Лечение с применением стволовых клеток: использование многофункциональных клеток для борьбы с трудноизлечимыми болезнями

В 2012 г. Нобелевская премия в области физиологии и медицины была присуждена профессору Яманака Синъя, директору Центра исследования и применения метода лечения стволовыми клетками при Киотосском университете. Награда отметила достижение 2006 г., когда из клеток кожи мыши профессором были созданы индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (иПС-клетки).

Оплодотворенные человеческие яйцеклетки расщепляются на отдельные клетки (человеческие соматические клетки), каждая из которых обладает особыми функциями. После созревания соматические клетки не способны трансформироваться в клетки с другими функциями. Однако профессор Яманака обнаружил, что, добавив четыре гена к мышиным соматическим клеткам, можно стимулировать преобразование клеток в оплодотворенные клетки, иными словами, в клетки, которым еще не были присвоены функции. Он создал иПС-клетки.

Открытые иПС-клетки заключают в себе огромный потенциал, открывающий новые возможности для медицины, в особенности, восстановительной, и для создания новых лекарственных средств.

Можно надеяться, что в области восстановительной медицины иПС-клетки будут использоваться для создания клеток тканей разных органов, которые затем можно будет трансплантировать пациентам. Цель разработок – регенерировать утерянные клетками функции. В Японии ведется подготовка к проведению первого в мире клинического исследования по применению иПС-клеток для лечения возрастной макулярной дистрофии (возрастных дегенеративных изменений центральной области сетчатки).

Двигательные нервы больного, страдающего амиотрофическим боковым склерозом (вверху справа), значительно короче, чем у здорового человека. Полосы на иллюстрации обозначают длину 10 мкм. (Предоставлено Лабораторией Иноуэ Центра исследования и применения метода лечения стволовыми клетками при Киотосском университете.)

Проводимые в настоящее время исследования в сфере разработки новых лекарственных средств дают надежду на лечение заболеваний, которые сегодня являются неизлечимыми. Одно из таких заболеваний – амиотрофический боковой склероз (АБС), при котором мышцы пациента очень быстро слабеют, пока, наконец, не теряют способность поглощать кислород. Профессор Накахата Тацутоси, заместитель директора Центра исследования и применения метода лечения стволовыми клетками, поясняет: «В случае с АБС, двигательные нервы, которые должны контролировать мышечное движение, вырождаются и в конечном итоге погибают, вызывая ослабление мышц. Мы хорошо знаем это, но до сих пор не понимаем, почему дегенерируют двигательные нервы, поэтому пока не можем разработать способ лечения этого заболевания».

Несмотря на это, исследования иПС-клеток необходимо сфокусировать на определении причины и механизмов заболевания. Если исследователи могут разработать иПС-клетки, используя клетки пациента, они должны быть способны создавать двигательные нервы, имеющие гены пациента. Для достижения результата необходимо, во-первых, отследить, когда у двигательных нервов возникают нарушения, и, во-вторых, точно определить, почему они возникают. Это может содействовать разработке новых эффективных лекарств. Профессор Накахата говорит: «Разработка методов лечения с применением иПС-клеток могла бы стать настоящим переворотом в области терапии неизлечимых заболеваний, причины которых до сих пор неясны. Япония лидирует в области базовых исследований иПС-клеток, и мы надеемся довести наши прикладные исследования до того этапа, когда сможем помочь пациентам и показать всему миру, как можно это сделать».

Добавление нескольких генов к соматическим клеткам кожи либо другого органа позволяет создавать иПС-клетки, которые способны трансформироваться в разные типы клеток.

Лечение рака с помощью лучевой терапии тяжелыми частицами

Япония занимает первое место в мире по продолжительности жизни, и в то же время, самой частой причиной смерти здесь остаются раковые заболевания. Во всем мире все больше и больше людей умирает от рака. Новые методы лечения разрабатываются практически каждый день, и одним из таких методов, привлекающих всеобщее внимание, является лучевая терапия тяжелыми частицами.

Лучевая терапия тяжелыми частицами – это один из видов лучевой терапии, при которой раковые клетки поражаются высокочастотными лучами ионов углерода. Мощный луч фокусируется на маленьком участке, поэтому позволяет проводить эффективное лечение за короткий промежуток времени и вызывает мало побочных действий. Клинические испытания лучей из тяжелых частиц начались в 1994 г. в Японском государственном институте радиологических наук, и по новому методу лечилось более 7 тыс. пациентов. Раковое поражение костных и мышечных тканей трудно лечить другими способами, а лучевая терапия тяжелыми частицами может быть в этом случае эффективна. Франция, Китай, Корея, Малайзия, Россия и Саудовская Аравия рассматривают возможность внедрения данного метода терапии, и есть надежда, что в будущем он сыграет ключевую роль в лечении рака.