Ученые давно мечтали о том, что стволовые клетки можно будет использовать для «ремонта» или замены поврежденных тканей и органов человеческого тела, для создания так называемой регенеративной (восстановительной) медицины. Особенно эффективны для этого стволовые клетки эмбрионов. Их называют «плюрипотентными», то есть способными превратиться в любую клетку. Сейчас наука достигла того, что может превращать в плюрипотентные даже те клетки, которые не были взяты у эмбрионов. Это помогает «обходить стороной мины этического порядка», — говорят ученые. В прошлом году японский ученый Синья Яманака из Университета Киото получил Нобелевскую премию за открытие искусственной плюрипотенции. Он продемонстрировал превращение четырех протеинов в инструмент, создающий репрограммирование развитых клеток в плюрипотентном состоянии. Таким образом, доктор Яманака не только обошел «этические рифы» (использование клеток человеческого эмбриона), но и создал плюрипотентные стебли (IPS), которые способны — пока только в теории — лечить человеческие болезни за счет самого человеческого организма.
В этой области лидируют японцы. В недалеком будущем Минздрав Японии даст разрешение на клинические опыты с клетками IPS. Другие фирмы и клиники намерены атаковать с помощью IPS болезнь Паркинсона, глаукому и рассеянный склероз. Не сидят, сложа руки, и представители фундаментальных наук. Вдохновленные работами доктора Яманака, ученые ищут более краткие пути к плюрипотенции. Так, например, доктор Мариус Верниг из Стэндфордского университета, открыл возможность использования трех протеинов для превращения тканей в нейроны. А вот доктор Дипак Шривастава из Калифорнийского университета продемонстрировал превращение тканей в сердечные клетки.
Параллельно этому идут исследования, выходящие за рамки создания простых клеток. Опять-таки японский ученый Йошики Сасаи из Центра RIKEN развивающейся биологии в Кобе, провел серию опытов над эмбрионными клетками мыши, которые привели к созданию трехмерных скоплений из клеток и нейронов. Эти скопления затем превращались в нечто весьма напоминающее заднюю сторону глаза — ретину. Далее доктор Сасаи повторил этот «трюк» и с человеческими клетками.
Мечта и цель ученых-кудесников — это создание сложных человеческих органов, начиная с их «истоков».
Именно так поступил доктор Такебе с зачатком печени, правда, не человека, а мыши. Он сцепил несколько клеток IPS, которые превратились в клетки печени, в пласт, из которого развивается печень. Используя кровеносные сосуды пуповины и стебельные клетки костного мозга, ученый создал «бутон» печени в течение двух дней. На шестой день этот «бутон» стал производить ранние маркеры печени. Когда доктор Такебе имплантировал такие «бутоны» в мозг мышей, он увидел, что они связались с мышиной кровеносной системой в течение двух дней.
Еще через два месяца «бутоны» не только стали выглядеть как печень, они стали действовать как печень. Они стали производить специфичные для печени протеины. Отключая печень мыши, и заменяя ее эрзацем, доктор Такебе доказал, что она может жить, не нуждаясь в трансплантации. Конечно, повторение всего этого процесса на людях, печень которых перестала функционировать, требует еще много времени и экспериментов. Но большой шаг в этом направлении уже сделан. После многих разочаровывающих фальстартов регенеративная медицина начинает выглядеть обнадеживающе.