Представьте себе мир, где больше не существует болезней Альцгеймера и Паркинсона, артрита, слепоты и заболеваний крови. Исследователи считают, что уникальные стволовые клетки человека могут сделать эту мечту реальностью. Они обладают почти магической способностью под воздействием генетических программ развиваться в костные, мускульные, мозговые или любые другие клетки с формированием растущего организма. Ученые полагают, что их также можно использовать для лечения различных болезней. Однако исследования в данной сфере породили этические вопросы, особенно в религиозной среде. Сейчас сотрудники известного католического университета Нотр-Дам стремятся найти альтернативные пути применения лечебных свойств стволовых клеток.
В шестидесятых годах прошлого столетия двое канадских ученых обнаружили, что стволовые клетки из растущих человеческих эмбрионов способны вызывать регенерацию тканей. Открытие дало надежду на получение средства для лечения таких болезней, как дистрофия сетчатки глаз и болезнь Альцгеймера, при которых разрушаются ткани человеческого организма, и единственным способом излечивания является восстановление этих тканей.
Однако эмбриональные стволовые клетки могут быть получены только из живых человеческих эмбрионов в результате естественного или искусственного аборта. Это представляет собой моральную проблему для людей многих вероисповеданий, включая католиков, которые признают эмбрионы человеческими существами, а их разрушение – убийством. Следовательно, университеты с религиозной принадлежностью, такие как университет Нотр-Дам в штате Индиана, не могли продолжать исследования в данной революционной области медицины.
Поэтому ученые стали искать другие пути получения стволовых клеток, не вызывающие этических конфликтов. Были исследованы взрослые стволовые клетки. Многие медики убеждены, что они не так хорошо адаптируются в новом организме, как эмбриональные стволовые клетки, однако исследователь Дэвид Хайд из университета Нотр-Дам считает, что их адаптация проходит достаточно хорошо.
В закрытой исследовательской лаборатории Хайд показывает свою коллекцию из более 100 тысяч данио-рерио. Полосатые рыбки длиной два с половиной сантиметра резвятся в аквариумах, не подозревая о важной роли, которую им предстоит сыграть в исследовании сетчатки глаза. «Все наши эксперименты тщательно контролируются комиссиями по защите животных, – говорит исследователь. – Перед проведением экспериментов все рыбки получают анестезию. Во время опытов, мы используем крайне яркий свет, под воздействием которого у них отмирают фоторецепторы сетчатки – и палочки, и колбочки».
Исследователи узнают, что рыбки ослепли по их реакции: в отличие от своих полноценных собратьев, они не уплывают от имитированных хищников. Однако впоследствии взрослые стволовые клетки в глазах данио регенерируют поврежденные клетки и восстанавливают их зрение.
Хайд и его коллеги исследуют под микроскопом стволовые клетки, чтобы понять, как происходит процесс регенерации. По словам Хайда, глазная структура данио-рерио напоминает человеческую, но, в отличие от рыбок, стволовые клетки в наших глазах не производят автоматической регенерации. «Мы размышляем над тем, действуют ли должным образом процессы, которые мы изучили на примере рыбок данио, в человеческом организме? – рассказывает исследователь. – Или что-то блокирует их возможности в теле человека, вследствие чего человеческая сетчатка не восстанавливается?»
В идеале, Хайд и его коллеги надеются тщательно изучить механизм восстановления зрения у рыбок и использовать полученные знания для лечения людей.
Другие исследователи стволовых клеток в университете Нотр-Дам наблюдают за плодовыми мушками дрозофилами, чтобы лучше понять биохимические процессы выработки крови, имеющие ключевое значение для излечения таких заболеваний крови, как лейкемия или гемофилия. А для исследования взрослых стволовых клеток в костной, хрящевой и жировой ткани, направленных на борьбу с артритом и ортопедическими заболеваниями, ученые используют мышей.
Дэвид Хайд говорит, что во многих случаях взрослые стволовые клетки оказались даже более эффективными, чем эмбриональные. «Пока нам не удалось взять эмбриональные стволовые клетки, поместить их в нервную ткань, такую как сетчатка, и добиться, чтобы они превратились в определенные виды клеток для восстановления исключительно поврежденной или отсутствующей ткани, – отмечает он. – Процесс развития стволовых клеток в определенный тип очень сложен, в то время как взрослые стволовые клетки уже присутствуют в тканях и решили данную проблему за нас».
Хотя руководство университета Нотр-Дам признает, что в сфере исследований эмбриональных стволовых клеток им далеко до Гарварда или Стэнфорда, их сотрудники находятся в самом авангарде исследований взрослых стволовых клеток. Вслед за ними подобные исследования набирают силу в ряде других американских университетов и исследовательских центров, таких как университет Wake-Forest в Северной Каролине, Университет Мэриленда и клиника Mayo в Миннесоте.
В университете Нотр-Дам недавно была запущена междисциплинарная инициатива по исследованию взрослых стволовых клеток, в рамках которой будут сотрудничать исследователи с его биологического, юридического и инженерно-технического факультетов. Историк и философ Филипп Слоун отмечает, что университет также намерен предоставлять стажировки в сфере исследования взрослых стволовых клеток для выпускников как гуманитарных и юридических факультетов, так и факультетов точных наук. «Католическая традиция говорит о необходимости сочетания точных наук и теологии, веры и разума, и, несмотря на нашу религиозную принадлежность или благодаря ей, такой подход очень важен при работе по данному вопросу», – отмечает Слоун.
В следующем году, в университете Нотр-Дам пройдет конференция, на которой соберутся ученые и специалисты по этике со всей страны, чтобы обсудить будущее исследования взрослых стволовых клеток.
