Квадратура клітинного кола

Три з половиною сотні різних типів клітин, які входять до складу нашого організму, дуже успішно трудяться над виконанням найрізноманітніших завдань: передачі нервових імпульсів і обробки інформації, транспортування кисню та поживних речовин, синтезу й виділення різних сполук, скорочення м’язових волокон. У процесі диференціації та спеціалізації такі клітини набувають унікальних рис, які допомагають їм справлятися зі своїми специфічними функціями, але при цьому втрачають здатність до поділу. І якщо механізм «планової» заміни «зношеного» клітинного матеріалу до пори до часу працює досить надійно, то у разі травми чи серйозної патології компенсаторні функції людського організму нерідко залишають бажати кращого. Здатність ящірки знову відрощувати відірваний хвіст одвіку викликала пекучу заздрість у представників homo sapiens. Не дивно, що унікальні властивості стовбурових клітин викликали пильний інтерес учених. Експерименти на тваринах і «у пробірці» показали, що застосування стовбурових клітин дає надію на зцілення за найбезнадійніших на даний момент патологій — травм спинного мозку, нервово-дегенеративних захворювань, імунодепресивних станів, тяжких порушень обміну речовин, інсультів, інфарктів тощо. Однак природа, забезпечивши нас унікальним набором для ремонту, не подбала додати до нього інструкцію із застосування. Тож до широкого клінічного застосування нових методик клітинної терапії треба буде вирішити ще безліч теоретичних, практичних, етичних, фінансових і юридичних проблем.

За походженням стовбурові клітини діляться на ембріональні, фетальні, дорослі стовбурові клітини та клітини кордової (пуповинної) крові.

Отримання ембріональних стовбурових клітин пов’язане, мабуть, із найбільшою кількістю проблем, однак і перспективи цей напрям відкриває фантастичні. Найбільш поширене джерело отримання таких клітин — штучно запліднені яйцеклітини. Їх можна одержати або в клініках із лікування безплідності, або від донорів. Як відомо, жіночий організм у ході одного менструального циклу продукує, як правило, одну яйцеклітину. Її вилучення є, у принципі, досить безболісною і безпечною процедурою. Проте в одному-п’яти відсотках випадків виникають усілякі ускладнення, найчастіше гормональні. Щоб не піддавати жінок додатковому ризику, їм пропонують препарати, у результаті прийому яких відбувається одноразове продукування кількох яйцеклітин (зазвичай близько двох десятків). У клініках із лікування безпліддя після штучного запліднення в матку імплантується лише один із отриманих ембріонів, що і призводить у разі благополучного розвитку подій до народження довгожданої дитини. Долю ж інших ембріонів пропонується вирішувати їхнім батькам — чи то знищити, чи то надати в розпорядження вчених. В останньому разі з п’ятиденного ембріона вилучається внутрішня клітинна маса, із якої надалі й вирощуються лінії ембріональних стовбурових клітин.

Інакше кажучи, для отримання клітин, здатних у подальшому врятувати життя невиліковно хворих людей, необхідно зруйнувати людський ембріон чи, на думку найзатятіших противників цього методу, знищити людське життя. Політики, юристи, філософи і священнослужителі продовжують дискусію про те, чи є 100-клітинна грудка, отримана в штучних умовах, живою людською істотою і осередком її душі, а вчені тим часом намагаються обійти це вузьке місце. Зокрема вже є дані про перші позитивні досліди (принаймні на мишах) із отримання ембріональних стовбурових клітин із трофобластів — клітин зовнішнього прошарку бластоцисти, із яких надалі розвиваються плацента й інші плододопоміжні структури. Як відомо, пункція таких клітин досить широко застосовується із діагностичною метою (при підозрі на спадкові дефекти) і порушення нормального ембріонального розвитку не викликає.

Основним джерелом фетальних стовбурових клітин є абортивні матеріали. Штучне переривання вагітності дозволене в багатьох країнах, у тому числі й в Україні. Кількість офіційно зареєстрованих абортів у нашій країні, за різними оцінками, становить від 300 до 500 тисяч на рік, у цілому по планеті — 50 мільйонів. Препарати, отримані з цього матеріалу, можуть врятувати або полегшити життя багатьом людям. Так, наприклад, ембріональна печінка, яка закладається на третьому-четвертому тижнях розвитку плоду, із шостого тижня стає справжнім родовищем ембріональних гемопоезних (кровотворних) клітин, здатних диференціюватися в усі види формених елементів крові, а за деякими даними, і в інші клітини організму. Із сьомого-восьмого тижнів внутрішньоутробного розвитку кровотворні клітини становлять приблизно 60 відсотків усіх клітин печінки. Ця кількість підтримується до п’ятнадцятого тижня, потім різко знижується, і при народженні в печінці залишається лише кілька кровотворних острівців.

З технологічної точки зору, методики отримання, зберігання і застосування ембріональних гемопоезних клітин людини за кілька останніх десятиріч відпрацьовані досить добре, однак із етичної точки зору викликають критику противників абортів. Останні, зокрема, стверджують, що використання абортивного матеріалу з медичною метою може розглядатися як заохочення абортів. Хоча нинішні масштаби «заохочуваних» абортів у сотні тисяч разів перевищують найбільш замежні потреби у фетальних стовбурових клітинах.

Дорослі стовбурові клітини, як показали останні дослідження, можна виявити практично по всьому організмі людини, щоправда, у різних кількостях і з різними функціональними й терапевтичними характеристиками. Найбільш перспективними вважаються стовбурові клітини, що містяться в кістковому мозку, периферичній крові, жировій тканині і слизовій оболонці носоглотки. Використання донорського кісткового мозку (а саме в ньому виявляють як гемопоезні, так і мезенхімальні стовбурові клітини, здатні перетворюватися практично на всі види спеціалізованих клітин) уже дозволило врятувати життя багатьом гематологічним і онкологічним хворим. А от виділення власних стовбурових клітин із метою подальшого їхнього застосування з терапевтичною метою перебуває лише на початкових стадіях розвитку. Методи отримання достатньої кількості необхідного матеріалу удосконалюються не щодня, а щогодини, і до того ж з етичної точки зору подібні процедури ніяких заперечень не викликають. Щоправда, далеко не при всіх патологіях чи травмах є достатній запас часу для того, щоб культивувати власні дорослі стовбурові клітини пацієнта, а потім увести їх назад в організм. Крім того, у міру старіння знижується здатність стовбурових клітин як до ділення, так і до диференціації.

Мабуть, найперспективнішим і для практиків, і для теоретиків представляється використання як джерела стовбурових клітин кордової (пуповинної) крові. Після пологів у пуповині (а також у плаценті) залишається до 100 мілілітрів крові, в якій досить багато стовбурових клітин. Процедура збирання цієї крові абсолютно безболісна й нешкідлива, а потенціал цих клітин досить високий. Такі клітини є надійним набором потенційних «запчастин» для самої дитини, і з великою часткою імовірності можуть підійти її близьким родичам. Єдина заковика полягає в тому, що можливість отримати такий «ремнабір» дається тільки в момент народження.

Перший успішний дослід трансплантації пуповинної крові (для лікування вродженої апластичної анемії) було здійснено 1988 року, причому використовувалася кров іншого новонародженого немовляти. А ідею кріоконсервації пуповинної крові вперше було реалізовано 1992 року, коли американський професор Девід Харріс «про всяк випадок» заморозив кордову кров свого первістка. Зараз Харріс є директором найбільшого у світі банку стовбурових клітин пуповинної крові, а вже 1998 року трансплантацією власної замороженої пуповинної крові вдалося врятувати життя дівчинці, у якої виявилася нейробластома (пухлина мозку).

На даний момент у світі існують кілька сотень банків пуповинної крові, а кількість зразків, які зберігаються в них, наближається до мільйона. У США, наприклад, на два мільйони пологів припадають 100 тисяч вкладів зразків пуповинної крові. Зберігати їх можна як у державних банках-регістрах, так і в комерційних структурах. У першому разі від батьків потрібна лише згода, після чого стовбурові клітини їхньої дитини можуть бути використані в наукових або клінічних цілях без хоч би яких зобов’язань перед їхніми «донорами». Так, наприклад, 2000 року шестирічній дитині з анемією Фанконі терміново знадобилася трансплантація стовбурових клітин. Батьки, згадавши про те, що свого часу здали кров своєї дитини в державний банк-регістр, туди по допомогу і звернулися. Однак на той час стовбурові клітини їхнього сина вже були витрачені з іншою метою. Врятувати життя дитині вдалося лише з допомогою другої вагітності, під час якої й було отримано стовбурові клітини пуповинної крові родинного походження.

А сплативши зберігання пуповинної крові своєї дитини в комерційному кріобанку, батьки тим самим забезпечують їй індивідуальну біологічну страховку на все життя. В Україні на даний момент існує єдиний кріобанк пуповинної крові, причому працює він за унікальною методикою. Так, якщо стандартне виживання стовбурових клітин за західними методиками становить 70—80 відсотків, то Галина Лобинцева довела цей показник до 96 відсотків (1991 року за роботи в галузі кріоконсервування стовбурових клітин для клінічного застосування вона була визнана гідною Державної премії України).

Стовбурові клітини кордової крові, окрім доступності, безпеки, абсолютної етичності та законності їхнього отримання, мають ще цілий ряд переваг. Їхня здатність до ділення у вісім-десять разів вища, ніж у «дорослих» стовбурових клітин. Крім того, імунологічна «незрілість» «новонароджених» клітин суттєво підвищує шанси їхнього успішного застосування для порятунку життя не тільки свого «хазяїна». І, нарешті, шанс передачі з цими клітинами таких захворювань, як СНІД, гепатит, хвороба Кройцфельда—Якоба істотно скорочується через «безневинність» віку їхнього донора. Важливо також, що в банках пуповинної крові існує система найсуворішого вірусно-інфекційного контролю.

(Продовження теми —
в одному з найближчих
номерів «ДТ»)