background image
C
M
Y
K
четверг
k
110, 25 сентября 2014 г.
Выпуск 98
БИОЛОГИЯ НАУКА О ЖИЗНИ
Индукция скачкообразный воз
врат телесной клетки из зрелого состо
яния, когда она уже приобрела специ
ализацию (стала кожей, печенью, сер
дцем, глазами и т. д.), в якобы плюри
потентное, когда специализации ещ
нет. Цель заставить е с чистого
листа превратиться в те органы, кото
рые нужно лечить или заменить.
Перехода добиваются путм введе
ния в клетку особых генов. После чего
образуется ИПСК, которая содержит
множество копий ДНК. Но ИПСК это
клеточное образование, которое явля
ется не аналогом естественных эмбри
ональных стволовых клеток, как хоте
лось бы, а химерой, никак не желаю
щей становиться тем, что нужно уч
ным и врачам, а вс норовящей пре
вратиться в раковые клетки или просто
погибнуть. Это результат однобокой и
научно недостаточно обоснованной
концепции.
Неудивительно, что крайне велик
разброс характеристик ИПСК. Пригод
ной для клиники оказалась всего одна
клетка из десяти тысяч (0,01%)! Зна
чит, эксперимент не подтверждает дан
ного открытия. А теория тем более.
И самое главное: ИПСК непригодны
для использования в названных выше
благородных целях.
Примечательно, что пока нет едино
го научного определения понятий
стволовая клетка (СК) и эмбрио
нальная стволовая клетка (ЭСК). К ЭСК
причисляют незрелые сперматозоиды,
оплодотворнную яйцеклетку (зиготу),
набор клеток внутри формирующегося
зародыша (бластоцисты), клетки пла
центы, пуповины и пуповинной крови.
Но именно Яманака с сотрудниками
первый использовал тот факт, что ЭСК
являются продуктом копирования ДНК
зиготы.
Логическим следствием явилась
идея введения в клетку тех генов, кото
рые дали бы возможность получить
копии ДНК (осуществить транскрип
цию). Идея была реализована с ис
пользованием переносчиков генов
ретровирусов.
Яманака проанализировал те гены,
которые всегда включены в эмбрио
нальных стволовых клетках, но не ра
ботают у зрелых клеток организма.
Среди них учный выделил гены 24
факторов транскрипции. Вместо того
чтобы вводить эти гены постепенно, он
сразу внедрил 24 гена кандидата, а
затем по одному удалял их из этой
конструкции, наблюдая за изменением
поведения клеток. Таким образом ему
удалось выявить четыре гена: Oct4,
Sox2, Klf4, c Myc, осуществляющих
перепрограммирование клеток.
Именно это вызвало восторг науч
ного сообщества и послужило основой
для присуждения в кратчайший срок
самых престижных премий Ласкера
и Нобеля. Методологически вс выгля
дит безупречно, если не считать, что
ретровирусы являются канцерогенами.
В научном плане идея недопустимо
однобока.
Нишей называют клеточное окруже
ние, благодаря которому возможно
образование и хранение СК до момента
использования для синтеза белка. Без
комплекса стволовые клетки ниша
развития быть не может. Естественные
ЭСК (действительно плюрипотентные)
образуются в результате делений дроб
ления зиготы и последующего фор
мирования бластоцисты. Первые деле
ния зиготы называют делениями дроб
ления, потому что клетка именно дро
бится: дочерние клетки после каждого
деления становятся вс мельче, а меж
ду делениями отсутствует стадия кле
точного роста.
Важно следующее. Дробление по
зволяет создать стволовые клетки не
чохом, а отдельными пакетами
полный и однозначный комплект ЭСК,
соответствующий целостному организ
му. Именно пакетный метод обеспечи
вает последовательность развития за
родыша. В награжднном открытии это
отсутствует.
Комплект ЭСК окружн оболочкой.
Вместе они называются бластоциста
(бластула зародышевый пузырь).
Оболочка и служит нишей. На рисунке
представлены зигота (1), начало дроб
ления стадия четырх клеток (2),
бластоциста с ЭСК в е полости (3) и
чашка Петри с ЭСК (4). Дробление за
кончено. Бластоциста (незрелый заро
дыш после дробления зиготы) пред
ставляет собой комплекс стволовые
клетки ниша. В ИПСК ниша не обра
зуется. Следовательно, индукция не
обеспечивает естественного хода раз
вития. Это ещ один аспект научной
несостоятельности открытия.
0,01% этот показатель, характе
ризующий метод Яманаки, указывает
на отсутствие воспроизводимости ре
зультатов. А ведь воспроизводимость
является одним из важных условий в
науке и технике. Институт (лаборато
рия) в Киото, которым руководит док
тор Яманака, планирует клинические
испытания ИПСК по лечению болезни
Паркинсона, диабета и заболеваний
крови. Однако, по его словам, до нача
ла испытаний нужно преодолеть нема
ло проблем.
Цитата из интервью Яманаки журна
лу Русский репортр: Технология
пока ещ в младенческом возрасте,
ведь наша группа разработала е толь
ко шесть лет назад. Одна из главных
задач разработать метод получения
пригодных для клиники клеток. Это
означает, что мы должны определить,
какой тип клеток тела лучше всего под
ходит для наших целей и какой метод
нужно использовать, чтобы техноло
гия была безопасной. Моя группа ра
ботает над созданием клеток, пригод
ных для клинического использования,
а также над методом оценки качества
клонов ИПСК. Даже клоны, получен
ные из одной и той же соматической
клетки, различаются по характеристи
кам Честное признание. Особенно
красноречиво последнее предложение.
Правда, это было сказано до присуж
дения премии
Дело не в младенческом возрасте
технологии и не только в носителях
ретровирусах, а в том, что переоцене
ны возможности перепрограммиро
вания индукции посредством генов
для транскрипции, в научном плане
исходная концепция примитивна до
ошибочности. На это необходимо ука
зать со всей ясностью, потому что на
кону не клетки, а человеческие жизни.
Несмотря на то что перепрограмми
рование означает стирание существу
ющей программы и запись новой, пе
репрограммирование по Яманаке не
имеет прямого отношения к явлению
программирования ДНК. Поскольку
индуцированные клоны клетки одного
и того же человека, вопреки ожиданию
авторов открытия, практически не яв
ляются клонами по причине разброса
характеристик, то следует говорить о
том, что имеет место непрогнозируе
мая изменчивость, способная после
введения ИПСК пациенту привести к
иммунному конфликту и даже гибели
больного.
Изменчивость принуждает к разра
ботке методик отбора индуцированных
стволовых клеток для клинических нужд.
Открытие ставит целью не стирание
старой и запись новой программы, а
восстановление и повтор существовав
шей у человека ДНК программы с тем,
чтобы получить ИПСК или даже орга
низм клон, не вызывающий иммунно
го конфликта при имплантации в орга
низм хозяина.
Но эта заветная мечта устранение
иммунного конфликта не реализуется!
Будет необходимо создать инкуба
торы аналоги плаценты. Даже если
удастся вырастить новый организм из
ИПСК, то возникнут серьзные пробле
мы не только этического плана. Уго
ловный аспект может возникнуть тог
да, когда удастся вырастить клон чело
века, предназначенного на органы.
Учные прилагают все усилия для
выращивания отдельных органов в про
бирке, но это уже другая тема, такая же
непредсказуемая. Можно лишь искрен
не посочувствовать тем, кто нуждает
ся, верит и надеется вылечиться благо
даря этому открытию.
Допустим, что с целью лечения гла
за в него введены стволовые клетки,
которые успешно начали работать. На
чинает постепенно формироваться и
расти новый глаз в недрах уже суще
ствующего. По мере роста ему потре
буется вс больше места. Но ведь мес
то уже занято. Нервные каналы, связы
вающие глаз с головным мозгом, так
же уже существуют. Кто кого выжи
вет? Какая гарантия, что новый глаз
станет полноценной заменой, даже если
старый удалить хирургическим путм?
СМИ сообщали о таком курьзе, когда
после инъекции стволовых клеток в
сердце вырос зуб.
Нобелевская лженаука
Открытие потенциальной возможности перепрограммирования телесных клеток в плюрипотентные так
сформулирована совокупность работ, за которую Грдону (J. Gurdon) и Яманаке (S.Yamanaka) в 2012 году
присуждена Нобелевская премия. Это означает, что любые клетки, например кожи или другие, можно
превратить в стволовые.
Образовавшиеся клетки получили название: индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК).
Плюрипотентные означает способные дать начало развитию любого органа. На ИПСК учные и клиницисты
возлагают очень большие надежды в лечении заболеваний, омоложении и продлении жизни.
Открытие обнаджило, что: а) больше не придтся использовать естественные эмбриональные стволовые
клетки (ЭСК), для извлечения которых приходилось прерывать беременность; б) не возникнет иммунного
конфликта между организмом больного и ИПСК, как раньше при введении ЭСК, так как ИПСК создаются из
клетки самого пациента. К сожалению, оно породило множество новых проблем, не решив прежних.
К такому выводу приводят некоторые интересные
сведения, ставшие известными, когда после двухме
сячной орбитальной миссии в оренбургской степи со
вершил посадку российский научный аппарат Фотон
М4. На его борту результаты более чем 20 научных
экспериментов.
Как сообщает сайт Новости Роскосмоса, орби
тальная лаборатория семейства Фотон (модифика
ция космического аппарата Бион) создатся в цехах
ракетно космического центра Прогресс (г. Самара)
и выводится на орбиту ракетами Союз той же про
писки.
Вот параметры космического аппарата Фотон: рабо
чая орбита спутника 575 км; масса спутника 6840 кг;
масса научной аппаратуры внутри аппарата 650 кг;
масса научной аппаратуры на внешней поверхности аппа
рата 250 кг; время существования на орбите
до 60 суток.
С помощью Фотона космическая биология ре
шает такие насущные задачи, как, например, получе
ние электроэнергии в космосе с помощью микроор
ганизмов.
Рассказывает замдиректора Института медико био
логических проблем РАН Владимир Сычв: На борту
стоял биоаккумулятор, который вырабатывает элект
ричество с помощью биобактерий. Фактически, это
аппарат, который может вырабатывать электричество
неограниченно долго. Конечно, это не бог весть какие
мощности и вольтажи, это всего где то порядка 500
милливольт. Но он прекрасно отработал в невесомости.
Аналогов этому эксперименту нет вообще.
Что значит 500 милливольт? Это 0,5 вольт. У современных
пальчиковых батареек АА и ААА напряжение 1,5 вольт, но
они постепенно садятся и требуют замены. Значит, три
таких биоаккумулятора могут составить одну вечную бата
рейку.
В ближайшее время учные надеются создать полностью
замкнутые системы жизнеобеспечения, чтобы дорога к дру
гим планетам стала для человечества реальностью. Если
мы используем для обеспечения человека полты грузовых
кораблей, которые доставляют на МКС необходимые веще
ства, продукты питания, воду и так далее, то когда он полетит
далеко, ему ничего доставляться не будет. Там надо будет
регенерировать среду обитания, пояснил Владимир
Сычв.
Уже сейчас можно сказать, что орбитальная миссия
Фотона привела к серьзным выводам. Учные оцени
вают е как успешную. Мухи дрозофилы впервые дали
несколько поколений потомства в условиях космическо
го полта. Ещ один завершившийся успешно экспери
мент под названием Биодеградация доказал возмож
ность утилизации бытовых отходов с помощью бактерий.
Вот что говорит заведующий лабораторией Института
медико биологических проблем РАН Вячеслав Ильин: Это
очень важный вопрос с точки зрения жизнеобеспечения
утилизация отходов жизнедеятельности в космосе при
дальних полтах.
По материалам сайта Новости Роскосмоса
Бактерии в космосе необходимы
Если говорить об омоложении, то
оно касается всего организма. Необхо
димо будет принудить делиться все
все все клетки, чтобы заменить старые
и обновить организм в целом. Если
ввести много ИПСК и распределить по
органам, в каждом органе появится очаг
развития целого организма. А если сна
чала расчленить ИПСК на составляю
щие и потом распределить по органам,
то результат подобной хирургии будет
вовсе непредсказуем.
Одним словом, ИПСК не волшеб
ная палочка и никакая не панацея.
Неизвестно, какой непоправимый
вред в состоянии нанести лженаука.
Сколько лабораторий во всех уголках
мира, очарованных перспективами,
потратили средства и время на повто
рение или развитие работ с ИПСК без
видимых успехов? Во всяком случае,
нобелевская аура открытия будет иг
рать немалую роль в интересе к ИПСК.
По горячим следам специалисты на
звали открытие революцией. Однако
эйфория постепенно сходит на нет.
Некоторые учные уже высказывают
ся против ИПСК даже не в кулуарах, а в
открытую по ТВ. Статьи, объективно
освещающие сложности, уже не еди
ничны. Ясно одно без серьзной
теоретической проработки основ про
цессов, протекающих до и во время
оплодотворения (когда программиру
ются ДНК родительских половых кле
ток) и непосредственно после опло
дотворения (в процессе которого со
здатся генный набор будущего ребн
ка), добиться серьзного успеха про
блематично.
При грамотном использовании соб
ственных стволовых клеток пациента
возможны хорошие результаты. Но не
исключено, что ЭСК и прочие чужерод
ные клетки могут быть использованы в
качестве оригинального орудия преступ
ления. Вообще говоря, клиницисты не
теоретики и не обязаны вникать в науч
ные тонкости. Клетки они получают из
банков стволовых клеток, следователь
но, за их качество отвечают другие. Ав
торитет Нобелевской премии может слу
жить в качестве индульгенции.
Теперь ИПСК можно получить в нео
граниченных количествах, ввести боль
шему числу людей, массово, и вызы
вать массовые эффекты. Спрос на мо
лодость, здоровье, долголетие был,
есть и будет всегда. Есть и предложе
ние. Следовательно, рынок услуг мо
жет стремительно расти. Соответствен
но может расти количество неблагоп
риятных результатов.
Однако сказанное не означает, что у
регенеративной медицины нет перс
пектив. Конечно же есть, даже блестя
щие, но они должны достигаться не
таким путм.
Самвел ГЕЛЕЦЯН,
автор теории программировании
ДНК и одноимнной монографии
(работа издана в 2010 году).
Индуцированная
стволовая клетка
Представления
о стволовых клетках
и Яманака
Стволовые клетки ниша
О вынужденной
необходимости оценки
качества клонов ИПСК
Перепрограммирование,
клоны, иммунный конфликт
Новые проблемы
Вс гениальное просто.
Но не вс простое
гениально
Заключение
Естественные эмбриональные стволовые клетки внутри бластоцисты.