Новое в исследовании стволовых клеток

То, о чем совсем недавно писали только в фантастических романах, постепенно входит в нашу реальность. Развитие науки давно превзошло самые смелые фантазии писателей и доказало, что магические силы срыты непосредственно в нашем организме, а именно – в наших генах. На сегодняшний день надеждой всего мира являются стволовые клетки. Исследования, проводимые израильскими специалистами, доказывают, что будущее уже рядом.

Клетки, являясь своеобразными строительными «кирпичиками» организма, определяют индивидуальность и неповторимость каждого человека. От их правильного функционирования зависит как физическое, таки психологическое здоровье. Если же клетки оказываются поврежденными или начинают работать неправильно, непременно происходят определенные изменения во всем организме. В результате человек может испытывать недомогание или даже заболеть тяжелым заболеванием.

Выходом из сложившейся ситуации может стать замена поврежденных клеточных элементов. Надежда на исцеление благодаря применению такой методики живет в сердцах многих людей. Новые клетки могут быть взяты из тканей эмбриона, находящегося на ранней стадии развития, плода (фетальные), пуповинной крови или из организма взрослого человека (постнатальные).  При этом наибольший регенераторный потенциал характерен для эмбриональных стволовых клеток. Постнатальные и фетальные клеточные элементы также оказываются полезными, однако имеют ограниченный период существования, неширокий набор типов дочерних клеток и меньшие способности к регенерации.

В фокусе научных исследований в клинике «Хадасса» находятся эмбриональные, фетальные и постнатальные стволовые клетки. При проведении экспериментов они зачастую опираются на данные полученные из научных исследований этих клеточных элементов своими коллегами, а также разрабатывают программы новых испытаний.

Эмбриональные стволовые клетки

Около двадцати лет назад под руководством доктора Беньямина Ройбинофф и его коллег из Университета имени Монаша в Австралии, Национального университета Сингапура была организована исследовательская группа. Эти ученые не покладая рук трудились над созданием линий эмбриональных клеток человеческого организма. Вскоре при участии доктора Тамира Бен-Гуриона были успешно выделены определенные типы стволовых клеток. Кроме того эти ученые впервые в мире научились выращивать тканевые структуры из этих клеточных элементов.  На сегодняшний день профессор Ройбинофф является главой Центра по исследованию эмбриональных стволовых клеток человека имени Джуди Шварц и Сиднея, возглавляет Отделение акушерства и гинекологии в «Хадасса Эйн-Керем». Профессор Бен-Гурион стал главой отделения неврологии в медицинском центре «Хадасса».

Профессор Ройбинофф совместно с коллегами два года назад разработал новую методику выделения и выращивания эмбриональных стволовых клеток человеческого организма в суспензии. Этот метод может стать основополагающим для создания технологии массового производства стволовых клеточных элементов. В прошлом году эта команда талантливых специалистов впервые в мире смогла получить стволовые клетки, которые оказались пригодными для трансплантации. При этом для проведения процедуры абсолютно не требовалось использование органических компонентов животного происхождения.

Одно из наиболее перспективных исследований в отношении конкретного заболевания было проведено профессором Эялем Банином, который возглавляет Центр по диагностике и лечению макулодистрофии и дегенеративной патологии сетчатки глаза. Совместно с профессором Ройобиноффом была разработана методика по применению эмбриональных стволовых клеток с целью коррекции последствий возрастной макулодистрофии сетчатой оболочки глазного яблока. В настоящее время осуществляется проверка безопасности и эффективности нового метода. Уже через несколько месяцев ученые планируют приступить к проведению I фазы клинических исследований на пациентах с неэкссудативной сенильной макулодистрофией.

Израильские специалисты планируют применять стволовые клетки и для лечения пациентов с такими заболеваниями как болезнь Паркинсона и сахарный диабет 2-го типа. Оба эти патологические состояния развиваются вследствие дегенерации и гибели определенного вида клеток в организме человека. Это дофаминэргические нейроны головного мозга при болезни Паркинсона и инсулин-продуцирующие клетки поджелудочной железы. На сегодняшний день уже имеются доказательства того, что состояние больных с такими диагнозами может быть значительно улучшено при помощи процедуры трансплантации стволовых клеток.

Под руководством профессора Гила Лейбовица, сотрудника Службы эндокринологии и метаболизма, профессором Бен-Гурионом, главой Отделения неврологии проводится исследование, направленное на получение дочерних стволовых клеток. Эти клеточные элементы развиваются из эмбриональных стволовых клеток человека и предназначаются для трансплантации пациентам, страдающим от сахарного диабета 2-го типа и болезнью Паркинсона.

Поиски эффективного метода лечения заболеваний центральной нервной системы привели профессора Бен-Гуриона и его исследовательскую группу к изучению возможности применения эмбриональных стволовых клеток человека. На сегодняшний день уже было доказано, что трансплантация стволовых клеток, способна смягчить клинические симптомы рассеянного склероза у больных лабораторных животных.

Кроме того ученые из «Хадассы» работают над созданием технологии,  связанной с применением эмбриональных стволовых клеток человеческого организма в генной терапии. Недавно исследователи из Института генной терапии имени Голдайн Савад разработали технологию, которая позволяет использовать генетически модифицированные стволовые клетки для инициирования или подавления определенных генов. В результате перед медиками открывается возможность воздействия таким образом на развитие и течение многих заболеваний.

Постнатальные стволовые клетки

Постнатальные стволовые клетки могут быть получены из организма самого пациента. В данном случае они носят название аутологичных и имеют определенные преимущества и ограничения в применении. Использование таких клеточных элементов избавляет больных от риска развития осложнений, которые нередко возникают при пересадке клеток от другого человека. Это является гарантией того, что иммунная система не отторгнет введенные в организм клетки. Однако культивирование постнатальных клеток в лабораторных условиях сопряжено с определенными трудностями. Дело в том, что стволовые клетки взрослого человека имеют весьма короткий срок жизни по сравнению с эмбриональными.

Тем не менее, применение постнатальных стволовых клетки показывает отличные результаты в экспериментальном лечении многих заболеваний. Так недавно в Центре диагностики и лечения рассеянного склероза в Отделении неврологии было проведено обнадеживающее исследование, которое показало определенные способности этих клеточных элементов к лечению рассеянного склероза. Несомненно, однако, что полученные данные требуют тщательной проверки. Профессором Димитриосом Каруссисом, руководящим Центром, недавно впервые в мире было проведено исследование по использованию аутологичных стволовых клеток из костного мозга в лечении бокового амиотрофического склероза или болезни Шарко. Согласно данным I и II фазы клинических исследований была подтверждена безопасность данной методики. Планируется продолжить клинические испытания после одобрения и окончательного утверждения Министерством здравоохранения Израиля.

Важную роль в исследованиях в области репарации костных тканей после сложных переломов играют постнатальные стволовые клетки. Еще в 2009 году профессор Мейр Либергаль, руководящий Отделением ортопедической хирургии, и профессор Эйтан Галун, глава Института генной терапии имени Голдайн Савад, впервые в мире стали вводить постнатальные стволовые клетки и тромбоциты из костного мозга и периферической крови в область переломов. В результате ученым удалось добиться сокращения периода срастания костей в три или четыре раза по сравнению с обычным временем репарации. Также им удалось устранить некоторые костные дефекты, которые ранее не додавались лечению.

Стволовые клетки из костного мозга, пуповинной или периферической крови находят свое применение и в лечении рака в Медицинском Центре «Хадасса». Так под руководством профессора Реувена Ора, руководителя Отделением Транплантации костного мозга и иммунной терапии рака, проводится исследование по возможности трансплантации аллогенных стволовых клеток в адаптивной Т-клеточной терапии рака. Профессор и его сотрудники также занимаются изучением технологий применения пуповинной крови для помощи больным отделения. Постоянно ведется работа по использованию стволовых клеточных элементов для лечения заболеваний системы крови, злокачественных новообразований органной и тканей. Сотрудники из лаборатории биотехнологии радиологии Института онкологии имени Моше Шарета трудятся над проведением научной работы по выделению, культивированию и трансплантации постнатальных стволовых клеток, получаемых из различных источников. Кроме того современные технологии позволяют изучать развитие этих клеток в трехмерной технологии.

До недавнего времени было принято считать, что поврежденные в результате инфаркта миокарда клетки не восстанавливаются. Однако недавно проведенное под руководством профессора Хаима Лотана, главы Института сердца в Медицинском Центре «Хадасса» и его коллег из Центра по исследованию сердечно-сосудистой системы исследование смогло доказать обратное. После забора образцов мышечной ткани из стенки предсердия у лабораторных животных ученые успешно создали большую популяцию стволовых миокардиальных клеток. В настоящее время группа талантливых исследователей занимается изучением возможностей новой технологии и надеется получить своеобразный «биопластырь» для наложения на участок сердца, который содержит рубец. Предполагается, что стволовые клетки смогут восстановить мышечную ткань в зоне поражения.

Израильским ученым удалось сделать, казалось бы, невозможное, а именно создать панацею от всех болезней  – стволовые клетки. Будущее начинается в «Хадассе» уже сейчас.