Ссылки для упрощенного доступа

logo-print

Стволовые клетки и лечение диабета и болезни Паркинсона. Эксперименты по предотвращению диабета


Передачу ведет из Нью-Йорка Евгений Муслин. Темы передачи: использование стволовых клеток костного мозга для лечения диабета и болезни Паркинсона, эксперименты по предотвращению диабета, а также последние медицинские новости.

Евгений Муслин:

Использование так называемых стволовых клеток костного мозга для получения из них дифференцированных клеток в целях замещения ими разрушенных при разных заболевания участков тканей стало в США одним из самых приоритетных направлений современной медицинской науки. Мы попросили профессора Даниила Голубева рассказать о новейших достижениях в этой области.

Даниил Голубев:

Приоритетность упомянутых вами исследований иллюстрируется, в частности, тем, что в их проведении задействованы ведущие научно-исследовательские учреждения США - Национальный институт здоровья, Национальный институт нервных болезней в Бетезде - штат Мэриленд, Рокфеллеровский университет, Научный и клинический центр Слоан-Кеттеринг в Нью-Йорке. Такое внимание, конечно, неслучайно: достаточно сказать, что в последнее время ученым в лабораторных условиях удалось получить из стволовых клеток костного мозга инсулин-продуцирующие клетки, способные оказать лечебный эффект при сахарном диабете, а также высокодифференцированные нервные клетки (нейроны), что позволяет надеяться на принципиально новые подходы к лечению болезни Паркинсона.

Евгений Муслин:

Значит, в этой области есть уже конкретные достижения?

Даниил Голубев:

Именно так. Начнем с диабета. Известно, что диабет является широко распространенным и очень опасным заболеванием, чреватым многими тяжелыми осложнениями. Вместе с тем, до настоящего времени главным в лечении диабета первого типа, при котором клетки поджелудочной железы не вырабатывают инсулин, контролирующий уровень сахара в крови, является не устранение дефекта этой выработки, а лишь постоянное введение препаратов инсулина извне, то есть, так называемая заместительная терапия. (Напомним, что в отличие от этого при диабете второго типа инсулин клетками поджелудочной железы вырабатывается, но ткани организма его не воспринимают). Из сказанного ясно, что для истинного лечения диабета первого типа необходимы такие методы, в результате применения которых могла бы восстановиться способность поджелудочной железы больного синтезировать свой собственный инсулин.

Одно из направлений такого рода исследований связано с попытками пересадки (трансплантации) больным диабетом клеток поджелудочной железы людей, умерших от каких-либо заболеваний, не связанных с патологией печени и поджелудочной железы. Взвесь таких клеток вводится через специальный катетер в верхнюю полую вену, откуда клетки с кровотоком попадают в печень, где оседают, приживляются, размножаются и начинают продуцировать инсулин. Первые удачные попытки такого рода предприняли сотрудники Университета Эдмонстон в Канаде под руководством доктора Рэя Рейота. Хотя эти попытки, в общем, завершились успешно, вряд ли стоит специально останавливаться на том, какое количество трудностей стоит на пути широкого внедрения такого метода в практику. Достаточно отметить, что получение самого исходного материала из органов умершего человека в каждом отдельном случае может осуществляться только с разрешения родных покойного.

Принципиально иным является подход к этой проблеме группы сотрудников Национального института нервных заболеваний США под руководством доктора Надии Лумелски. Этим исследователям удалось, используя специальный белок, осуществить дифференцировку, своего рода "превращение" эмбриональных стволовых клеток костного мозга мышей в островки клеток, продуцирующих инсулин, тог есть, именно в такие клетки, которых лишены поджелудочные железы людей, больных диабетом первого типа. В условиях эксперимента эти клетки выстраиваются в структуры, напоминающие "островки Лангерганса", которые осуществляют в поджелудочной железе здорового организма синтез инсулина. Причем они не только внешне похожи на эти островки, но аналогичны и по своим функциональным возможностям. Так оказалось, что если в питательную среду, где проводится культивирование, добавить глюкозу или другой сахар, то клетки, дифференцировавшиеся из стволовых клеток костного мозга, фактически начинают продуцировать инсулин.

Евгений Муслин:

Как встречены эти исследования другими учеными?

Даниил Голубев:

С большим интересом. Доктор Роберт Гольдштейн - научный руководитель Исследовательского центра по проблемам юношеского диабета в США - считает, что работа доктора Надии Лумелски и ее коллег открыла совершенно новую страницу в учении о диабете и позволяет надеяться н возможность реально вылечивать юношеский диабет, который как раз и является диабетом первого типа, и который сегодня с помощью инсулина не лечится, а лишь как-то компенсируется.

Евгений Муслин:

А как предполагается получать большие массы таких инсулин-продуцирующих клеток, которые наверняка понадобятся для лечебной практики, имея в виду большое количество диабетиков?

Даниил Голубев:

Наиболее вероятно, что для этих целей будет использовано клонирование по методике близкой к той, которая была применена при "рождении" знаменитой овечки Долли - первого млекопитающего, полученного клонированием. Доктор Тони Перри - один из членов группы ученых, руководимой доктором Надией Лумелски, следующим образом описывает основные элементы такой техники: например в опытах на мышах из соматических клеток взрослой мыши выделяют дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) как носитель генетической информации и замещают ей ядра яйцеклеток, выделенных от мышей-самок. Затем такие "гибридные" яйцеклетки культивируются и формируют эмбрионы. Из этих эмбрионов извлекаются стволовые клетки, которые, хотя, по существу, и являются эмбриональными, генетически идентичны исходным клеткам взрослой мыши.

Необходимо подчеркнуть, что такие клетки в известном смысле универсальны: они могут быть дифференцированы и в инсулин-продуцирующие клетки для лечения диабета и в нервные клетки, продуцирующие допамин, и могут использоваться для лечения больных болезнью Паркинсона. Как известно, это широко распространенное нервное заболевание обусловлено тем, что определенные участки головного мозга перестают продуцировать нейро-медиатор - допамин. Именно это лежит в основе патогенеза болезни Паркинсона, характеризующегося дрожанием рук, скандированной речью, утратой мимики, нарушением походки и другими симптомами.

Самое заманчивое в таком подходе, по словам доктора Перри и его коллеги - доктора Лоренца Студера из Центра Слоан-Кеттеринг в Нью-Йорке - состоит в том, что клонировать можно клетки самого пациента и после соответствующей обработки вводить их для лечения его самого. Ясно, что эти клетки не будут восприниматься организмом как чужеродные и не будут отторгаться. Именно поэтому стволовые клетки могут и должны стать универсальным средством восстановления структур и функций самых разных органов и тканей, включая печень, сердце и мозг, пораженных различными патологическими процессами.

Евгений Муслин:

Все это очень заманчиво звучит, но пока все ограничивается только экспериментами на мышах. Когда же начнут проводиться аналогичные исследования с человеческими клетками, и почему они не проводились до сих пор?

Даниил Голубев:

Необходимо подчеркнуть, что все описанные нами исследования по культивированию стволовых клеток финансировались за счет федеральных фондов. Использование таких фондов для изучения эмбриональных клеток человеческого происхождения запрещено специальным решением Конгресса США, поскольку для получения таких клеток необходимо прерывать существование эмбриона. Аналогичные запреты действуют и в других странах. Только совсем недавно правительство Великобритании разрешило проводить в государственных учреждениях этой страны исследования с клетками человеческого эмбриона, но только в том случае, если их возраст не превышает 14 дней.

Естественно, указанные ограничения серьезнейшим образом осложняют работу американских исследователей - и в чисто финансовом, и в правовом плане. Ведь если даже деньги на такого рода исследования будут получены от частных лиц и эти исследования будут успешными, то для их проведения в практику все равно понадобится разрешение государственного учреждения - Федерального ведомства по контролю за пищевыми продуктами и лекарствами (FDA), которое никак не может игнорировать решение Конгресса США. Тем не менее, результаты экспериментальных работ со стволовыми клетками настолько впечатляющи, что их никто не может игнорировать. Именно поэтому администрация президента Буша не исключает возможность пересмотра нынешних ограничений на изучение эмбриональных человеческих клеток. Вполне вероятно, что в недалеком будущем, после проведения тщательного и всестороннего анализа проблемы, действующие правила будут пересмотрены, и использованию стволовых клеток в лечебной практике будет дан "зеленый свет".

Евгений Муслин:

В первой части нашей сегодняшней передачи мы говорили об экспериментах по лечению диабета первого типа путем получения инсулин-продуцирующих клеток из эмбриональных стволовых клеток. При всей перспективности такого подхода он опробован еще только на мышах, и применение его в широкой клинической практике - дело будущего. Но если мы пока не умеем вылечивать диабет, возможно, мы сумеем его предотвращать? Именно так формулируют свою цель сотрудники Национального института здоровья США.

Лилия Шукаева:

Подобно тысяч детей, страдающих от ювенильного диабета первого типа, Шеннон Менг каждый день делают инсулиновые уколы. Но в отличие от этих детей Шеннон не больна диабетом. Более того, она совершенно здорова. Дело в том, что эта 10-летняя калифорнийская девочка - одна их 600 добровольцев в возрасте от 3 до 45 лет, участвующих в экспериментальной программе предотвращения диабета, программе, которая проводится Национальным институтом здоровья.

Уколы с небольшими дозами инсулина Шеннон делают перед завтраком и перед сном. "Обычно меня колют или папа или мама, но теперь я и сама научилась делать уколы, - говорит Шеннон. - Это не больно, и к ним привыкаешь". Семья Менгов решила участвовать в программе Института здоровья, надеясь, что ежедневные уколы уберегут Шеннон от диабета - этой тяжелой хронической болезни, поразившей ее младшую сестру - Лору. "Конечно, это решение было нелегким. Мы долго колебались, - говорит мать Шеннон Джина Менг. - Чтобы подвернуть своего ребенка подобному испытанию вы должны уверовать в то, что это действительно сохранит ему здоровье".

У сестры Шеннон - Лоры, диабет диагностировали уже в возрасте двух лет. "Мы ничего тогда о диабете не знали, - говорит Джина, мать девочек. - Мы бы на все согласились, лишь бы предотвратить болезнь". Но ни предотвращать, ни вылечивать ювенильный диабет первого типа врачи пока не умеют. В отличие от взрослого диабета второго типа, в какой-то мере связанного с ожирением, диабет первого типа - это аутоиммунное заболевание, при котором организм как бы нападает на самого себя. Защитные клетки, которые должны оборонять нас от микробов и других чужеродных врагов, вместо этого поражают инсулин-процуцирующие клетки поджелудочной железы. Фактически организм ошибочно принимает клетки поджелудочной железы, так называемые бета-клетки, за опасные токсины.

В результате синтез инсулина уменьшается, и организм теряет способность извлекать из пищи энергию. Глюкоза не может больше проникать в клетки, где она необходима, и вместо этого накапливается в крови, поражая внутренние органы. Врачи могут иногда определить, кто относится к группам повышенного риска, но не могут ни предотвратить такое развитие событий, ни предсказать, когда оно точно произойдет.

Вообще-то говоря, людям с диабетом первого типа вводить инсулин необходимо, но в данном случае цель исследования - попробовать небольшими инсулиновыми дозами предотвратить развитие диабета. "Трудность заключается в том, что хотя диабетикам делают один-два или даже больше инсулиновых уколов ежедневно, все равно часто не удается добиться нормальной концентрации сахара в крови, - говорит профессор-педиатр и эндокринолог из университета Южной Каролины доктор Фрэнсин Кауфман, участвующая в этом исследовании. - Сейчас мы пытаемся двумя ежедневными профилактическими уколами остановить развитие диабета, чтобы у пациента не возникало отклонений в концентрации крови сахара, и чтобы он никогда не испытывал ни кратковременных, ни долговременных последствий болезни".

Больные диабетом подвержены развитию гипогликемии - опасному снижению концентрации глюкозы в крови и таким серьезным недугам, как сердечные болезни, поражения нервов, слепота и почечная недостаточность. Добровольцы, участвующие в исследовании, о котором идет речь, проживают в 350 различных городах США и Канады, и за ними будет вестись наблюдение в течение 6 лет. А предварительные результаты от профилактических уколов будут доложены на конференции Американской диабетической ассоциации, которая пройдет в Филадельфии в следующем месяце. Пока никому не известно, сможет ли инсулин предотвратить болезнь.

Согласно одной из теорий, небольшие инсулиновые дозы, недостаточные для заметного снижения сахара в крови, приведут к спасительной адаптации организма, так, что он перестанет путать полезный гормон с враждебным пришельцем. "Наше исследование, - говорит его руководитель, профессор-педиатр из университета в Майами Джей Скайлер, - основывается на концепции так называемой антигенно-специфической терапии. Иными словами, если вам удалось идентифицировать нужный антиген и вы начинаете вводить этот антиген, вам, возможно, удастся изменить реакцию иммунной системы с деструктивной на положительную".

Несколько исследований на животных и небольшие клинические испытания подтвердили такого рода концепцию, так, например, после такого рода исследования, проведенного на 12 детях, и опубликованного в британском Медицинском журнале "Ланцет", только один ребенок из пяти получавших инсулин, заболел диабетом, тогда как остальные семеро, которым не делали уколы, все стали диабетиками. Все 12 детей относились к группе повышенного риска, и наблюдения за ними велись в течение трех лет. Обсуждая статью в "Ланцете" исследователи теоретизировали, что инсулиновые уколы какими-то образом подстегнули синтез инсулина бета-клетками. Или, возможно, добавочный инсулин позволял бета-клеткам отдыхать, и такое миролюбивое состояние позволило им избежать нападения со стороны клеток иммунной системы.

Все дети - участники теперешнего исследования - имеют близких родственников, больных диабетом. Такое родство в 10-20 раз повышает опасность заболеть этой болезнью по сравнению со средними цифрами для всего населения. Диабет первого типа может начаться когда угодно, но пик вероятности приходится на возраст от 10 до 13 лет. Поэтому участников эксперимента выбрали таким образом, чтобы 80 процентам их было меньше 20 лет. У всех этих участников периодически проверяют кровь на содержание сахара, что позволяет оценивать эффективность профилактического лечения.

Руководители исследования возлагают большие надежды на его результаты. Однако, президент американской диабетической ассоциации профессор Йельского университета доктор Роберт Шервин предпочитает более осторожную формулировку. "Хотя это исследование вряд ли позволит окончательно решить проблему профилактики диабета -говорит он, - я надеюсь, что оно станет важным шагом в правильном направлении".

Научные новости.

Евгений Муслин:

Новое исследование, проведенное американскими учеными из Арканзасского университета, подтвердило что человеческий мозг продолжает развиваться примерно до 50 лет. Автор исследования доктор Джордж Бартцокис и его коллеги основывают свое заключение на серии предпринятых ими магниторезонансных просвечиваний.

Обследование 79 человек в возрасте от 19 до 76 лет показало, что количество серого вещества мозга начинает уменьшаться по достижении половой зрелости. Однако, белое вещество, жировая ткань, изолирующая длинные отростки нервных клеток и ускоряющая передачу нервных импульсов, во фронтальной части лобных долей продолжает расти почти до 50 лет, и только после этого также начинает сокращаться.

Доктор Бартцокис сравнивает серое вещество, покрывающее мозг с компьютерами, рассредоточенными по Интернету, а белое вещество под ним сравнивает со связывающими их кабелями. И он предполагает, что с ростом белого вещества улучшается способность мозга перерабатывать информацию, подобно тому, как расширение каналов интернетной связи повышает эффективность работы компьютеров. "До 50 лет развиваются как раз те области мозга, которые необходимы для мышления и управления нервными импульсами, - говорит доктор Бартцокис, - именно то, что делает нас людьми". Исследование арканзасских ученых опубликована в американском "Журнале общей психиатрии". Открытие их закономерности помогут специалистам лучше понять причины психических болезней и дегенеративных заболеваний мозга.

Свет ночника успокаивает детей, которые часто боятся темноты, не говоря о том, что при этом свете и взрослым не приходится спотыкаться в темноте. Однако, некоторые медики утверждали, что ночное освещение вызывает ук детей близорукость.

К счастью, недавнее тщательное исследование показало, что эти страхи беспочвенны. Доктор Долорес Брэдли из университета Эмори и доктор Эрл Смит из Хьюстонского университета, опубликовавшие свои результаты в американском "Офтальмологическом журнале" пришли к выводу, что никакой причинной связи между ночным освещением и возникновением близорукости нет. По их мнению, такая действительно существующая статистическая связь была ошибочно интерпретирована исследователями. Дело в том, что у близоруких родителей чаще рождаются близорукие дети, а такие родители чаще пользуются ночным освещением.

Новое исследование основано на экспериментах с обезьянами. 9 новорожденных обезьянок резус в течение полугода держали в постоянно освещенном помещении, а потом их зрение сравнили со зрением 23 других обезьянок, у которых ночью выключали свет. Никакой разницы в зрении обеих групп обезьян обнаружить не удалось.

XS
SM
MD
LG