Что такое стволовые клетки и зачем они нужны

Что такое стволовые клетки?

Для начала немного основ. Мозг, мышцы, внутренние органы от сердца до почек, кости, кожа — все элементы нашего тела состоят из клеток. Но они серьёзно отличаются друг от друга. «Мышечная» не сможет заменить собой клетку костной ткани. «Печёночная» не станет мозговой. Клетки, из которых состоят почки, совершенно не похожи на клетки кожи.

Объединяет их лишь одно: все они однажды произошли из стволовых(недифференцированных, «неопределённых») клеток.

Стволовые клетки — это то, из чего состоит возникший после зачатия эмбрион на самых ранних стадиях своего развития.

После имплантации в матку эмбрион начинает активно развиваться. В этот период недифференцированные клетки «определяются». Одни из них становятся клетками нервной системы, другие начинают образовывать кости, а третьи — внутренние органы.

По сути, стволовые клетки — это сырьё, из которого только зарождающийся организм полностью выстраивает собственные органы и ткани, превращаясь из крошечной зиготы в ребёнка.

Почему о стволовых клетках так много говорят?

Стволовые клетки можно назвать той самой «волшебной пилюлей» ото всех болезней. И не только.

Из них можно вырастить любой элемент нашего тела. Если вы поломали руку, стволовые клетки помогут отремонтировать кость, сделав её снова юной, крепкой и здоровой — как в молодости, даже если вы уже гораздо старше. Если у вас цирроз печени, из стволовых клеток вырастут свежие гепатоциты, и орган заработает как новенький. То же касается проблем с другими внутренними органами, мышцами, сосудами.

Предполагается, что однажды с помощью стволовых клеток удастся победить болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, повреждения спинного мозга, нарушения работы сердца, диабет и артрит.

Недифференцированные клетки дают возможность в любой момент омолодить организм: от сердца, костей, глаз, зубов до кожи и волос.

Научное направление, которое изучает способы применения стволовых клеток, называется регенеративной медициной (она же — терапия стволовыми клетками).

Стволовые клетки есть только у эмбрионов?

Нет. Существует четыре типа стволовых клеток, различающихся происхождением и возможностями.

1. Эмбриональные стволовые клетки

Из них состоят эмбрионы в возрасте примерно 3–5 дней после оплодотворения яйцеклетки. На этом этапе эмбрион называется бластоцистой. В нём содержится около 150 клеток.

Это наиболее универсальные стволовые клетки: потенциально они могут стать основой любого органа и ткани.

2. Взрослые стволовые клетки

Они есть у каждого человека. Правда, в минимальном количестве. Их задача — выращивать новые клетки для восстановления при различных повреждениях. Капелька стволовых клеток есть в сердце, печени, почках. Но больше всего их в костном мозге и жировой ткани.

Минус этого типа — низкая универсальность. Раньше исследователи вообще считали, что взрослые клетки способны превращаться лишь в элементы того органа, в котором находятся. Например, те, что содержатся в костном мозге, могут давать начало только клеткам крови. Позже выяснилось, что частицы из костного мозга также могут создавать клетки костей или сердечной мышцы. Но исследования пока ведутся, и у учёных далеко не всегда получается превратить взрослые стволовые клетки в элементы нужного органа.

3. Индуцированные стволовые клетки (ИСК)

Учёные научились трансформировать обычные клетки в стволовые — с помощью генетического перепрограммирования. Например, клетки, взятые из соединительной ткани, удалось превратить в клетки сердца. Эксперименты над животными с сердечной недостаточностью показали, что ИСК действительно улучшают функции сердца и продлевают жизнь.

Но экспериментировать над людьми исследователи пока не рискуют.

4. Перинатальные стволовые клетки

Так называют недифференцированные клетки, которые были обнаружены в пуповинной крови и амниотической жидкости (околоплодных водах). Их не так много, но они тоже способны превращаться почти в любые специализированные клетки.

Регенеративная медицина уже работает?

Скажем так: активно пытается. Например, некоторые работы показали, что терапия стволовыми клетками действительно помогает при лечении травм и заболеваний опорно-двигательного аппарата — остеоартритов, разрывов сухожилий и связок, дегенерации поясничного диска, незаживающих повреждений костей.

Другой, ещё более распространённый пример использования регенеративной медицины, — трансплантация стволовых клеток (или пересадка костного мозга). Эту процедуру используют при некоторых видах рака крови: лейкемии, лимфоме, нейробластоме, множественной миеломе. Для пересадки используют взрослые стволовые клетки от донора или полученные из пуповинной крови. Они заменяют собой костный мозг пациента, пострадавший от химиотерапии или болезни.

Но исследования стволовых клеток ещё продолжаются. Поэтому регенеративная медицина пока не стала массовой. И есть вероятность, что и не станет.

Это значит, что секрет вечной молодости и здоровья найден, осталось лишь его доработать?

Терапия стволовыми клетками действительно очень перспективная медицинская отрасль. Однако она связана с целым рядом проблем.

• Недифференцированные клетки, попав в организм взрослого человека, вызывают развитие не только здоровых клеток, но и тех, у которых есть патологии. Чем старше пациент, тем выше этот риск.
• Иммунная система человека иногда слишком активно реагирует на донорские стволовые клетки. Организм яростно атакует «вторженцев», и это может привести к непредсказуемым для здоровья последствиям.
• Наиболее универсальными и безопасными считаются эмбриональные стволовые клетки. Но насколько гуманно использовать человеческие эмбрионы (даже те, что были созданы в пробирке специально для медицинских целей), ни исследователи, ни врачи, ни общество в целом пока не определились.

Говорить о повсеместном использовании регенеративной медицины можно будет лишь после того, как наука найдёт ответы на поставленные вопросы. Но до этого ещё далеко.