Что вызывает споры?

В РУКАХ умелого мастера кусок мягкой глины может приобрести практически любую форму. Эмбриональные стволовые клетки — это живой аналог куска мокрой глины. Они могут дать начало практически всем типам клеток, из которых состоит человеческий организм,— а их насчитывается более 200. Как это возможно? Давайте обратим внимание на то, какие процессы происходят в только что оплодотворенной яйцеклетке.

Вскоре после оплодотворения яйцеклетка человека начинает делиться. Примерно через пять дней после первого деления яйцеклетка образует бластоцисту — крошечный, практически полый пузырек, состоящий из наружного слоя клеток и небольшого скопления (примерно 30) клеток, которое называют внутренней клеточной массой, крепящейся к внутренней стенке пузырька. Из наружного слоя клеток образуется плацента, из внутренней клеточной массы — эмбрион.

На стадии бластоцисты клетки внутренней клеточной массы еще не специализируются, или не дифференцируются, на отдельные виды клеток: нервные, мышечные клетки, клетки почек и другие. Поэтому их называют стволовыми клетками. А поскольку они дают начало всему многообразию тканей организма человека, они называются плюрипотентными. Чтобы понять суть горячих дебатов, развернувшихся вокруг стволовых клеток, давайте посмотрим, чего исследователи достигли уже сейчас и к чему они стремятся, работая с эмбриональными стволовыми клетками.

Эмбриональные стволовые клетки

В отчете «Стволовые клетки и будущее регенеративной медицины» говорится: «За последние 3 года стало возможным выделять эти [эмбриональные] стволовые клетки из человеческой бластоцисты и содержать их линии в недифференцированном виде в питательных средах в лаборатории» («Stem Cells and the Future  of Regenerative Medicine») *. Иными словами, эмбриональные стволовые клетки можно выращивать, получая огромное количество их идентичных копий. Из извлеченных из мышей эмбриональных стволовых клеток, впервые культивированных в 1981 году в лаборатории, были образованы миллиарды их дубликатов.

Поскольку все эти клетки остаются недифференцированными, ученые надеются, что с помощью определенных биохимических стимуляторов можно управлять развитием стволовых клеток, получая практически любой тип клеток, требуемых для замены тканей. Иначе говоря, стволовые клетки могут стать неисчерпаемым источником «запчастей» организма человека.

Когда проводились два эксперимента с животными, из эмбриональных стволовых клеток исследователи вырастили вырабатывающие инсулин клетки, которые позднее были имплантированы мышам, больным диабетом. В одном случае симптомы диабета исчезли, а в другом — новые клетки не смогли вырабатывать достаточное количество инсулина. В подобных экспериментах ученым частично удалось восстановить функцию нейронов в спинном мозге и устранить симптомы болезни Паркинсона. По словам представителей Национальной академии наук США, «эти исследования многообещающие, однако они не гарантируют, что подобных результатов можно достичь в лечении людей». Но почему возникает столько споров относительно эмбриональных стволовых клеток человека?

Что вызывает сомнения?

Главная проблема в том, что при выделении эмбриональных стволовых клеток эмбрион фактически гибнет. По мнению Национальной академии наук, в результате этой процедуры «эмбрион уже не будет развиваться дальше и не сможет стать полноценным человеком. Для тех, кто считает, что человеческая жизнь начинается с момента зачатия, эксперименты с ЭСК [эмбриональными стволовыми клетками] нарушают принципы, запрещающие лишать человека жизни и относиться к человеческой жизни как к чему-то, чем можно воспользоваться для достижения какой-либо цели, даже самой благородной».

Откуда исследователи получают эмбрионы, из которых выделяют стволовые клетки? В основном из клиник, занимающихся искусственным оплодотворением. В этих клиниках у женщин берут яйцеклетки для оплодотворения в пробирке. Оставшиеся эмбрионы обычно либо замораживаются, либо выбрасываются. В одной клинике в Индии каждый год выбрасывается более 1 000 эмбрионов.

Пока ведутся исследования эмбриональных стволовых клеток, некоторые сосредоточивают внимание на клетках, которые вызывают меньше споров,— взрослых стволовых клетках.

Взрослые стволовые клетки

«Взрослые стволовые клетки», по мнению специалистов Национального института здравоохранения в США, «это недифференцированные (неспециализированные) клетки, находящиеся в дифференцированных (специализированных) тканях», например в костном мозге, крови и кровеносных сосудах, в коже, позвоночном столбе, печени, желудочно-кишечном тракте и поджелудочной железе. Первые исследования показали, что у взрослых стволовых клеток гораздо меньше возможностей, чем у эмбриональных. Однако, согласно последним экспериментам с животными, выяснилось, что  некоторые виды взрослых стволовых клеток могут дифференцироваться, образуя ткани, отличные от тех, из которых они взяты.

Взрослые стволовые клетки, извлеченные из крови и костного мозга, называемые кроветворными стволовыми клетками, по мнению Национальной академии наук США, способны к «постоянному самообновлению в костном мозге, а также к дифференцированию и образованию всех типов клеток крови». Этот вид стволовых клеток уже использовали для лечения лейкемии и некоторых других заболеваний крови. Сегодня некоторые ученые также утверждают, что кроветворные стволовые клетки, по всей видимости, могут давать начало не только клеткам крови, но и другим видам клеток, например клеткам печени, а также клеткам, напоминающим нейроны, и другим клеткам мозга.

Используя другой тип стволовых клеток, выделенных из костного мозга мышей, исследователи в Соединенных Штатах, похоже, сделали еще один значительный шаг вперед. По словам «Нью-Йорк таймс», в своих исследованиях, опубликованных в журнале «Nature», они показали, что взрослые стволовые клетки, по всей видимости, «столь же универсальны, как и эмбриональные стволовые клетки». В статье говорилось: «В принципе [эти клетки] обладают столь же широким спектром возможностей, что и эмбриональные стволовые клетки». Тем не менее исследователи, изучающие взрослые стволовые клетки, сталкиваются со множеством серьезных препятствий. Эти клетки довольно редки, и их трудно опознать. С другой стороны, их можно успешно использовать в медицине, не лишая жизни человеческого эмбриона.

Риск для здоровья и регенеративная медицина

Какой бы вид стволовых клеток ни рассматривался, их использование в медицине чревато тяжелыми последствиями — даже если ученые освоят процессы получения тканей для имплантации. Одна из основных проблем — отторжение чужеродных тканей иммунной системой пациента. В настоящее время эту проблему решают, назначая сильнодействующие препараты, подавляющие сопротивление иммунной системы, но у этих препаратов есть серьезные побочные эффекты. С помощью генетической инженерии все эти трудности можно преодолеть, если стволовые клетки изменить так, чтобы они не казались организму чужеродными.

Еще один путь — это применение стволовых клеток, взятых из тканей самого пациента. В первых медицинских экспериментах именно так кроветворные стволовые клетки использовались для лечения волчанки. Подобным образом можно успешно лечить диабет, но при этом необходимо, чтобы новая ткань не подвергалась той же аутоиммунной атаке, которая вызвала саму болезнь. Стволовые клетки также могут помочь людям, страдающим некоторыми болезнями сердца. Одно из предлагаемых решений предполагает, чтобы пациенты с повышенным риском заболевания заранее сдавали свои стволовые клетки, которые помещались бы в питательную среду и в будущем использовались бы для замены пораженной сердечной ткани.

Пытаясь разрешить проблему иммунного отторжения, некоторые ученые даже предлагали  клонировать пациентов, давая клонам развиться лишь до стадии бластоцисты, из которой можно будет получить стволовые клетки. (Смотрите рамку «Как создается клон».) Ткани, выращенные из этих стволовых клеток, полностью бы генетически соответствовали тканям донора-реципиента и не вызывали бы иммунного отторжения. Но такое клонирование не только морально отталкивает многих людей, но и может быть бесполезным, если болезнь пациента обусловлена генетически. Относительно проблемы, связанной с иммунной системой, специалисты из Национальной академии наук США заметили: «Нам крайне важно понять, как предотвратить отторжение имплантированных клеток, чтобы успешно применять их в регенеративной медицине. Это одна из главных задач исследователей в данной области».

Пересадка эмбриональных стволовых клеток также связана с риском образования раковых опухолей, особенно тератомы, которую называют «опухолью-чудовищем». Такая опухоль может распространяться на разные ткани: кожу, волосы, мышцы, хрящи и кости. Во время нормального роста деление и специализация клеток проходит по строгой генетической программе. Но в этих процессах могут возникнуть сбои, когда стволовые клетки, отделенные от бластоцисты и выращенные в питательной среде, вносятся в организм живого существа. Научиться искусственно управлять сложнейшими процессами деления клеток и их специализацией — все еще остается одной из труднейших задач, стоящих перед исследователями.

Ключ к исцелению еще не найден

В отчете «Стволовые клетки и будущее регенеративной медицины» сказано: «Из-за непонимания, какого уровня знаний достигла наука, может создаться ложное впечатление, что в скором времени новые виды лечения непременно будут широко использоваться в медицинской практике. На самом же деле исследования в области стволовых клеток лишь только начались и существенные пробелы в знаниях мешают внедрить в жизнь терапию с помощью взрослых или эмбриональных стволовых клеток». Вопросов, несомненно, больше, чем ответов. В «Нью-Йорк таймс» отмечается, что некоторые ученые уже сейчас «готовятся принять на себя удар, если их новые методы лечения не удастся реализовать».

В последние десятилетия медицина достигла больших успехов во многих других областях. Но, как мы видим, некоторые передовые методы лечения связаны со сложными нравственными  и этическими вопросами. Где при этом искать надежного руководства? Кроме того, поскольку медицинские исследования становятся все более сложными и дорогостоящими, это часто отражается на стоимости методов лечения и лекарств. По оценке некоторых исследователей, терапия с использованием стволовых клеток обойдется пациенту в сотни тысяч долларов. Но уже сейчас миллионам людей не по карману медицинское обслуживание и страховые взносы, которые становятся все более дорогостоящими. Будет ли кому-нибудь польза, если новаторские методы по использованию стволовых клеток войдут в практику? Только время это покажет.

В одном только можно не сомневаться: никакие методы лечения, разработанные людьми, не предотвратят болезни и смерть (Псалом 145:3, 4). Это под силу лишь нашему Творцу. Но входит ли это в его замысел? Следующая статья показывает, как Библия отвечает на этот вопрос. К тому же там говорится, как Библия сегодня дает нам руководство в решении сложнейших моральных и этических вопросов, даже если они касаются медицины.

[Сноска]

[Рамка/Иллюстрация, страница 6]

Другой источник стволовых клеток

Кроме взрослых и эмбриональных стволовых клеток, были обнаружены еще и эмбриональные половые клетки. Они выделяются из клеток урогенитального гребня эмбриона или плода. Затем из них развиваются яйцеклетки или сперматозоиды. (Урогенитальный гребень трансформируется в яичники или яички.) Хотя эмбриональные половые клетки отличаются во многом от эмбриональных стволовых клеток, и те и другие плюрипотентные, то есть способные дать начало практически всем типам клеток. Благодаря этой особенности плюрипотентные клетки привлекают внимание ученых, разрабатывающих новаторские медицинские методы лечения. Однако восторги относительно этих возможных методов лечения утихают, когда заходит речь о вызывающих споры источниках таких клеток. Эти клетки извлекают из эмбриона или плода, полученного в результате аборта. Таким образом, чтобы выделить эти клетки из эмбриона или плода, нужно лишить его жизни.

[Рамка/Иллюстрации, страницы 8, 9]

Как создается клон

В последние годы ученые клонировали разных животных. В 2001 году работники одной американской лаборатории даже пытались клонировать человека. Один из способов клонирования — метод ядерного переноса.

Сначала у особи женского пола берется неоплодотворенная яйцеклетка (1), из которой удаляется ядро (2), содержащее ДНК. Затем из организма клонируемого животного берется подходящая клетка, например клетка кожи (3), ядро которой содержит свой собственный генетический код. Эту клетку (или только ее ядро) помещают в яйцеклетку с удаленным ядром и пропускают через  них электрический ток (4). В результате происходит слияние клетки с цитоплазмой яйцеклетки (5). Яйцеклетка с новым ядром делится и растет, словно она была оплодотворена (6), и клон животного, из организма которого была взята клетка, начинает развиваться *.

Зародыш, который развивается после ядерного переноса, помещают в матку «суррогатной матери» (7), где, если все пойдет хорошо (что бывает редко), он будет развиваться до родов. Также зародыш могут сохранять только до образования внутренней клеточной массы. Из нее получат эмбриональные стволовые клетки, которые будут выращивать в питательной среде. Ученые считают, что этот метод фактически можно использовать для клонирования человека. Попытка клонировать человека была сделана с целью получения эмбриональных стволовых клеток. Клонирование с такой целью называется терапевтическим клонированием.

[Сноска]

[Схема]

(Полное оформление текста смотрите в публикации)

1 → 2 → 3 → 4 → 5 → 6 → 7

[Схема, страница 7]

(Полное оформление текста смотрите в публикации)

Эмбриональные стволовые клетки (упрощенно)

Оплодотворенная яйцеклетка (1-й день)

↓

Четыре клетки (3-й день)

↓

Бластоциста с внутренней стволовой клеточной массой (5-й день)

↓

Культивированные стволовые клетки

↓

Свыше 200 типов клеток человеческого организма

→ Клетки щитовидной железы

→ Клетка поджелудочной железы (возможное средство лечения диабета)

→ Пигментные клетки

→ Эритроциты

→ Клетки почек

→ Клетки скелетной мышцы

→ Сердечная мышца (возможное средство восстановления работы сердца)

→ Клетка легкого

→ Нейрон (возможное средство лечения болезней Альцгеймера, Паркинсона, а также повреждения спинного мозга)

→ Клетки кожи

[Сведения об источнике]

Бластоциста и культивированные стволовые клетки: University of Wisconsin Communications; остальное: © 2001 Terese Winslow, assisted by Lydia Kibiuk and Caitlin Duckwall

[Схема, страница 8]

(Полное оформление текста смотрите в публикации)

Взрослые стволовые клетки (упрощенно)

Стволовые клетки в костном мозге

→ Лимфоциты

→ Эозинофил

→ Эритроциты

→ Тромбоциты

→ Моноцит

→ Базофил

→ Возможно, многие другие клетки

→ Нейроны

[Сведения об источнике]

© 2001 Terese Winslow, assisted by Lydia Kibiuk and Caitlin Duckwall