Стволовые клетки – выращивание, получение, замораживание и использование в медицине

Что такое стволовая клетка – получение, применение в лечении и трансплантация

Недифференцированные стволовые клетки, которые активно используются в медицине, представляют собой основу для развития клеток мозга, крови или любого другого органа. В современной фармакологии и косметологии этот биологический материал является ценным лекарством. Специалисты научились самостоятельно выращивать его для разных нужд: например, брать материал пуповинной крови, который широко применяют для восстановления и укрепления иммунной системы.

Что такое стволовые клетки

Если объяснять понятным языком, то СТ (стволовые недифференцированные клетки) представляют собой «прародителей» обычных клеток, которых насчитывается сотни тысяч видов. Обычные клетки отвечают за наше здоровье, обеспечивают исправную работу жизненно необходимых систем, заставляют наше сердце биться и работать мозг, они ответственны за пищеварение, красоту кожи и волос.

Где находятся стволовые клетки

Невзирая на внушительную цифру в 50 миллиардов штук, такой ценный материал у взрослого человека имеется в очень малых количествах. В основной массе клетки содержатся в костном мозге (мезенхимальные клетки и стромальные клетки) и подкожном жире, остальные равномерно распределены по всему телу.

По-другому сформирован эмбрион. Миллиарды стволовых клеток образуются после деления зиготы, которая является результатом слияния мужской и женской гамет. Зигота хранит в себе не только генетическую информацию, но и план последовательного развития. Однако в процессе эмбриогенеза ее единственной функцией является деление. Других задач, помимо передачи генетической памяти следующему поколению, нет. Клетки деления зиготы и являются стволовыми, точнее, эмбриональными.

Свойства

Взрослые клетки находятся в состоянии покоя, пока какая-либо из регулирующих систем не подаст сигнал об опасности. СТ активируются и по кровотоку добираются до пораженного места, где, считывая информацию с «соседок», превращаются в костные, печеночные, мышечные, нервные и другие составляющие, стимулируя внутренние резервы организма к восстановлению тканей.

Количество чудо-материала с возрастом уменьшается, притом начало сокращения приходится на совсем юный возраст – 20 лет. К 70 годам клеток остается очень мало, этот мизерный остаток поддерживает функционирование систем жизнеобеспечения организма. Помимо этого, «постаревшие» СТ частично теряют свою универсальность, они уже не могут перевоплощаться в любой тип ткани. Например, исчезает возможность превращения в нервные и кровяные составляющие.

По причине недостачи гемопоэтических составляющих, отвечающих за кровообразование, человек на старости лет покрывается морщинами и иссыхает из-за того, что кожа уже не получает достаточного питания. Эмбриональный материал самый способный в деле перевоплощения, значит, самый ценный. Такие СТ могут переродиться в любой вид ткани в организме, быстро восстановить иммунитет, стимулировать орган к регенерации.

Разновидности

Может показаться, что разновидностей стволовых клеток только две: эмбриональные и клетки, находящиеся в организме родившегося человека. Но это не так. Их классифицируют по полипотентности (способности перевоплощаться в другие виды тканей):

  • тотипотентные клетки;
  • плюрипотентные;
  • мультипотентные.

Благодаря последнему виду, как можно понять по названию, можно получить любые ткани в организме человека. Это не единственная классификация. Следующее различие будет заключаться в способе получения:

Эмбриональные СТ берутся у эмбрионов, которым несколько дней. Фетальные клетки – это биологический материал, собранный из тканей эмбрионов после абортов. Их потентность по сравнению с трехдневными эмбрионами несколько ниже. Постнатальный вид – это биоматериал рожденного человека, добываемый, например, из пуповинной крови.

Выращивание стволовых клеток

Изучая свойства эмбриональных стволовых клеток, ученые пришли к выводу, что это материал, идеальный для трансплантации, так как им можно заменить любые ткани в организме человека. Эмбриональные составляющие получают из неиспользованной ткани эмбрионов, которых изначально выращивают для­ искусственного оплодотворения. Однако использование эмбрионов вызывает этические возражения, в результате ученые открыли новый тип стволовых клеток – индуцированные плюрипотентные.

Индуцированные плюрипотентные клетки (iPS) сняли этические проблемы без потери уникальных свойств, которыми обладают эмбриональные. Материалом для их выращивания служат не эмбрионы, а зрелые дифференцированные клетки пациента, которые извлекают из организма, а после проведения работ в специальной питательной среде, возвращают обратно, но уже с обновленными качествами.

Применение

Применение СТ очень широко. Определить области, где они употребляются, тяжело. Большинство ученых заявляет, что за лечением донорским биоматериалом будущее, однако дополнительные исследования следует продолжать проводить. На данный момент такие работы в большинстве своем успешные, они положительно отразились на лечении многих заболеваний. Взять, например, помощь в лечении рака, первые этапы которой уже дали надежду на выздоровление многим больным.

В медицине

Медицина не случайно возлагает огромные надежды на микротехнологии. Уже 20 лет врачи со всего мира используют мезенхимальные клетки костного мозга для лечения серьезных заболеваний, в том числе и злокачественных опухолей. Донором такого материала с набором антиген может стать близкий родственник больного, у которого подходящая группа крови. Ученые проводят и другие исследования в области лечения таких заболеваний, как цирроз печени, гепатит, патологии почек, диабет, инфаркт миокарда, артроз суставов, аутоиммунные болезни.

Лечение стволовыми клетками различных заболеваний

Спектр использования в лечении поражает. Из СТ делают многие лекарства, но особым преимуществом пользуются трансплантации. Не все пересадки заканчиваются хорошо из-за индивидуального отторжения материала, но лечение в большинстве случаев успешно. Оно используется против таких недугов:

  • острый лейкоз (острый лимфобластный, острый миелобластный, острый недифференцированный и другие виды острого лейкоза);
  • хронические лейкозы (хронический миелоидный, хронический лимфоцитарный и другие типы хронического лейкоза);
  • патологии пролиферации миелоидного ростка (острый миелофиброз, истинная полицитемия, идиопатический миелофиброз и другие);
  • фагоцитарные дисфункции;
  • наследственные нарушения метаболизма (болезнь Гарлера, болезнь Крабе, метахромная лейкодистрофия и другие);
  • наследственные расстройства работы иммунной системы (дефицит адгезии лимфоцитов, болезнь Костманна и другие);
  • лимфопролиферативные расстройства (лимфогранулематоз, неходжкинская лимфома);
  • другие наследственные расстройства.

В косметологии

Методы использования стволовых клеток нашли свое применение в сфере красоты. Косметологические фирмы все больше выпускают средств с такой биологической составляющей, которая может быть, как животной, так и человеческой. В составе косметики ее маркируют как Stem Cells. Ей приписывают чудодейственные свойства: омолаживание, отбеливание, регенерация, восстановление упругости и эластичности. Некоторые салоны даже предлагают инъекции стволовых клеток, однако введение препарата под кожу будет дорогостоящим.

Выбирая то или иное средство, не ведитесь на «удочку» красивых высказываний. Данный биоматериал не имеет никакого отношения к антиоксидантам, да и провести омоложение на десяток лет за одну неделю не получится. Учтите, что такие крема и сыворотки не будут стоить копейки, ведь получение стволовых клеток – это процесс непростой и трудоемкий. Например, японские ученые пытаются заставить улиток выделять больше слизи с содержанием заветного материала в лабораториях. Вскоре эта слизь станет основой новой косметики.

Заморозка собственных клеток

Игорь Высочин
врач-трансфузиолог, сотрудник Центра медико-биологических технологий

Программа по сохранению собственных клеток уже довольно широко распространена во многих странах. Ее называют биологическим страхованием.

КРОВНЫЙ ИНТЕРЕС
Думать о плохом никому не хочется, но у каждого может возникнуть ситуация, когда понадобится переливание донорской крови. А это риск заражения инфекцией, развития иммунных реакций и других побочных эффектов. А если группа крови редкая, то найти подходящего донора – трудная задача.

Со всеми этими проблемами позволяют справиться технологии низкотемпературной заморозки. Методы заготовки, хранения и применения компонентов крови, стволовых клеток, костного мозга уже хорошо отработаны.
О создании банка собственных компонентов крови стоит задуматься:
• тем, кто имеет риски наследственных и приобретенных болезней крови, кардиологических и онкологических заболеваний;
• обладателям редкой группы крови;
• если планируется обширная операция, при которой возможна большая кровопотеря (например, протезирование тазобедренного сустава);
• тем, чья профессиональная деятельность связана с риском для жизни;
• любителям травмоопасного спорта;
• людям, для которых недопустимо переливание донорской крови по религиозным или иным убеждениям.
• Кстати сохраненные клетки подойдут не только сдавшему их человеку, но и его кровным родственникам.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ СТРАХОВКА
Обычно заготавливают не саму кровь, а ее компоненты: плазму, эритроциты, лейкоциты, стволовые клетки.
Плазма необходима при сильных отравлениях, печеночной недостаточности, циррозе печени.

СРОК ГОДНОСТИ
Компоненты крови хранятся от 3 до 5 лет в специальных холодильных системах при минус 70–130°C. По истечении этого срока процедуру придется повторить.
Стволовые клетки могут храниться в жидком азоте или его парах при минус 196°C практически вечно.
При заборе пуповинной крови стволовые клетки принадлежат родителям ребенка до тех пор, пока ему не исполнится 18 лет. После совершеннолетия он может распоряжаться своими клетками по собственному усмотрению.
КАК ЭТО ПРОИСХОДИТЭритроциты помогут восполнить большую кровопотерю. Их часто используют при анемии, которая развивается после химиотерапии.
Лейкоциты помогут восстановиться после операций, защитить организм при воспалительных заболеваниях.
Омолаживающие и заживляющие свойства стволовых клеток широко известны. Их применяют в регенерационной терапии, в трансплантологии, онкогематологии. В ближайшем будущем, по прогнозам ученых, стволовые клетки придут и в другие области медицины.

КРОВЬ. Никаких неприятных ощущений. Пройдя обследование и сдав накануне анализ крови, вы в назначенный день приходите в клинику. Врач использует одноразовую систему для забора крови. В вашем присутствии кровь в режиме замкнутого цикла, исключающего попадание бактерий, обрабатывается на специальном оборудовании. Оно улавливает нужные фракции, остальное возвращается в вену. Процедура длится от 30 минут до 3 часов.
Перед отправкой на заморозку заполненный контейнер герметично закрывают у вас на глазах. На руки вы получаете документ, в котором указано, какие биоматериалы, в каком количестве и в каком банке хранятся. Также выдается памятка с телефонами и адресами круглосуточной службы, куда надо обращаться в случае необходимости.
Сдачу крови все переносят по-разному. Полнокровные люди после процедуры могут чувствовать даже прилив сил; астеники, как правило, испытывают небольшую слабость, которая, впрочем, быстро проходит после кружки горячего сладкого чая. Процедура даже полезна, поскольку способствует обновлению клеток крови, стимулируя собственное кроветворение.

СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ можно получить разными способами. Традиционный – из костного мозга. Специальной иглой с ограничителем делают прокол в бедренной или подвздошной кости таза и из полости в шприц набирают от 100 до 2000 мл густой красноватой жидкости. Операция не опасна и хорошо отработана, однако может потребоваться общий наркоз. В течение трех дней могут сохраняться болезненные ощущения.
Другой способ получения стволовых клеток – из венозной крови – разработан сравнительно недавно. 5 дней до процедуры нужно принимать специальные препараты, которые способствуют выводу стволовых клеток в кровоток. Оттуда их извлекают по особой технологии.

Наконец, стволовые клетки можно добыть из пуповинной крови – в ней они самые молодые и сильные. Для этого нужно оформить договор с банком на сроке беременности 32–36 недель. После этого женщине достаточно позвонить на круглосуточный пост и оповестить сотрудников банка: «Я рожаю в таком-то роддоме». Все, больше беспокоиться не о чем: к моменту прибытия в роддом акушеры будут подготовлены.
Кровь собирают сразу после пересечения пуповины в стерильный контейнер, содержащий раствор, препятствующий свертыванию. На это уходит всего несколько минут в промежутке перед изгнанием последа. После родов маму обязательно оповестят, сколько выделено стволовых клеток, которые будут ждать своего часа в криобанке.

Читайте также:  Как убрать воду из уха при помощи подручных средств - алгоритм действий

ЯЙЦЕКЛЕТКИ . Кроме того, существует и замораживание половых клеток – еще один способ биостраховки, на сей раз от бездетности. Женщинам рекомендуют сохранить яйцеклетки при истощении функции яичников, перед операцией по их удалению, перед курсом сильнодействующих препаратов, которые могут вызвать генетические поломки.
Извлечение яйцеклеток – процесс сложный, требует общего наркоза. Заготавливать их нужно в большом количестве, так как при заморозке многие погибают или теряют способность к оплодотворению. В последнее время стали использовать метод заморозки клеток с овариальной тканью – так они лучше переносят минусовые температуры.
Более эффективна заморозка эмбриона – оплодотворенной в пробирке яйцеклетки. К ней обычно прибегают при ЭКО. Замороженные эмбрионы хранятся в среднем 5 лет, яйцеклетки – 10.
Мужчины могут заморозить сперму, которая хранится сколь угодно долго. Врачи советуют это делать, если работа связана с риском радиоактивного облучения либо предстоит лучевая или химиотерапия.

ЦЕНА ВОПРОСА
Пока биостраховка еще не стала массовой, эта услуга не из дешевых. Однако она все равно более выгодна, чем подбор совместимого донора.
1. Комплексная заготовка компонентов крови и спермы обойдется мужчине в 80 тысяч рублей. С заготовкой стволовых клеток – 5 тысяч долларов и более.
2. Ежегодная плата за хранение биоматериала – 6–10 тысяч рублей.
3. Процедура по забору стволовых клеток из пуповинной крови – 70 тысяч рублей. Сюда входит оплата первого года хранения, дальше за каждый год придется заплатить около 4 тысяч рублей.

От первой крови. Для чего замораживают стволовые клетки новорождённого

Согласно статистике, в мире ежегодно происходит примерно 200 млн родов, в процессе которых уничтожается около 20 тысяч тонн пуповинной крови. Хотя многие врачи уверяют, что она крайне ценна. Сегодня пропаганда по сохранению пуповинной крови начала активно развиваться, и всё чаще молодые родители подписывают контракты на её криоконсервацию, чтобы в будущем иметь своеобразную «страховку» для ребёнка. Ведь считается, что с помощью стволовых клеток, входящих в её состав, можно вылечить практически все заболевания, в т. ч. и грозу сегодняшнего дня — онкологию. Как именно работает пуповинная кровь и зачем осуществляют забор стволовых клеток в роддомах — в материале АиФ.ru.

Легче реакции, меньше инфекций

Как говорят врачи, пуповинная кровь и находящиеся в ней стволовые клетки значительно лучше и здоровее, чем другие варианты крови. Правда, речь чаще всего идёт о её востребованности при тяжёлых патологиях, требующих, например, длительного серьёзного лечения или пересадки. Плюсами собственных стволовых клеток являются:

  • Меньший риск передачи скрытых вирусных инфекций
  • Меньшая частота и тяжесть реакции «трансплантат против хозяина»
  • Отсутствие риска для донора и т. д.

Стволовые клетки появляются у эмбриона с самого начала его формирования в утробе матери. Поначалу они являются внутренней клеточной массой, из которой позже формируются все ткани и органы человека. Такие клетки очень быстро делятся и превращаются в клетки 350 различных типов. Главное их свойство — защищать организм от различных патологических микроорганизмов. Как только они получают сигнал о «нападении», то направляются в очаг поражения и превращаются в дополнительные клетки того органа или тканей, которые борются с инфекцией. Таким образом, они могут помогать восстанавливать баланс и заменяют собой повреждённые части тела.

Но есть и минус: стволовые клетки с течением времени теряют свою работоспособность и ослабевают, им становится сложнее бороться с нагрузками. И тут на помощь могут прийти заготовленные заранее запасные варианты.

Концентрат высочайшего качества

Сегодня считается наиболее правильным производить забор крови у младенцев. Ведь у них стволовые клетки ещё «свежие», не деформированные и не «уставшие». Процесс забора крови из пуповины, которая, в принципе, после родов никому не нужна, т. к. всё своё предназначение уже выполнила, автоматизирован. Поэтому врачи на выходе получают концентрированный состав, богатый стволовыми клетками высокого качества. Жизнеспособность клеток после такого выделения, как показывают исследования, составляет 99,9%. Для проведения процедуры родителям выдаётся индивидуальный набор, который может быть дан на руки или сразу же доставлен в роддом. Забранную кровь можно даже транспортировать в другие регионы: об условиях нужно будет договариваться с персоналом криобанка.

Далее на помощь приходит процедура криоконсервации. Ведь только так можно сохранить кровь и клетки на долгий срок. При необходимости останется только разморозить их и проводить лечение. Как говорят эксперты, терапия таким средством в мире проводится уже 15 лет. В списке сфер, в которых борются с болезнями посредством такого лечения:

  • Онкология
  • Гематология
  • Гастроэнтерология
  • Генетика
  • Гинекология
  • Дерматология
  • Кардиология
  • Неврология
  • Офтальмология
  • Урология
  • Флебология
  • Хирургия
  • Эндокринология

Как хранят клетки

Перед тем как отправлять клетки на хранение, их следует подготовить к заморозке. Для этого их помещают в специальные криоконтейнеры, которые представляют собой пластиковые пакеты или пробирки. Что именно будет использоваться, определяется количеством материала. Каждый образец стволовых клеток обязательно маркируют и используют для этого уникальный код, состоящий из цифр или штрихов. Позже вся информация заносится в специальную базу данных и дублируется, так что вероятность ошибок исключается на 100%.

Стволовые клетки подвергаются плавной заморозке в специальных установках, которые соблюдают оптимальную скорость охлаждения и позволяют сохранить их максимальную жизнеспособность.

Контейнеры с клетками после заморозки помещаются в отдельные боксы и погружаются в жидкий азот. Таким образом их защищают от внешнего воздействия, чтобы они сохраняли свою активность в течение длительного периода времени. Электронные датчики, которые есть в хранилищах, отвечают за контроль уровня азота круглосуточно без перебоев.

Стоит учитывать, что такая процедура не из категории дешёвых. Так, в среднем стоимость забора пуповинной крови составляет 70 000 рублей. А последующее хранение определяется условиями разных криобанков, но в среднем каждый месяц обойдётся в 10 000 рублей.

Стволовые клетки и выращивание тканей и органов

Прежде, чем приступить к обсуждению темы статьи, хочу сделать небольшой экскурс, что представляет собой организм человека. Это поможет понять, как важна работа любого звена в сложной системе человеческого организма, что может произойти при сбое, и как современная медицина пытается решить проблемы, если какой-либо орган выходит из строя.

Организм человека как биологическая система

Человеческий организм – это сложная биологическая система, имеющая особую структуру и наделенная специфическими функциями. Внутри этой системы различают несколько уровней организации. Высшая интеграция – это организменный уровень. Далее по нисходящей идут системный, органный, тканевой, клеточный и молекулярный уровни организации. От согласованной работы всех уровней системы зависит слаженная работа всего организма человека.
Если какой-то орган или система органов работает неправильно, то нарушения касаются и более низших уровней организации, таких как ткани и клетки.

Молекулярный уровень – это первый кирпичик. Как следует из названия, весь организм человека, как и всего живого, состоит из бесчисленного множества молекул.

Клеточный уровень можно себе представить как разнообразный компонентный состав молекул, образующих разные клетки.

Клетки, объединенные в разные по морфологии и функционированию ткани, образуют тканевой уровень.

В состав органов человека входят разнообразные ткани. Они обеспечивают нормальное функционирование какого-либо органа. Это – органный уровень организации.

Следующий уровень организации – системный. Определенные анатомически объединенные органы выполняют более сложную функцию. Например, пищеварительная система, состоящая из различных органов, обеспечивает переваривание поступающей в организм пищи, всасывание продуктов пищеварения и выведение неиспользованных остатков.
И высший уровень организации – организменный уровень. Все системы и подсистемы организма работают, как хорошо настроенный музыкальный инструмент. Согласованная работа всех уровней достигается благодаря механизму саморегуляции, т.е. поддержки на определенном уровне различных биологических показателей. При малейшем дисбалансе в работе какого-либо уровня организм человека начинает работать с перебоями.

Что такое стволовые клетки?

Термин «стволовые клетки» был введен в науку русским гистологом А. Максимовым в 1908 году. Стволовые клетки (СК) – это неспециализированные клетки. Их еще рассматривают как незрелые клетки. Они имеются практически у всех многоклеточных, включая человека. Путем деления клетки себя воспроизводят. Они способны превращаться в специализированные клетки, т.е. из них могут образовываться различные ткани и органы.

Самое большое количество СК у младенцев и детей, в юности количество стволовых клеток в организме уменьшается в 10 раз, а зрелому возрасту – в 50 раз! Значительное уменьшение числа СК в ходе старения, а также тяжелых заболеваний уменьшает возможности организма к самовосстановлению. Отсюда следует неприятный вывод: жизнедеятельность многих важных систем органов снижается.

Стволовые клетки и будущее медицины

Ученые- медики давно обратили внимание на пластичность СК и теоретическую возможность выращивать из них различные ткани и органы человеческого организма. Работы по изучению свойств СК начались во второй половине прошлого века. Как всегда, первые исследования проводились на лабораторных животных. К началу нашего века начались попытки, использовать СК для выращивания тканей и органов человека. Хочу рассказать о наиболее интересных результатах в этом направлении.

Японским ученым в 2004 г. удалось вырастить в лабораторных условиях капиллярные кровеносные сосуды из СК.

В следующем году американским исследователям из университета штата Флорида удалось вырастить из СК клетки головного мозга. Ученые заявили, что такие клетки способны вживляться в головной мозг, и их можно использовать при лечении таких заболеваний, как болезни Паркинсона и Альцгеймера.

В 2006 швейцарские ученые из университета Цюриха вырастили в своей лаборатории клапаны сердца человека. Для этого эксперимента использовались СК из околоплодной жидкости. Доктор С. Хёрстрап полагает, что эта методика может быть использована для выращивания сердечных клапанов для еще не родившегося ребенка, у которого обнаружены дефекты сердца. После рождения младенцу можно пересадить новые клапаны, выращенные из стволовых клеток околоплодной жидкости.

В том же году американские медики вырастили в лабораторных условиях целый орган – мочевой пузырь. СК были взяты у человека, для которого выращивался этот орган. Доктор Э. Атала, директор института регенеративной медицины, рассказал, что клетки и специальные вещества помещаются в особую форму, которая остается в инкубаторе в течение нескольких недель. После этого готовый орган пересаживается пациенту. Такие операции делаются сейчас в обычном режиме.

В 2007 на международном медицинском симпозиуме в Иокагаме были представлен доклад японских специалистов из университета Токио об удивительном научном эксперименте. Из единственной стволовой клетки, взятой из роговицы и помещенной в питательную среду, удалось вырастить новую роговицу. Ученые намеревались приступить к клиническим исследованиям и в дальнейшем применять эту технологию при лечении глаз.

Японцам принадлежит пальма первенства в выращивании зуба из единственной клетки. СК пересадили на коллагеновый каркас и начали эксперимент. После выращивания зуб выглядел как естественный и имел все составляющие, включая дентин, сосуды, эмаль и т.д. Зуб был трансплантирован лабораторной мыши, прижился и функционировал нормально. Японские ученые видят большие перспективы применения этого метода в выращивании зуба из одной СК с последующей пересадкой его хозяину клетки.

Читайте также:  Зуд кожи тела при заболеваниях печени - причины, виды болезней

Японским медикам из университета Киото удалось получить из СК ткани почек, надпочечников и фрагмент почечного канальца.

Ежегодно во всем мире миллионы людей умирают от заболеваний сердца, головного мозга, почек, печени, мышечной дистрофии и т.д. В их лечении могут помочь стволовые клетки. Однако, существует один момент, который может затормозить применение стволовых клеток в медицинской практике – это отсутствие международной законодательной базы: откуда можно брать материал, сколько его можно хранить, как должны взаимодействовать пациент и его доктор при использовании СК.

Вероятно, проведение медицинских экспериментов и разработка такого закона должны идти параллельно.

Медицина будущего: зачем замораживают стволовые клетки младенцев

Фото: © ASSOCIATED PRESS/FOTOLINK

И. ИЗМАЙЛОВ: Митновицкая, Измайлов. С нами Иван Потапов, заведующий лабораторией “Гемабанк”, врач-трансфузиолог, кандидат медицинских наук. Здравствуйте, Иван Викторович.

И. ПОТАПОВ: Здравствуйте.

И.И.: С 2000 года работает в сфере клеточных технологий — давно. Занимался разработкой новых технологий. Автор и соавтор более 30 научных публикаций, соавтор трёх зарегистрированных медицинских технологий. С 2008 года — лаборатория “Гемабанк”, которая представлена в виде рекламы в роддомах.

А. МИТНОВИЦКАЯ: А познакомиться лично с Иваном Викторовичем мы решили после того, как утром узнали и зачесались — главная новость столетия. Их было две. Первая, что Ксения Собчак родила, а вторая — что она заморозила стволовые клетки своего ребёнка прямо там, на месте, “не отходя от кассы”. Для чего это люди делают?

И.П.: Люди делают это для того, чтобы придать жизни ребёнка большую уверенность в завтрашнем дне.

В некоторых случаях — даже другим членам семьи.

И.И.: Пригодиться в каких случаях?

И.П.: Пригодиться для лечения каких-либо заболеваний. Если говорить о классике жанра, эти клетки сейчас используются для лечения онкогематологических заболеваний. То есть это болезни крови, иммунной системы, некоторые наследственные заболевания наряду с такими клетками, как костный мозг, — это классический источник этих клеток. Эти клетки используются для трансплантации тем людям, которые прошли химиотерапию вследствие наличия у них какого-то серьёзного заболевания. Эта химиотерапия настолько мощная, что она убивает собственные клетки кроветворной системы, и нужно эту кроветворную систему восстановить. Для этого используется пересадка костного мозга, а с недавнего времени — ещё и пуповинная кровь. Уже давно известна методика, костный мозг трансплантируется с 50-х годов прошлого века, первая пересадка пуповинной крови была в 1988 году во Франции. Есть ещё новое направление, которое развивается последние несколько лет, — это использование клеток пуповинной крови в регенеративной медицине для лечения болезней внутренних органов. Это заболевания, не требующие химиотерапии. Сейчас идут клинические испытания таких болезней, как детский церебральный паралич, сахарный диабет первого типа, аутизм, цирроз печени, инсульт.

А.М.: Во всех этих случаях могут помочь стволовые клетки?

И.П.: Сейчас идут клинисследования, и чем они закончатся, предсказать пока сложно. Предварительные данные оптимистичные, обнадёживающие.

А.М.: Получается довольно неплохая страховка. Интересно, что под новостью о том, что Собчак это сделала, огромное количество комментариев, и большинство из них касаются того, что, если бы это было не так дорого или вообще бесплатно во всех роддомах, люди бы это делали с удовольствием, это давало бы какую-то уверенность.

И.П.: Совершенно верно.

А.М.: Сколько это стоит сейчас в среднем?

И.П.: По миру цена колеблется от одной до двух тысяч долларов за саму процедуру закладки на хранение: за обработку, закладку, заморозку в жидком азоте. И потом банки берут ежегодные взносы за хранение — порядка 100—150 долларов.

И хранение — от 4 до 10 тысяч рублей в год.

А.М.: Почему это так дорого? Я говорю с позиции среднестатистического россиянина, который вряд ли будет это делать, потому что и без этого он как-то жил, и его родители, братья, сёстры — соответственно, это кажется необязательным, но вроде бы желательным. Почему нельзя сделать это бесплатным?

И.П.: Есть два типа банков пуповинной крови. Первый из них такой, который представляю я, — это банк персонального хранения, который работает за счёт средств клиентов — людей, желающих сохранить пуповинную кровь своего ребёнка в интересах семьи. Есть банки донорские, которые, может быть, появились раньше, и материал их используется чаще, более рутинно в медицине. Для сохранения биоматериала в этом банке не нужно ничего платить. Это финансируется за счёт государственных средств, фондов, на основе безвозмездного донорства. С одной стороны, семья, женщина ничего не платит в банк, но и никаких прав на образец, который будет заложен, эта семья не имеет. Образец обезличен, он будет использован в случае необходимости для лечения других людей.

А.М.: А если эта семья со временем обратится в этот банк, намекнув, что, мол, мы сдавали, не могли бы вы нам помочь?

И.П.: Образец обезличен, никаких прав нет.

И.И.: Каждый день тысячи новых людей рождаются по стране, всё это тихонечко собирается, куда-то передаётся?

И.П.: Нет, конечно. Этот материал рутинно утилизируется. Я имею в виду плаценту и пупочный канатик. Этот послед может принести пользу.

А.М.: А почему его утилизируют? Мне рисуется немного книжная или киношная картинка: всё это должно не просто рутинно утилизироваться, а скрупулёзно собираться в нужные места, храниться, чтобы в случае чего помочь кому-нибудь, хотя бы богатому чиновнику.

И.П.: Вы правильно говорите.

Если государство имеет средства оплачивать эту работу (например, США, где очень много таких банков, которые закладывают на хранение много образцов каждый год), то эта работа проводится более активно. У нас эта работа также проводится, у нас есть два государственных донорских банка в России, один в Самаре, другой — в Москве.

И.И.: А в Москве — это какой?

И.П.: Государственный банк в Царицыне располагался. Сейчас, насколько я знаю, он образцы хранит, но новые не заготавливает — нет денег в бюджете.

И.И.: А большой объём занимает образец одного человека?

А.М.: Как это выглядит? Это пробирка узкая?

И.П.: Криомешок. Объём стандартный, 25 миллилитров.

А.М.: Малюсенький.

И.П.: Он небольшой.

И.И.: Иван Викторович, я слышал, люди часто говорят: собрать вроде как не проблема, от вас приезжает курьер, происходит сбор врачами, курьер увозит вам, вы делаете всю работу. Говорят, что проблема — потом применить. У нас ещё не так развито, не такое большое количество болезней, при которых это можно сделать. На форумах пишут, что были случаи, когда из-за неправильного хранения люди, которые сдавали образцы, не могли потом ими воспользоваться. У нас в Московской области электричества нет у людей.

А.М.: Неправильное хранение — это что?

И.П.: Условия хранения биоматериала, которые должны соблюдаться, — это минус 150 градусов и ниже. Эта температура достигается с помощью жидкого азота.

А.М.: Если выше, то что?

И.П.: Образец будет портиться со временем, клетки будут погибать.

А.М.: Никакого результата это потом не даст?

И.П.: Если клетки погибнут, то, конечно.

А.М.: Деньги уплачены зря.

И.И.: Какие гарантии у человека, который сдаёт?

А.М.: Человек платит деньги, и ему нужно быть уверенным.

И.П.: Каждый банк очень щепетильно относится к своему хранилищу — это святая святых, это объект особого внимания для каждого банка пуповинной крови. Естественно, каждый банк старается максимально обеспечить средствами защиты свои образцы, чтобы клиенты были спокойны, уверены в том, что с ними ничего не случится. Мы — не исключение. Мы каждую неделю проводим дни открытых дверей, когда каждый человек может прийти и посмотреть, как хранятся образцы. Я или кто-то из сотрудников лаборатории показывает, рассказывает, как это происходит, — это многоуровневая система защиты, система с большим запасом прочности, которую сломать может только прямое попадание авиабомбы. Всё регистрируется, все действия с хранилищами сохраняются: открытие, закрытие крышки, заправка, температурный режим — всё это хранится в базе данных. Я могу по каждому образцу в криохранилище посмотреть, что с ним происходило на протяжении всего времени. Аварийное оповещение есть.

И.И.: Понадобилось — вам звонят, вы отдаёте?

И.П.: Да, по запросу. И мы так уже делали много раз. Если в семье случается какая-то беда, кто-то заболел, то мы образец выдадим, потому что он не наш, он принадлежит семье ребёнка, они вправе сами распоряжаться этим образцом. Мы передавали образцы в клинические учреждения, где происходили процедуры пересадки, они все были успешные. Так делают все банки по запросу. Другое дело, что противники банков персонального хранения говорят, что это не так часто, не так уж они и нужны.

И.И.: А есть статистика?

И.П.: Да.

И.И.: Это интересно в любом случае.

И.П.: Всего у нас больше 25 тысяч образцов хранится. Почему не каждый сотый, например? Нашим вкладчикам, чьи образцы мы сейчас храним, — мы начали свою работу в 2003 году — сейчас 13 лет. В 13 лет мало кто болеет теми заболеваниями, которые я перечислил. Вся статистика онкозаболеваний идёт в основном после 50 лет. А с учётом того, что срок хранения не ограничен, будем объективно смотреть на вещи, эти образцы понадобятся не сейчас, может, через 20—30 лет, когда человек, сохранивший образец, повзрослеет, постареет и начнёт болеть.

И.И.: 16 лет хранится — это условия контракта?

И.П.: Это условия контракта, чисто юридический вопрос. Можно заключить договор до наступления совершеннолетия ребёнка, когда сам ребёнок решит, что делать с образцом, перезаключить договор на себя может. При температуре минус 150 градусов и ниже срок хранения не ограничен.

И.И.: Каждый тысячный, который воспользовался, — это люди, которые родились здоровыми, всё шло хорошо и внезапно что-то произошло и понадобилось? Или уже на момент рождения было понятно? Сейчас же и во время беременности многие болезни можно определить.

И.П.: По-разному. Но чаще всего в нашей практике это второй ребёнок в семье, а первый чем-то болел. И родители сознательно шли на этот шаг, чтобы лечить первого ребёнка в семье.

И.И.: А если в момент беременности выясняется, что есть сложности, тоже можно взять? Или не подойдёт тогда?

А.М.: На этапе беременности понятно, что есть отклонения. И если мама боится ДЦП или чего-то ещё, это будет для семьи страховкой, что потом эти отклонения можно будет вылечить за счёт собственной же пуповинной крови?

И.П.: ДЦП чаще всего возникает уже после родов, заранее предсказать невозможно. Очень редкие случаи бывают, когда до родов можно что-то заметить.

И.И.: А если ребёнок рождается с отклонениями?

И.П.: Возьмём заболевание, имеющее генетическую природу, синдром Дауна, например. Естественно, технически собрать кровь можно, но использовать её для лечения других людей уже нельзя.

А.М.: А его самого?

И.П.: Ему самому можно. Если нет других, не связанных с этой болезнью, заболеваний. Конечно, синдром Дауна вылечить нельзя.

Читайте также:  Как болят почки и где в организме мужчины или женщины

А.М.: Вы сказали, 25 миллилитров сам биоматериал занимает. Этого объёма на что хватает, на сколько процедур, на сколько пересадок, на сколько лечений, заболеваний — на один раз?

И.П.: Сценарий использования клеток пуповинной крови в онкогематологии предполагает однократное их введение и использование.

А.М.: И этого бывает достаточно?

И.П.: Зависит от клинической ситуации. Иногда — да, иногда приходится добирать откуда-то, другие источники использовать, например, сочетанную пересадку делать: костный мозг плюс пуповинная кровь.

Такое тоже бывает. Хватит или нет — зависит от многих факторов.

И.И.: Стволовые клетки для омолаживания сегодня используются как часто?

И.П.: Это тема, которая очень мало имеет общего с научными, хорошими, доказательными работами.

И.И.: У нас очень богатые люди и к астрологам обращаются. Поэтому мы не о науке, а о практике говорим.

И.П.: Не могу сказать, что клетки пуповинной крови в этом отношении делают, — этот вопрос не изучен.

И.И.: У вас покупают?

И.П.: У нас нельзя купить.

И.И.: А сохранить, чтобы потом использовать в этом? Человек, который берёт, отчитывается?

И.П.: Он может не отчитываться, потому что это его образец, его собственность. Если он скажет: “Я хочу забрать образец, пойти и выбросить его”, — это можно сделать.

А.М.: Все рассказы о том, что стволовыми клетками тебя омолодят, — туфта?

И.П.: Да.

И.И.: Но это происходит тем не менее.

И.П.: Есть организации, которые это делают, берут за это деньги, но это на их совести.

И.И.: Если технологии дошли до того, чтобы не собирать и хранить столетиями, а взять образец этой клетки, её формулу, и в случае необходимости клонировать, напечатать на 3D-принтере — это скоро будет?

И.П.: Боюсь, что не скоро, до этого ещё далеко.

И.И.: Но клонировать мы можем уже какие-то вещи? Размножать?

И.П.: Размножать такие клетки искусственно?

А.М.: Да.

И.П.: Работы в этом направлении ведутся.

И.И.: Взять её за основу.

И.П.: Клетки, которые хранятся в одном мешке, теоретически и условно практически, можно взять и увеличить их количество.

Стволовые клетки человека: применение в современной медицине

В наши дни получила широкое распространение методика пересадки стволовых клеток с целью лечения серьезных патологий. В частности, незрелые гемопоэтические клетки используются для восстановления кроветворной функции у пациентов с лейкозом и лимфомами. Первая успешная трансплантация была осуществлена еще в 1988 году. Ребенку, страдающему анемией, были введены клетки, взятые из пуповинной крови, и это позволило добиться полного исцеления.

Понятие и особенности стволовых клеток

Стволовые клетки – это незрелые клетки, которые обладают способностью к самообновлению, а также дифференциации. Суть самообновления заключается в том, что после митотического деления данные клетки сохраняют свой фенотип, т. е. дифференцировки не происходит. Дифференциация — это трансформация в специфические клетки самых разных тканей и органов.

Стволовые клетки характеризуются удивительной способностью к асимметричному делению, после которого одна из новых клеток остается стволовой, а другая становится дифференцированной.

Обратите внимание: развитие организма начинается с одной стволовой клетки – зиготы. В ходе многократного деления и дифференциации формируются все остальные типы клеток, характерные для конкретного биологического вида. В частности, у человека и приматов насчитывается более 220 типов клеток.

Стволовые клетки являются универсальным «строительным материалом» для тканей организма. Они содержат всю генетическую информацию. Благодаря незрелым клеточным элементам в организме осуществляются процессы регенерации. По мере старения количество недифференцированных клеток неуклонно снижается. Если у плода (эмбриона) имеется 1 стволовая клетка на каждые 10 тысяч дифференцированных, то к 60 годам соотношение многократно меняется, падая до 1 к 8 миллионам. Именно по этой причине поврежденные ткани значительно медленнее регенерируют у пожилых пациентов.

Обратите внимание: для сохранения такого уникального биологического материала, как кровь из пуповины, в ряде государств созданы специальные банки. Результаты многолетних исследований позволяют предполагать, что уже в скором времени универсальные незрелые клетки помогут справиться с тяжелейшими патологиями, которые сейчас не лечатся ни медикаментозно, ни хирургически.

Разновидности стволовых клеток

Важно: лучшим источником для получения стволовых клеток служит кровь, полученная из пуповины сразу после появления ребенка на свет. Данные клетки также присутствуют в плаценте и эмбриональных тканях. У взрослого человека такие клеточные элементы есть в костном мозге.

К настоящему моменту времени исследователям удалось выделить следующие виды стволовых клеток:

  • гемопоэтические;
  • эндотелиальные;
  • нервные;
  • стволовые клетки миокарда;
  • кожные;
  • мезенхимные;
  • мышечные;
  • клетки кишечника;
  • эмбриональные.

Клетки из пуповинной крови

Очень большое количество незрелых клеток можно получить из крови, взятой из пупочной вены. Уникальный биоматериал сохраняется в специальном банке при температуре -196 °C (в жидком азоте). Он может быть использован при необходимости восстановления практически всех вдов тканей человеческого организма. Банки заключают с родственниками родившегося ребенка договор о хранении биодепозита в течение 18-20 лет. Все это время материал сохраняет полную активность.

Обратите внимание: в плаценте недифференцированных клеток на порядок больше, чем в пуповинной крови. Однако для хранения биологического материала такого рода требуются особые условия, что связано с огромными материальными затратами.

Гемопоэтические клетки из пуповинной крови, имеют следующие преимущества:

  • материал получают легко и совершенно безболезненно;
  • биоматериал инфекционно безопасен;
  • трансплантация возможна в любое время;
  • клетки подходят для пересадки близким родственникам (идеальная биологическая совместимость);
  • возможна трансплантация другим пациентам (при условии отсутствия конфликта по антигенам).

Важно: применение данного биологического материала, равно как и его утилизация не приводят к возникновению проблем этического и юридического характера.

Гемопоэтические клеточные элементы

Источником стволовых клеток у взрослого человека служит красный костный мозг. Стромальные элементы получают посредством пункции. В специальной лаборатории из них выращивают целые колонии, которые затем трансплантируют пациенту. Попав в организм, они мигрируют в зону поражения, где заменяют погибшие высокодифференцированные элементы.

Важно: стволовые клетки у взрослых характеризуются относительно низкой функциональной активностью, если сравнивать их с эмбриональным материалом. К тому же, стромальные клетки можно трансплантировать только самому человеку, из костного мозга которого они получены; в противном случае практически неизбежно развивается реакция отторжения.

Нервные стволовые клетки

НСК обнаружены в отдельных участках головного мозга еще созревающего или уже окончательно сформировавшегося организма. Они характеризуются высокой способностью к трансформации в другие клетки и могут культивироваться в лабораторных условиях. Однако для лечения они в настоящий момент времени не используются. Для их получения необходимо разрушение мозга, поэтому об аутотрансплантации речь идти не может. В настоящее время изучается возможность использования тканей реципиента, но это может быть связано с этическими проблемами.

Клетки миокарда

Уникальные стволовые клетки, которые обладают способностью к трансформации в кардиомиоциты, были обнаружены в конце прошлого столетия. Лечение человека с их помощью пока невозможно, поскольку для получения материала требуется разрушение миокарда, а возможность использования клеток реципиента только изучается.

Клетки кожи

Данную разновидность стволовых клеток получают из кожи эмбриона или уже взрослого человека. Такой биологический материал уже успешно применяется в специализированных центрах для лечения больных с обширными ожоговыми поражениями.

Мезенхимные клеточные элементы

Мезенхимные стволовые клетки берут из костномозговой стромы. Они также обнаружены в крови, полученной из пуповины. Лечение посредством трансплантации МСК считается очень перспективным. Материал может быть получен от самого пациента; культивирование осуществляется в лабораторных условиях на питательных средах. После пересадки эти клетки превращаются в элементы различных тканей и органов. При необходимости материал замораживают и хранят в течение продолжительного времени. Несомненным достоинством лечения с помощью мезенхимных клеток является отсутствие осложнений в виде развития злокачественных новообразований. Минусом данной методики можно считать только необходимость строгого инфекционного контроля.

Недифференцированные клетки скелетной мускулатуры

Источником материала являются ткани поперечнополосатой мускулатуры. Данные элементы обладают способностью к превращению в нервные, и жировые клетки, а также в хондроциты и миоциты. Установлено, что они представляют собой отдельную популяциею мезенхимных клеток, следовательно могут быть получены из пуповинной крови или собственного костного мозга пациента.

Эмбриональные стволовые клетки

Клетки из абортивного материала

Так называемые фетальные клетки выделяют из абортивного материала при искусственном прерывании беременности на сроке от 9 до 12 недель. Использование этого источника связано со множеством технических проблем, не говоря уже об этической стороне вопроса.

Основные недостатки методики лечения эмбриональными стволовыми клетками:

  • высокий риск отторжения при пересадке материала;
  • наличие риска ВИЧ-инфицирования и заражения другими заболеваниями инфекционного генеза;
  • юридические проблемы.

Эмбриональные стволовые клетки

Источником ЭСК является материал зародыша, взятый на первой неделе внутриутробного развития.

Достоинства эмбриональных стволовых клеток:

  • способность к трансформации в самые разнообразные клетки;
  • минимальная вероятность отторжения культур.

К числу недостатков относятся:

  • наличие риска появления доброкачественных новообразований;
  • этические проблемы;
  • юридические препятствия.

Важно: в РФ применение ЭСК сейчас запрещено приказом Минздрава РФ. Использование данного биологического материала расценивается противниками методики как посягательство на жизнь еще не рожденного ребенка.

Применение стволовых клеток в медицине

К настоящему времени в разных странах уже осуществлены десятки тысяч удачных пересадок пациентам различных возрастов.
Трансплантация культур стволовых клеток признана весьма эффективной методикой лечения последствий травм голвного и спинного мозга, обширных ожогов, инсультов и инфарктов. Клеточная терапия позволяет вылечить ребенка, страдающего серьезной патологией крови.

Обратите внимание: сейчас 75% больных, остро нуждающихся трансплантации органов, погибают, не дождавшись своей очереди на пересадку. Ученые полагают, что клеточная терапия уже в недалеком будущем даст им шанс на излечение.

Пересадка стволовых клеток эффективна при лечении следующих патологий:

  • иммунодефицитные состояния;
  • системная красная волчанка;
  • резистентный ювенильный артрит;
  • лейкемия;
  • неходжкинская лимфома;
  • анемия Фанкони;
  • талассемия;
  • идиопатическая апластическая анемия;
  • амегакариоцитарная тромбоцитопения;
  • коллагенозы;
  • миелодиспластический синдром;
  • злокачественные опухоли молочных желез;
  • нейробластома.

Стволовые клетки в косметологии

Введение стволовых клеток способствует восстановлению и улучшению состояния кожных покровов.

Важно: пациентам, которые хотят пройти курс омолаживающих процедур с применением стволовых клеток, рекомендуется пользоваться только услугами хорошо зарекомендовавших себя косметологических центров. На рынке появилось огромное количество поддельных препаратов, которые могут нанести непоправимый вред здоровью. Уже известны случаи гибели пациентов вследствие развившихся после процедур онкологических заболеваний.

Косметические проблемы, которые можно устранить посредством клеточной терапии:

Обратите внимание: мезотерапия с введением препаратов, содержащих культуры стволовых клеток дает возможность значительно улучшить тонус кожных покровов и способствует росту здоровых волос и ногтей.

На курс лечения требуется введение 100 миллионов недифференцированных клеток. Стоимость курсовой терапии составляет около 300 тысяч рублей, что обусловлено техническими сложностями при культивировании материала для трансплантации.

Сеанс мезотерапии в косметологическом центре обходится гораздо дешевле (в среднем — порядка 20 тыс. рублей), но для достижения заметного и стойкого эффекта требуется от 5 до 10 процедур, поэтому их общая стоимость вполне сопоставима со стоимостью лечения серьезного заболевания.

Итак, стволовые клетки пока не являются панацеей, но, несомненно, что совершенствование методик в обозримом будущем поможет многим безнадежно больным пациентам.

Плисов Владимир, медицинский обозреватель

13,839 просмотров всего, 4 просмотров сегодня

Ссылка на основную публикацию