Pieaugušo cilmes šūnas

Rīts sākās ar pirmo jautro dvesmu par to, kas bija noliktavā. Neilgi pēc pulksten 9:00 Bredlijs Mārtins, viņa asistents Jin-Quang Kuang un pētniece Elena Flinna devās pa vāji apgaismotu, iestāžu flīžu gaiteni Džona Hopkinsa slimnīcā Baltimorā. Pēc pauzes, lai ievilktu elpu, viņi izspiedās pa zaļām durvīm un iegāja mazā istabā, kur vairākas robustās Jorkšīras cūkas viņus sagaidīja ar svilpieniem un ziņkāri putojošu. Flins ienesa sirds attēlveidošanas ehokardiogrammas aparātu šaurajā ejā starp būriem, un tad Mārtins, vāji dzeltenā ķirurģiskā kleita, kas sedz zilos džinsus un sporta kreklu, uzmanīgi iegāja vienā no būriem un maigi aplika roku ap milzīgo cūkgaļu. žests, kas svārstījās starp apskāvienu un galvas atslēgšanu. Visi šie augstskolas gadi, Mārtins ņurdēja pār plecu, beidzot atmaksājas.

Pavadiet rītu, cīkstoties ar 180 kg smagu cūku un turot to stabilā stāvoklī, kamēr kolēģis berzē ar želeju pārklātu zondi pār dzīvnieka krūtīm, meklējot labu ehokardiogrammas signālu, pret apdullinošiem cūku protesta čīkstējumiem un sejā. smaka pēc lieliem dzīvniekiem, kas tiek turēti tuvu telpās — tā nav gluži tā, kā lielākā daļa cilvēku iedomājas šūnu bioloģijas pasauli. Bet tad Martinu neinteresē parastās šūnas vai parastā bioloģija. Viņa iebrukums dzīvnieku telpā ir viens no pēdējiem soļiem, lai sagatavotu futūristisku koronāro zāļu formu testēšanai ar cilvēkiem. Ja viss noritēs labi, šie pētījumi par cilvēkiem varētu sākties jau šī gada beigās.

Šis stāsts bija daļa no mūsu 2001. gada novembra numura

• Skatiet pārējo izdevuma daļu
• Abonēt

Mārtins, smilšains, labsirdīgs vecākais pētnieks Baltimorā bāzētajā Osiris Therapeutics, ik nedēļu apmeklē šo telpu jau sešus mēnešus. Tā ir sava veida sirds palāta: visas istabā esošās cūkas ir pārcietušas sirdslēkmes. Tomēr daži no viņiem pēc tam ir saņēmuši ļoti neparastu ārstēšanas veidu, īpaši cilmes šūnu injekciju, šo daudzpusīgo cilmes šūnu, kas izolētas no kaulu smadzenēm, pieaugušo formu. Mārtins cer, ka šīs īpašās šūnas, kuras biologi pazīst kā pieaugušo mezenhimālās cilmes šūnas, ir izaugušas un pārveidojušās cūku sirdīs, veidojot jaunus, veselīgus audus tieši traumas vietā.

Patiešām, tā ir neparastā spēja novērst fizioloģisku bojājumu vietas un pēc tam organizēt dziedināšanas un labošanas procesu, kas padara šīs un cita veida cilmes šūnas tik noslogotas ar medicīnisku iespēju. Lielākā daļa ķermeņa šūnu ir specializētas, lai veiktu noteiktas funkcijas konkrētos audos, bet cilmes šūnas, kas atrodamas gan embrijos, gan dažādās pieaugušo ķermeņa vietās, var veidot vairākus dažādus audus, un tāpēc teorētiski tās varētu izmantot ārstēšanai. plašs slimību klāsts. Sirds atjaunošana pēc sirdslēkmēm, cirozes vai vīrusu slimības izpostītu aknu atjaunošana, bojātu locītavu atjaunošana, smadzeņu iesēšana ar svaigiem neironiem, lai novērstu Parkinsona slimības un Lū Geriga slimības sekas — tās ir tikai dažas no fantastiskajām medicīniskām parādzīmēm, ko prognozē ārsti. šīs ārkārtīgi spēcīgās šūnas galu galā izpirks.

Tomēr ir radusies profesionāla sāncensība starp pētniekiem, kuri uzskata, ka no embrijiem iegūtajām cilmes šūnām ir vislielākais medicīniskais perspektīvs, un tiem, kuri tā vietā liek likmes uz šūnām, kas iegūtas no pieaugušo audiem. Embrionālās cilmes šūnas spēj veidot vairāk nekā 200 atsevišķus un atšķirīgus audus, savukārt pieaugušo cilmes šūnas ir multipotentas, spēj veidot tikai ierobežotu skaitu audu; Piemēram, Ozīrisa šūnām ir tikai seši iespējamie likteņi. Taču, ņemot vērā to pretrunīgo izcelsmi embrijos, kas palikuši pāri pēc in vitro apaugļošanas, embriju cilmes šūnas ir sastapušās ar sīvu reliģisko un politisko konservatīvo pretestību, kas ir palēninājusi finansējumu un pētniecības iespējas. Un, lai gan prezidenta Džordža Buša augusta lēmums atļaut ierobežotu federālo finansējumu embriju cilmes šūnu pētījumiem varētu palīdzēt atvērt šo lauku, tā politiskā nākotne joprojām ir neskaidra.

Kamēr šī publiskā drāma norisinās, embriju cilmes šūnu it kā mazāk spēcīgās un šķietami mazāk krāšņās bioloģiskās brālēnes, pieaugušās cilmes šūnas, klusi raksta aizraujošu stāstu par savu stāstu, kas daudzējādā ziņā ir progresīvāks, klīniski. un komerciāli, nekā embriju cilmes šūnu stāsts. Lai gan federālie finansēšanas aizliegumi un politikas debates cilvēka embriju cilmes šūnu izpēti ir novirzījušas uz dažu uzņēmumu laboratorijām, pieaugušo cilmes šūnu izpētes paralēlajā pasaulē ir panākts liels progress, gan uzņēmumiem, gan akadēmiskajiem zinātniekiem publicējot vienu pārsteidzošu atklājumu pēc otra. Pamatojoties uz šiem pētījumiem, pēdējo divu gadu laikā ir uzsākti vairāki izmēģinājumi ar cilvēkiem, izmantojot pieaugušo cilmes šūnas, un ir plānots, ka nākamā gada laikā tiks uzsākti vairāki augsta profila eksperimentālie ārstēšanas veidi.

Kritiķi saka, ka pieaugušu cilmes šūnas, kas izkaisītas audos visā ķermenī, sākot no tieši zem ādas virsmas līdz dziļām redoubām, piemēram, aknām un kaulu smadzenēm, nav atbilde uz katru slimību. Dažām slimībām pieaugušo šūnas šķiet ļoti perspektīvas, jo īpaši aknu un sirds slimībām, saka Ronalds Makkejs, Nacionālā veselības institūta pētnieks. Tomēr, ja jūs meklējat Parkinsona slimības vai diabēta risinājumu, es teiktu, ka vislabākās šūnas ir augļa un embrionālās šūnas. Tomēr nepielūdzamajā klīnisko pētījumu tīģelī, kur medicīniskais potenciāls atbilst cilvēka ķermeņa nepastāvīgajai realitātei, pieaugušo cilmes šūnas jau tiek pārbaudītas, savukārt embrionālo cilmes šūnu sākotnējā izmantošana cilvēkiem ir, iespējams, pēc trīs līdz pieciem gadiem.

Lai gan vairākiem biotehnoloģiju uzņēmumiem ir pieaugušo cilmes šūnu izpētes programmas, Osiris ir bijis īpaši agresīvs attiecībā uz šūnu izmantošanu izmēģinājumos ar cilvēkiem. Piemēram, kopš 1999. gada ārsti, kas strādā ar uzņēmumu, ir pārbaudījuši no kaulu smadzenēm iegūto mezenhimālo cilmes šūnu spēju palīdzēt vēža slimniekiem ātrāk atjaunot asins un imūnsistēmu, ko var sabojāt ķīmijterapija. Šajos pētījumos mezenhimālās cilmes šūnas bija paredzētas, lai uzlabotu tradicionālās kaulu smadzeņu vai nabassaites asiņu transplantācijas. Minesotas Universitātes pediatrijas profesors Džons E. Vāgners, kurš vada vienu no pētījumiem, līdz šim varam teikt, ka mēs neesam redzējuši nekādas negatīvas blakusparādības, un mums ir iespaids, ka tas notiek ātrāk.

Nesenie pētījumi ar dzīvniekiem, kas iegūti no akadēmiskajām laboratorijām, ir uzsvēruši galveno mācību stundu par pieaugušo cilmes šūnām pēdējā gada laikā: šīs šūnas ir daudz bioloģiski daudzpusīgākas un spēj pieņemt daudz vairāk šūnu likteņu, nekā kāds iepriekš domāja. Pagājušā gada maijā patologs Nīls Teiss no Ņujorkas universitātes un cilmes šūnu bioloģe Diāna Krauze no Jēlas universitātes un viņu kolēģi publicēja ziņojumu žurnālā Cell, apgalvojot, ka pieauguša cilmes šūna no peļu kaulu smadzenēm spēj veidot vairākus audus – asinis. , plaušas, aknas, kuņģis, barības vads, zarnas un āda. Theise uzskata, ka šīs pieaugušo cilmes šūnas ir tikpat elastīgas kā embrionālās cilmes šūnas, un viņš tās sauc par vislielāko pieaugušo cilmes šūnu. Un komanda, kuru vadīja Freda Millere no Makgila universitātes Monrālā, nesen publicēja darbu, kas parāda, ka pieaugušo cilmes šūnas, kas izvilktas no ādas, kas ir viegli pieejama ražas novākšanas vieta, var attīstīties tauku, muskuļu un nervu šūnās.

Vēl viena līdzīgi pārsteidzoša grumba pieaugušo cilmes šūnu stāstā ir parādījusies pagājušajā gadā Stenfordas universitātes un Nacionālo veselības institūtu pētījumos. Piemēram, Evas Mezejas laboratorija Nacionālajā neiroloģisko traucējumu un insulta institūtā ir parādījusi, ka pelēm transplantētas no kaulu smadzenēm iegūtas cilmes šūnas var migrēt uz smadzenēm un attīstīties šūnās ar neironu un cita veida cilmes šūnu īpašībām. smadzeņu šūnas. Tā ir daļa no virknes intriģējošu, bet tālu no galīgo eksperimentu, kas liecina, ka pieaugušo cilmes šūnu likteni lielā mērā nosaka vietējā vide, kurā tās atrodas.

Skeptiķi brīdina, ka cilmes šūnu eksperimenti ar pelēm automātiski nepārvēršas cilvēka bioloģijā. Tomēr visi šie pētījumi pastiprina priekšstatu, ka pieaugušais ķermenis saglabā cilmes šūnu rezerves, noteikti kaulu smadzenēs un, iespējams, arī daudzos citos audos, lai gan šķiet, ka krājumi ar vecumu samazinās. Šķiet, ka tie ir daļa no dabiskas atjaunošanas sistēmas, tāpēc, sabojājot audus, tie lielā skaitā nāk no smadzenēm, saka Darvins J. Prokkops, Tulānas Universitātes Gēnu terapijas centra direktors Ņūorleānā, LA. Citiem vārdiem sakot, šķiet, ka pieaugušo cilmes šūnas darbojas kā ķermeņa dežūras, 24 stundas diennaktī mikroskopiskā medicīniskā ambulance brūču labošanai.

Kā ķermeņa daļa kaulu smadzenes nekad nav iedvesmojušas tādas aizrautīgas Šekspīra prozodijas, kas tiek izmantotas, piemēram, sirdī, aknās, smadzenēs vai pat liesā; lielākajā daļā ierakstītās vēstures tas ir bijis vērtīgāks zupas katlā nekā klīnikā. Taču šī porainā audu matrica, kas ietverta kā drošā ar kauliem, arvien vairāk tiek atzīta par apsargātu fizioloģisko krātuvi dažām ķermeņa visdārgākajām dārgakmeņiem, proti, šūnām, kas spēj diferencēties daudzos citos audos. Patiešām, pieaugušo cilmes šūnas no kaulu smadzenēm faktiski ir bijusi ievērojama un cienījama medicīnas iezīme apmēram četrus gadu desmitus. Tā ir tikai tā, ka lielu daļu tā laika neviens neatsaucās uz to izmantošanu kā pieaugušo cilmes šūnu terapiju.

Cilvēka kaulu smadzeņu transplantācijas, ko pirmo reizi mēģināja ārstēt ar asins vēzi, guva ierastus panākumus 1970. gados. Tagad ir skaidrs, ka panākumi ir gūti, jo saņēmēji donoru smadzeņu suspensijā, kas ievadīti viņu ķermeņos, saņēma hematopoētiskās cilmes šūnas, tas ir, cilmes šūnas, kurām piemīt spēja specializēties visos dažādos veselīga un vesela cilvēka šūnu veidos. visa asins sistēma. Šajā gadījumā no vienas asinsķermenīšu mātes veidojas sarkanās asins šūnas, dažāda veida baltās asins šūnas ar imunoloģisku funkciju, trombocīti un visas pārējās asins sastāvdaļas.

Bet kaulu smadzenēs, izrādās, ir arī vēl viens svarīgs pieaugušo cilmes šūnu veids, kas var saskarties ar izteikti atšķirīgu šūnu likteni - tādu, kam ir potenciāls pārvērsties daudz vairāk nekā dažāda veida asins šūnās. 1990. gada sākumā attīstības biologs no Klīvlendas, OH Case Western Reserve University nosauca Arnoldu Kaplanu, viņa kolēģis Viktors Goldbergs un viņa toreizējais pēcdoktors Stīvens Heinesvorts no kaulu smadzenēm izolēja pārsteidzoši daudzpusīgu cilmes šūnu. Mezenhimālajai cilmes šūnai, ko sauc par to, ka tā rodas no audu embrionālā slāņa, kas pazīstams kā mezenhīms, spēj veidot ne tikai kaulus un skrimšļus, bet arī muskuļus, cīpslas, taukus un stromu, tīmekļveida audu matricu. kauli. 1993. gadā Kaplans un Goldbergs palīdzēja izveidot Osiris (Caplan vairs nav saistīts ar uzņēmumu).

Osiris pārcēlās uz Baltimoru 1995. gadā, un tā galvenā mītne tagad atrodas zemā, atjaunotā ķieģeļu noliktavā pilsētas Fell’s Point rajonā, kas atrodas blakus rosīgajai ostai. Patentējot un strādājot pie šīs tehnoloģijas 90. gadu sākumā, Osiris ieguva priekšrocību, samazinot cilmes šūnu ievākšanu un kultivēšanu praksē, un tagad šūnu maisus nosūta uz vairāk nekā desmitiem klīniskiem centriem. Process būtībā darbojas šādi: ārsts caur adatu izvelk apmēram 25 mililitrus smadzeņu no donora kaula, parasti iegurņa kaula. Vēlamās mezenhimālās cilmes šūnas nav īsti daudz — pēc Osiris aplēsēm, no katriem 10 miljoniem smadzeņu šūnu ir tikai viena no tām, taču tās var izvilkt, kombinējot centrifugēšanu un patentētu šūnu šķirošanas tehnoloģiju. Kad šīs šūnas ir izolētas, tās dalās šūnu kultūras kolbās, lai iegūtu aptuveni 500 miljonus cilmes šūnu vienā intravenozajā devā, un pēc tam sasaldē šķidrā slāpeklī.

Osiris zinātnieki ir uzzinājuši, ka, mainot kultivēšanas apstākļus, viņi var virzīt šīs cilmes šūnas dažādu likteņu virzienā, piemēram, muskuļus, skrimšļus vai kaulus. (Klīniskajai lietošanai cilmes šūnas tiek piegādātas nediferencētā veidā.) Interesanti, ka šūnas ne tikai reaģē uz bioķīmiskām norādēm, bet arī nosaka savu likteni, pamatojoties uz fiziskām norādēm, tostarp trīsdimensiju vidi un pat mehāniskiem spēkiem. piemēram, locītavu sasprindzinājums un locīšana staigāšanas laikā, kas palīdz izskaidrot, kāpēc vienas un tās pašas šūnas var veidot tik dažādus audus atkarībā no tā, kur un kā tās tiek implantētas organismā. Mēs vienkārši ievietojām tos pareizajā vietā, un ķermenis sūta signālus, sacīja uzņēmuma prezidente Annemarie B. Moseley.

Kad Osiris 1999. gadā pirmo reizi sāka testus ar cilvēkiem, pacienti ziedoja paši savas smadzenes, un pēc tam uzņēmuma zinātnieki izolēja cilmes šūnas un kultivēja tās apmēram astoņas nedēļas, pirms tās injicēja atpakaļ pacientiem. Tagad sāk šķist, ka šūnas, kas iegūtas no nesaistītiem donoriem, varētu darboties visiem pacientiem, paverot durvis uz universālu šūnu piegādi, kas neradītu imūnās atgrūšanas problēmas.

Novērtējot šūnas izmēģinājumos ar dzīvniekiem, Ozīriss saskārās ar pilnīgi negaidītu parādību. Pēc uzņēmuma zinātnieku domām, šīm mezenhimālajām cilmes šūnām ir skaidri redzami vairāki molekulāri apzīmējumi, kas parasti izraisa imūnreakciju vai pat izraisa transplantāta atgrūšanu. Turklāt šūnas var izdalīt faktoru, kas aktīvi kavē imūnsistēmu. Citiem vārdiem sakot, šūnas, šķiet, izmanto bioloģisku slepenu tehnoloģiju, lai paliktu imunoloģiski neredzamas.

Šis novērojums pārsteidza Ozīrisa pētniekus. Mēs bijām satriekti, saka vecākais zinātnieks Frenks Berijs. Mēs joprojām esam. Daudzi zinātnieki joprojām nav pārliecināti, ka šī parādība ir reāla. Viens ievērojams cilmes šūnu pētnieks, kurš lūdza palikt anonīms, saka: es domāju, ka tas viss ir ļoti pārspīlēts. Taču klīnicis, kas izmantoja šūnas un ir redzējis Osiris iekšējos datus par tām, teica Technology Review, šķiet, ka tā ir taisnība. Ja tā, tas ne tikai nozīmē, ka pacienti varētu izvairīties no sāpīgas imunoloģiski saderīgu kaulu smadzeņu ekstrakcijas, bet arī to, ka universālo šūnu komerciāla sagatavošana uzņēmumam būtu daudz ekonomiski pievilcīgāka. Divas lielas pacientu grupas, kas varētu gūt labumu, ir sirdslēkmes upuri un cilvēki, kuru locītavas ir nolietojušās ar osteoartrītu.

Sirds slimības ir galvenais slepkava Amerikas Savienotajās Valstīs, un Amerikas Savienotajās Valstīs vien gadā ir vairāk nekā viens miljons sirdslēkmes. Rezultātā sirds slimības ir bijusi viena no intensīvākajām un iespaidīgākajām pieaugušo cilmes šūnu izpētes jomām pēdējā gada laikā.

Pagājušā gada pavasarī divas atsevišķas grupas, viena Kolumbijas universitātē, bet otra, kas sadarbojās starp Ņujorkas Medicīnas koledžu Valhalā, NY, un Nacionālajiem veselības institūtiem, publicēja pētījumus, kas liecina, ka sirdslēkmes žurkām un pelēm var novērst, injicējot pieaugušu kātu. šūnas traumas vietā vai tās tuvumā. Tagad Ozīriss mēģina to pašu darīt ar cūkām. Pirmajā eksperimentu kārtā Džona Hopkinsa veterinārārsti veica dzīvniekiem atvērtas sirds operāciju un vienu stundu atsēja kreiso priekšējo lejupejošo koronāro artēriju, kas baro galveno sirds sūknēšanas kameru, izraisot sirdslēkmi. Pēc divām nedēļām Osiris pētnieki injicēja aptuveni 50 miljonus mezenhimālo cilmes šūnu tieši piecu testa dzīvnieku sirdīs. Šūnas tika ģenētiski marķētas ar marķieri, lai tās varētu izsekot organismā, un šīs cūkas, kā arī pusducis kontroles dzīvnieku, tika rūpīgi novērotas līdz sešiem mēnešiem.

Visas cūkas, kuras nesaņēma cilmes šūnas, nomira mēneša vai divu laikā pēc sirdslēkmes. Autopsijas parādīja, ka viņu sirdīs traumas vietās izveidojās plašas rētas un ka orgāni bija kļuvuši pārāk lieli un izkropļoti, mēģinot kompensēt sūknēšanas jaudas samazināšanos. Galu galā sirds siena retināja un radās sirds mazspēja. Tomēr cūkām, kuras saņēma cilmes šūnas, tas bija cits stāsts. Cilmes šūnas iekļāva ievainoto sirds muskuli, apmetās rētaudos un ap tiem un burtiski pārveidoja bojāto sirdi. Šķita, ka tie faktiski pārtrauc tipisko progresēšanu uz nelīdzenu (un prognostiski drūmu) sirds arhitektūru.

Šeit ir brīdinājumi: cilmes šūnām, kas atrodas rētaudos, ir kardiomiocītu marķieri, kas ir unikālas sirds muskuļu šūnām, taču šķiet, ka tās nav sakārtotas tādā pašā veidā un tām nav raksturīgas saraušanās īpašības. sirds muskuļa. Tomēr, saka Martins, mēs esam redzējuši tik labus rezultātus funkciju ziņā, ka mums bija vienalga, vai tie ir miocīti vai nē.

Šī pirmā pētījuma rezultātā, kas tika pabeigts pagājušā gada decembrī (un joprojām nav publicēts), Osiris ātri uzsāka otro izmēģinājumu kārtu ar cūkām — tām pašām cūkām, kuras Martins apmeklēja tajā pašā rītā maijā, un šķiet, ka rezultāti apstiprina sākotnējos testus. Šajā otrajā izmēģinājumā tiek izmantotas universālas donoru šūnas, nevis šūnas, kas iegūtas no katras cūkas smadzenēm un kuras tiek injicētas tūlīt pēc sirdslēkmes. Ehokardiogrammas, tostarp tās, kuras Martins un viņa kolēģi apkopoja maija vizītes laikā, ir uzrādījušas statistiski nozīmīgu sirds sūknēšanas kapacitātes uzlabošanos. Uzņēmums tagad pēta iespēju piegādāt šīs šūnas precīzi pareizajā vietā bojātā sirdī, izmantojot katetru, kas ir līdzīgs angiogrammās vai angioplastijās izmantotajam tipam.

Mārtins skaidro, ka galvenais mērķis ir ražot universālu [cilvēka] šūnu, kas ir konservēta ar aukstumu, kas varētu atrasties katras valsts slimnīcas neatliekamās palīdzības nodaļā un izmantot ārkārtas situācijās ar sirdslēkmes pacientiem. Cerams, ka šūnu terapijas uzsākšana pēc iespējas ātrāk pēc sirdslēkmes varētu ievērojami samazināt neatgriezeniskus sirds bojājumus. Divas dienas pēc tam, kad Martins apmeklēja cūkas pagājušā gada maijā, Osiris amatpersonas tikās ar ASV Pārtikas un zāļu pārvaldes zinātniekiem, un viņi cer, ka, ja visas pastāvošās regulatīvās un drošības problēmas varēs apmierinoši atrisināt, tiks veikts provizoriskais drošības pētījums par pieaugušo cilmes šūnām cilvēkiem ar sirdi. slimību varētu uzsākt līdz gada beigām.

Vēl viens kūts dzīvnieks sniedz daudzsološus rezultātus, ārstējot slimību, kas skar vairāk nekā pusi no visiem amerikāņiem, kas vecāki par 65 gadiem: osteoartrītu. Kādā fermā, kas atrodas uz ziemeļiem no Baltimoras, Ozīrisa zinātnieki uz skrejceliņiem ir uzlikuši apmēram duci kazu. Šajās kazās ir neparasti tas, ka katrai no tām ir smagi bojāts viens ceļgals. Lai modelētu stāvokļus, kas parasti izraisa osteoartrītu, veterinārārsti atdala saites ceļgalā un noņem meniska iekšējo pusi — elastīgu skrimšļa plāksteri, kas veido amortizācijas spilventiņu starp augšstilba kaulu un lielāko no diviem kauliem, kas veido apakšstilbu. Pēc tam kazas vairākas nedēļas pavada vingrojumu programmā, izmantojot šo nestabilo, nestabilo locītavu — režīmu, kas burtiski noberzē un noārda atlikušos skrimšļus no garo kaulu galiem. Šī darbība rada mokoši precīzu osteoartrīta modeli.

Osiris pētnieki ir izmantojuši parastu šļirci, lai injicētu aptuveni piecus līdz desmit miljonus pieaugušo mezenhimālo cilmes šūnu nelielā audu maciņā ceļa iekšpusē, un rezultāti ir iepriecinoši. Lai gan cilmes šūnas ir pārbaudītas tikai nedaudzos dzīvnieku, tās ir ne tikai atjaunojušas ķirurģiski izņemto menisku, bet 12 nedēļu laikā ir atjaunojušas augšstilba un ikru kaulu erozijas, kaulaino virsmu ar jauniem skrimšļiem. Šīs šūnas reaģē uz mehāniskiem spēkiem, skaidro Osiris's Barry, un fakts, ka dzīvnieks noslogo locītavu, nozīmē, ka šūnas izjūt šos dinamiskos spēkus. Otra lieta ir tā, ka tie reaģē uz vietējo brūču vidi. Dzīvnieku eksperimentu rezultātu mudināts, Osiris cer līdz gada beigām uzsākt sākotnējos drošības pētījumus ar cilvēkiem.

Šķiet, ka viena no karstākajām cilmes šūnu izpētes jomām nav pieejama pieaugušo cilmes šūnām: smadzenes. Problēma, kā to atklāti saka Hārvardas Medicīnas skolas pētnieks Evans Snaiders, ir šāda: ja jūs runājat par smadzenēm, no kurienes nāk pieaugušo cilmes šūnas?

Freds Geidžs, neirozinātnieks Solkas Bioloģisko pētījumu institūtā Lajolla, Kalifornijā, kura grupa bija pirmā, kas atrada pieaugušo nervu cilmes šūnas zīdītāju smadzenēs, ir piedāvājis potenciālu atbildi. Šā gada sākumā Geidža komanda no līķiem izvilka tās, ko viņš sauc par pieaugušo neironu cilmes šūnām, tādējādi radot iespēju novākt šūnas no svaigiem līķiem medicīniskai lietošanai, tāpat kā sirdis, aknas un nieres tiek iegūtas no negadījumos cietušajiem orgānu transplantācijas vajadzībām.

Eksperimentos ar dzīvniekiem pētnieki ir parādījuši, ka transplantētās nervu cilmes šūnas, līdzīgi kā no kaulu smadzenēm iegūtās cilmes šūnas Mezeja eksperimentos Nacionālajā neiroloģisko traucējumu un insultu institūtā, var migrēt uz smadzeņu zonu, kur rodas jaunas neiroloģiskās šūnas. veidojas un uz traumu vietām. Šajos punktos šūnas parasti iegūst citu šūnu formu un funkcijas. Jaunas šūnas ne tikai dzimst, bet arī tiek pakļautas sinaptoģenēzei vai rada spēju savienoties ar citām nervu šūnām, pagājušā gada martā notikušajā sanāksmē par cilmes šūnu bioloģiju Cold Spring Harbor laboratorijā sacīja Geidžs.

Viens no pārsteidzošākajiem atklājumiem šajā apgabalā — no Mezeja eksperimentiem un nesen veiktā Helēnas Blau grupas Stenfordā veiktā pētījuma ar žurkām — ir tāds, ka, iespējams, nav nepieciešams sākt ar cilmes šūnām, kas ņemtas no smadzenēm, jo ​​cilmes šūnas no kaulu smadzenes var labot neiroloģiskus bojājumus. Ja mēs varētu uzzināt, kas ir signāli, un uzzināt, kā padarīt to izturīgāku, Blau teica Cold Spring Harbor sanāksmē, ja mēs varētu iegūt funkciju [šajās šūnās] un redzēt, vai šūnas migrē uz bojājumiem, tas varētu būt lieliski. lietderība Parkinsona slimības, insulta un traumu ārstēšanā.

Visi šie gadījumi atspoguļo to, ka zinātnieki atrodas pētījumu sākumposmā jomā, kurā valda nenoteiktība un briesmas. Pētnieku kopiena saņēma satraucošu realitātes pārbaudi pagājušā gada martā, kad neirozinātnieks Kērts Frīds un kolēģi no Kolorādo universitātes ziņoja. New England Journal of Medicine dažādi rezultāti klīniskajā pētījumā, kurā embrionālās nervu šūnas (bet ne īpaši cilmes šūnas) tika implantētas smadzenēs pacientiem ar Parkinsona slimību. Dažiem pacientiem bija neliels uzlabojums, bet citiem attīstījās smagas un invalidizējošas blakusparādības — pastāvīgas, saraustītas kustības —, kas tika aprakstītas kā sliktākas par sākotnējiem slimības simptomiem. Lai gan eksperimenti īpaši neietvēra cilmes šūnas, rezultāti kalpoja kā atgādinājums, ka jebkurai šūnai pēc implantācijas var būt ne tikai nevēlamas, bet arī neatgriezeniskas blakusparādības.

Tomēr pieaugušo cilmes šūnu ierobežotā spēja veidot daudzus audus var būt priekšrocība. Pieaugušo cilmes šūnas ir izmantotas gadiem ilgi bez šāda veida blakusparādībām, sacīja Daniels Marshak, Austrumreterfordas, NJ bāzētās Cambrex, biozinātņu pētniecības un attīstības viceprezidents, kas sniedz pakalpojumus cilmes šūnu zinātniekiem. Pieauguša cilvēka cilmes šūnām ir nedaudz mazāk iespēju darīt to, ko tā vēlas, taču tā var būt nedaudz vairāk ieprogrammēta rīkoties pareizi.

Blakusparādības un citas klīniskas problēmas būs jārisina, jo pieaug pieaugušo cilmes šūnu izpēte un tiek uzsākts vairāk izmēģinājumu ar cilvēkiem. Šie pētījumi būs tāls ceļš, lai galu galā noteiktu šo ievērojamo šūnu reālo medicīnisko potenciālu. Bet pagaidām pieaugušo cilmes šūnu nākotne joprojām ir cieši saistīta ar politiskajām un ētiskajām debatēm, kas saistītas ar viņu embrionālajiem radiniekiem.

Daudzu pētnieku vidū ir kļuvis gandrīz politiski nekorekti runāt ar neaizsargātu entuziasmu par pieaugušo cilmes šūnu izpēti, nevis tāpēc, ka pētījumi nav aizraujoši, bet gan tāpēc, ka šāda uzslava neizbēgami ir devusi munīciju embriju cilmes šūnu pētījumu pretiniekiem. Piemēram, ASV senators Sems Braunbeks no Kanzasas izmantoja nesenos rezultātus no Prokopa grupas Tulānā un Edvīna M. Horvica grupas St. Jude's Children's Research Hospital Memfisā, TN, lai argumentētu, ka pieaugušo cilmes šūnas ir tik spēcīgas un daudzpusīgas, ka nav ir jāiznīcina embriji, lai iegūtu to cilmes šūnas, un tādējādi valdībai nav jāpiešķir finansējums embriju un cilmes šūnu pētījumiem. Bet Prockop atspoguļo vairuma zinātnieku uzskatus, sakot: Mēs varam mācīties no abām šūnu grupām. Mums ir pārāk daudz jāmācās, lai apturētu šo darbu.

Faktiski ir jāatbild uz būtiskiem zinātniskiem jautājumiem, pirms var noteikt embriju un pieaugušo cilmes šūnu relatīvos ieguvumus. Daži zinātnieki apgalvo, ka embrionālās cilmes šūnas ir vieglāk audzēt kultūrā, un tās neapšaubāmi ir spējīgas uz vairāk šūnu likteņiem, taču tās arī rada nelielu, bet teorētisku risku attīstīties vēža audos. Pieaugušo cilmes šūnas var nebūt tik spēcīgas kā embrionālās cilmes šūnas, taču sākotnējie klīniskie rezultāti liecina, ka tās ir drošas cilvēkiem. Tomēr viņiem ir daudz akadēmisko kritiķu. Stenfordas biologs Ērvings Veismans apgalvo, ka gandrīz bez izņēmuma pieaugušo šūnas nav pietiekami stingri raksturotas, un viņš noraida politiķus un reliģiskās figūras, kas reklamē pieaugušo cilmes šūnu tikumus, sakot: 'Tie, kuri ir izteikuši apgalvojumu, ka cilvēka pieaugušo cilmes šūnas. var darīt visu un jebko, ko mēs vēlamies, šķiet, zina kaut ko tādu, ko eksperti nezina.

Tomēr gandrīz visi pētnieki, kas ir pielikuši roku pie pieaugušo un embriju cilmes šūnām, redz, ka tās ievieš jauna veida medicīnu 21. gadsimtā, kur šo spēcīgo bioloģisko aģentu dziedināšanas gudrība nodrošina sava veida in situ ārstniecību, kur remonts un reģenerācija ir pārsteidzoši reālas iespējas, kur nākotnes aptiekā ir tikpat liela iespēja izdalīt šūnu maisiņus kā tablešu pudeles. Jautājums, gan politisks, gan zinātnisks, ir tas, cik ātri mēs to sasniegsim.

paslēpties