Чудесная жизнь клеток: как мы живем и почему мы умираем - Льюис Уолперт

Болезнь Паркинсона обусловлена постепенной утратой особого набора клеток, которые используют химическое вещество допамин, чтобы передавать сигналы другим нервам. Она приводит к тремору и потере равновесия. Пересадка эмбриональных стволовых клеток, которые вырабатывают допамин, вызывает значительное улучшение состояния пациентов. Однако пока все еще не получается с помощью стволовых клеток выращивать у пациентов, страдающих болезнью Паркинсона, утраченные нервные клетки.

Обнадеживающие результаты дала пересадка стволовых клеток пациентам с травмами спинного мозга, которые приводят к обездвиживанию и потере ощущений, хотя механизм наступающих улучшений понятен не до конца. Замена утраченных или поврежденных нервных клеток является крайне актуальной проблемой, и в этой области ведутся обширные исследования.

Эксперименты на мышах дали результаты, которые позволяют предположить, что со временем появится возможность использовать эмбриональные стволовые клетки для замены мускулов и сердечной мышцы, а также для лечения диабета первого типа, заменяя производящие инсулин клетки.

Но какими бы обнадеживающими ни были результаты экспериментов, необходимо помнить, что опыты на мышах показали: на месте инъекции эмбриональных стволовых клеток в кожу мыши появляется опухоль, состоящая из разных типов клеток. Поэтому стволовые клетки следует вводить в человеческий организм с чрезвычайной осторожностью. Существует и проблема отторжения чужих стволовых клеток иммунной системой человека.

Один из способов преодолеть проблему отторжения видят в изменении генетической конституции эмбриональных стволовых клеток таким образом, чтобы они не рассматривались организмом как чужие. Этого можно добиться за счет пересадки клеточного ядра, взятого из клетки пациента — причем из любой, даже из клетки соединительной ткани, — в яйцеклетку. Если этот метод сработает, станет возможным взять у эмбриона на ранней стадии развития стволовые клетки, которые будут иметь ту же генетическую конституцию, что и клетки самого пациента. Такие стволовые клетки не вызовут реакции иммунного отторжения. Но несмотря на то, что в последнее время достигнуты успехи в экспериментах как на клеточном материале людей, так и высших приматов, оказалось весьма непросто добиться последующего развития яйцеклетки с пересаженным в нее ядром чужой клетки.

Другой вариант преодоления иммунного отторжения — создание стволовых клеток на базе обычных клеток пациента. В этой сфере достигнут значительный прогресс. Идентифицированы гены, которые должны быть активированы, чтобы клетка приобрела характеристики эмбриональной стволовой клетки, — их оказалось всего четыре. В ходе экспериментов установлено, что клетки, обладающие характеристиками эмбриональных стволовых клеток, могут быть созданы из клеток кожи человека или мышей при помощи вируса, который введет в них эти четыре ключевых гена, и тогда они станут кодировать белковые транскрипционные факторы. А транскрипционные факторы, в свою очередь, активируют гены, чье воздействие необходимо, чтобы обычные клетки заработали как стволовые. Это позволит создать высококачественные клетки из клеток тела, которые сравнимы с эмбриональными стволовыми клетками по форме, распространению и генетической составляющей.

Правда, есть опасность, что эти клетки из-за участия в их создании вируса могут привести к формированию опухоли. Поэтому ученые подходят к перспективе их использования в медицине очень осторожно.

В общем, требуется еще немало времени, чтобы изучить молекулярные основы перепрограммирования обычных клеток в стволовые и отыскать молекулы, которые смогут перепрограммировать клетки, не передавая им при этом потенциально вредоносные гены наподобие тех, что содержатся в вирусах. Имеются, например, обнадеживающие данные о возможности создания эмбриональных стволовых клеток из мужских яичек. Если подобные исследования увенчаются успехом, это будет равносильно превращению свинца в золото.

Последние достижения в сфере клеточной биологии спровоцировали возражения со стороны религиозных групп — давление ощутили даже области патентного права и законодательства. В 1988 году ученые из университета Висконсина создали технологию, позволяющую выделять и выращивать в искусственной среде человеческие эмбриональные стволовые клетки, и запатентовали ее вместе с набором придуманных ими практических методов. В апреле 2007 года патентное бюро США по моральным соображениям отменило решение о регистрации этого патента. Однако позже это решение пересмотрели, и регистрация патента вновь была подтверждена.

Проблему нехватки человеческих яйцеклеток, накладывающую ограничения на производство эмбриональных стволовых клеток для разного рода экспериментов, можно решить, создавая клетки-химеры. Есть возможность создавать человекоподобные эмбриональные стволовые клетки, добавляя гены человека в яйцеклетки животных, например коров. Ядро из обычной человеческой клетки (скажем, клетки подкожной соединительной ткани) можно трансплантировать в яйцеклетку коровы и затем выделить эмбриональные стволовые клетки на ранней стадии развития эмбриона. При этом все ключевые гены такой клетки будут человеческими и лишь несколько генов, которые задают коды белков в митохондриях, будут взяты от коровы. Выделенные таким образом клетки могут стать весьма ценным материалом для изучения генетических заболеваний человека. Британские власти поддерживают исследования, которые проводятся подобным образом, хотя некоторые религиозные группы и протестуют против этого.

Многие возражения против забора эмбриональных стволовых клеток из эмбриона на ранней стадии развития основаны на том, что эмбриону может быть нанесен ущерб и он может даже погибнуть, — это, дескать, равносильно тому, чтобы убить человека. Для некоторых групп протестующих решающим является то соображение, что в данном случае эмбрион создается непосредственно для исследовательских целей, — таким образом, по их мнению, ставится эксперимент над человеком.

Католическая церковь придерживается того взгляда, что оплодотворенная яйцеклетка равнозначна новорожденному ребенку или даже взрослому человеку. Но у подобного воззрения нет никакого научного обоснования. Даже Фома Аквинский полагал, что эмбрион или зародыш не становится человеческой личностью до тех пор, пока его тело не изменится под воздействием разумной души. Святой Августин считал, что «оживление», то есть вход души в тело, когда новорожденного можно крестить, происходит на сороковой день для мальчиков и на восьмидесятый день для девочек. Впоследствии он посчитал этот срок равным сорока дням для представителей обоих полов.

Но в течение последних тридцати или сорока лет католическая церковь придерживается того взгляда, что душа присутствует в теле с самого начала существования оплодотворенной яйцеклетки, хотя в Библии не содержится ничего, что позволило бы считать эмбрион на ранней стадии развития человеческим существом. Католики (к ним присоединяются многие протестанты) призывают наложить запрет на все исследования в области эмбриональных стволовых клеток, заявляя, что они являются преступлением против невинных людей. В то же время многие христиане и иудеи, напротив, приветствуют проведение исследований в области изучения эмбриональных стволовых клеток, надеясь, что это обеспечит излечение целого ряда тяжелых заболеваний. В США Национальный институт здоровья, дабы не возбуждать излишние страсти, изъял слово «эмбриональный» из своего реестра стволовых клеток и заменил его словом «плюрипотентный».

Примерно четверть всех оплодотворенных эмбрионов погибает на ранней стадии развития в утробе матери. Помимо этого в той же Великобритании ежегодно совершается до 200 тысяч абортов. Может ли кто-то с полной ответственностью утверждать, что гибель этих эмбрионов хоть в чем-то походит на смерть ребенка или взрослого человека? Мое собственное мнение состоит в том, что эмбрион превращается в человеческое существо только тогда, когда он становится способен самостоятельно существовать за пределами утробы своей матери при минимальной технической поддержке, а это происходит тогда, когда возраст эмбриона достигает 36 недель. Энн Макларен, ведущий исследователь в этой области, как-то задала вопрос: сколько человек из числа тех, кто считает, что оплодотворенная яйцеклетка является человеческим существом, во время пожара предпочтет спасти сотню находящихся в горящем здании оплодотворенных яйцеклеток или эмбрионов на ранней стадии развития вместо одного живого ребенка?

Во время искусственного экстракорпорального оплодотворения происходит оплодотворение сразу нескольких яйцеклеток, которым затем позволяют развиться до той стадии, когда становится возможным пересадить их в матку матери-реципиента. При этом пересаживаются не все оплодотворенные яйцеклетки, а те, что остаются, уничтожаются. В период между 1991 и 2005 годом в Великобритании один миллион эмбрионов, созданных по методу экстракорпорального оплодотворения, оказался неиспользованным. Не существует никакой разницы с точки зрения этики между искусственным экстракорпоральным оплодотворением и созданием стволовых клеток, поскольку оба метода требуют создания эмбрионов, которые впоследствии окажутся лишними и от них просто избавятся. Исходя из религиозных воззрений, кто-то, вероятно, выступает против обоих методов, но при этом нельзя быть против одного из них и в то же время поддерживать другой. Метод искусственного экстракорпорального оплодотворения приобрел исключительно важное значение для человечества, и так же будет и со стволовыми клетками.