Когда мы писали эту главу, из США пришла новость, что команде ученых во главе с исследователем из частной компании eGenesis Луханом Янгом (Luhan Yang) удалось отсечь геном эндогенных ретровирусов от генома свиньи с помощью ножниц ДНК. Если это не разовый успех и поросята переживут вторжение в свой генетический материал, то вопрос о безопасной трансплантации органов от свиньи к человеку может быть вскоре решен.
Но есть еще и другая проблема. Например, печень свиньи синтезирует пищеварительные ферменты, отличные от человеческих, поскольку она должна уметь переваривать желуди и другие деликатесы, которыми питается животное. Казалось бы, сердце и почки работают одинаково у людей и у свиней, но это тоже не совсем так.
Тем не менее в ближайшем будущем для диабетиков, которые сидят на инсулине, появится возможность получить инсулин-продуцирующую ткань поджелудочной железы свиньи. Предварительные эксперименты показали, что диабетики внезапно снова обретают способность синтезировать инсулин с помощью так называемых островков Лангерганса[68], полученных от свиней. Возможно, однажды люди, страдающие от диабета, больше не будут нуждаться в инъекциях инсулина или, по крайней мере, смогут лучше регулировать свой уровень сахара.
Клеточные островки, такие как островки Лангерганса, не являются сложным органом, как, например, сердце, почки, печень или легкие. Поэтому их относительно легко пересаживать. До того момента, когда свиное сердце впервые забьется в организме человека или почка свиньи начнет фильтровать мочу человека, пройдет очень много времени.
Перспективным подходом к иммобилизации иммунной системы при трансплантации может стать выращивание новых органов из собственных клеток организма. Впервые в 2006 году японскому ученому Шинья Яманака удалось трансформировать клетки ткани человека в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки[69], так называемые клетки iPS (иСК).
иСК напоминают эмбриональные клетки с тем отличием, что их выращивают в лаборатории. Для этого берут несколько клеток кожи, с помощью вируса вводят четыре гена в клетки и наблюдают, что произойдет далее. Введенные гены перепрограммируют некоторые клетки кожи в клетки иСК. В лабораторных условиях их размножают. Как и другие стволовые клетки, они могут превращаться в клетки любого типа. Одним из преимуществ метода является то, что иммунная система не борется с трансплантатом, выращенным из таких клеток, поскольку по сути это собственные клетки организма. За такую относительно простую методику обратного превращения в 2012 году, спустя шесть лет после ее открытия, Яманака получил Нобелевскую премию по медицине.
ИДЕАЛЬНЫМ ТРАНСПЛАНТАТОМ ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА БЫЛ БЫ ОРГАН, ВЫРАЩЕННЫЙ ИЗ ЕГО СОБСТВЕННЫХ КЛЕТОК. УЧЕНЫЕ УЖЕ НАУЧИЛИСЬ ЭТО ДЕЛАТЬ В ЛАБОРАТОРИЯХ.
Сегодня клетки иСК являются одной из самых интересных игрушек иммунологов. С их помощью врачи выясняют, как развиваются органы и как возникают болезни. Клетки иСК также помогают в разработке новых лекарств. Однако самая заветная мечта ученых – это создание функционирующих органов из иСК и успешная их трансплантация. Сердце и почки из чашки Петри – фантастика, но мы не так далеки от того момента, когда она станет реальностью. Уже проведены первые медицинские эксперименты на людях по трансплантации сетчатки, выращенной из иСК, чтобы замедлить развитие слепоты в пожилом возрасте.
Оценить эффективность пересадки трансплантатов, выращенных с помощью иСК, можно будет лишь спустя время. В любом случае новый метод открывает двери для использования трансплантации иСК в других областях медицины. Ученые уже мечтают использовать такие клетки для лечения пациентов с заболеваниями сердца.
Лечение хронических воспалительных заболеваний – перезагрузка иммунной системы
Люди с аутоиммунными заболеваниями или аутовоспалительными заболеваниями страдают от перманентного хронического воспаления, которое поражает все виды тканей. Ученые долго размышляли о том, как остановить и подавить данный процесс. Многообещающая идея была почерпнута из практики лечения онкологических заболеваний. Процедура работает аналогично кнопке сброса на компьютере. С 1996 года методика получила дальнейшее развитие во всем мире в различных медицинских центрах.
Сначала из крови пациента выделяют стволовые клетки и замораживают их. Затем пациента лечат особенно агрессивной химиотерапией, которая убивает подавляющее большинство клеток иммунной системы. Теперь работающая с ошибками иммунная система практически разрушена, и пациент получает обратно свои ранее замороженные стволовые клетки. С этого момента, как у ребенка, иммунная система начинает формироваться с нуля. Этот процесс длится около двух-трех лет. В этот период пациенты подвержены не только относительно безобидным повседневным инфекциям, но и опасным заболеваниям, против которых они ранее были вакцинированы. Метод «перезагрузки» не так прост в реализации, как может показаться, но дает надежды многим людям, страдающим хроническим воспалением.
68
Скопления гормон-продуцирующих (эндокринных) клеток, преимущественно в хвостовой части поджелудочной железы.
69
Стволовые клетки, полученные из каких-либо иных (соматических, репродуктивных или плюрипотентных) клеток путем эпигенетического перепрограммирования.