Научная статья на тему '«Дорожная карта» регенеративной медицины'

«Дорожная карта» регенеративной медицины Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

CC BY
657
114
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по биотехнологиям в медицине, автор научной работы — Васильев А. В., Батин М.

Регенеративная биомедицина, основанная на использовании молекулярных и клеточных механизмов восстановления структур и функций организма, является фундаментальной основой медицины будущего, призванной избавить человечество от многих заболеваний. Исследования в области клеточной биологии, биологии стволовых клеток, направленные на разработку принципов и подходов к лечению тяжелых болезней, проводятся сегодня во всех развитых странах, объединяя, с междисциплинарных позиций, как научные, так и технологические и клинические аспекты проблемы. В условиях, когда многие концепции, теории и технологии в этой динамично развивающейся области еще не устоялись, важно систематизировать научные подходы, пути развития, попытаться систематизировать и скоординировать активность многих научных школ на прорывных направлениях. Предложенная «дорожная карта» развития регенеративной биомедицины является попыткой систематизировать и обобщить имеющиеся в мире научно-практические результаты и заделы, проанализировать и свести их в единую систему, подчинив единому замыслу. В данном документе сделана попытка интегрировать различные биологические клеточные системы, в частности постнатальные стволовые клетки, плюри-потентные эмбриональные стволовые клетки и клетки с индуцированной плюрипотентностью. Такой всеобъемлющий подход позволит обратиться к системному анализу имеющихся научно-технологических возможностей. Особое внимание уделено исследованию возможностей репрограммирования и перепрограммирования стволовых клеток с целью получения плюрипотентных стволовых клеток. Данный подход позволяет рассматривать принципы терапевтического клонирования как реальные технологические возможности. Решая проблемы иммуносовместимости и снимая серьезные морально-этические ограничения, технологии репрограммирования не способны обеспечить исчерпывающую онкобезопасность целевых клеточных продуктов. Вероятно, потребуются усилия для разработки специальных технологических систем или, что более перспективно, разработка иного подхода, предполагающего перепрограммирование клеток из одного клеточного типа в другой, минуя стадию плюрипотентности. Такие разработки находятся на начальном этапе, но, следует полагать, именно этот подход позволит реализовать задачи терапевтического клонирования, т.е. получения «целевых клеток и тканей» для медицинского применения, избежав при этом всех возможных сегодня издержек и опасностей.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биотехнологиям в медицине , автор научной работы — Васильев А. В., Батин М.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему ««Дорожная карта» регенеративной медицины»

«ДОРОЖНАЯ КАРТА» РЕГЕНЕРАТИВНОЙ МЕДИЦИНЫ

А.В. Васильев

Заместитель директора Института биологии развития им. НК. Кольцова

Регенеративная биомедицина, основанная на использовании молекулярных и клеточных механизмов восстановления структур и функций организма, является фундаментальной основой медицины будущего, призванной избавить человечество от многих заболеваний.

Исследования в области клеточной биологии, биологии стволовых клеток, направленные на разработку принципов и подходов к лечению тяжелых болезней, проводятся сегодня во всех развитых странах, объединяя, с междисциплинарных позиций, как научные, так и технологические и клинические аспекты проблемы. В условиях, когда многие концепции, теории и технологии в этой динамично развивающейся области еще не устоялись, важно систематизировать научные подходы, пути развития, попытаться систематизировать и скоординировать активность многих научных школ на прорывных направлениях.

Предложенная «дорожная карта» развития регенеративной биомедицины является попыткой систематизировать и обобщить имеющиеся в мире научно-практические результаты и заделы, проанализировать и свести их в единую систему, подчинив единому замыслу.

В данном документе сделана попытка интегрировать различные биологические клеточные системы, в частности постнатальные стволовые клетки, плюри-потентные эмбриональные стволовые клетки и клетки с индуцированной плюрипотентностью. Такой всеобъемлющий подход позволит обратиться к системному анализу имеющихся научно-технологических возможностей. Особое внимание уделено исследованию возможностей репрограммирования и перепрограммирования стволовых клеток с целью получения плюрипотентных стволовых клеток. Данный подход позволяет рассматривать принципы терапевтического клонирования как реальные технологические возможности. Решая проблемы иммуносовместимости и снимая серьезные морально-этические ограничения, технологии репрограммирования не способны обеспечить исчерпывающую онкобезопасность целевых клеточных продуктов. Вероятно, потребуются усилия для разработки специальных технологических систем или, что более перспективно, разработка иного подхода, предполагающего перепрограммирование клеток из одного клеточного типа в другой, минуя стадию плюрипотентности. Такие разработки находятся на начальном этапе, но, следует полагать, именно этот подход позволит реализовать задачи терапевтического клонирования, т.е. получения «целевых клеток и тканей» для медицинского применения, избежав при этом всех возможных сегодня издержек и опасностей.

В предложенном проекте формируются основы развития технологий терапевтического клонирования и тканевой инженерии, которые, дополняя друг друга,

позволят внедрить в медицинскую практику оригинальные продукты и технологии, в частности для восстановления органно-тканевых функций при лечении многих болезней.

Дорожная карта включает в себя не только клеточные технологии, но и смежные подходы к обеспечению регенерации тканей и органов. Так, большое внимание уделено факторам роста, цитокинам, белкам внеклеточного матрикса, биоинженерным конструкциям, способным сыграть самостоятельную роль в обеспечения целей и задач регенеративной медицины. Следует отметить, что факторы роста и цитокины, крайне необходимые в технологиях культивирования и диффе-ренцировки клеток, репрограммирования и тканевой инженерии, способны выступать и как самостоятельные продукты, в том числе и в клинической практике, обеспечивая, например, эффективное заживление ран.

Важным положением программы является задача исследования и разработки природных и синтетических биоматериалов для тканевой и клеточной инженерии, что позволит создать ряд безопасных и эффективных продуктов для клинической практики.

Системный анализ позволяет выявить проблемы технологического обеспечения развития новой области биомедицины. Важным для обеспечения качественного и стандартного производства клеточных и тканевых продуктов становится обеспечение технологических процессов синтетическими средами и реактивами, не содержащими ксеногенных белков и компонентов. Именно такой подход способен обеспечить исчерпывающую биобезопасность, прежде всего инфекционную составляющую биобезопасности клеточных продуктов.

Важной составляющей дорожной карты является особое внимание к разработке системы консервирования биоматериалов. Данное положение программы трудно переоценить, поскольку система биобанков способна обеспечивать решение как фундаментальных проблем, так и быть основой технологического развития всей области клеточных технологий.

В настоящее время мало внимания уделяется использованию клеточных технологий в диагностических целях. В рамках данной программы ставится задача создания диагностической технологической платформы. Следует отметить, что диагностические возможности клеточных технологий весьма широки и могут значительно повысить эффективность диагностики опухолей, сердечно-сосудистых, системных и аутоиммунных заболеваний.

Разработчики программы не обошли вниманием и важные патологические процессы, такие как старение, опухолевые трансформации и др. Именно здесь клеточная составляющая весьма значима, и исследования в этих областях могут приблизить нас к открытию новых механизмов развития данных процессов.

Клеточная трансплантология и тканевая инженерия Том V, № 2, 2010

«Дорожная карта» по регенеративной медицине: путеводитель для будущей отрасли

Михаил Батин

Руководитель Фонда «Наука за продление жизни»

Благотворительный Фонд поддержки научных исследований «Наука за продление жизни» выступил инициатором создания и главным разработчиком «Дорожной карты» по регенеративной медицине. Подобная карта включает научные задачи, стоящие перед этой областью и в идеале должна стать основой для составления планов научных исследований в лабораториях мира.

Цель работы — увеличить возможности регенеративной медицины, определить и скоординировать исследования учёных, привлечь в эту область финансирование и потенциальных инвесторов и, как следствие, увеличить масштаб исследований.

С научной точки зрения, систематизация знаний в регенеративной медицине поможет найти решения, которые были бы невозможны, если рассматривать все проблемы и задачи по отдельности.

В создании первой версии «Дорожной карты» принимал участие коллектив авторов:

Батин Михаил (Фонд «Наука за продление жизни»);

Кокурина Елена [Фонд «Наука за продление жизни»);

Коноваленко Мария [Фонд «Наука за продление жизни»);

Macchiarini Paolo [MD, PhD, professor, department of regenerative surgery and biotransplantation, University of Florence);

Пальцев Михаил [академик РАН и РАМН, Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова);

Спрыгин Александр [к.б.н., ФГУ Федеральный центр охраны здоровья животных, Владимир);

Thomas Maria [PhD, Institute of clinical pharmacology Robert Bosch Stiftung, Stuttgart);

Тутукина Мария [к.б.н., лаборатория функциональной геномики и клеточного стресса, Институт биофизики клетки РАН, Москва);

Уласов Алексей [отделение молекулярной генетики внутриклеточного транспорта, Институт биологии гена РАН, Москва);

Чистяков Дмитрий [д.б.н., НИИ Генетики и селекции промышленных микроорганизмов, Москва);

Шкроб Мария [к.б.н., Институт Биоорганической химии РАН, Москва).

Впервые Фонд представил эту работу на Translational Regenerative Medicine Forum, организованном Фондом Регенеративной медицины профессора Энтони Аттала [Regenerative Medicine Foundation), который проходил 6^8 апреля в Уинстон-Сейлем, штат Северная Каролина [США). «Дорожная карта» получила положительные отзывы и в настоящее время Фонд «Наука за продление жизни» ведет с Фондом Регенеративной медицины переговоры о дальнейшей ее разработке и совместной публикации.

11—13 мая «Дорожная карта» была представлена на Всемирном конгрессе клеточной терапии и регенеративной медицины в Лондоне [5th Annual World Stem Cells and Regenerative Medicine Congress), уже в форме устного доклада, в котором подробно были изложены задачи документа и подходы к его разработке. Кстати, Фонд выступил одним из спонсоров лондонского конгресса.

Коллектив авторов, которые работали над первой итерацией «Дорожной карты», обозначил общие направления исследований, с разной степенью детальности. Эту работу необходимо продолжить. Мы приглашаем специалистов принять участие в создании детального документа, максимально точной стратегии развития регенеративной медицины. А фонды, биотехнологические компании и государственные структуры — профинансировать эту работу. Пожалуй, это будет лучшим вложением средств, потому что регенеративная медицина в будущем может спасти жизни сотен миллионов людей и быть экономически очень выгодной.

Ваши замечания, предложения, добавления направляйте в редакцию журнала «Клеточная трансплантология и тканевая инженерия», который согласился стать нашим партнером в этой работе.

e-mail: www.scienceagainstaging.com

Клеточная трансплантология и тканевая инженерия Том V, 1У< 2, 2010

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.