Прошедший год можно без преувеличения назвать годом регенеративной медицины. Специалисты все больше осваивают манипуляции со стволовыми клетками и используют этот опыт для реконструкции тканей и органов. Впечатляют также успехи в восстановлении зрения.
Победа над слепотой
Две группы исследований, применив разные подходы, достигли одного результата - вернули зрительную функцию глазу с дистрофией сетчатки. Ученые из Тюбингенского университета (Германия) создали микрочип, который имплантируют под сетчатку. Микрочип имеет размеры примерно 3 на 3 миллиметра и состоит из 1500 активных светодиодов, каждый из которых имеет свой собственный стимулирующий электрод. Прибор испытали на 11 добровольцах с абсолютной потерей зрения. После вживления микрочипа некоторые пациенты смогли различить и описать предметы. Пока что чип надо менять каждые три месяца, но ученые работают над созданием постоянно действующего прибора.
Нейробиологи из Корнельского медицинского колледжа в Нью-Йорке создали молекулярный протез сетчатки глаза. Правда, пока он испытан только на мышах с модельной слепотой. Для этого создали трансгенную мышь, в оптические нейроны (ганглиозные клетки) которой внедрили светочувствительный белок из сине-зеленых водорослей. Таким способом ученые заставили нейроны воспринимать информацию без посредников - без палочек и колбочек сетчатки. После такой манипуляции мыши прозрели, они смогли различать очертания неподвижных и движущихся предметов. Авторы методики полагают, что если заставить работать ген светочувствительного белка в нейронах человеческого глаза, можно вернуть людям зрение.
Получение стволовых клеток
Со стволовыми клетками связано будущее регенеративной медицины, поэтому очень актуален вопрос о возможных источниках этих клеток. В лабораториях мира ученые ищут возможности заменить эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) на другие клетки, чтобы уменьшить риск развития раковой опухоли и обойти этические проблемы. Клетки взрослого организма, которым путем манипуляций возвращают способность развиваться по разным путям - плюрипотентность, называют индуцированными плюрипотпентными клетками (ИПК). Команда медицинского факультета Гарвардского университета впервые получила ИПК из клеток периферической крови.
Они стали вести себя как эмбриональные клетки, получив неограниченные возможности дифференцировки. Метод привлекает простотой получения стволовых клеток - не надо брать никакой биопсии, только кровь.
Но можно еще проще - перепрограммировать специализированные клетки тканей взрослого организма, направив дифференцировку по иному пути, не возвращая их в исходную стадию плюрипотентности. Такую операцию с фибробластами совершили ученые из Макмастерского университета в Канаде. Путем лабораторных манипуляций они получили из фибробластов эритроциты и другие клетки крови.
Подобное превращение с сердечными клетками совершили и специалисты Калифорнийского университета. Они успешно перепрограммировали сердечные фибробласты, получив из них клетки сердечной мышцы - кардиомиоциты. Так же, как и в предыдущей работе, им удалось миновать стадию плюрипотентности. Ученые выделили белки, ответственные за превращение, и испытали методику на мышиных сердцах. Использование фибробластов как источника для кардиомиоцитов позволит лечить повреждения сердечной мышцы при инфарктах и иных патологиях.
Выращивание клеток и органов
Нейробиологам из Университета округа Колумбия удалось вырастить дееспособные двигательные нейроны из эмбриональных стволовых клеток цыпленка. Полученные «в пробирке» нейроны цыпленка ученые пересадили в спинной мозг мышиных эмбрионов. В спинном мозге нейроны самостоятельно нашли нужное место. Такие суррогатные нейроны, ожидают ученые, можно будет использовать для лечения параличей.
Сотрудникам медицинского центра детского госпиталя в Цинциннати удалось искусственно вырастить из человеческих плюрипотентных стволовых клеток целый кишечник. Для этого клетки обработали белками - факторами роста, чтобы сымитировать развитие кишечника в эмбрионе. В чашке Петри стволовые клетки сформировали ткань, по трехмерной архитектуре и клеточному составу сходную с тканью кишечника. Клетки искусственного кишечника обладали всасывающими и секреторными свойствами. Специалисты надеются, что возможность получать ткань кишечника из стволовых клеток поможет больным с некрозным энтероколитом, воспалительными заболеваниями и синдромом короткого кишечника.