«NATURE» И «SCIENCE» ОТДЫХАЮТ. ПОКА ДИСКУССИИ ВОКРУГ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК ПРОДОЛЖАЮТСЯ

В начале сентября нынешнего года средства массовой информации облетело сообщение о сенсационном открытии украинских ученых в области эмбриональных стволовых клеток — эффекте Кухарчука—Радченко—Сирмана. Авторы заявили, что, по их мнению, введение в организм мегадозы эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) по определенной схеме и с заданными параметрами времени приводит к замене существующей системы иммунного контроля на новую. В результате, полагают ученые, можно лечить самые разные аутоиммунные заболевания, преодолевать отторжение органов при трансплантации и даже тормозить процессы старения.

Сообщения в прессе и на телевидении вызвали невероятный резонанс среди научной общественности. В редакцию было направлено открытое письмо, в котором, в частности, говорилось следующее: «Представление авторами работы в качестве выдающегося научного открытия ни при каких условиях не может начинаться с рекламных заявлений в средствах массовой информации. Она обязательно должна сначала быть обсуждена и оценена профессионалами в научной печати, на конференциях, семинарах и так далее. Это не просто принцип научной этики, а защита населения от ошибочных представлений, которые могут принести вред многим людям. Рекламные заявления о возможностях лечения без предварительной доклинической и клинической проверки, независимо от благих (или не очень) пожеланий, всегда приносят только страдания больным. Мы хотели бы прокомментировать так называемый «эффект Кухарчука—Радченко—Сирмана», но, к сожалению, для научной оценки мы располагаем только данными, представленными на веб-сайте Центра EmCell… По-видимому, было бы весьма полезно и для нашей общественности, и для самих авторов, чтобы они сделали научный доклад, например, на объединенном семинаре с участием ведущих украинских ученых в области иммунологии, молекулярной биологии, генетики, трансплантации и других».

Шахматная партия, которая велась не по правилам

Недавно состоялось заседание обществ иммунологов и патофизиологов. С докладом «Эмбриональные стволовые клетки и иммунологическая толерантность» выступил заместитель генерального директора по науке Центра EmCell профессор Александр Кухарчук. Зал Института урологии, где проходило заседание, был заполнен до отказа, а самого докладчика слушали в напряженном молчании. Однако едва окончилось выступление, как по залу прокатилось: «не научный подход», «много белых пятен», «путаница в терминологии», «неправильно выбраны методы исследования». Первый же комментарий — академика АМН Украины Виталия КОРДЮМА — развеял последние надежды на быстрое признание.

— Я допускаю, — заявил он после нескольких замечаний в адрес авторов, — что первые эксперименты очень часто делаются методом «тыка». Это нормально. Но тогда о них либо говорят в узком кругу, либо разрабатывают дальше, чтобы понять, с чем же на самом деле имеют дело.

Сходную позицию занимает и зам. директора по науке Института физиологии им. А.Богомольца академик Алексей МОЙБЕНКО:

— Как описанный феномен — приживление лоскутов кожи и селезенки у крыс, которым предварительно вводились так называемые стволовые клетки, — так и его объяснение требуют тщательной проверки. Трактовка полученных данных не выходит за рамки гипотезы. Во время доклада Александра Кухарчука стало совершенно очевидно, что методы, использованные авторами, требуют коррекции, а полученные результаты не могут быть использованы в клинической практике ни сейчас, ни в ближайшее время. Авторам необходимо доказать, что пересаживаемые ими клетки являются именно стволовыми (требуется их идентификация, чего нет в работе) и, самое главное, что именно пересаженные клетки дифференцируются в клетки иммунной системы и определяют иммунный ответ животного-реципиента (того, которому пересадили клетки), в частности и так называемой толерантности. А может быть, пересаженные клетки уже погибли и в организме присутствует лишь своя иммунная система, но подавленная большим количеством (мегадозой) белковых антигенов? То есть в доказательствах нет главного: того, что это именно тот эффект, о котором говорят авторы.

Наиболее резко прокомментировала выступление профессора Кухарчука зам. директора Института молекулярной биологии и генетики НАН Украины академик НАНУ Анна ЕЛЬСКАЯ:

— Как выяснилось из ответов докладчика на многочисленные вопросы, работа проводилась с нарушением всех общепринятых норм выполнения научных исследований — начиная от выбора животных, контролей, тестирования клеток и заканчивая интерпретацией «отдаленных» результатов. Образно говоря, собравшиеся должны были решить, является ли выдающейся шахматная партия, в которой с самого начала были неправильно расставлены фигуры, а игра велась не по правилам.

Из пробирки — в клинику

Понятен и огромный интерес к теме. Проблема стволовых клеток сегодня, что называется, «горячая». Только в США на работы по этой тематике выделяется $29 млрд. А результаты, полученные учеными, просто поражают. Многие исследования вышли «из пробирок» на уровень клинических испытаний и в широкую практику, причем не только в развитых странах Запада, но и в СНГ, в том числе России и Украине. Скажем, недавно в одной из телепередач рассказывалось о девочке, больной лейкозом. Для ее спасения маме пришлось родить еще одного ребенка (чтобы клетки были родственными и не отторгались), у которого через 22 дня после рождения взяли пуповинные стволовые клетки. Эти клетки пересадили больной девочке, в организме у которой заново сформировались клетки крови.

Как рассказала академик Анна Ельская, взрослые СК или частично дифференцированные в лабораторных условиях ЭСК можно использовать для лечения ранее неизлечимых заболеваний и повреждений головного и спинного мозга, ожоговых ран, создания «биоискусственной» поджелудочной железы и печени. В то же время, как показано в различных экспериментах, бесконтрольное, неквалифицированное применение эмбриональных стволовых клеток чревато очень печальными последствиями, вплоть до индукции опухолей. Поэтому, пояснила Анна Валентиновна, в цивилизованных странах предпочитают проводить научные исследования и клинические испытания методов лечения людей не самими ЭСК, а их производными или т. н. взрослыми стволовыми клетками.

Напомним, ЭСК обычно получают из эмбрионов на ранней стадии развития (5-дневный бластоцист), в частности, из избыточных эмбрионов при искусственном оплодотворении «в пробирке». Они интересны тем, что способны развиваться в любые ткани организма. Другие виды СК — взрослые, фетальные (полученные из эмбриона старше 14 дней), плацентарные, пуповинные, имеют различные характеристики, но могут развиваться лишь в определенные ткани в зависимости от их типа. Так называемые взрослые СК можно получить из крови, костного мозга, головного мозга, поджелудочной железы, мышц и так далее и при определенных условиях дифференцироваться в специализированные клетки. Так, развитие взрослых СК можно направить по многим путям, давая выход не только клеток крови, но и клеток сосудистой стенки, мышечных и даже нейронов и гепатоцитов.

О значении этого факта говорит недавнее достижение немецких медиков, доклад о котором прозвучал в этом году на съезде Европейской ассоциации сердечно-сосудистых хирургов. Ими проведена первая фаза клинических испытаний метода клеточной кардиомиопластики для восстановления сердечной мышцы после инфаркта. Использовались аутоклетки (то есть собственные) костного мозга, взятые у больного перед операцией. Все восемь пациентов выжили, за время наблюдения (34 месяца) у них значительно улучшилась работа сердца. Но ведь примечательно то, отмечает академик Ельская, что первоначально клетки (взрослые СК) взяли у самого больного, значит ни о каком отторжении «пересаженных» клеток вопрос не стоит!

Недавно на основе этих клеток сконструированы новые биоискусственные сердечные клапаны. Для этого были использованы человеческие СК, выделенные из костного мозга, отсортированные и размноженные вне организма. Они показали высокую жизнеспособность, формировали однородную тканевую поверхность и синтезировали все необходимые белки. Все клапаны синхронно открывались и закрывались, а биохимические свойства были схожими со свойствами натуральных. Скорее всего, такие биоинженерные клапаны (где вновь используются собственные клетки пациента) должны прийти на смену широко применяемым сейчас механическим.

Существует и еще одно уникальное свойство взрослых, в частности, генно-инженерных нейральных СК — они находят и убивают раковые клетки! Как известно, глиома является наиболее агрессивной первичной опухолью головного мозга у людей. Она не имеет четких границ, и глиомные клетки часто внедряются глубоко в ткани здорового мозга, что мешает успешному хирургическому вмешательству. Если даже первичная опухоль полностью удалена, то внедрившиеся клетки провоцируют возникновение новой. Ученые из Лос-Анджелеса показали, что нейральные СК, введенные в опухоль головного мозга, путешествуют вслед за опухолевыми клетками из основной массы в другие участки мозга. Это их свойство использовали для получения генно-инженерным путем нейральных СК, продуцирующих интерлейкин-12, который, как известно, убивает клетки глиомы. Если такие модифицированные нейральные СК ввести мышам в опухоль, то они начинают убивать даже те клетки опухоли, которые удалились от основной на достаточно большое расстояние.

Стволовые клетки в принципе очень перспективны в качестве переносчиков определенных генов. Ученые полагают, что объединение генно-инженерных технологий с применением СК поднимет генную терапию на качественно новый уровень и выведет ее из лабораторий в клинику, превратив в рутинный лечебный метод медицины XXI века.

Вам нужны доказательства? Мы их предоставим!

Однако сам «виновник» разгоревшихся страстей профессор Александр КУХАРЧУК вовсе не считает себя побежденным, а прошедшее заседание оценивает в целом позитивно:

— Иного мы и не ожидали. А вот того, на что рассчитывали, к сожалению, не произошло. Мы ожидали дискуссии вокруг, по крайней мере, пяти ключевых этапов переинсталляции системы контроля антигенного гомеостаза организма. Вопросов такого рода не было вообще. Рассуждения же вокруг адекватности методик и необходимости дополнительных доказательств возникают по известному принципу «не признаешь сути — топи методики». В свое время именно так выжили из родной страны первооткрывателя групп крови Карла Ландштейнера. Кстати, это закончилось тем, что через три года, будучи уже в Америке, К. Ландштейнер открыл резус-фактор. Нас предостерегают от использования разработанной методики в практической медицине и указывают, что и как нужно сделать, чтобы избежать ошибок и опасностей такой клеточной терапии. Но, простите, разве это не признание открытого нами эффекта? Замечу, что в нашем докладе речи о клинике не было вообще. Мы приводили результаты фундаментальных исследований, выполненных на животных. Что же касается опасностей применения стволовых клеток в медицине, раз уж речь зашла именно об этом, то в мировой литературе уже проведена оценка и разработаны конкретные критерии безопасности их использования.

— Скажите, почему вы не расшифровали понятие «мегадоза» и не сообщили, на каком периоде развития эмбриона берете стволовые клетки: ведь именно сокрытие этих фактов больше всего, на мой взгляд, и насторожило слушателей?

— Мы подали семь заявок на изобретение, они сейчас находятся в работе. Причем это заявки на патент с экспертизой, которая может продолжаться до трех лет. А от нас сейчас требуют, чтобы мы назвали клеточный состав, сказали, в какие сроки мы его забираем, что вводим в организм. Это же ноу-хау. Мы вправе до получения патента и даже после этого не называть конкретно, что используем. Мы имеем факт, конечный результат, который, как вы слышали, никто не оспаривал, иную трактовку данному факту никто в зале тоже не дал. Тем не менее, от нас требуют дополнительных доказательств. Мы их в скором времени предоставим.

— К вам было много претензий в связи с использованием не чистой суспензии эмбриональных стволовых клеток, а «клеточного коктейля».

— Мы могли бы получить и чистую линию ЭСК. Однако опыт работы зарубежных исследователей показывает, что суспензия, состоящая только из эмбриональных стволовых клеток, имеет ряд существенных ограничений для применения в медицине. Оказалось, что именно при выращивании в культуре ЭСК чаще всего превращаются в клетки опухолевые. Из 60 выделенных в Америке линий клеток к началу ноября этого года осталось только 19, остальные трансформировались в опухоль. Вообще, уникальные свойства эмбриональных стволовых клеток изучаются в трех направлениях: заместительная клеточная трансплантация, фармакогеномика и биология развития, а также репродукция человека. Наши исследования находятся в рамках первого направления — заместительной клеточной трансплантации, где минимальная эффективность чистых эмбриональных стволовых клеток давно доказана.

Кроме того, в процессе развития эмбриона образование нескольких сотен типов специализированных клеток происходит из зародышевых листков (экто-, энто- и мезодермы), а также из мезенхимы — источника соединительной ткани. Именно она дает сигнал к началу органогенеза, формированию кровеносных и лимфатических сосудов, а также стромы — клеточного каркаса будущих органов. Во взрослой ткани стромальная сеть клеток вырабатывает сигналы, с помощью которых поддерживается жизнеспособность и размножение незрелых (прогениторных) клеток. Для того чтобы введенные в организм стволовые клетки не только сформировали необходимые органы и системы, но и не отторгались впоследствии, необходимо ввести мезенхиму. В наших исследованиях сознательно использовалась природная смесь клеток, внутривенное введение которой обеспечивает переустановку системы контроля антигенного гомеостаза организма, или, если хотите, замену старой иммунной системы на новую.

— Одним из вопросов дискуссии была целесообразность использования эмбриональных стволовых клеток, так как получены весьма интересные результаты со взрослыми СК, более безопасными в применении.

— Американские ученые еще в сентябре текущего года пришли к выводу, что говорить об идентичности медицинского потенциала взрослых СК и эмбриональных стволовых клеток нельзя. Как отметил Ирвинг Вайсман — ученый, занимающийся исследованием взрослых стволовых клеток в медицинском центре университета Стэнфорд (Пало Альто, Калифорния, США), эта информация не подтвердилась ни в одном эксперименте. В то же время наши ученые в дебатах ссылаются именно на перспективы использования региональных стволовых клеток, забывая о том, что образованная из такого материала ткань все равно отторгается, а аутоклетки больного организма, особенно при аутоиммунных заболеваниях, зачастую сами и являются этому причиной. В том же Стэнфорде проблема отторжения трансплантатов стоит очень остро. В одной из последних работ сообщается о новом подходе к ее решению: сразу после операции пациент получает несколько сеансов лучевой терапии и небольшую дозу иммунодепрессантов — для подавления иммунной системы. Одновременно ему в костный мозг вводятся гемопоэтические стволовые клетки донора (они продуцируют и иммунные клетки) — создается гибридный (химерный) костный мозг. Эти новые клетки иммунной системы перестают «считать донорский орган чужим», то есть развивается иммунологическая толерантность. Ученые Израиля для достижения подобного эффекта вводят стволовые клетки донора в кровь, тимус, селезенку, лимфатические узлы и костный мозг.

Работ по индукции иммунологической толерантности за последние годы опубликовано действительно, как это было сказано на заседании, около двух тысяч. Замечу, что мы их проработали все и ни в одной из публикаций не нашли методического подхода, подобного нашему, хотя термин «замена иммунной системы» после 3 сентября 2002 года мелькает в заголовках многих научных и публицистических работ. Замечу, что в колебаниях «научного маятника» зарубежья есть крайние точки — эмбриональные и взрослые стволовые клетки, но нет середины, нет исследований влияния на организм прогениторных клеток, полученных из эмбриона на разных стадиях его развития. Именно в этой области Украина пока еще имеет определенный приоритет, который просто необходимо закреплять. Во всех остальных направлениях изучения ЭСК мы, как и Россия, безнадежно отстали.

— Не пытались ли вы опубликовать свои работы, в том числе и в ведущих зарубежных изданиях?

— Очевидно, после завершения исследований на уровне генома будем подавать в «Nature» или в «Science». В скором времени должна выйти статья в журнале «Трансплантология».

***

Что ж, отрицательный результат тоже важен. По крайней мере, как говорит академик А.Мойбенко, работа сотрудников Центра эмбриональных тканей «EmCell» всколыхнула отечественную науку и привлекла более пристальное внимание к проблеме стволовых клеток. А если в конце концов ученые смогут объединить оригинальную идею и опыт проведения научных исследований, возможно, Украина и получит нобелевского лауреата.