Насколько реально восстановить утраченную конечность или орган? У ящерицы же хвост каким-то образом отрастает. Задумались об этом еще в древности, но первые шаги к решению данной проблемы были сделаны только в конце прошлого века. Наука идет дальше, сейчас от теории медицина перешла к практике.
Речь идет о восстановительной (регенративной) медицине. К ее развитию подталкивает прежде всего проблема дефицита донорских органов. Собственных тканей для пластики у человека тоже маловато. К тому же такие операции требуют от хирурга высочайшего мастерства. Подобных специалистов в мире едва наберется несколько десятков. Поэтому все чаще врачи обращаются к клеточной терапии.
Этот метод восстановления поврежденных тканей или борьбы с болезнями (онкология, аутоиммунные заболевания) основан на введении в организм живых функциональных клеток. Он включает в себя терапию стволовыми клетками и инновационную CART-T-терапию, когда иммунные клетки модифицируют для борьбы с раком.
Глобальные проблемы трансплантологии
До сих пор примерно треть пациентов, нуждающихся в трансплантации органов, ждут своей очереди до трех лет. 20% из них до операции не доживают. При трансплантации органа всегда имеется риск отторжения или развития онкопатологии. Как поведет себя донорский орган в новом организме в новых условиях, предсказать невозможно.
Казалось бы, с замещением поврежденных тканей дело обстоит попроще. Но перемещение на новое место даже собственных тканей приводит к их биологическим изменениям, говорит врач-оториноларинголог, доцент кафедры болезней уха, горла и носа ПМГМУ имени И.М. Сеченова Михаил Свистушкин. И опять-таки подобные операции предъявляют к хирургу высокие требования. При протезировании всегда имеется риск инфицирования, донорская ткань (даже взятая у самого пациента) может мигрировать, и, увы, все равно полностью интегрировать ее в новую среду пока не представляется возможным.
Клетки или ткань?
Доктора всегда стоят перед выбором - что лучше: выращивать клетки или брать здоровую ткань? Это хоть и взаимосвязанные, но принципиально разные подходы. Главное отличие - в способе воздействия. Клеточная терапия работает с отдельными клетками, тканевая инженерия - с созданными вне организма тканевыми конструкциями (клетка+каркас).
«Клеточный» подход
Метод основан на введении в организм пациента живых клеток - стволовых, иммунных и других. Они вводятся обычно в виде суспензии (жидкого раствора) внутривенно, внутрь артерии или непосредственно в поврежденную ткань. Затем клетки приживаются, выделяют факторы роста. Тем самым они побуждают организм самовосстанавливаться или замещают поврежденные ткани. Примером могут служить пересадка стволовых клеток крови, введение фибробластов для омоложения кожи, CART-T-терапия.
Тканевая инженерия
Этот подход подразумевает создание искусственных тканей и органов. Живые клетки объединяются с биоинженерными каркасами (матриксами) и замещают поврежденные структуры. Клетки выращиваются в пробирке в лаборатории на специальной 3D-матрице (каркасе), образуя «заплатку», которую потом целиком имплантируют. Пока клетки формируют новую ткань, их поддерживает каркас. Затем он рассасывается. Так выращивают искусственную кожу для лечения ожогов, хрящи, участки сердечной мышцы.
Нередко оба подхода используются вместе: клетки «сеют» на каркас, а затем вводят в организм.
Стратегия клеточной терапии
По словам эксперта, стратегия клеточной терапии строится на трех принципах:
- Материал - клетки, факторы регуляции (в первую очередь - факторы роста), цитокины и гормоны.
- Клетки помещают в специальные растворы.
- Источники клеток - эмбриональные, индуцированные плюрипотентные, стволовые клетки производных плода, «взрослые» стволовые клетки.
С источниками клеток опять-таки имеются серьезные проблемы.
Эмбриональные клетки сейчас абсолютно недоступны, объясняет Михаил Свистушкин. Это клетки самого раннего развития человека. Отсюда этические проблемы и риск развития онкологии. Сложно контролировать деление таких клеток, сложно их культивировать, велик риск образования тератом. Поэтому надо очень строго контролировать их рост и размножение.
За технологию индуцированных плюрипотентных клеток японский ученый Синъя Яманака в 2012 году получил Нобелевскую премию. Это зрелые клетки кожи или крови, которые в лаборатории можно перепрограммировать в эмбриональное состояние. Они могут дифференцироваться в любые типы клеток. Технология, за которую получена Нобелевская премия, позволяет создавать генетически идентичные пациенту клетки, избегая этических проблем с эмбрионами.
Но до их использования на практике еще очень далеко, замечает эксперт. У них есть плюсы: иммунная совместимость, большой потенциал. Но опять-таки сложно контролировать их дифференцировку, их сложно перепрограммировать и культивировать, есть риск развития тератом, генетических и эпигенетических нарушений.
Стволовые клетки производных плода - это, в основном, пуповинная кровь. На ее основе формируются банки стволовых клеток. Пуповинную кровь можно собрать и законсервировать. Но технологий применения клеток, выделенных из такой крови, пока нет. Все упирается в контроль за дифференцировкой, выращиванием и чистотой клеток, продолжает эксперт.
«Взрослые» стволовые клетки - это клетки костного мозга, жировой ткани, слизистой оболочки и кожи. Вопрос только в том, сколько их содержится в каждом типе органа и можно ли их выделить, накопить и использовать. Лучше всего изучены жировая ткань и костный мозг. Эти два вида стволовых клеток и вошли в клиническую практику, резюмирует доктор Свистушкин.
Подобные клетки не делятся при имплантации и переносе в другой орган, зато выделяют большой спектр цитокинов и других биологически активных веществ. Это стимулирует и направляет регенерацию, благодаря чему нет риска развития опухоли.
Достижения
- В 1997 году за рубежом получен хрящевой каркас ушной раковины.
- В 2014 году в Швейцарии у пяти пациентов провели реконструкцию дефектов скелета наружного носа.
- В 2018 году впервые использовали ткани инженерного хряща.
- В 2021 году в России получено первое разрешение на клиническое исследование клеточного продукта для восстанлвления хряща коленного сустава
- В 2025 году в ПМГМУ имени И.М. Сеченова провели несколько операций по восстановлению стволовыми клетками барабанной перепонки и рубца голосовых складок.
80% острых перфораций барабанной перепонки закрываются самостоятельно. Если этого не происходит, ищут проблему в слуховой трубе. А если с ней все в порядке, а дело просто в том, что перепонка не может восстановиться? Например, она слишком большая или находится близко к фиброзному кольцу, в передних отделах. Можно ли закрыть такую перфорацию, стимулируя восстановление? Опыт ПМГМУ имени И.М. Сеченова показал, что данная задача вполне выполнима.
Если перфорация сухая, с хорошими краями, почему бы не попробовать ее закрыть, стимулируя стволовые клетки в области фиброзного кольца и в области рукоятки молоточков? Доклинические исследования показали, что это возможно, сообщает эксперт. Рубец не будет атрофическим, и сформируется полноценный слой барабанной перепонки. В 2025 году доктора получили разрешение на применение первого клеточного продукта по восстановлению барабанной перепонки.
Жировая ткань пациента отправилась в лабораторию. Там восемь недель культивировали стволовые клетки, в них сформировали сфероиды - шарики по тысяче клеток. После чего их имплантировали в края перфорации. Перфорацию закрыли желатиновой губкой и нанесли фибриновый клей.
Из шести пациентов в течение месяца перфорация закрылась у пяти, рассказывает Михаил Свистушкин. Одна перфорация не закрылась из-за того, что в раннем операционном периоде произошло инфицирование.
У метода есть неоспоримое преимущество. При тимпанопластике перфорацию закрывают хрящам. Он не в состоянии проводить звук в той же мере, как перепонка. Восстановление же интактной ткани дает шанс на полное восстановление перепонки. К тому же это малоинвазивная операция.
Что говорит закон
В России клеточная терапия регулируется отдельным федеральным законом «О биомедицинских клеточных продуктах». На производство стволовых клеток нужна лицензия, на применение определенного вида клеточного продукта при определенном заболевании нужно получить разрешение. Этот продукт можно использовать в определенном лечебном учреждении только для конкретного пациента при условии, что у учреждения есть лицензия на его производство. Под действие данного закона не подпадают только богатая тромбоцитами плазма и концентрат костного мозга.
И будьте все-таки начеку. Утверждение, что стволовыми клетками можно лечить любые заболевания - чистая спекуляция. Ученые и врачи пока не могут это утверждать. Поэтому надо очень взвешенно оценивать, когда и где можно применять подобные технологии.