§24. Практическое применение стволовых клеток. Этический аспект

Цель изучения этой темы: объяснить процесс практического применения стволовых клеток.

Что такое стволовые клетки? Какие типы стволовых клеток существуют? Чем отличаются эмбриональные и соматические стволовые клетки? Для чего они нужны в организме и как могут применяться?

Что нужно повторить для успешного изучения темы? Предыдущий параграф.

  Перспективы применения стволовых клеток. Благодаря успешной разработке методов выделения и длительного культивирования стволовых клеток были открыты широкие перспективы для применения их в медицине. Последние достижения современной биотехнологии и генной инженерии привели к прорыву в мировой науке и медицине. Посредством пересадки стволовых клеток стало возможным излечивать тяжелейшие недуги, «выращивать» поврежденные органы.
  В отличие от обычных клеток, выполняющих строго определенные функции в организме, стволовые клетки обладают возможностью становиться любыми клетками, т. е. приобретать в ходе развития специализацию. Они – универсальный строительный материал, из которого при умелом генетическом манипулировании и соответствующем функциональном и анатомическом окружении «произрастет все что угодно» (нужное организму) – от нейронов мозга до клеток тканей, выстилающих кишечник.
  Заменить «ленивые», ветхие или больные клетки организма, чтобы продолжить активную жизнь, помогает искусственное внесение стволовых клеток в организм. Уже сегодня ученые могут получать стволовые клетки, культивировать и направлять их по «нужному пути». Благодаря достижениям в области клеточной медицины перспективы терапевтического использования стволовых клеток становятся практически безграничными. Появилась реальная надежда на излечение огромного количества самых разнообразных заболеваний. Уникальность и универсальность стволовых клеток заключается в том, что они сами находят дорогу к местам повреждений в организме. С годами количество этих клеток снижается, потенциал их также угасает. Тем не менее, пока жив человек, живы его стволовые клетки, их можно выделить даже у очень пожилых людей и вырастить в стерильных лабораторных условиях.
  Проблемы применения стволовых клеток можно условно поделить на два аспекта: 1) отсутствие четких и окончательных выводов по безопасности применения стволовых клеток и 2) этический аспект – во многих странах применение эмбриональных стволовых клеток нерожденных организмов приравнивается к акту убийства и поэтому осуждается и религией, и законодательством. Рассмотрим каждую из представленных проблем.
  Последние исследования ученых выявили, что дифференцированные клетки грызунов и человека могут быть перепрограммированы путем трансдукции генов, кодирующих факторы транскрипции эмбриональных стволовых клеток, в плюрипотентные клетки, аналогичные эмбриональным стволовым клеткам. Такие перепрограммированные клетки были названы индуцированными плюрипотентными¹ стволовыми клетками. Их обнаружение открыло новую эру в изучении стволовых клеток и их применении.
  Несмотря на то что исследования в области стволовых клеток являются перспективным направлением современной медицины, нельзя сказать, что все ученые его поддерживают. Каждый год в ходе исследований раскрываются новые секреты, которые порождают новые загадки. Не все эксперименты со стволовыми клетками дают безупречные результаты. Все чаще задается вопрос: «Стволовые клетки – панацея ли это от всех недугов или величайшее заблуждение лучших умов медицинской науки?» Опыты над животными подтверждают, что с помощью этих «чудоклеток» можно лечить злокачественные опухоли, воспаление суставов, болезни печени, сердца, желудка. Тем не менее есть ученые, которые весьма сдержанно высказываются об использовании их при нынешнем уровне знаний. На сегодня нет единой общепринятой, устоявшейся методики, которая показала бы себя в массовом применении и дала гарантированно положительный 100%-ный результат. Влияние чужеродных (эмбриональных) стволовых клеток на организм до конца не изучено. Многие авторитетные медики и ученые предлагают лечить стволовыми клетками только тех, у кого нет другого шанса спасти свою жизнь. Хотя применением собственных стволовых клеток, извлеченных из организма пациента и культивируемых в условиях лаборатории, а затем «возвращенных» в организм, считается более безопасным.
  Этический аспект связан прежде всего с использование эмбрионального материала фетальных стволовых клеток, что негативно воспринимается религией, поскольку источником их получения являются медицинские аборты. Вопрос о том, является ли аборт санкционированным убийством еще нерожденного человека, вызывает среди людей горячие споры. Представители противников и сторонников абортов из разных стран, религиозных и социальных групп постоянно горячо дискутируют по этому поводу, вплоть до прямых столкновений. На международном уровне нет единых законодательных инициатив, которые были бы приняты, как минимум, странами – членами ООН. Во многих государствах применение эмбриональных клеток запрещено по морально-этическим или религиозным соображениям.
  Данный вопрос может решиться, если будет отработана технология забора стволовых клеток из пуповины и частей плаценты, или из погибших эмбрионов – результатов выкидышей. Такие материалы поступают на утилизацию из родильных домов. После каждых благополучно принятых родов остаются эмбриональные оболочки, ткани плаценты, фрагменты пуповины. Мы уже не говорим о спонтанном прерывании беременности (выкидышах), которые, несмотря на все усилия медиков, все равно случаются, в том числе и на ранних стадиях беременности. Все эти материалы содержат стволовые клетки. Но методика очистки и извлечения активных стволовых клеток из таких образцов для широкого применения пока не отработана. Существует вероятность, что в перспективе именно такого рода манипуляции лягут в основу исследований, посвященных применению эмбриональных стволовых клеток, и это не будет противоречить религиозным и морально-этическим нормам.

  Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, фетальные стволовые клетки.

Знание и понимание
1. Объясните, почему важно изучать применение стволовых клеток в медицинской практике.
2. Опишите медицинские проблемы, которые пытаются решать с использованием стволовых клеток.

Применение
1. Сравните применение соматических и эмбриональных стволовых клеток с точки зрения медицины, с морально-этической и религиозной точек зрения.
2. Назовите причины, по которым во многих странах запрещено применение эмбриональных стволовых клеток.

Анализ
1. Проанализируйте, почему с медицинской точки зрения применение эмбриональных стволовых клеток не считается абсолютно безопасным.
2. Выскажите ваше мнение, почему при применении эмбриональных стволовых клеток, «встраиваемых» на место поврежденных клеток взрослого организма, вопрос о том, что чужие стволовые клетки обладают собственным геномом, гены которого могут и должны отличаться от генов организма-реципиента, не является первостепенным.

Синтез
1. Порассуждайте, почему до сих пор не имеет широкого массового применения технология «пересадки» или «подсадки» собственной подготовленной соматической стволовой клетки в ячейку свежеудаленного зуба, хотя об успешной апробации данной технологии было заявлено около 15 лет назад.
2. Смоделируйте ситуацию: «В ближайшем будущем будут организованы и проведены широкомасштабные успешные исследования по применению эмбриональных стволовых клеток медицинских материалов, не являющихся результатами абортов».
Поможет ли это дать ответ на вопрос: «Стволовые клетки – панацея или медицинское заблуждение»?

Оценка
1. Устройте дебаты по резолюции: «Применение эмбриональных стволовых клеток НЕ может быть опасно» – ОПРОВЕРЖЕНИЕ, «Применение эмбриональных стволовых клеток МОЖЕТ быть опасно» – УТВЕРЖДЕНИЕ.
2. Оцените возможные медицинские, экономические, морально-этические и социальные последствия широкого применения стволовых клеток на нынешнем уровне развития науки и технологии без дополнительных исследований.

¹ Плюрипотентные клетки дифференцируются в любые другие клетки организма, кроме внезародышевых органов (таких как плацента, желточный мешок). Противопоставляются тотипотентным клеткам, способным дифференцироваться во все клетки, в том числе клетки плаценты и т. д.

Заключение по разделу «Рост и развитие»

  Стволовыми называются несформировавшиеся клетки, которые пока не получили свою специализацию, характерную для клеток многоклеточных организмов. У человека, как и у других высших животных, клетки разных тканей и органов имеют свои особенности строения и физиологии. Так клетки мышц отличаются от клеток мозга или хрящей. При этом генетика (хромосомы и составляющие их гены) у всех клеток одного организма одинакова. Специализация, или дифференциация, – процесс приобретения клеткой особенностей, характерных для определенных тканей и органов. В процессе эмбрионального развития клетки дифференцируются и специализируются. Ученые выделяют эмбриональные и соматические стволовые клетки, отличающиеся по ряду характеристик.
  Эмбриональные стволовые клетки обладают большей пластичностью, т. е. способны преобразоваться в любой тип клеток организма. Их способность к размножению считается неограниченной. На мембранах этих клеток отсутствуют антигены гистоминсовместимости, из-за чего они, не вызывая аллергических реакций, могут «встроиться» в организм реципиента.
  Соматические стволовые клетки находятся в организме у любого человека от рождения и до смерти. Они расположены в красном костном мозге (в основном) или в иных тканях организма, например в его жидких средах. Процесс кроветворения без соматических стволовых клеток вообще невозможен. Поэтому, несмотря на то что с возрастом количество соматических стволовых клеток постоянно снижается, полностью из организма они никогда не исчезают.
  Перспективы применения стволовых клеток для лечения болезней и увеличения сроков жизни исследуются современной медицинской и биологической наукой. Несмотря на некоторые успехи в данной области, на сегодня нет медицинской технологии полного восстановления тканей или органов с помощью стволовых клеток, которая давала бы 100%-ный положительный результат.

×
×

Cart