Стволовые клетки бывают двух основных типов: эмбриональные и неэмбриональные. Как ясно из названия, эмбриональные стволовые клетки получают исключительно из человеческих эмбрионов. Эмбрион начинает своё существование сразу после первого деления оплодотворённой яйцеклетки. В отличие от стволовых клеток, которые получают из пуповины или находят в организме взрослого человека, эмбриональные стволовые клетки способны превращаться абсолютно в любой тип клеток организма. Но это не значит, что стволовые клетки взрослого человека или из пуповины бесполезны. Просто их применение ограничено в ряде исследований.
Польза исследований стволовых клеток огромна. Она охватывает такие области, как борьба с онкологическими заболеваниями и лечение генетических нарушений. Однако, несмотря на эти преимущества, вопрос об этичности их использования до сих пор остаётся открытым.
Повреждение роговицы
Наши глаза необходимы нам практически во всех сферах жизни. К сожалению, врождённые и приобретённые заболевания могут приводить к частичной или полной потере зрения. Только в США более 35 миллионов человек сталкиваются с такими заболеваниями. В результате этого ежегодно затраты на лечение достигают 139 миллиардов долларов.
Многие глазные болезни могут быть успешно вылечены с помощью стволовых клеток. В одном из исследований учёные смогли восстановить здоровую роговицу у пациентов, потерявших зрение, с помощью стволовых клеток — эффективность составила 76,6%. Для этого были взяты здоровые клетки роговицы от донора, затем их выращивали вместе с эмбриональными стволовыми клетками, чтобы получить нужное количество материала. После этого клетки пересаживали пациенту.
Остеоартрит
Если у вас есть пожилые родственники, наверняка вы слышали о таком заболевании, как остеоартрит. Это самое распространённое нарушение суставов в США. В начале 2000-х годов было проведено исследование, в ходе которого стволовые клетки из костного мозга взрослых людей использовались для защиты хряща вокруг суставов. Хрящ часто разрушается при остеоартрите.
Результаты оказались поразительными. Инъекция стволовых клеток непосредственно в сустав полностью останавливала разрушение хряща. Теоретически, это может не только замедлить, но и остановить развитие болезни у человека на самой ранней стадии.
Инфаркт миокарда
Многие семьи сталкивались с такой бедой, как инфаркт. Практически у каждого есть знакомый или родственник, который пережил сердечный приступ. Инфаркт происходит из-за закупорки коронарной артерии, ведущей к сердцу. Без доступа кислорода сердечная ткань начинает отмирать. Сердце не способно к самовосстановлению, и такие повреждения могут быть смертельными.
В одном из исследований учёные использовали эмбриональные стволовые клетки для лечения инфаркта у мышей. Клетки отлично имитировали сердечную ткань и даже проявляли признаки электрической активности, необходимой для сердцебиения. Если применять подобное лечение к людям, у них есть шанс снизить риск повторного инфаркта и уменьшить последствия уже произошедшего приступа.
Болезни печени
Обычно печень способна самостоятельно восстанавливаться. Это единственный орган в нашем теле, который может регенерировать. Но если повреждение зашло слишком далеко, на месте ткани появляется рубец, который уже не может быть заменён здоровой тканью. Такие рубцы часто возникают из-за ожирения, злоупотребления алкоголем, диабета и других проблем.
Стволовые клетки из костного мозга взрослого человека могут «запустить» процесс восстановления печени, способствуя регенерации даже сильно повреждённых тканей и предотвращая развитие печёночной недостаточности. Это может спасти множество жизней, ведь без печени жить невозможно.
Диабет 1 типа
Диабет 1 типа — это аутоиммунное заболевание, при котором собственные клетки иммунитета атакуют части организма. Это приводит к серьёзным осложнениям. В данном случае речь идёт о бета-клетках поджелудочной железы, которые отвечают за выработку инсулина — гормона, регулирующего уровень сахара в крови. Без инсулина человек вынужден регулярно делать инъекции этого гормона.
И взрослые, и эмбриональные стволовые клетки рассматривались как способ восстановления уничтоженных бета-клеток. Результаты разных исследований были неоднозначными. Некоторым учёным удалось получить недостающие клетки, другим — нет. Поиск подходящих бета-клеток для колонии остаётся сложной задачей, однако врачи не теряют оптимизма и надеются на новые прорывы.
Заболевания межпозвоночных дисков
Чаще всего с возрастом люди жалуются на боли в спине. Количество заболеваний позвоночника действительно огромно. Около 80% людей хотя бы раз сталкиваются с подобными проблемами. Межпозвоночные диски состоят из костной оболочки и жидкого ядра. Они располагаются между позвонками, обеспечивают амортизацию и гибкость. С возрастом диски становятся тоньше, так как костная ткань теряет способность к восстановлению.
Чтобы предотвратить разрушение, учёные ввели взрослые стволовые клетки в повреждённые диски у кроликов. Результаты показали значительное увеличение количества клеток диска и улучшение состояния позвоночника в целом. Это отличный пример того, как стволовые клетки могут использоваться для профилактики заболеваний, не дожидаясь, пока проблема станет серьёзной.
Рак
Использование стволовых клеток в исследованиях рака даёт интересные результаты. Для начала важно понять, что рак возникает из-за неконтролируемого деления собственных мутировавших клеток. В большинстве случаев в организме есть система, уничтожающая такие клетки. Но когда мутаций становится слишком много, она перестаёт справляться.
В частности, при исследовании рака молочной железы были найдены генетические маркеры на собственных стволовых клетках, которые показывают, что клетка может начать бесконтрольно делиться и вызывать опухоли. Это открытие даёт новые возможности. Когда опухоль уже появилась, часто остаётся только хирургическое удаление. Но если научиться находить опасные клетки заранее и уничтожать их до начала заболевания, можно предотвратить развитие рака.
Аутизм
Может показаться невероятным, но стволовые клетки способны помочь даже при таких сложных состояниях, как аутизм, несмотря на множество генетических факторов. Главное — не столько причина, сколько последствия болезни.
У детей с аутизмом в некоторых отделах мозга наблюдается гипоксия, то есть недостаток кислорода. Учёные предполагают, что введение здоровых кровяных клеток, выращенных из стволовых, может улучшить работу мозга и уменьшить проявления аутизма. Сейчас идут клинические испытания на животных. Независимо от результата, это даст больше знаний о причинах и проявлениях аутизма.
Болезнь Паркинсона
Это заболевание ужасно во всех отношениях. Оно начинается с гибели нейронов, вырабатывающих дофамин, — вещества, необходимого для нормального движения. В результате человек сталкивается с классическими симптомами Паркинсона: нарушением речи, тремором и другими трудностями.
В одном из исследований эмбриональные стволовые клетки помогли вырастить новые дофаминовые нейроны у пациентов с болезнью Паркинсона. Благодаря этому многие почувствовали значительное улучшение и вернулись к привычной жизни. Но для лечения одного человека требуется четыре человеческих эмбриона. Поэтому массовое применение пока невозможно. Учёные продолжают работу, надеясь найти более доступный способ.
Выращивание целых органов
Может ли медицина научиться создавать целые органы буквально с нуля? Сегодня это кажется почти невозможным, но подобные перспективы становятся всё реальнее. Доноров органов мало, а людей с органной недостаточностью много. Ежегодно сотни тысяч людей умирают из-за отказа лёгких, почек, печени или сердца.
Теперь представьте, что в каждой крупной больнице есть запас искусственно выращенных здоровых органов, которые можно пересадить любому нуждающемуся. Это спасло бы жизни людям любого возраста.
Но как можно реализовать такую технологию? Для каждого органа процесс отличается, но всегда нужен начальный «каркас» для роста нового органа из стволовых клеток. Этические вопросы тут стоят особенно остро, ведь для выращивания органа требуется много стволовых клеток и иногда целый здоровый орган для основы. Без сомнений, стволовые клетки способны спасти тысячи жизней. Но всегда остаётся вопрос: оправдывает ли цель такие средства?
