Тринадцать лет назад в донецком Институте неотложной и восстановительной хирургии им. В. К. Гусака НАМНУ открылось уникальное подразделение не только для донецкой клиники, а и для всего СНГ - лаборатория клеточного и тканевого культивирования. Подобная лаборатория на то время во всей Европе была одна – в Париже. На тот момент во всей Европе была всего одна подобная - в Париже. На сегодняшний день лабораторий, где работают со стволовыми клетками, во всем мире насчитывается не больше 15.
Вообще-то на первых порах эта лаборатория в институте создавалась для оказания помощи при ожогах. Но впоследствии были разработаны методики для лечения ряда других заболеваний. По словам доктора медицинских наук, профессора кафедры госпитальной хирургии донецкого медуниверситета, заведующего лабораторией клеточного и тканевого культивирования ИНВХ им. Гусака Андрея Попандопуло, впервые в Украине стволовые клетки применили для культивирования тканей именно с целью лечения сложных ожоговых ран.
С 2003 года более 500 пациентов с обширными ожогами тела (до 98 процентов) были спасены при помощи терапии стволовыми клетками. Также успешно проводится лечение поврежденных связок и хрящей.
Пуповинная кровь может спасти жизнь
Все это звучит как фантастика. Впрочем, лечение стволовыми клетками у нас еще не используется так широко, как хотелось бы. И, тем не менее, уже можно точно сказать, что официальное разрешение МОЗ на применение стволовых клеток в будущем даст возможность моделировать из стволовых клеток не только ткани, но и органы.
В последнее время для лечения большинства пациентов используется донорская пуповинная кровь. «В будущем пуповинную кровь при родах будут сохранять все молодые семьи, ведь это своеобразный страховой ресурс, который при необходимости может спасти жизнь, - говорит заместитель начальника отдела охраны здоровья Краматорска, курирующей детство и родовспоможение, Валерия Мельник. – Что же касается нашего роддома, то пока ни одной заявки от будущих родителей на забор пуповинной крови к нам не поступало. А если такие желающие появились бы, то вряд ли в ближайшее время мы смогли бы осуществить подобную процедуру. Ближайший банк крови находится в Донецке.
По имеющейся у нас информации, специалисты этого криобанка должны заранее быть предупреждены о предстоящей процедуре, так как именно они осуществляют правильную доставку материала. Но ведь роды – процесс зачастую непредсказуемый».
Немаловажным остается и цена вопроса. Для начала, чтобы заключить договор, нужно заплатить около тысячи гривен. После сбора крови ее отдают на экспертизу, если материал стерильный, то нужно приехать в центр и заплатить пять тысяч гривен (если еще собирается плацента, то еще около восьми тысяч). Продление на следующий год - 150 долларов.
А теперь немного о самой процедуре забора пуповинной крови. Суть ее в следующем: сразу после родов из пуповины берут кровь, которая принадлежала плоду. Выделенные из неё клетки замораживают и хранят в специальном банке до тех пор, пока они не потребуются.
Ценность пуповинной крови заключается в том, что она содержит биологически активные стволовые клетки, и поэтому хорошо подходит для нужд клеточной терапии и трансплантологии.
Пуповинная кровь богата кроветворными стволовыми клетками, то есть клетками-родоначальниками элементов крови. Их используют для трансплантации, когда собственное кроветворение нарушается: при лейкозах, тяжелых нарушениях иммунной системы и других заболеваниях.
После рождения ребёнка акушерка перевязывает и пересекает пуповину. Затем материнский конец пуповины обрабатывают стерильным раствором и с помощью иглы забирают из пупочной вены кровь в специальный стерильный контейнер с антикоагулянтом. Пуповинной крови обычно немного, около 80 мл, поэтому целесообразно дополнительно извлекать из плаценты всю имеющуюся в ней кровь.
Прежде чем отправлять кровь на хранение, её нужно тщательно обработать. Вначале образец проверяют на инфекции, определяют группу крови и резус-фактор, затем получают концентрат стволовых клеток. С помощью специального прибора удаляют избыток плазмы и практически все эритроциты. Полученный концентрат анализируют под микроскопом для определения жизнеспособности клеток. Следующий этап – заморозка клеток, которая не должна привести к их гибели.
С этой целью добавляют криопротектор, предотвращающий образование «острых кристаллов льда. Затем концентрат плавно замораживают до -90 градусов и помещают на карантинное хранение (пары жидкого азота, -150 градусов), где они находятся до того момента, пока не будут готовы результаты всех анализов. Наконец, приблизительно через 20 дней образцы переносят в постоянное хранилище (жидкий азот, -196 градусов). На выходе получается от 5 до 7 пробирок концентрата.
Кожа да кости
Банк донецкого Института неотложной и восстановительной хирургии им. В. К. Гусака – пока единственный, где хранится не только пуповинная кровь, но и костный мозг, ещё один источник стволовых клеток. Из клеток, содержащихся в нём, можно вырастить ткани человека, сосуды и даже органы.
Чтобы восстановить кожу, применяются стволовые клетки абортивных плодов. Их масштабируют, увеличивая количество в 20 раз, и готовят специальный гель для роста кожи.
Прямо воздействовать на рак стволовыми клетками пока не научился никто, но в Донецке делают это опосредованно. После применения клеточной терапии восстанавливаются клетки крови, повышается иммунитет, и можно дальше проводить химию. «Через несколько лет я смогу описать уже доказанную методику лечения.
Самые известные примеры научных достижений
Почти десять лет назад японские ученые впервые в мире вырастили структурно полноценные капиллярные кровеносные сосуды из стволовых клеток человеческого эмбриона.
В 2005 году американские ученые впервые вырастили полноценные клетки головного мозга. Вырастить клетки удалось путем «копирования» процесса регенерации клеток головного мозга. В том же году ученым удалось воспроизвести нервную стволовую клетку.
Осенью 2006 года немецкие ученые впервые вырастили человеческие сердечные клапаны, воспользовавшись стволовыми клетками, взятыми из околоплодной жидкости.
Это достижение может сделать реальным выращивание клапанов сердца специально для ещё не родившегося ребёнка, если у него ещё в утробе матери обнаружатся дефекты сердца.
Осенью 2006 года британские ученые из университета Ньюкасла объявили о том, что первыми в мире вырастили в лабораторных условиях искусственную печень из стволовых клеток, взятых из пуповинной крови. Техника, которая использовалась при создании «минипечени», размером в 2 см, будет разрабатываться дальше, чтобы создать нормально функционирующую печень стандартного размера.
В том же году, но уже американские ученые смогли вырастить в лабораторных условиях полноценный мочевой пузырь. В качестве материала были использованы клетки самих пациентов, нуждающихся в пересадке.
В 2007 году японские ученые вырастили из стволовых клеток роговицу глаза
Исследователи использовали стволовую клетку, взятую из края роговицы. Такие клетки способны развиваться в различные ткани, выполняя в организме восстановительные функции. Выделенная клетка была помещена в питательную среду. Спустя неделю она развилась в группу клеток, а на четвертой неделе преобразовалась в роговицу диаметром 2 см.
Японским ученым удалось вырастить зуб из одной клетки. Его вырастили в лабораторных условиях и пересадили мыши. В 2008 году американские ученые смогли вырастить новое сердце на каркасе от старого.