Техника - молодёжи 2009-02, страница 6

титут

2003 №02 ТМ

или даже сфальсифицированных данных, Большое количество ученых и клиницистов потратили 5-7 лет, двигаясь в не совсем верном направлении: оказалось, что стволовые клетки костного мозга не так уж всемогущи.

Но и они могут быть эффективно использованы. Скоро закончатся клинические испытания по использованию этих клеток для подавления

Рис. 2. Один из современных биореакторов -замкнутая и хорошо изолированная система жизнеобеспечения клеток, контролируемая электроникой, в которой происходит выращивание клеточного материала

иммунной системы реципиента перед трансплантацией, год-другой - и это будет активно применяться. А ещё через 5-6 лет, вместе с развитием биосовместимых материалов, заселённых клетками, индивидуализированных биореакторов (рис. 2) для их наращивания, можно будет восстанавливать кости и хрящи, пострадавшие от травм.

Надо отметить, что вопрос материально-технической базы, необходимой для развития клеточных технологий, стоит очень остро. В процессе онтогенеза (индивидуального развития) организма происходит реализация генетической программы в определённых условиях окружающей среды. Этот процесс подразумевает не только формирование какой-либо функциональной ткани или типа клеток, но и постепенное, вполне определённое вписывание их в сложную систему организма, в результате чего из тканей, клеток получается орган: мышца, кровь, нерв, кожа, ннсу-лин-продуцирующие клетки и др. Пытаться повторить такую программу вне организма вряд ли рационально, поэтому необходимо создание более простых искусственных структур, соответствующих желаемой ткани и обеспечивающих биосовместимость и с клетками, и с организмом.

Это направление пока ещё развито довольно слабо, но его востребованность становится всё больше. Не последнюю роль здесь могут сыграть нано-

технологии. При правильной постановке задачи через десятилетие уровень техники опять опередит биологическое знание. Например, ясно, что вырастить в лабораторных условиях сердце как орган вряд ли удастся в ближайшие 10 лет, а развитие микропроцессорной техники, точной механики за это время наверняка сделает возможным создание механического сердца.

Как бы то ни было, мечты о том, чтобы у каждого на кухне стоял пузырёк с универсальными стволовыми клетками, которые при введении в организм, создадут утраченный орган, вряд ли реализуются даже через 10-15 лет.

Доступным источником клеточного материала для регенеративной медицины являются стволовые клетки тех тканей, которые можно получить неинва-зивно - не травматично для организма. В этом отношении большие возможности открывают ткани пуповинно-пла-иентарного комплекса. Конечно, они не содержат универсальных стволовых клеток для восстановления всего организма, но то, что в них есть, может быть использовано для восстановления кроветворения, покровных, костных и ряда других тканей организма, включая сосуды (рис 3). Необходимо только сохранить эти клетки.

На сегодняшний день в наиболее развитых странах на хранение отправляется примерно 4% клеточного материала, полученного при родах: в России -менее \%. Уже показано, что прижи-вляемость стволовых клеток пуповнн-ной крови при неродственных транс

плантациях даже лучше, чем костного мозга. Именно поэтому правительство США финансировало хранение 60 тысяч дополнительных охарактеризованных образцов донорской пуповин-ной крови. Стоит ожидать, что в ближайшие годы будет сохраняться до 20% клеточного материала для его последующего персонального или общественного использования. Наличие уже хранящегося клеточного материала и единая информационная система позволят в минимальные сроки подбирать донорский материал для пересадки.

Активно идут работы по выращиванию зуба из клеток, полученных из пульпы молочных или взрослых зубов. Прогресс в этом направлении настолько значительный, что не исключено, что в ближайшие годы фрагменты зубной ткани, полученные в искусственных условиях, будут уже пригодны для трансплантации.

Рис. 3. Клетки эндотелия человека, выделенные из пуповины, даже вне организма могут формировать сосудистую сеть

Набор тканей человека, доступных для извлечения стволовых клеток, очень невелик, поэтому большие надежды регенеративная медицина возлагает на эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) человека или их аналоги. ЭСК являются универсальным источником любых типов клеток, поскольку они дают начало всем более чем двумстам специализированным типам клеток взрослого организма. Недаром за их открытие и применение для создания моделей заболеваний человека в 2007 г, была присуждена Нобелевская премия, а получение эмбриональных стволовых клеток человека было отнесено к наиболее значимым открытиям XX в.

Одним из важнейших преимуществ этих клеток является то, что они бесконечно долго могут поддерживаться в лабораторных условиях, не изменяя своих свойств и не трансформируясь. Эта удивительная комбинация свойств делает их идеальным объектом при разработке стандартизованных систем для тестирования различного типа токсич-