Переворот в стволовой этике

Группа американских и российских ученых объявила о значительном прорыве в получении стволовых клеток, сообщает Associated Press.

Технология получения эмбриональных стволовых клеток из неоплодотворенных женских яйцеклеток, описанная в статье в журнале Cloning and Stem Cells, позволяет обойти многие этические проблемы.

Впервые получены эмбриональные стволовые клетки из материала, не могущего самостоятельно развиться в человеческий организм.

По мнению авторов работы, эмбриональные стволовые клетки могут быть получены путем стимуляции неоплодотворенных яйцеклеток женщин, чьи генетические характеристики удовлетворяют заданным параметрам. Эта технология позволит в будущем без серьезных этических проблем получать генетически подходящие ткани для трансплантаций и лечить многие тяжелые недуги.

Предполагается, что в будущем женщина с повреждениями спинного мозга или женщина, страдающая, например, диабетом, может стать донором яйцеклетки, из которой будет получена ткань, полностью подходящая для пересадки в ее организм.

Стволовые клетки могут развиваться фактически в любую клеточную ткань человеческого тела, и ученые надеются использовать их для того, чтобы продуцировать такие специфические ткани, как нервные клетки или клетки поджелудочной железы.

Ранее, чтобы производить ткани, которые генетически соответствуют конкретному пациенту, планировалось запускать процесс, названный «терапевтическим клонированием». В этом случае ДНК пациента имплантируется в неоплодотворенную яйцеклетку, запускается процесс деления, формируется эмбрион, из которого и выделяются стволовые клетки. Однако этот процесс не отрабатывался на людях. К тому же требовал гибели уже начавших формирование эмбрионов, что приводило к серьезным этическим проблемам.

Новые исследования предлагают другой путь: стимулирование неоплодотворенной яйцеклетки. Предполагается, что этот процесс не приведет к развитию плода, но, согласно результатам исследования, продлится достаточно долго, чтобы можно было успеть получить стволовые клетки, идеально подходящие донору яйцеклетки.

У новой работы существует лишь один недостаток: ученые научились получать стволовые клетки только из женских половых клеток, следовательно, и генетически идентичную ткань можно создавать только для женщин.

Создание эмбриональных стволовых клеток из сперматозоидов пока еще остается недостижимой мечтой ученых.

Ведущий автор работы Джеффри Джанус (Jeffrey Janus) считает, что полученные данным методом стволовые клетки могут помочь не только донору яйцеклетки, но и другим пациентам, если при пересадке будет проведена профилактика отторжения тканей. Он и его коллеги сообщили о получении шести линий стволовых клеток, в одной из которых был изменен хромосомный набор. Яйцеклетки были получены от пяти женщин, сдавших их для оплодотворения «в пробирке» или для научных целей.

Коллеги исследователей назвали полученные результаты грандиозными и обеспечивающими «дополнительный инструментарий» для терапии различных заболеваний, однако вопросы остаются.

Например, пока не понятно, будут ли новые стволовые клетки так же эффективны, как клетки, полученные от эмбрионов, поскольку ДНК в сперме несет информацию, отличную от той, что содержится в яйцеклетке, и это влияет на деятельность отдельных генов.

По поводу этической стороны вопроса мнения также расходятся.

С одной стороны, процесс стимулирования неоплодотворенной яйцеклетки для большинства вполне этически приемлем для создания стволовых клеток, поскольку в данном случае их получение не связано с уничтожением полноценного эмбриона. С другой – представители церкви считают, что даже неоплодотворенные яйцеклетки не должны инициироваться к делению с целью их дальнейшего уничтожения.

Мышей спасли от аутизма

Исследователи из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology) создали мышей с синдромом ломкой X-хромосомы, наличие которого является основной причиной возникновения задержек в развитии и аутизма у людей, а затем методами генной терапии добились улучшения состояния «пациентов», сообщает ВВС.

С помощью генной терапии они добились восстановления правильной работы клеток головного мозга, а также смогли нормализовать поведение грызунов.

В 1991 году три независимых исследователя идентифицировали ген, ответственный за развитие синдрома ломкой X-хромосомы, который был назван авторами FMR1 (Fragile X Mental Retardation-1).

В качестве одной из основных причин изменения поведения больных называют увеличение числа дендритов, отростков нервных клеток, которые участвуют в формировании соединений между нейронами. С увеличением количества дендритов наблюдается их истончение и удлинение, что крайне негативно сказывается на передаче электрических импульсов между клетками головного мозга.

Спектр клинических проявлений синдрома достаточно широк. Он может выражаться в интеллектуальном дефиците, поведенческих расстройствах с элементами аутизма, задержках в речевом развитии, нарушении концентрации внимания, совмещенном с гиперактивностью. Для больных характерна особая внешность: чаще всего они являются обладателями удлиненных, а иногда и ассиметричных лиц, больших и оттопыренных ушных раковин.

Свои первые эксперименты ученые из Массачусетского технологического института поставили на абсолютно здоровых мышах.

В ходе работы специалисты выяснили, что блокада функционирования фермента под названием PAK (P21-активированная киназа) в мозге совершенно здоровых грызунов приводит к эффекту, прямо противоположному тому, который наблюдается при синдроме ломкой X-хромосомы. Согласно наблюдениям ученых, количество дендритов уменьшалось, они укорачивались и уплотнялись. Затем специалисты методами генной инженерии создали специальную линию мышей с синдромом ломкой Х-хромосомы, а затем блокировали методами генной терапии деятельность фермента РАК.

В течение первого месяца своей жизни детеныши демонстрировали признаки синдрома, они вели себя гиперактивно и страдали повторяющимися бесцельными движениями. Однако уже спустя месяц, во время которого происходила блокировка фермента PAK, подобная симптоматика либо полностью исчезла, либо значительно уменьшилась.

Как отметили ученые, им удалось не только нормализовать строение и работу дендритов головного мозга, но и восстановить нормальную передачу импульсов между нейронами.

По словам руководителя исследования, доктора Сусуму Тонегава, «лечение» мышей начиналось только спустя несколько недель после того, как грызуны продемонстрировали первые признаки заболевания. «Это означает, что терапия, возможная в будущем, будет эффективной даже после того, как симптомы заболевания уже проявятся», – уточнил он.

Коллега доктора Тонегава, профессор Эрик Кланн из Центра неврологии Университета Нью-Йорка, добавил, что результаты исследования позволяют предположить, что ингибиторы PAK могут использоваться в терапевтических целях для корректировки проблем развития у детей с синдромом ломкой X-хромосомы.

Исследование ученых из Массачусетского технологического института опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Электронная версия статьи доступна на этой странице.