Будущее стволовых клеток: возможности и опасности | Екатерина Казанцева | TEDxLasnamäe

В своем выступлении Екатерина объясняет некоторые противоречия в области стволовых клеток и предвидит будущее этой технологии.

Екатерина Казанцева работает над новаторскими исследованиями стволовых клеток и их использованием в медицине.

Это выступление записано на мероприятии TEDx, независимо организованном местным сообществом с использованием формата конференций TED. Подробнее: http://ted.com/tedx

Здравствуйте.

Давайте представим себе ствол дерева,
который тянется к небу.

От него отходят ветви,
на нём растут листья,

появляются цветы, завязываются плоды.

В ветренный день ветви могут обломиться.

Осенью листья желтеют и опадают.

Однако у ствола дерева
есть силы расти дальше

и быть жизненной основой
для роста всего растения.

В нашем организме тоже есть
такой мощный внутренний резерв —

это стволовые клетки.

Из стволовых клеток
образуется всё многообразие

наших клеточных типов и органов,

будь то кости, кожа, мозг.

В нашем организме стволовые
клетки также являются

мощной основой для его
восстановления и регенерации.

В 1999 году журнал Science поставил
открытие стволовых клеток

на третье место по значимости в биологии
после открытия двойной спирали ДНК

и проекта генома человека.

Почему я с вами сегодня решила с вами
поговорить о стволовых клетках?

Дело в том, что они положили основу
для новой отрасли медицины —

регенеративной медицины,
или клеточной терапии.

Что же делает стволовые клетки
такими уникальными?

На самом деле два совершенно простых
на первый взгляд факта:

то, что они могут неограниченно делиться

и стать практически любой
из 220 клеток нашего организма.

Принципиально существует
два типа стволовых клеток —

это эмбриональные и тканевые.

Эмбриональные стволовые клетки
образуются в результате оплодотворения

и деления к пятому-шестому дню,

и из них образуется

всё многообразие клеточных типов
и тканей нашего организма.

Первые исследования, связанные
с эмбриональными стволовыми клетками,

неминуемо вызывали разрушение эмбриона.

Неудивительно, что они привлекли
такое внимание масс, массмедиа, публики

и вызвали жаркие дискуссии.

Они подняли такие вопросы, как:

«Что есть жизнь?»,

«На какой день развития эмбриона
можно называть его живым?»,

«Сопоставимо ли разрушение эмбриона
со спасением человеческой жизни?»

Естественно, не обошлось
и без религиозных убеждений.

Неудивительно, что на политическом уровне,
на уровне финансирования

исследования эмбриональных стволовых
клеток в некоторых странах запрещены.

В Эстонии научные исследования
эмбриональных стволовых клеток разрешены,

однако не разрешено их применение
в медицинских целях.

Настоящие технологии,
современные технологии

уже не связаны с повреждением
человеческого эмбриона.

Часть учёных использует клетки,

которые остались в результате

экстракорпорального
«in vitro» оплодотворения,

и в любом случае эти клетки
подвергаются утилизации.

Однако до сих пор ведутся жаркие споры

о целесообразности
их использования в медицине.

К другим стволовым клеткам
относятся клетки,

которые находятся в нашем с вами
взрослом организме.

Их можно обнаружить
в околоплодной жидкости, в крови,

в жидкости спинного мозга,
в коже и даже в жире.

Представляете, наш жир содержит
огромное количество стволовых клеток,

которые при необходимости могут
прийти к нам на помощь.

Однако в нашем организме стволовые клетки
находятся в замороженном состоянии

и они начинают активизироваться,
и делиться, и специализироваться

только при поступлении
определённых сигналов извне.

Это может быть либо болезнь,
либо повреждение тканей.

Конечно, тканевые стволовые клетки
уже не настолько эффективны

и многофункциональны, как
эмбриональные стволовые клетки.

Так, стволовые клетки,
выделенные из крови,

могут стать любой из клеток крови,
но никак не нейроном.

Стволовые клетки, выделенные из жира,
могут быть запрограммированными

и стать клетками кости, хряща,
ну и, естественно, жира.

Все фотографии были сделаны
в нашей лаборатории Cellin Technologies.

Учёные умеют использовать

и заранее направленно
программировать стволовые клетки

в тех направлениях, в которых мы хотим.

Создавая определённые условия среды,

обрабатывая клетки
определёнными факторами,

мы можем целенаправленно направить их

в сторону мышечной,
нервной или костной ткани.

Несколько лет назад
группа учёных из Голландии,

используя стволовые клетки коровы,

за три месяца наработали
100 килограмм мышечной ткани —

практически создали
синтетический гамбургер.

В 2012 году Шинья Яманака
и сэр Джон Гордон

получили Нобелевскую премию
по физиологии и медицине.

Их открытие было поистине революционным.

Им удалось из уже зрелой
специализированной клетки кожи

получить стволовую клетку,

то есть они в лабораторных
условиях показали,

что любая наша клетка может быть
возвращена в своё прошлое.

Практически они создали машину времени
на клеточном уровне.

Наконец мы с вами добрались
до регенеративной медицины.

В наше современное время

клеточная терапия уже показала себя

как исключительно эффективной
для лечения таких заболеваний,

как лейкемия, травма спинного мозга,
заболевания сетчатки глаза.

Она активно используется

для лечения таких тяжёлых
нейродегенеративных заболеваний,

как болезнь Паркинсона и Альцгеймера.

Как и все новые современные технологии,

большое внимание стоит уделять
пониманию всех механизмов,

которые стоят за процессами регенерации,

и на ранних стадиях исследование
и применение клеточной терапии

не обошлось без казусов.

Приведу здесь вам один забавный случай.

В 2009 году пожилая американка

обратилась в клинику пластической хирургии

с просьбой омолодиться.

Ей предложили новую модную технологию
омоложения стволовыми клетками.

Клетки были выделены из её жира,

она убила сразу двух зайцев одним махом,

правда, это стоило ей 20 000 долларов.

В процессе липосакции

выделенные стволовые клетки
были введены ей в кожу лица,

особое внимание уделяя коже вокруг глаз.

После процедуры
американка возвратилась домой,

ожидая эффекта омоложения.

Однако спустя какое-то время она стала
чувствовать дискомфорт в правом глазе

и временами слышала какое-то
пощёлкивание, как звук кастаньеты,

который её очень раздражал,
и она не могла понять, что же происходит.

Она обратилась в клинику,

и в ходе длительной операции

из её верхнего века и ткани,
прилегающей к сетчатке глаза,

к счастью, без больших
последствий для пациентки

были изолированы два образования,

очень похожие на кости.

Когда стали анализировать
причину такого эффекта,

оказалось, что вместе со стволовыми
клетками пациентке был введён наполнитель,

который уже больше 25 лет
совершенно безопасно

был использован в косметологии
для уменьшения количества морщин.

Основным компонентом этого наполнителя
был гидроксиопатит кальция —

вещество, которое в клеточной терапии,
в клеточной биологии

используется для того, чтобы
из стволовых клеток получить кость.

К сожалению, этот факт
ускользнул от внимания врачей.

Но давайте не будем думать о казусах

и будем думать более позитивно.

Стволовые клетки — это намного
более серьёзное, может быть,

чем нанотехнологии и частицы серебра,

поэтому в современной медицине
они не используются без проверки.

На данный момент ведётся
5 945 клинических испытаний,

ключевым словом которых
является стволовая клетка.

На данном этапе исследования
пытаются проверить,

насколько эта терапия
эффективна и безопасна.

Как же происходит процесс
выделения стволовых клеток,

предположим, из жира в стенах лаборатории?

Прежде всего пациент поступает в клинику,

где у него в процессе
липосакции удаляется жир,

у кого-то лишний,
у кого-то не очень лишний.

Этот жир поступает в лабораторию,

где с помощью специальных ферментов
отделяются клетки ткани друг от друга,

с ними производятся манипуляции,
они центрифугируются.

Потом эти клетки
высевают в специальную среду,

и они наращиваются.

У стволовых клеток есть
такое уникальное свойство:

они способны прилипать к пластику.

Таким образом, эти клетки
отделяются от всех других клеток,

они наращиваются,

и их можно использовать
сразу по назначению,

либо длительное время хранить при
очень низких температурах в жидком азоте.

Я, как и большинство учёных во всём мире,

верю, что у стволовой терапии
огромное будущее

и она способна вылечить
неизлечимые до сих пор болезни

и уменьшить страдания людей.

На данном моменте исследования
и применения этой терапии

можно сказать, что да,

мы не знаем ещё длительных
побочных эффектов этой терапии.

Мы видим, что она не настолько эффективна,

поскольку на данном этапе мы используем
наши тканевые стволовые клетки.

Некоторые противники
такой технологии опасаются,

что она может привести
к клонированию людей

и наравне с ядерными исследованиями
использована в антигуманных целях.

Однако у клеточной терапии
огромное будущее и потенциал,

который мы ещё даже не можем предугадать.

Я хочу вас расстроить.

Стареет не только электроника,
но и мы с вами.

С возрастом и старением организма

количество стволовых клеток
в организме уменьшается.

Ухудшается также их качество
и эффективность.

Мы подвергаемся влиянию
ультрафиолетового излучения,

мутагенов из пищи, воздуха,

мы с вами болеем,

и всё это, несомненно, сказывается
на качестве наших стволовых клеток.

Очень часто стволовая терапия может
понадобиться в экстренных случаях,

таких как множественные ожоги
либо ишемический приступ.

Однако наработка терапевтического
количества стволовых клеток

требует длительного времени.

Совершенно очевидной становится

потребность в создании
банка стволовых клеток.

Этот проект скоро будет запущен
и у нас в Эстонии.

Сейчас наступает момент, когда вы
должны почувствовать гордость от того,

что мы живём с вами в нашей стране.

Дело в том, что клеточная терапия
и стволовые клетки —

это не далёкий космос.

В нашей стране тоже ведутся
исследования стволовых клеток.

В 2013 году в Таллинне была открыта
специализированная чистая лаборатория,

которая нацелена на производство
клеток для медицинских нужд.

Наши эстонские врачи
уже потихонечку начинают

использовать эту технологию
для своих целей.

Приведу здесь вам два примера
из их практики.

Первый случай: в клинику обратился
пожилой пациент с диабетом второй степени,

которого мучила в течение двух лет
незаживающая рана на ноге.

Ему предложили пройти курс лечения
стволовыми клетками,

и после полугода рана зажила
и перестала беспокоить пациента.

Второй случай: молодой мужчина
попал в аварию на мотоцикле,

у него был сильно повреждён сосуд, кость,

ему грозила ампутация конечности.

Врачи так же применили
стволовые клетки, выделенные из жира,

и мужчина остался со своей ногой
и полностью трудоспособным.

На данный момент очень трудно утверждать,
что нас ждёт в будущем

и каковы горизонты
и границы клеточной терапии,

но давайте помечтаем

и представим, что нас может ждать,

скажем, через 20 лет.

При нашем рождении наши стволовые клетки,
выделенные из плаценты,

будут помещать в банк стволовых клеток,

которые при необходимости
будут приходить к нам на помощь.

Наши стволовые клетки будут воссоздавать

наши с вами органы с помощью 3D-принтера.

Наши клетки будут запрограммированы
таким образом,

что смогут воссоздать и заменить
больные ткани и органы.

А вы хотели бы оживить виды животных,
которые уже исчезли с нашей Земли?

А вы хотели бы попробовать гамбургер,

мясо которого выращено в лаборатории
и никогда не было живым?

А хотели бы вы жить в обществе,
где часть людей — не рождены,

а клонированы?

Какие границы у стволовой терапии
и какие возможности?

На данный момент мы не можем ответить
на эти и другие вопросы.

Просто подождём и посмотрим,
что нас ждёт впереди.

Однако я искренне верю,
что у клеточной терапии огромное будущее

и она в состоянии продлить жизни людей

и избавить от большинства болезней.

Спасибо.

(Аплодисменты)

Подробнее о мероприятиях TEDx
на www.ted.com/tedx