Успехи в исследовании стволовых клеток

Когда-то об этом писали в научно-фантастических романах, это было призрачной иллюзией будущего, мистическим волшебством, надеждой целителей.  В наши дни наука превзошла фантазии писателей: магическая сила находится в наших телах, в наших генах — и её воплощением являются стволовые клетки.

Исследования не прошли даром — будущее уже рядом

Клетки, будучи своеобразными «кирпичиками» организма, обеспечивают индивидуальную неповторимость, определяют физическое и психическое здоровье каждого из нас. Если они повреждены или неправильно работают, организм реагирует  — и человек заболевает, испытывая различные недомогания, названия которых прочно вошли в обиходную речь. Выходом из такой ситуации может стать замена или восстановление повреждённых клеток — с этим связаны надежды и чаяния многих людей. Клетки могут быть взяты от эмбриона на ранней стадии развития, выделены из тканей плода (фетальные), тканей взрослого человека (постнатальные) или из пуповинной крови. Эмбриональные стволовые клетки имеют наибольший потенциал, тогда как у фетальных и постнатальных — меньшие возможности, ограниченный период существования и обеднённый набор типов дочерних клеток. Тем не менее, и эмбриональные, и фетальные, и постнатальные  стволовые клетки  находятся в фокусе активного внимания сотрудников медцентра «Хадасса» — зачастую в своих исследованиях они опираются на открытия коллег, работающих в области изучения  одной из трёх перечисленных групп клеток.

Эмбриональные стволовые клетки человека

Двадцать лет назад доктор Беньямин Ройбинофф с коллегами из университета имени Монаша (Австралия) и Национального университета Сингапура составили вторую в мире исследовательскую группу, работающую над созданием линий эмбриональных стволовых клеток человека. Вскоре после этого они с доктором Тамиром Бен-Гуром научились успешно выделять определённые стволовые клетки и выращивать их тканевые культуры (ещё одно «впервые» в медицине). Сегодня профессор Ройбинофф  возглавляет Центр исследования эмбриональных стволовых клеток человека имени Сиднея и Джуди Шварц и Отделение акушерства и гинекологии («Хадасса Эйн-Керем»), а профессор Бен-Гур является главой Отделения неврологии медицинского центра «Хадасса».

Два года назад профессор Ройбинофф и его коллеги разработали новый метод выделения и культивирования эмбриональных стволовых клеток человека в суспензии, который мог бы стать ключевым для создания систем, предназначенных для массового производства стволовых клеток, необходимых для лечения миллионов пациентов. В прошлом году — и снова «впервые» — они получили эмбриональные стволовые клетки, пригодные для трансплантации, не используя при этом органические компоненты животного происхождения.

Наиболее перспективное исследование конкретной болезни  было проведено профессором Эялем Банином, возглавляющим Центр диагностики и лечения макулодистрофии и дегенерации сетчатки, и профессором Ройбиноффом. Это применение эмбриональных стволовых клеток человека для коррекции последствий возрастной макулодистрофии. В настоящее время они изучают безопасность и эффективность новой методики лечения неэкссудативной сенильной макулодистрофии, надеясь через несколько месяцев приступить к I фазе клинических испытаний. Сахарный диабет 2-го типа и болезнь Паркинсона имеют общую особенность: оба заболевания развиваются вследствие вырождения и гибели определённого типа клеток — инсулин-продуцирующих клеток поджелудочной железы (при диабете) или дофаминэргических нейронов головного мозга (при болезни Паркинсона). И уже имеются доказательства того, что при каждом из этих заболеваний трансплантация стволовых клеток способствует улучшению состояния больных.

Совместно с профессором Гилом Лейбовицем, сотрудником Службы эндокринологии и метаболизма, и профессором Бен-Гуром, главой Отделения неврологии, сотрудники центра сосредоточили свои усилия на получении дочерних клеток, развивающихся из эмбриональных стволовых клеток человека — для их последующей трансплантации пациентам с диабетом 2-го типа и болезнью Паркинсона. В поисках эффективных методов лечения других заболеваний центральной нервной системы профессор Бен-Гур и его исследовательская группа работают с центром, изучая возможности применения эмбриональных стволовых клеток человека. Они уже показали, что трансплантация стволовых клеток может смягчать клинические проявления рассеянного склероза у лабораторных животных. Кроме того, учёными «Хадассы» создаются технологии, связанные с применением эмбриональных стволовых клеток человека в генной терапии.

Учёные Института генной терапии имени Голдайн Савад разработали технологию использования генетически модифицированных стволовых клеток, которая позволяет инициировать или подавлять экспрессию определённых генов, воздействуя таким образом на развитие некоторых заболеваний и процесс их лечения.

Постнатальные стволовые клетки

Использование для трансплантации собственных (аутологичных) клеток пациентов имеет как преимущества, так и ограничения. Это ограждает пациентов от возможных осложнений, встречающихся в тех случаях, когда клетки берутся от другого человека, и гарантирует, что иммунная система не отторгнет пересаженные клетки. Однако культивирование постнатальных стволовых клеток (стволовых клеток взрослого организма) в лабораторных условиях сопряжено с большими трудностями: даже в тех случаях, когда можно его осуществить, срок жизни этих клеток, сравнительно с эмбриональными, очень короток. Весьма обнадёживающие результаты ограниченных клинических испытаний, проведённых в Центре диагностики и лечения рассеянного склероза (Отделение неврологии) показали, что существует потребность в дополнительных исследованиях, касающихся применения постнатальных стволовых клеток для лечения этой болезни.

Профессор Димитриос Каруссис, руководитель центра, впервые в мире провёл клиническое исследование по применению аутологичных стволовых клеток костного мозга для лечения бокового амиотрофического склероза (также известного как болезнь Шарко или Лу Герига). Данные  I и II фазы клинических испытаний подтвердили безопасность этого уникального метода лечения. Дальнейшие клинические испытания будут продолжены после того, как их протокол будет одобрен и окончательно утверждён Министерством здравоохранения Израиля.

Постнатальные стволовые клетки также играют важную роль в исследованиях по репарации костной ткани после сложных переломов. В 2009 году, впервые в мире, профессор Мейр Либергалль, руководитель Отделения ортопедической хирургии, и профессор Эйтан Галун, возглавляющий Институт генной терапии имени Голдайн Савад, ввели постнатальные стволовые клетки  и тромбоциты из крови и костного мозга пациентов в область перелома. В результате период срастания костей, в сравнении с обычным,  сократился втрое или вчетверо. Им также удалось устранить такие костные дефекты, которые до этого вообще не поддавались терапии. Лечение рака в «Хадассе» включает трансплантацию совместимых или аллогенных (чужеродных) стволовых клеток из костного мозга, крови или пуповинной крови.

Профессор Реувен Ор, руководитель Отделения трансплантации костного мозга и иммунотерапии рака, проводит исследование по трансплантации аллогенных стволовых клеток для так называемой адоптивнойT-клеточной терапии  рака. Он и его сотрудники также изучают технологии использования пуповинной крови для помощи пациентам отделения и принимают участие в исследованиях и клинической работе, связанной с применением стволовых клеток для лечения болезней системы крови и плотных злокачественных новообразований. Сотрудники лаборатории биотехнологии и радиологии Института онкологии имени Моше Шарета (заведующий лабораторией — профессор Рафаэль Городецкий, PhD) проводят исследование по выделению, культивированию и пересадке постнатальных стволовых клеток, полученных из различных источников, а также изучают развитие этих клеток в условиях трёхмерной (3D) культуры.

Принято считать, что после инфаркта повреждённые клетки миокарда не восстанавливаются, однако последние исследования, проведённые специалистами Института сердца клиники «Хадасса», доказали обратное. Взяв образцы мышечной ткани из стенок предсердия лабораторных животных, они успешно создали большую популяцию стволовых клеток миокарда. В настоящее время исследовательская группа изучает возможности этой технологии, надеясь получить своеобразный «биологический пластырь» для наложения его на тот участок сердца, где сформировался рубец, и доставки к нему стволовых клеток.

Вот она, вожделенная панацея, дающая надежду на завтрашний день без боли и страданий, открывающая новые перспективы и возможности! — Будущее уже не за горами — оно в «Хадассе».