16 +  RSS  Письмо редактору
1:18, 25 июня 2014

Кто найдёт кардиально-стволовые клетки?


Какие биомедицинские технологии наших учёных лягут в основу медицины будущего? И что мешает российской науке преодолеть отставание от западных исследовательских центров?07-биомедицина

Об этом «С» рассказали научные сотрудники лаборатории эпигенетики развития Института цитологии и генетики СО РАН (они же, по совместительству, сотрудники Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, а также НИИ патологии кровообращения имени Е. Н. Мешалкина) — кандидаты биологических наук Ирина Захарова, Софья Павлова, Сергей Медведев и Александр Шевченко. 

07-Захарова

Напомнив, что заболевания сердечно-сосудистой системы сегодня — самая распространённая причина смертности, Ирина Захарова  назвала одним из генеральных направлений работы лаборатории тканевую инженерию. 

— Например, сейчас идеальным вариантом для замены человеческих сосудов в случае болезни является аутовена — большая подкожная вена бедра, но её можно взять не у каждого пациента, и этот ресурс имеет ряд ограничений, — пояснила она. — Синтетические протезы также обладают недостатками, отвечают далеко не всем физиологическим требованиям. Поэтому во всём мире широко обсуждается тема клеточно-наполненных сосудистых трансплантатов.

Суть этой технологии — в заселении нужными видами клеток искусственного или синтетического материала и создании из него «заплатки», которую хирургическим путём пришьют на место повреждённого участка сосуда. Пока эксперименты ведутся in vitro (в пробирке), но уже в скором будущем планируется вшивать такие трансплантаты крысам и продолжать исследования in vivo (на живом организме).

— Такая технология особенно актуальна для лечения детских сердечно-сосудистых патологий, — говорит Ирина Захарова. — Сейчас медики вынуждены каждые пять-семь лет, по мере роста ребёнка, повторять операцию и менять систему протезов. А клеточно-наполненные сосудистые трансплантаты, в идеале, могут расти вместе с ребёнком.

07-Павлова— Первая мечта биомедиков — это создать сосуды, идентичные натуральным. А вторая — вырастить новые кардиомиоциты (мышечные клетки сердца)  для лечения ишемической болезни, — развивает тему Софья Павлова. При нарушении кровообращения в повреждённом участке сердца вместо мышечной ткани формируется ткань соединительная, то есть рубец. Задача учёных — научиться восстанавливать ткань в её первоначальном виде.

В научном сообществе есть предположение, что в сердце существуют кардиально-стволовые клетки, которые способны в любом возрасте человека производить новые кардиомиоциты. Но по каким-то причинам они неактивны или недостаточно активны — это всё ещё только обсуждается. # Учёные выделяют клетки с похожими свойствами, пытаются с ними работать, проводят эксперименты на животных, но…

— К сожалению, особых успехов мы пока не достигли, — признаётся Софья Павлова. — На нашем пути — две главные проблемы: выделить и нарастить достаточное количество таких клеток, а также адресно их доставить, то есть провести грамотную трансплантацию. Пока ещё никто не научился регенерировать сердечную мышцу — это очень сложный и длительный путь, и мы находимся в самом его начале.

 

Клетка – посложнее «мерседеса»

Существует множество болезней, для которых пока не найдено эффективных методов лечения. Чтобы создать лекарство от недуга, сначала нужно всесторонне изучить механизм его развития. На клеточном уровне. Именно разработкой клеточных моделей заболевания человека занимается исследовательская группа, в составе которой трудится Сергей Медведев

07-Медведев— Не зная устройства автомобиля, нельзя его починить, а клетка — это намного более сложный механизм, чем любая машина, созданная человеком, — объясняет Сергей Медведев. — В нашем организме более 200 видов клеток, то есть разных «машин», и чтобы понять суть «поломки», нужны какие-то модельные системы. Самого пациента использовать в качестве такой системы нельзя по этическим соображениям. Можно использовать лабораторных животных, но это тоже не очень хорошо: всё-таки человека от животного отделяют миллионы лет эволюции и существенные различия.

Из этой ситуации может быть только один выход — использовать клетки человека, которые культивируются вне его тела. Для этого делается биопсия (забор клеток или тканей из организма с диагностической целью), затем клетки помещают в особую питательную среду, в особые условия, и они начинают жить, делиться – с ними можно работать, их можно изучать.

Например, у людей с болезнью Альцгеймера поражаются нейроны головного мозга. Соответственно, чтобы найти лекарство, нужно культивировать эти нейроны. К сожалению, от самого больного в достаточном количестве их получить почти невозможно. И вот тут появилась совершенно замечательная технология репрограммирования клеток, которая даёт возможность превратить клетки одного типа в практически любые другие типы клеток взрослого организма. Так можно получить и нейроны, и клетки печени, и мышечные клетки сердца. На таких клетках можно проверять действие любых химических соединений, которые являются потенциальными медицинскими препаратами. Эта технология сокращает время доклинических и клинических испытаний препаратов во много раз и даёт конкретный экономический результат.

— Второе направление нашей работы, — рассказывает Сергей, — находится на самом пике мировой науки: это использование методов геномной инженерии. Геномная инженерия позволяет проводить точечные манипуляции с геномом человека в живых клетках, то есть заменять участок с определённой мутацией и исключать тем самым болезнь.

По сути, это хирургические операции на геноме – и они уже проводятся здесь, в нашем институте, также как в Гарварде или Оксфорде, в ведущих медицинских центрах мира.

Мы собираемся сначала догнать Америку, а потом перегнать. Хотя, конечно, на этом пути есть немалые трудности.

07-Шевченко— В клеточной медицине очень важна проблема безопасности, — предупреждает Александр Шевченко, коллега Сергея Медведева. — Клетка, вырванная из организма и помещённая в искусственные условия, может менять свои свойства, порой не в лучшую сторону. Многие разработки выходят на уровень клинических испытаний. Значит, эти клетки должны быть безопасны для пациентов. В нашей лаборатории ведётся постоянный контроль за их состоянием. Это задача № 1.

 

 

Преодолеть разрыв

Заведующий лабораторией эпигенетики развития Института цитологии и генетики СО РАН, доктор биологических наук, профессор Сурен Закиян считает, что для создания самых перспективных технологий в России есть всё. Кроме государственной поддержки. 

07-Сурен Закиян— Сейчас в России лишь единичные лаборатории могут себе позволить такие исследования. Наше отставание от западных стран в первую очередь связано с недостаточным финансированием. На эти исследования должны выделяться деньги отдельной статьёй и только в дееспособные лаборатории.

Наши сотрудники работают увлечённо — но на голом энтузиазме, за нищенскую зарплату. Всё уникальное оборудование, все реактивы они покупают за счёт грантов. Представьте: вот эти молодые ребята подали заявку, а какой-то эксперт может посчитать, что такую работу нельзя выполнить и не даст добро на выделение средств. О каких прорывных достижениях можно говорить в таких условиях?

Кроме того, в России до сих пор нет закона о применении клеточных технологий. Его проект был подготовлен и рассмотрен, но отправлен правительством РФ на очередную доработку. Теперь, если его примут, он может вступить в силу не раньше 2016 года. Сравните эти темпы с тем, насколько быстро прошло преступное реформирование РАН. А ведь именно здесь так важно время — по клеточным технологиям мы отстали от передовых стран уже приблизительно на 15-20 лет!

Стремясь объединить усилия учёных на уровне страны в целом, в сентябре мы проведём симпозиум «Новейшие методы клеточных технологий в медицине», на котором хотим принять меморандум об организации российского клеточного центра и привлечь туда все заинтересованные профильные институты и лаборатории. Это необходимо для прогресса в сфере биомедицины, для создания целого конвейера по производству новых технологий.

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

© 2020 Свидетель
Дизайн и поддержка: GoodwinPress.ru