Материалы портала «Научная Россия»

Органы из стволовых клеток

Органы из стволовых клеток
В 2006 году австралийский художник Стеларк вживил себе в руку третье ухо.  Оно было выращено искусственно из его же собственных клеток. Пока,

В 2006 году австралийский художник Стеларк вживил себе в руку третье ухо.  Оно было выращено искусственно из его же собственных клеток. Пока, правда, третье ухо не слышит, но и цель эксперимента – не оценить практическую пользу ухо-руки, а показать возможности, которые открывает перед человечеством использование стволовых клеток.

Ученые не только научились выращивать органы. По сути, они нашли эликсир молодости и лекарство от многих болезней. Японец Синья Яманака в этом году получил нобелевскую премию за изобретение механизма, способного перевести часы организма назад. Биолог доказал: клетки взрослого человека можно перепрограммировать в эмбриональные.  А у них есть  особое свойство — плюрипотентность, то есть возможность давать начало любому типу тканей будущего организма. Но эту способность изменяться клетки утрачивают по мере того, как человек взрослеет.

Судьбу клеток можно сравнить с судьбой человека. Клетки эмбриона на ранних стадиях – это детство. Все дороги открыты, и ребенок может выбрать, кем он хочет стать: пожарным, врачом, космонавтом.  Когда человек взрослеет, ему уже сложнее выбрать жизненный путь. То же самое и здесь. Если клетка стала клеткой кожи, то она уже не будет нейроном или клеткой печени. Но Синья Яманака нашел способ вернуть клетку в ее «детство», когда она вновь может выбирать путь, возможно, уже совсем новый. 

В своем первом эксперименте Яманака удалось «обмануть» клетки кожи мыши. Представьте себе вирус. Он обладает уникальным механизмом репродукции. Яманака встроил в него всего четыре особенных гена. Они регулируют работу своих собратьев.  Затем ученый поместил весь комплект в клетки кожи взрослой мыши. И они перепрограммировались в эмбриональные. Теперь ученый мог развить их в любые другие. Он доказал: зрелые клетки не «приговорены», они могут измениться.

Одним из тех, кто проложил путь для исследований Яманаки, был англичанин Джон Гердон. Теперь он тоже нобелевский лауреат.  Правда, его открытию уже больше 40 лет. По сути, он стал отцом клонирования. В 1962 году Гердон провел эксперимент: взял яйцеклетку лягушки, удалил ее собственное ядро, на его место начал помещать ядра разных клеток, которые уже специализировались. Большинство из них погибло, однако некоторые развились в головастиков, а затем и во взрослых лягушек. Это был прорыв, после которого в мире стали говорить о возможности клонирования животных и даже человека. 

Начались эксперименты, которые в итоге привели к появлению первого клона млекопитающего – знаменитой овечки Долли. Однако на пути клонирования встала этическая сторона вопроса, ведь речь шла о клетках эмбриона – живого существа.

Однако Яманака разрешил все споры. В его экспериментах не используются клетки эмбриона, в плюрипотентные он превращает именно взрослые клетки. А дальше с их помощью мы можем делать все что угодно —  выращивать новые органы или исследовать природу разных заболеваний. Уже  проведены эксперименты, когда у больных с заболеванием нервной системы отщипывают кусочек кожи. Клетки кожи перепрограммируют в плюрипотентные и выращивают из них нейроны. И они имеют такие же дефекты, как те клетки, которые привели к заболеванию у пациента! Другими словами, биологи могут воспроизвести заболевание в чашке Петри.

Возможно, клеточная терапия для медицины 21 века будет значить не меньше, чем, например, антибиотики для века 20.

Профессор из нью-йоркской Лаборатории Колд Спринг Харбор, нейробиолог Григорий Ениколопов рассказывает о том, что подобные исследования помогут лечить различные заболевания и о том, как возвращают слух при помощи пересадки стволовых клеток.

КСТАТИ:

Подробнее о том, как ученые перепрограммируют стволовые клетки,  читайте в статье «Болезни в чашке Петри» (журнал «В мире науки» №5 2011) и «Персональные целители» (журнал «В мире науки» №7 2010).

григорий ениколопов джон гердон синья яманака стволовые клетки

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий