Поиск - новости науки и техники

Заплатки для клетки. Спецвыпуск о работе ученых Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН.

Методы редактирования геномов, такие как система CRISPR/Cas, активно развивающиеся в последние полтора года, позволили ученым существенно продвинуться вперед в “молекулярной хирургии”. Отныне возможно ремонтировать точечные мутации ДНК прямо в живой клетке, вырезая “больные” места, а клетка, репарируя повреждение, сама поставит “заплатку” из специально введенной “здоровой” молекулы ДНК.

Искусством этим владеют немногие. Например – уникальный научный коллектив под руководством доктора биологических наук Сурена Закияна. Эта команда работает в трех лабораториях (всеми ими заведует Закиян): стволовой клетки – в Институте химической биологии и фундаментальной медицины; эпигенетики и развития – в Институте цитологии и генетики СО РАН; молекулярной и клеточной технологии – в Новосибирском НИИ патологии кровообращения. Основное направление – репрограммирование генома. Сотрудничество в рамках трех институтов объясняется еще и светлой мечтой – создать, наконец, в России консорциум по клеточным технологиям с привлечением всех профильных специалистов.
– Мы хотим построить нормальный цикл, – рассказывает кандидат биологических наук Сергей Медведев. – Материалы для исследований – образцы тканей и клеток пациентов – можно добыть только в медицинском учреждении. Лишь затем они могут быть переданы в исследовательскую лабораторию, где мы получаем клеточный или тканевой продукт, пригодный для исследования молекулярных основ болезней и заместительной терапии. Этот продукт мы можем вернуть обратно в клинику, и врачи его используют.
Благодаря открытиям нобелевского лауреата Синъи Яманаки, из клеток взрослого человека с помощью сравнительно простой генетической манипуляции можно получить индуцированные плюрипотентные стволовые клетки и затем направленно дифференцировать их в любые другие клетки. Например, в кардиомиоциты – мышечные клетки сердца – для поиска новых подходов к терапии сердечно-сосудистых заболеваний.
Получив индуцированные плюрипотентные стволовые клетки от пациента с конкретной мутацией, можно исправить в них генетические дефекты. А аутологичные (не отторгаемые иммунной системой) клетки с исправленным генотипом можно использовать в качестве материала для клеточной терапии в отношении этого же пациента. Пока такие исследования находятся на стадии тестирования на животных, к тому же в России еще нет закона о клеточных технологиях, хотя многочисленную рекламу “лечения стволовыми клетками” можно встретить даже в метро. Но мы считаем, что надо работать по закону, – все, что касается клеточной медицины, должно быть прописано. А пока царит хаос.
– Опубликована карта клеточных центров мира, Россия на ней не представлена, – вступает в разговор Сурен Закиян. – Мы каждый день с ужасом открываем Интернет: ищем, в чем нас еще опередили. Таких лабораторий, как у нас, в стране очень мало. А, например, только в американском штате Массачусетс работает сразу несколько клеточных центров. К тому же, чтобы выписать элементарные реактивы (а в России их не производят), у нас уходит около трех месяцев. Словом, в стране отсутствует инфраструктура клеточных исследований в принципе – есть только отдельные лаборатории, а многие клиницисты даже не понимают, зачем нам нужны образцы от пациентов.
Сегодняшние уникальные технологии позволяют получить “больного” в чашке Петри и испытывать на клеточных моделях болезней новые подходы к терапии. Любая новая медицинская технология или лекарство проходит многостадийный цикл испытаний, который обычно занимает около 10-15 лет и требует значительных денежных вложений. В настоящий момент на доклинических стадиях испытания лекарств используются модельные животные. К сожалению, с их помощью невозможно полностью воспроизвести все аспекты процессов, происходящих в клетках человека, в особенности это касается нейродегенеративных и сердечно-сосудистых заболеваний.
А плюрипотентные клетки в ходе дифференцировки in vitro могут давать практически все типы клеток, составляющих тело человека. И тестируя, например, лекарства против сердечно-сосудистых заболеваний на уже упомянутых кардиомиоцитах, можно одновременно наблюдать, какое воздействие препарат окажет на нейроны, гепатоциты (клетки печени) и клетки поджелудочной железы, и, таким образом, протестировать самые распространенные побочные эффекты.
– Вместе с НИИ патологии кровообращения мы получили от конкретных пациентов и полностью охарактеризовали клеточные модели синдрома удлиненного интервала QT – наследственного сердечно-сосудистого заболевания, – добавляет Сергей Медведев. – Болезнь часто проходит бессимптомно, и люди даже не знают о наличии у них такого заболевания и могут умереть от любой физической нагрузки или стресса. Хотя достаточно простая генетическая диагностика позволяет выявить представителей группы риска.
Одна из актуальных задач – создание Национального биобанка тканей и клеток. В биобанке будут храниться в замороженном виде клеточные модели заболеваний, в лечении которых медицина пока не преуспела. Образцы – охарактеризованные, с паспортом биобезопасности – можно передавать исследовательским учреждениям для поиска новых подходов к терапии.
Усилиями новосибирских институтов химической биологии и фундаментальной медицины, цитологии и генетики, НИИПК им. Е.Н.Мешалкина и при содействии Минздрава и Национального общества регенеративной медицины в начале сентября в Новосибирске был проведен Первый Всероссийский симпозиум “Новейшие методы клеточных технологий в медицине”. По его итогам был принят меморандум о необходимости создания Сибирского центра клеточных технологий. А все, кто стоял у истоков российских исследований в этой области, получили почетные мантии профессоров Национального общества регенеративной медицины. В их числе – наши собеседники: академик Валентин Власов и профессор Сурен Закиян.

Ольга КОЛЕСОВА
Фото из архива ИХБФМ

Полностью спецвыпуск представлен в формате pdf

Нет комментариев