Итальянским ученым удалось успешно справиться с восстановлением послеинсультного повреждения мозга у грызунов с помощью человеческих стволовых клеток. Этот эксперимент позволит создать методики для лечения подобных нарушений и у человека.
Несмотря на то, что сам термин «стволовые клетки» (stem cells) известен науке с 1908 г., активные разработки в направлении их использования стали появляться лишь в конце ХХ в., точнее на рубеже 1980-1990 гг.
Стволовые клетки, как известно, представляют собой универсальные эмбриональные клетки, которые по мере роста организма трансформируются в специализированные клетки органов и систем (клетки крови, мышц, костного мозга, кожи и т.д.). Как показали многочисленные биотехнологические эксперименты, помещенные в соответствующую среду стволовые клетки формируются в соответствующие клетки тканей и органов.
Ранее учеными использовались клетки, взятые у человеческих эмбрионов, позднее, из соображений гуманности, были разработаны методики создания стволовых клеток из пункций костного мозга и даже из клеток крови. Эти клетки получили название «индуцированных плюрипотентных стволовых клеток» (ИПСК). Проблема заключается в том, что иногда клеточный механизм дает сбой и клетка, помещенная, например, в структуру костного скелета, вырастает в мышечную или наоборот. Во избежание такого «сбоя» предпочтительнее использовать, конечно, клетки с соответствующей «клеточной памятью». В этом отношении нейронным клеткам повезло больше – в конце 1990-х было обнаружено своего рода «депо» стволовых клеток, расположенное в головном мозге. Исследования, проведенные группой ученых кафедры биотехнологий и кафедры неврологии и биомедицинских технологий Миланского университета University Milano Bicocca, результаты которого недавно были опубликованы в материалах научно-медицинского портала PLoS One, доказали, что стволовые клетки, взятые в «депо» мозга, восстанавливают нейроны поврежденные церебральной ишемией, одним из последствий инсульта, продолжительного кислородного голодания мозга или черепно-мозговой травмы. Церебральная ишемия – локальное малокровие участков головного мозга, вследствие чего часть нейронов погибает, лишенная кислорода. Наиболее тяжелые последствия ишемии – потеря подвижности некоторых участков тела (параличи и парезы), утрата способности мыслить, слуха и речи.
Постишемические проявления мозг способен лечить самостоятельно, однако не всегда происходит полное восстановление клеток – оно в значительной мере зависит от тяжести повреждения и длительности кислородного голодания мозга. Кроме того, резервы собственных стволовых клеток мозга слишком малы для полного выздоровления. И итальянские ученые решили просто «подтолкнуть» природные процессы, вводя инъекции человеческих нейрональных стволовых клеток в поврежденные инсультом участки мозга подопытных грызунов.
Эксперименты in vitro, проводимые перед опытами над лабораторными грызунами, показали достаточно высокую эффективность перерождения нейрональных стволовых клеток в соответствующие специализированные клетки – нейроны и олигодендроциты. В случае в лабораторными крысами опыт показал, что введенные в поврежденный инсультом мозг стволовые клетки выживают в 20% случаев, в результате чего они активно мигрируют в поврежденные места, где образуют новые межклеточные связи и восстанавливают поврежденные структуры. При этом замечено, что в здоровых участках мозга клетки не распространяются дальше места инъекции. Таким образом, опасения ученых, что стволовые клетки, попавшие в здоровые структуры, способны образовывать злокачественные колонии, провоцируя онкологические заболевания, не оправдались.
Эксперименты ученых по созданию универсальных стволовых клеток без вмешательства в эмбриональные ткани и без взятия болезненных пункций из организма человека, продолжаются. Американские и японские ученые пытаются определить биохимический механизм, позволяющий «повернуть вспять» развитие тканевых клеток, заставив их вновь превратиться в стволовые, и при этом убрать «клеточную память». Если это удастся, медицине наконец будет под силу решить проблемы восстановления поврежденных тканей и органов, в том числе головного и спинного мозга человека, возвращая им прежние характерные функции в полном объеме.
