых клеток пациентки.Лечение стволовыми клетками

В 2012 году группа японских исследователей во главе с профессором Митинори Сайто из Университета Киото впервые в истории науки смогли вырастить яйцеклетки из стволовых клеток, оплодотворить их и добиться рождения здорового потомства у лабораторных мышей. 

В октябрьском номере научного журнала "Сайенс" они высказали предположение, что результаты их исследований внесут решающий вклад в решение проблемы бесплодия.

В январе 2013 года та же группа Центра исследования и   применения стволовых клеток Университета Киото вырастила из стволовых клеток ткани почек, надпочечников и половые клетки.

Лечение стволовыми клетками

И конечно, апофеоз всего – вручение Нобелевской премии по физиологии и медицине за 2012 год. По решению Шведской королевской академии наук, она вручена британцу Джону Гердону и японцу Синья Яманака. Эти ученые сумели доказать возможность генетической трансформации обычных клеток в плюрипотентные стволовые клетки, способные становиться клетками любого типа.

Лечение стволовыми клетками в России

Лечение стволовыми клеткамиВ России 1 июля 2010 года Федеральная служба по надзору в сфере здравоохранения и социального развития РФ выдала первое разрешение на применение новой медицинской технологии ФС № 2010/255: лечение стволовыми клетками пациента. 

Федеральная служба по надзору в сфере здравоохранения и социального развития РФ 3 февраля 2011 года выдала разрешение на применение новой медицинской технологии ФС № 2011/002. Эта технология представляет собой не что иное, как лечение стволовыми клетками следующих патологий: возрастные изменения кожи лица второй или третьей степени, раневые дефекты кожи, трофические язвы, аллопеция, атрофическое поражение кожи, ожоги, диабетическая стопа.

В клинике эстетической хирургии "Абриелль" клеточные технологии активно применяются в омоложении и лечении кожи. Клеточная терапия успешно справляется с пигментацией, рубцами, позволяет устранить дряблость и значительно улучшить качество кожи.