CC BY
25УДК: 613.011
ПРИМЕНЕНИЕ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК В МЕДИЦИНЕ (ИСТОРИЧЕСКИЙ АСПЕКТ)
с1о1: 10.24412/С1-34438-2023-665-43-68.
ИРГАШЕВА ДЖАМИЛЯ ЗАКИРОВНА
старший преподаватель кафедры нормальной физиологии Таджикского государственного медицинского университета имени Абу али ибни Сино, г. Душанбе, Республика Таджикистан.
ОИОЮ Ю 0009-0000-5911-6612 АБДУЛЛОЗОДА САИД МУРТАЗО кандидат медицинских наук, доцент кафедры эпидемиологии им. профессора Х.К. Рафиева, Таджикский государственный медицинский университет им. Абуали ибни Сино. г. Душанбе, Республика Таджикистан. ORCID Ю 0000-0003-0058-7633
ШУКУРОВ ФИРУЗ АБДУФАТТОЕВИЧ доктор медицинских наук, профессор кафедры нормальной физиологии Таджикского государственного медицинского университета имени Абу али ибни Сино, г. Душанбе, Республика
Таджикистан ORCЮ Ю 0000-0003-4665-546Х ХАЛИМОВА ФАРИЗА ТУРСУНБАЕВНА доктор медицинских наук, ассистент кафедры нормальной физиологии Таджикского государственного медицинского университета имени Абу али ибни Сино, г. Душанбе, Республика
Таджикистан. ORCЮ Ю 0000-0001-9310-7699 АННОТАЦИЯ
Применение стволовых клеток взрослого человека в медицине сегодня развивается наиболее масштабно, в том числе и в России. С появлением качественного лабораторного оборудования протоколы подготовки стволовых клеток взрослого донора обеспечивают все большую безопасность и эффективность лече-
ния. Клиническое применение других видов стволовых клеток в настоящее время сильно ограничено или запрещено в силу отсутствия юридической базы Стволовые клетки результативны в лечении таких болезней, как ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда, кардиомиопатия, стенокардия, гипертоническая болезнь, хроническая сердечная недостаточность, кардиосклероз, аритмия, миокардиты и многих других болезней. Лечение стволовыми клетками дает хорошие результаты в победе над инсультом, циррозом печени, сахарным диабетом. Современная медицина, вместе с медикаментозным и хирургическим методами лечения, приобрела мощный инструмент - лечение стволовыми клетками, благодаря которому существенно расширились возможности, и возросла эффективность лечения многих болезней. Вновь трансплантированные стволовые клетки, приходя с кровотоком во все органы и ткани, остаются в местах разрушения клеток и замещают собой старые или больные клетки. Происходит последовательное восстановление всех органов и тканей. Улучшается проходимость сосудов, восстанавливается полноценное кровоснабжение.
Ключевые слова: стволовые клетки, Максимов А.А., тоти-потентность, плюрипотентные стволовые клетки, мультипо-тентные стволовые клетки.
USE OF STEM CELLS IN MEDICINE (HISTORICAL ASPECT)
IRGASHEVA JAMILYA ZAKIROVNA
Senior Lecturer, Department of Normal Physiology, Abu Ali ibni Sino Tajik State Medical University, Dushanbe, Republic of Tajikistan.
ORCID ID 0009-0000-5911-6612 ABDULLOZODA SAID MURTAZO Candidate of Medical Sciences, Associate Professor of the
Department of Epidemiology named after Professor H.K. Rafiev, Tajik State Medical University named after Abuali ibni Sino. Dushanbe, Republic of Tajikistan. ORCID ID 0000-0003-0058-7633 SHUKUROV FIRUZ ABDUFA TTOEVICH Doctor of Medical Sciences, Professor, Department of Normal Physiology, Abu Ali Ibni Sino Tajik State Medical University, Dushanbe, Republic of Tajikistan ORCID ID 0000-0003-4665-546X KHALIMOVA FARIZA TURSUNBAEVNA Doctor of Medical Sciences, Assistant, Department of Normal Physiology, Abu Ali Ibni Sino Tajik State Medical University, Dushanbe, Republic of Tajikistan. ORCID ID 0000-0001-9310-7699 ABSTRACT
The use of adult stem cells in medicine is currently developing on the most scale, including in Russia. With the advent of quality laboratory equipment, adult donor stem cell preparation protocols provide increasing safety and efficacy of treatment. Clinical use of other types of stem cells is currently severely limited or prohibited due to lack of legal base Stem cells are effective in the treatment of diseases such as coronary heart disease, myocardial infarction, cardiomyopathy, angina pectoris, hypertension, chronic heart failure, cardiosclerosis, arrhythmia, myocarditis and many other diseases. Stem cell treatment gives good results in defeating stroke, cirrhosis, diabetes mellitus. Modern medicine, together with medical and surgical methods of treatment, has acquired a powerful tool - stem cell treatment, thanks to which opportunities have significantly expanded, and the effectiveness of treating many diseases has increased. Newly transplanted stem cells, arriving with blood flow to all organs and tissues, remain at the sites of cell destruction and replace old or diseased cells. Consistent restoration of all organs and tissues occurs. The patency of the vessels improves, full blood supply is restored.
Key words: stem cells, A.A. Maximov, totipotency, pluripotent stem cells, multipotent stem cells.
УЗАК ХУЖАЙРАЛАРНИНГ ТИББИЁТДА КУЛЛАНИЛИШИ
(ТАРИХИЙ ЖИХАТ)
ИРГАШЕВА ДЖАМИЛЯ ЗАКИРОВНА
нормал физиология кафедраси катта уцитувчиси, Абу али ибни Сино номидаги Тожикистон давлат тиббиёт университети, Душанбе ш., Тожикистон Республикаси.
ORCID ID 0009-0000-5911-6612 АБДУЛЛОЗОДА САИД МУРТАЗО Т.ф.н., профессор Х.К. Рафиев номидаги эпидемиология кафедраси доценти, Абу али ибни Сино номидаги Тожикистон давлат тиббиёт университети, Душанбе ш., Тожикистон Республикаси. ORCID ID: 0000-0003-0058-7633 ШУКУРОВ ФИРУЗ АБДУФАТТОЕВИЧ Т.ф.д., нормал физиология кафедраси профессори, Абу али ибни Сино номидаги Тожикистон давлат тиббиёт университети, Душанбе ш., Тожикистон Республикаси.
ORCID ID 0000-0003-4665-546X ХАЛИМОВА ФАРИЗА ТУРСУНБАЕВНА Т.ф.д., нормал физиология кафедраси ассистенти, Абу али ибни Сино номидаги Тожикистон давлат тиббиёт университети, Душанбе ш., Тожикистон Республикаси.
ORCID ID 0000-0001-9310-7699 АННОТАЦИЯ
Xозирги кунда тиббиётда вояга етган инсонларнинг узак цужайраларини цуллаш кенг тарцалмоцда, жумладан Россияда %ам. Сифатли лаборатор протоколларнинг пайдо булиши билан донорнинг узак цужайраларини ишлатиш янада хавфсиз ва
самарали даво муолажасига олиб келмоцда. Узак цужайраларнинг бошца турларини клиник куллаш юридик рухсатнома йуцлиги сабабли чегараланмоцда ёки тацицланмоцда. Узак цужайралар юракнинг ишемик касаллиги, миокард инфаркти, кардиомиопатия, стенокардия, гипертония касаллиги, сурункали юрак етишмов-чилиги, кардиосклероз, аритмия, миокардитлар ва бошца касаллик-ларни даволашда самарали цисобланади. Узак цужайралар билан даволаш инсульт, жигар циррози, цандли диабетда яхши самара бермоцда. Замонавий тиббиёт медикаментоз ва хирургик даволаш билан биргаликда кучли янги усул - узак цужайралар билан даволашни йулга цуйишга эришди ва натижада турли касаллик-ларни даволаш имкониятлари кенгайди. Трансплантация цилинган узак цужайралар цон оцими орцали барча аъзо ва туцималарга боради ва зарарланган цужайралар урнини эгаллайди. Барча аъзо ва туцималарнинг аста секин тикланиши содир булади. Томирлар утказувчанлиги ортади, цон айланиш тулиц тикланади.
Калит сузлар: узак цужайралар, Максимов А.А., тотипотент-лик, плюрипотент узак цужайралар, мультипотент узак цужайралар.
Стволовые клетки — иерархия особых клеток живых организмов, каждая из которых способна впоследствии изменяться (дифференцироваться) особым образом. Стволовые клетки способны асимметрично делиться, из-за чего при делении образуется клетка, подобная материнской, а также новая клетка, которая способна дифференцироваться.
Максимов Александр Александрович (04.02.1874 - 04.12.1928) - выдающийся русский ученый, один из создателей унитарной теории кроветворения. Максимов А.А. родился в Санкт-Петербурге, где в 1896 году с отличием окончил Военно-медицинскую академию. С
1903 по 1922 гг. Максимов А.А. занимал пост профессора кафедры гистологии Военно-медицинской академии.
Максимов А.А. во многом предопределил направление развития мировой науки в области клеточной биологии. Его труды стали мировой научной классикой и до настоящего времени остаются одними из наиболее часто цитируемых среди работ отечественных исследователей.
Термин «стволовая клетка» Максимов А.А. предложил еще в 1908 году, чтобы объяснить механизм быстрого самообновления клеток крови. Он выступил с новой теорией кроветворения в Берлине на съезде гематологов. Именно этот год можно считают началом истории развития исследований стволовых клеток - [10].
Каждые сутки в крови погибают несколько миллиардов клеток, а им на смену приходят новые популяции эритроцитов, лейкоцитов и лимфоцитов. Максимов А.А. первый догадался, что обновление клеток крови - это особая технология, отличная от простых клеточных делений. Если бы клетки крови самообновлялись простым клеточным делением, это потребовало бы гигантских размеров костного мозга.
Несколько позже профессор московского НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Гамалеи Н.Ф. Фриденштейн А.Я. подтвердил предположение коллеги и, изучая возможности этих особых клеток, стал разрабатывать сферу их применения. Первые эксперименты по практическому использованию стволовых клеток были начаты еще в начале 1950-х годов. Именно тогда было доказано, что с помощью трансплантации костного мозга (основного источника стволовых клеток) можно спасти животных, получивших смертельную дозу радиоактивного облучения.
Понадобилось почти 20 лет, чтобы трансплантация костного мозга вошла в арсенал практической медицины. Только в конце 60-х
были получены убедительные данные о возможности применения трансплантации костного мозга при лечении острых лейкозов.
В начале века ученые уже подозревали, что во многих тканях существуют клетки, способствующие регенерации (восстановлению) этих тканей и активизирующие деление обычных клеток. В 60-х годах советские ученые Александр Фриденштейн и Иосиф Чертков заложили основы науки о стволовых клетках костного мозга, доказав, что именно там главным образом и находится своеобразное депо замечательных клеток. Потом стало известно, что часть стволовых клеток мигрирует в крови, есть они и в различных тканях, в частности в кожной и жировой.
Корнем иерархии стволовых клеток является тотипотентная зигота. В ходе первых нескольких делений зиготы млекопитающих бластомеры сохраняют тотипотентность, и при потере целостности зародыша — это может приводить к появлению монозиготных близнецов. К ветвям иерархии относятся плюрипотентные и мультипотентные (бластные) стволовые клетки. Листьями (конечными элементами) иерархии являются зрелые унипотентные клетки тканей организма - [4].
Нишами стволовых клеток называются места в ткани, где постоянно залегают стволовые клетки, делящиеся по мере надобности для дальнейшей дифференциации.
Стволовые клетки размножаются путём деления, как и все остальные клетки. Отличие стволовых клеток состоит в том, что они могут делиться неограниченно, а зрелые клетки обычно имеют ограниченное количество циклов деления.
Вторая характерная особенность стволовых клеток заключается в том, что при их делении одна из дочерних клеток дифференцируется, а вторая остается стволовой. За счет этого стволовые клетки образуют самоподдерживающуюся популяцию.
Когда происходит созревание стволовых клеток, то они проходят несколько стадий. В результате в организме имеется ряд популяций стволовых клеток различной степени зрелости. В норме, чем более зрелой является клетка, тем меньше вероятность того, что она сможет превратиться в клетку другого типа. Но всё же это возможно благодаря феномену трансдифференцировки клеток.
ДНК в большинстве клеток одного организма (кроме половых), в том числе и стволовых, одинакова. Клетки различных органов и тканей, например, клетки кости и нервные клетки, различаются только тем, какие гены у них включены, а какие выключены, то есть регулированием экспрессии генов, например, путём метилирования ДНК. Фактически, с осознанием существования зрелых и незрелых клеток был обнаружен новый уровень управления клетками. Геном у всех клеток идентичен, но режим работы, в котором он находится -различен.
В различных органах и тканях взрослого организма существуют частично созревшие стволовые клетки, готовые быстро дозреть и превратиться в клетки нужного типа. Они называются бластными клетками. Например, частично созревшие клетки мозга - это нейробласты, кости -остеобласты, в скелетных мышцах - миосател-литоциты и так далее. Дифференцировку могут запускать как внутренние причины, так и внешние. Любая клетка реагирует на внешние раздражители, в том числе и на специальные сигналы цитокины. Например, есть сигнал (вещество), служащий признаком перенаселённости. Если клеток становится очень много, то этот сигнал сдерживает деление. В ответ на сигналы клетка может регулировать экспрессию генов - [4].
Характеристика стволовых клеток
• Тотипотентность — способность образовывать любую из примерно 350 типов клеток организма (у млекопитающих)
• Хоуминг — способность стволовых клеток, при введении их в организм, находить зону повреждения и фиксироваться там, исполняя утраченную функцию;
• Факторы, которые определяют уникальность стволовых клеток, находятся не в ядре, а в цитоплазме. Это избыток мРНК всех 3 тысяч генов, которые отвечают за раннее развитие зародыша;
• Теломеразная активность. При каждой репликации часть теломер утрачивается. В стволовых, половых и опухолевых клетках есть теломеразная активность, концы их хромосом надстраиваются, то есть эти клетки способны проходить потенциально бесконечное количество клеточных делений, они бессмертны.
• Стволовых клеток в нашем организме очень мало:
o у эмбриона — 1 клетка на 10 тысяч,
o у человека в 60-80 лет — 1 клетка на 5-8 миллионов
• Стволовые клетки растений также называют камбиальными (от cambium — обмен, смена).
СК можно получить из различных источников. Некоторые из них имеют строго научное применение, другие используются в клинической практике уже сегодня. По своему происхождению их разделяют на эмбриональные, фетальные, клетки пуповинной крови и клетки взрослого человека.
Эмбриональные стволовые клетки
Первым типом стволовых клеток следует называть клетки, что образуются при первых нескольких делениях оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) - из каждой может развиться самостоятельный организм (так, например, получаются однояйцевые близнецы).
Через несколько дней эмбрионального развития, на стадии бластоцисты, из ее внутренней клеточной массы можно выделить эмбриональные стволовые клетки (ЭСК). Они способны дифференцироваться абсолютно во все типы клеток взрослого организма, они
способны неограниченно делиться при определенных условиях, формируя так называемые «бессмертные линии». Но у этого источника СК есть недостатки. Во-первых, во взрослом организме эти клетки способны спонтанно перерождаться в раковые. Во-вторых, в мире пока не выделена безопасная линия истинно эмбриональных стволовых клеток, годных для клинического применения. Клетки, полученные таким путем (в большинстве случаев с применением при культивировании клеток животных) используются мировой наукой для исследований и экспериментов - [18].
Клиническое применение таких клеток сегодня невозможно.
Фетальные стволовые клетки В научной литературе клетки, полученные из тканей плода, называют фетальными.
Фетальные СК получают из абортивного материала на 6-12 неделе беременности. Они не обладают вышеописанными свойствами ЭСК, полученных из бластоцисты, - то есть способностью к неограниченному размножению и дифференцировке в любой вид специализированных клеток. Фетальные клетки уже начали диффе-ренцировку, и, следовательно, каждая из них, во-первых, может пройти только ограниченное число делений и, во-вторых, дать начало не любым, а достаточно определенным видам специализированных клеток. Этот факт делает их клиническое применение более безопасным. Так, из клеток фетальной печени могут развиться специализированные клетки печени и кроветворные клетки. Из фетальной нервной ткани, соответственно, развиваются более специализированные нервные клетки и т.д.
Клеточная терапия как вид лечения стволовыми клетками берет свое начало именно от применения фетальных СК. В последние 50 лет в разных странах мира были проведены серии клинических работ с их применением.
Однако при профессиональном контроле хорошо подготовленные фетальные стволовые клетки имеют огромный потенциал в клинической медицине. Работы с фетальными СК в России сегодня ограничиваются научными исследованиями. Их клиническое применение не имеет юридической базы. Более широко и официально такие клетки применяются сегодня в Китае и некоторых других странах Азии.
Клетки пуповинной крови Источником стволовых клеток является также плацентарно-пуповинная кровь, собранная после рождения ребенка. Эта кровь очень богата стволовыми клетками. Взяв эту кровь и поместив в криобанк на хранение, в дальнейшем можно использовать ее для восстановления многих органов и тканей пациента, а также для лечения различных заболеваний, в первую очередь гематологических и онкологических.
Однако количество СК в пуповинной крови при рождении недостаточно велико, и эффективное их применение, как правило, возможно только однократно для самого ребёнка в возрасте до 12-14 лет. По мере взросления, объема заготовленных СК становится недостаточно для полноценного клинического эффекта.
Стволовые клетки взрослого человека Стволовые клетки остаются с нами в течение всей жизни, с самого рождения. Самым доступным источником СК является костный мозг взрослого человека, так как концентрация стволовых клеток в нем максимальна.
Хорошо подготовленная процедура сбора таких клеток, как правило, совершенно безопасна. Клетки, полученные от самого пациента, называют аутологичными (собственными) стволовыми клетками (АСК). Их активность и качество не сильно отличается от клеток, полученных из других источников. В то же время отсутствуют
юридические ограничения для их применения, нет этических трений. - [15].
При условии профессиональной подготовки применение таких клеток в клинической медицине считается безопасным: они не отторгаются, не обладают онкогенными свойствами, нет риска заражения опасными инфекциями при трансплантации.
В костном мозге выделяют сразу два вида стволовых клеток: первый - это гемопоэтические СК, из которых формируются абсолютно все клетки крови, второй - это мезенхимальные СК, которые регенерируют практически все органы и ткани - [3]. Также их можно получить из других источников: например, из жировой ткани. Однако эффективность СК, полученных таким путем, а также безопасность их применения пока остается под вопросом. Еще один вид стволовых клеток, которые присутствуют почти во всех тканях, это региональные СК - как правило, это уже достаточно дифференцированные клетки, способные дать начало только нескольким разновидностям клеток, из которых состоят ткани данного органа -[14].
Стволовые клетки печени, нервной ткани, мышц, эндотелия и другие имеют специфические молекулы адгезии и межклеточных взаимодействий; в условиях выхода из хранилища в циркуляцию они прикрепляются к соответствующему тканевому микроокружению и получают от него разрешение только в этой ткани. Такое понимание состава пула стволовых клеток открывает новое направление в клеточной терапии - поиск специфических индукторов избирательной мобилизации эндогенных стволовых клеток различных тканей и оптимальных условий для их имплантации и функционирования. В последние годы широко обсуждается механизм, альтернативный пластичности: слияние клетки костномозгового происхождения с негемопоэтической клеткой, и образование клетки-гибрида с
активированными вместо гемопоэтических генами партнёра по слиянию - [13].
Клиническое применение стволовых клеток Применение СК взрослого человека в медицине сегодня развивается наиболее масштабно, в том числе и в России. С появлением качественного лабораторного оборудования протоколы подготовки стволовых клеток взрослого донора обеспечивают все большую безопасность и эффективность лечения. Клиническое применение других видов СК в настоящее время сильно ограничено или запрещено в силу отсутствия юридической базы - [9].
При наличии необходимых условий и разрешительной документации применение АСК в России допустимо: в основном это работы в области онкогематологии (СК являются компонентами крови), проводимые также во всем мире. В некоторых случаях разрешения для ограниченного применения СК могут быть получены и для других нозологий. Однако следует помнить, что наличие разрешительной базы вовсе не предполагает обязательное присутствие знаний и опыта. Организация, предлагающая подобные услуги, должна иметь полный набор современных условий, что, как минимум, предполагает наличие: клинической базы, врачебной группы специалистов в области клеточной терапии, знаний в области диагностики и оценки противопоказаний при работе с СК, опыта работы с выявленным заболеванием, клинического опыта, лабораторных мощностей и группы научных сотрудников.
Специализированных учреждений, работающих с АСК, как и опытных специалистов в этой области - единицы. Специалисты таких учреждений точно знают всю правду о стволовых клетках и не станут утверждать, что их применение - это панацея, и что все возможные заболевания лечатся уже сегодня. Напротив, такие специалисты обычно свидетельствуют, что клинические результаты получены
лишь в небольшом перечне нозологий, а сама терапия имеет ряд ограничений. Наряду с этим, квалифицированно исполненная клеточная терапия является радикальным видом лечения, а клинический эффект может превосходить любые аналоги классической медицины. В некоторых случаях, СК являются единственным средством лечения и реабилитации больных - [20].
Стволовые клетки результативны в лечении таких болезней, как ишемическая болезнь сердца (ИБС), инфаркт миокарда, кардиомиопатия, стенокардия, гипертоническая болезнь, хроническая сердечная недостаточность, кардиосклероз, аритмия, миокардиты и многих других болезней. Лечение стволовыми клетками дает хорошие результаты в победе над инсультом, циррозом печени, сахарным диабетом - [19].
Современная медицина, вместе с медикаментозным и хирургическим методами лечения, приобрела мощный инструмент -лечение стволовыми клетками, благодаря которому существенно расширились возможности, и возросла эффективность лечения многих болезней - [16].
Вновь трансплантированные ваши собственные стволовые клетки, приходя с кровотоком во все органы и ткани, остаются в местах разрушения клеток и замещают собой старые или больные клетки. Происходит последовательное восстановление всех органов и тканей. Улучшается проходимость сосудов, восстанавливается полноценное кровоснабжение - [2].
Хронология изучения стволовых клеток
1891 год Первая попытка медицинского применения стволовых клеток костного мозга была сделана в 1891 году двумя известными французскими учеными: Шарлем Броун-Секар и Жаком д. Арсонваль, которые попытались излечить больного лейкемией путем приема
вытяжки костного мозга внутрь («per os»), однако попытка успеха не имела - [11].
1909 год Термин «стволовая клетка» (в оригинале «нем. Stammzelle») был предложен к широкому использованию 1 июня 1909 года на заседании гематологов в Берлине, где российско-американским гистологом Александром Максимовым методами своего времени были описаны гемопоэтические стволовые клетки в представленном докладе «Лимфоцит как общая стволовая клетка различных элементов крови в эмбриональном развитии и пост-фетальной жизни млекопитающих» - [6].
1913 год С началом тканевой и клеточной терапии связано имя выдающегося офтальмолога В.П. Филатова, который в 1913 г. заложил основы учения о тканевой терапии, изучая результаты пересадок роговицы больным с бельмом роговицы. Он обнаружил, что роговица, консервированная в течение нескольких суток при температуре — 2-4 градуса приживается лучше, чем свежая. Им было также обнаружено свойство клеток выделять в экстремальных условиях вещества, которые активируют жизненные и регенеративные процессы в трансплантируемых тканях и тканях реципиента. Эти вещества были названы Филатовым и его учениками биогенными стимуляторами - [1].
1940 год. Первая успешная пересадка костного мозга была сделана в 1940 году Моррисом и Самваком, которые успешно произвели трансплантацию 13 миллилитров костного мозга больному апластической анемией от его брата - [11].
1963 год был произведен самый первый эксперимент с пуповинной кровью от 17 детей, которая была имплантирована взрослой женщине с метастазирующей саркомой. Наступило временное улучшение, но она умерла в марте 1964-го - [11].
В начале 1960-х годов советский гистолог А.Я. Фриденштейн возродил интерес современников к работам Максимова и снова вернул в научный обиход термин «стволовая клетка». В лаборатории иммуноморфологии при НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи впервые в мире была получена культура стромальных СК костного мозга. Ученые обнаружили, что среди костномозговых клеток попадаются совершенно особые клетки, потомки которых в процессе созревания могут формировать костную, жировую, хрящевую, мышечную или соединительную ткани. Их назвали мультипотентными мезенхимальными клетками. Таким образом, Фриденштейн с коллегами пришли к выводу, что в костном мозге существуют два вида мультипотентных СК: гемопоэтические (предшественники всех типов клеток крови) и мезенхимальные - [1].
1970 год - Первые трансплантации аутологичных (своих собственных) стволовых клеток. Есть сведения, что в 70-х годах в бывшем СССР делали «прививки молодости» пожилым членам Политбюро КПСС, вводя им 2-3 раза в год препараты стволовых клеток.
1978 год в пуповинной крови обнаружены гемопоэтические стволовые клетки.
1981 год американскому ученому Мартину Эвансу впервые удалось выделить эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) из внутренней клеточной массы 3,5-дневной бластоцисты мыши - [11].
1988 год - Стволовые клетки были впервые использованы для трансплантации; мальчик, которому была проведена операция, по сей день, жив и здоров. В 1988 году Э. Глюкман в клинике Святого Людвига в Париже провела первую операцию по трансплантации пуповинной крови ребенку с анемией Фанкони - [11].
1992 год - Первая именная коллекция стволовых клеток. Профессор Дэвид Харрис «на всякий случай» заморозил стволовые
клетки пуповинной крови своего первенца. Сегодня Дэвид Харрис -директор крупнейшего в мире банка стволовых клеток пуповинной крови. Нейральные стволовые клетки получены in vitro. Разработаны протоколы их культивирования в виде нейросфер.
1996 год - За период с 1996 года по 2004 год были выполнены 392 трансплантации аутологичных (собственных стволовых клеток человека) стволовых клеток. Так в 1996 году преимущественно осуществлялась трансплантация костного мозга. Доказано, что облучение уничтожает раковые клетки, но убивает и только что пересаженные из костного мозга донора стволовые клетки.
1997 год - За предшествующие 10 лет в 45 медицинских центрах мира проведено 143 трансплантации пуповинной крови. В России проведена первая операция онкологическому больному по пересадке стволовых клеток из пуповинной крови младенцев. Новым подходом к использованию стволовых клеток в терапии почечной недостаточности стала концепция применения «биоискусственной вспомогательной системы почечных канальцев» (Bioartifical renal tubule assist device, RAD). Это дополнение к «обычному» диализу: систему трубчатых мембран, внутренняя поверхность которых служит опорой для клеток ЭКП, дифференцированных из СК. Система дополняет аппарат «искусственная почка», — при этом кровь пациента фильтруется через мембраны, обмениваясь низкомолекулярными веществами с зафиксированными на них живыми клетками ЭПК
1998 год - Первая в мире трансплантация «именных» стволовых клеток пуповинной крови девочке с нейробластомой (опухоль мозга). Биологическая страховка сработала - ребенок спасен. Общее число проведенных трансплантаций пуповинной крови превышает 600.
В этом же году американскими учеными Джеймсом Томсоном и Джоном Беккером удалось выделить человеческие эмбриональные стволовые клетки и получить их первые линии. Ученые нашли способ выращивать стволовые клетки в питательной среде.
1999 год - Журнал «Science» признал открытие эмбриональных стволовых клеток третьим по значимости событием в биологии после расшифровки двойной спирали ДНК и программы «Геном человека» - [11].
Между Санкт-Петербургским Государственным Медицинским Университетом имени академика И.П. Павлова и Европейским институтом поддержки и развития трансплантологии был заключен договор, согласно которому в Университете создается отделение трансплантации костного мозга, соответствующее всем международным требованиям. Открытие отделения произошло в июне 2000 года. Основная цель - выполнение трансплантации гемопоэтических стволовых клеток, в том числе и от неродственных доноров. В 1999 году под руководством Humes H.D. была создана система, в которой использовались размноженные в течение нескольких пассажей, клетки эпителия проксимальных почечных канальцев поросят. Таким образом, использование «батареи» подобных катриджей может позволить достичь практически физиологической компенсации метаболической и эндокринной функции.
2000 год - В мире проведено 1200 трансплантаций стволовых клеток пуповинной крови, из них двести родственных. Шестилетний ребенок с анемией Фанкони вылечен с помощью стволовых клеток пуповинной крови своего новорожденного брата. В этой истории интересно то, что второй ребенок был рожден после искусственного оплодотворения (ЭКО). Среди полученных эмбрионов был выбран один наиболее совместимый с реципиентом и не содержащий признаков болезни - [16].
2001 год - Опубликованы первые официальные данные о возможности применения трансплантации стволовых клеток пуповинной крови у взрослых пациентов. Из них более 90% с хорошим результатом. В этом же году показана способность взрослых гемопоэтических и стромальных клеток костного мозга человека дифференцироваться в кардиомиоциты и гладкомышечные клетки, эта способность используется в регенеративной кардиологии.
2003 год - Журнал Национальной Академии Наук США (PNAS USA) опубликовал сообщение о том, что через 15 лет хранения в жидком азоте стволовые клетки пуповинной крови полностью сохраняют свои биологические свойства. С этого момента криогенное хранение стволовых клеток стало рассматриваться, как «биологическая страховка». Мировая коллекция стволовых клеток, хранящихся в банках, достигла 72.000 образцов. По данным на сентябрь 2003 гр. в мире произведено уже 2592 трансплантаций стволовых клеток пуповинной крови, из них 1012 - взрослым пациентам.
В выпуске The Lancet от 4 января 2003 гр. опубликовано два сообщения о результатах инъекции аутологичных (собственных) стволовых клеток костного мозга больным, страдающим тяжелой стенокардией или перенесшим инфаркт миокарда. Источником культивированных мононуклеарных клеток служил костный мозг, взятый из гребня подвздошной кости больного. Через несколько месяцев отмечено заметное улучшение перфузии миокарда и функции левого желудочка.
Европейский Союз в 2003 гр. определил 5 этических принципов, которым необходимо следовать при испытании стволовых клеток в клинике:
1) принцип уважения достоинства человека;
2) принцип индивидуальной автономии (информированное согласие, уважение частной жизни, конфиденциальность персональных данных);
3) принцип справедливости и пользы (в частности улучшение и защита здоровья);
4) принцип свободы исследований (в согласии с другими фундаментальными принципами);
5) принцип пропорциональности (имея в виду необходимость применения минимального набора методов исследования, необходимых для достижения цели).
Кроме того, выделены четкие три правила, обязательное соблюдение которых необходимо в клинических исследованиях:
1 — свободное информированное согласие пациента;
2 — объективная оценка соотношения риск/польза;
3 — защита здоровья пациента, вовлеченного в клинические исследования - [7].
2004 год - Общая мировая коллекция стволовых клеток пуповинной крови приближается к 400.000 образцов. В мире произведено около 5.000 трансплантаций пуповинной крови. Число трансплантаций костного мозга за тот же период составило около 85.000.
2005 год - Перечень заболеваний, при лечении которых может быть успешно применена трансплантация стволовых клеток, достигает нескольких десятков. Основное внимание уделяется лечению злокачественных новообразований, различных форм лейкозов и других болезней крови. Появляются сообщения об успешной трансплантации стволовых клеток при заболеваниях сердечно-сосудистой и нервной систем. Разработаны международные протоколы лечения рассеянного склероза. Проводятся многоцентровые исследования при лечении инфаркта
миокарда и сердечной недостаточности. Ищутся подходы к лечению инсульта, болезни Паркинсона и Альцгеймера - [12].
Исследования, как эмбриональных стволовых клеток, так и стволовых клеток взрослого организма ведутся чрезвычайно активно, в мировой научной прессе появляются все новые сообщения о достижениях ученых: одним удалось получить из стволовых клеток нейроны, другим - кожную или хрящевую ткань, третьим - вырастить сосуды, кость или даже челюсть - [5; 21].
2006 год Август: журнал Cell публикует исследование Кадзутоси Такахаси и Синъя Яманака, посвящённое способу возвращения дифференцированных клеток в плюрипотентное состояние. Начинается эра индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Настоящим прорывом в исследовании стволовых клеток - СК и продвижении клеточных технологий стала разработка метода превращения соматических клеток в плюрипотентные СК. В 2006 г. японские ученые K. Takahashi и S. Yamanaka осуществили генетическое перепрограммирование соматических клеток мыши и перевод этих клеток в плюрипотентное состояние. В 2008 г. американский генетик G. Tomson выполнил такую же процедуру с фибробластами человека. В результате были получены аутологич-ные плюрипотентные СК, практически идентичные по свойствам ЭСК. Эти клетки были названы «индуцированными плюрипотентными СК» (ИПСК) - [8].
2007 год. Январь: исследователи из Университета Уэйк Форест (Северная Каролина, США) под руководством доктора Энтони Атала из Гарварда сообщили об открытии нового вида стволовых клеток, обнаруженных в амниотической жидкости (околоплодных водах). Они могут стать потенциальной заменой ЭСК в исследованиях и терапии. Июнь 2007: три независимые исследовательские группы сообщили, что зрелые клетки кожи мышей могут быть
репрограммированы в состояние ЭСК. В том же месяце учёный Шухрат Миталипов заявил о создании линии стволовых клеток примата путём терапевтического клонирования. Ноябрь 2007: в журнале Cell опубликовано исследование Кадзутоси Такахаси и Синъи Яманаки «Индукция плюрипотентных стволовых клеток из фибробластов зрелого человека при определённых факторах», а в журнале Science вышла статья «Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, выведенные из соматических клеток человека» Цзюньин Юй, в соавторстве с другими учёными из исследовательской группы Джеймса Томсона было доказано, что возможно индуцировать практически любую зрелую клетку человека и придать ей свойства стволовой, вследствие чего необходимость разрушения эмбрионов в лаборатории отпала, хотя предстоит определить риски канцерогенеза в связи с геном Мус и ретровирусным переносом генов.
2008 год. Январь: Роберт Ланза и его коллеги из Advanced Cell Technology и Калифорнийского университета в Сан-Франциско вывели первые ЭСК человека без разрушения эмбриона. Январь 2008: Посредством терапевтического клонирования культивированы клонированные бластоцисты человека. Февраль 2008: плюрипотентные стволовые клетки выведены из печени и желудка мыши, эти индуцированные клетки ближе к эмбриональным, чем индуцированные стволовые клетки, выведенные ранее, и они не канцерогенны. Октябрь 2008: Сабина Конрад и её коллеги из Тюбингена (Германия) вывели плюрипотентные стволовые клетки из сперматогониальных клеток зрелого яичка человека путём культивирования и in vitro с добавлением ФИЛ (фактора ингибирования (подавления) лейкемии). 30 октября 2008: эмбрионо-подобные стволовые клетки выведены из человеческого волоса. Декабрь 2008: впервые опубликовано исследование врачей из
Клиники регенеративной медицины Центено-Щульца (Centeno-Schultz Clinic), посвящённое успешной регенерации хряща в коленном сустав человека при использовании аутологичных зрелых МСК.
2009 год, 1 марта: Андреаш Надь, Кэйсукэ Кадзи и их коллеги открыли способ выведения эмбрионоподобных стволовых клеток из обычных зрелых клеток с использованием инновационной технологии «обёртывания» для доставки специфических генов в клетки с целью репрограммирования без рисков, которые возникают при использовании вирусов. Помещение генов в клетку осуществляется при помощи электропорации. 28 мая 2009: Ким Гвансу и его коллеги из Гарварда заявили о том, что им удалось разработать способ манипулирования клетками кожи для выведения индуцированных плюрипотентных стволовых клеток с учётом индивидуальной специфики пациента, утверждая, что это «окончательное решение проблемы стволовых клеток». - [16].
2011 год израильская исследовательница Инбар Фридрих Бен-Нун возглавила группу учёных, которая вывела первые стволовые клетки вымирающих видов животных. Это прорыв, и благодаря ему можно спасти виды, которым грозит исчезновение.
2012 год. Введение пациентам стволовых клеток, взятых из их собственного костного мозга через три или семь дней после инфаркта миокарда, является хотя и безопасным, но неэффективным методом лечения — таковы результаты клинического исследования, проведённого при поддержке Национального института здоровья США. Однако исследования, проведённые немецкими специалистами в отделении кардиологии в Гамбурге, показали положительные результаты в лечении сердечной недостаточности, но не инфаркта миокарда.
Группа японских исследователей во главе с профессором Митинори Сайто из Университета Киото впервые в истории науки смогли вырастить яйцеклетки из стволовых клеток, оплодотворить их и добиться рождения здорового потомства у лабораторных мышей. 5 октября в электронном выпуске научного журнала Science они высказали предположение, что результаты их исследований внесут вклад в решение проблемы бесплодия - [17].
2013 год, 23 января: та же группа Центра исследования и применения стволовых клеток Университета Киото вырастила из стволовых клеток ткани почек, надпочечников и половые клетки: были получены пять типов клеток почек, а также выращен фрагмент почечного канальца, участвующего в фильтрации крови.
5 августа 2013: В результате многолетних опытов исследователей Маастрихтского университета на пути решения проблемы дефицита продовольствия в мире, создано мясо для стосоро-каграммового гамбургера. Оно «сплетено» из 20 тысяч белковых волокон, выращенных за три месяца из коровьих стволовых клеток. В его производство инвестировано 250 000 евро - [6].
2019 год в Калифорнии генетики создали генную терапию, в результате которой, стволовые клетки становятся «невидимыми» для иммунитета человека. Успешный опыт был проведён на «очеловеченных» мышах.
2020 год Март: Адам Кастильехо — второй человек в мире, который излечился от ВИЧ путём пересадки стволовых клеток донорского костного мозга - [6].
Список литературы:
1. Асадулаев М.С., Лукьянов С.А., Лихтшангоф А.З. Исторические, биоэтические и правовые аспекты применения стволовых клеток //Медицина и организация здравоохранения. -2017. - Т. 2. - №. 1. - С. 42-47.
2. Бродский И.Б., Брянцева С.А., Жаппарова О.Н., Ковалева А.М., Урюпова Е.Ф., Гусев С.А., Сергиенко В.И. Применение мезенхимальных стволовых клеток для восстановления структуры и функции поврежденных тканей и органов. //Эфферентная и физико-химическая медицина 2011, (1), 4-10.
3. Вагабов А.В., Темнов А.А., Толкачева В.В., Склифас А.Н., Кукушкин Н.И. Мезенхимальные стволовые клетки: опыт применения в экспериментальной и клинической медицине, механизмы действия - //Клин. фармакол. тер., 2014, 23 (2), 72-77.
4. Иргашева Д.З., Халимова Ф.Т. Возможности и механизмы действия стволовых клеток для использования в медицинской практике (обзор литературы) // Биология и интегративная медицина. 2023. - № 4(63). - С. 26-57. - EDN AQCVYV.
5. Козлов В.А., Труфакин В.А., Карпов Р.С. Стволовые клетки: действительность, проблемы, перспективы // Вестник Российской академии медицинских наук. - 2004. - № 9. - С. 32-40. - EDN OIWBEP.
6. Кудлай Д.А., Иволгин Д.А. Механизмы действия стволовых клеток: реальность и гипотезы //Российский журнал детской гематологии и онкологии. - 2021. - №. 3. - С. 71-78.
7. Лопухин Ю.М., Гусев С.А. Стволовые клетки: научные возможности, моральные барьеры // Человек. - 2005. - № 1. - С. 111115. - EDN HSCMOL.
8. Лукьянчиков В.С. Стволовые клетки с позиции практического врача: у всех на слуху, но в руках у немногих - //РМЖ эндокринология 2013, 28, 1410-1411
9. Лызиков А.Н., Осипов Б.Б., Скуратов А.Г., Призенцов А.А. Стволовые клетки в регенеративной медицине: достижения и перспективы. //Проблемы здоровья и экологии 2015, (3 (45)), 4-8.
10. Мяделец О.Д., Кичигина Т.Н. и др. А.А. Максимов и его революционное учение о мезенхимных стволовых клетках //Вестник Витебского государственного медицинского университета. - 2007. -Т. 6. - №. 3. - С. 139-147.
11. Павлова В.Н. История открытия стволовых клеток крови //Аллея науки. - 2020. - Т. 1. - №. 12. - С. 300-303.
12. Пальцев М.А., Смирнов В.Н., Иванов А.А. Стволовые клетки. перспективы применения в медицине // Вестник Российской академии наук. - 2009. - Т. 79, № 11. - С. 1012-1019. - EDN KYGPFJ.
13. Парахонский А.П. Стволовые клетки: настоящее и будущее // Кризисы мировой науки и техники: парадигмы дальнейшего развития: Материалы I Международной научно-практической конференции, Ростов-на-Дону, 20 апреля 2020 года. - Ростов-на-Дону: 2020. - С. 26-30. - EDN JYZIQZ.
14. Раимкулова А.Х., Укбаева Т.Д. Роль стволовых клеток в иммунной системе (обзор литературы) //Вестник науки и образования. - 2015. - №. 4 (6). - С. 25-28.
15. Халимова Ф.Т., Шумилина О.В., Сафарзода А.М. Модуляция активности иммунной системы стволовыми клетками (обзор литературы) / // Биология и интегративная медицина. - 2023. - № 4(63). - С. 108-124. - EDN NZXRTV.
16. Шукуров Ф.А., Халимова Ф.Т., Иргашева Д.З. Показатели иммунного статуса у больных с циррозом печени и облитерирующими заболеваниями нижних конечностях до и после введения стволовых клеток // Биология и интегративная медицина. 2023. - № 4(63). - С. 58-85. - EDN HBTJTU.
17. Шумилина О.В., Сафарзода А.М., Рахматова Р.А., Одиназода А.А., Халимова Ф.Т. Иммунномодуляторные свойства мезенхимальных стволовых клеток (обзор зарубежной литературы) / // Биология и интегративная медицина. - 2023. - № 4(63). - С. 86-107. - EDN EOXEUS.
18. Янченко В.В., Янченко А.В., Новиков Д.К. Стволовые клетки и их клиническое применение - //Иммунопатология, аллергология, инфектология 2005, 3, 6-12.
19. Яргин С.В. Стволовые клетки и клеточная терапия: на подступах к научному подходу //Цитология. - 2010. - Т. 52. - №. 11. -С. 918-920.
20. Яргин С.В. Стволовые клетки и клеточная терапия: трезвый взгляд // Главврач. - 2020. - № 10. - С. 53-68. - DOI 10.33920/med-03-2010-06. - EDN JLXGKO.
21. Tang P.X. [Adjunctive reflections on history of hematopoietic stem cell study--editorial]. //Zhongguo Shi Yan Xue Ye Xue Za Zhi. 2005 Oct;13(5):723-732.
