Биобезопасность
(C.Купцова. 2001).
За рубежом генная терапия и генодиагностика развиваются интенсивно и по уровню финансирования занимают третье место после исследований в области рака и СПИДа. К сожалению, из всех проектов по генной терапии, утвержденных Американским и Европейским комитетами по генной терапии, нет ни одного проекта из России или стран СНГ. Тем не менее, научные работы в этой области ведутся и в нашей стране. В России в настоящее время имеется ограниченное число лабораторий и центров, занимающихся технологиями генной терапии. Для исправления этого положения в рамках подпрограммы \"Национальные приоритеты в медицине и здравоохранении\" в 1996 году было создано новое направление \"Генотерапия\". Работы по генной терапии проводятся в Институте акушерства и гинекологии имени Д. О. Отта РАМН, в Институте молекулярной биологии имени В. А. Энгельгардта РАН, Институте молекулярной генетики РАН, Институте биологической и медицинской химии РАМН, Научном центре медицинской генетики РАМН, в институтах Новосибирска. Хотя безусловно надо признать, что вклад отечественной науки в общее развитие этого направления биомедицины исчезающе мал.
Таким образом, генетическая революция, апофеозом которой явилась генотерапия, не только предлагает реальные пути лечения тяжелых наследственных и ненаследственных недугов, но и в своем стремительном развитии ставит перед обществом новые проблемы, решение которых настоятельно необходимо уже в ближайшем будущем.
3.1.2.Клеточная терапия.
Близок к генной терапии ex vivo подход, основанный на введение в организм больного клеток здорового человека или животного, содержащих нормально функционирующий ген, отсутствующий или поврежденный у пациента. Однако здесь речь идет, скорее, не о генной, а о клеточной терапии, или трансплантологии.
Программа \"Геном человека\" показала, что человек отличается от обезьян и других млекопитающих генами эмбриогенеза, которые отвечают за раннее развитие зародыша из эмбриональной стволовой клетки. В отличие от всех живых существ, передняя доля мозга человека уже на ранних стадиях перестает контролироваться генами, определяющими количество клеток в том или ином органе. Формирующиеся в процессе развития мозга новые нейроны мигрируют, создавая новые клеточные образования.
Благодаря новым генам мозг зародыша человека и других млекопитающих приобрел и новый орган - нервный гребень. Стволовые клетки нервного гребня (СКНГ) являются самообновляющимися мультипотентными предшественниками, они могут генерировать один или более классов нейронов, глию и миофибробласты in vitro. Из мигрирующих клеток гребня образуются вся костно-мышечная система лица, тимус, все элементы внутреннего уха, проводящая система сердца, периферическая нервная система, надпочечники.
Дочерняя клетка, вступившая на путь дифференцировки называется \"transient amplifying cell\". Такие клетки делятся более часто, чем стволовые, но обладают ограниченным пролиферативным потенциалом и рассматриваются как инициальная ступень на пути к терминальной дифференцировке. Они дифференцирутся в пост-митотические клетки и, наконец, в терминально диференцированные клетки, неспособные к делениям.
Впервые во внутриутробном развитии человека эмбриональные стволовые клетки появляются на 5-7-й день после оплодотворения. Они образуют комочек внутри бластоциста - шарика, состоящего из 140 клеток. На снимке показаны бластоцисты человека, полученные путем оплодотворения в пробирке. Скопление стволовых клеток хорошо видно у стенки бластоциста в левом нижнем углу фотографии.( В. Репин, 2001г.).
Впервые животную стволовую эмбриональную клетку из зародыша мыши удалось выделить в 1981 году. На выделение эмбриональной стволовой клетки из человеческого зародыша понадобилось еще 17 лет. В 1999 году журнал \"Science\" признал выделение эмбриональных стволовых клеток человека третьим по важности событием в биологии ХХ века. Эмбриональная стволовая клетка оказалась прекрасной моделью для понимания того, как 5000 генов эмбриогенеза тиражируют генетическую информацию, чтобы из одной клетки вырос человеческий организм, состоящий из 1014 клеток.
Схема получения \"запчастей\" из эмбриональных стволовых клеток. После оплодотворе ния яйцеклетка начинает делиться и дает сначала 2, потом 4, а затем и 140 клеток, образующих шарик-бластоцист. Его наружную оболочку разрушают вручную (микромани пулятором) или ферментами, получая стволовые клетки. Содержа в культуре, их можно размножать и вызывать превращение в специализированные клетки организма - нервные, мышечные, печеночные, кожные и т. д., которые затем пересаживают больному взамен таких же отмерших или заболевших его собственных клеток. ( В. Репин., 2001г.)
Эмбриональные стволовые клетки могут принять любую программу и превратиться в один из сотен возможных типов зародышевых клеток. Удивительная способность эмбриональной стволовой клетки стать любой клеткой организма продиктована наличием в ней избытка РНК всех генов, отвечающих за рост зародыша на ранней стадии развития эмбриона. Это означает, что основной функцией стволовой клетки является перенос мРНК в следующее клеточное поколение.
Изучение путей превращения эмбриональной стволовой клетки особенно важно для медицины, т.к., зная их, можно вырастить из клеток-предшественников огромный массив ткани и, в принципе, любой человеческий орган. При пересадке эмбриональных стволовых клеток в какой-либо орган из них всегда образуются только клетки этого органа, что позволяет использовать эмбриональные стволовые клетки для восстановления поврежденных органов и тканей, лечения множества тяжелых заболеваний.
Клеточная терапия уже миновала стадию научного эксперимента и вошла в практику во многих странах. Особенно перспективна эмбриональная клеточная терапия для лечения таких тяжких недугов, как атеросклероз, болезнь Паркинсона, рассеянный склероз, болезни суставов. Список заболеваний велик и включает в себя и те, которые практически не поддаются лечению с помощью медикаментов.
Трансплантация органов и тканей для многих людей - единственный шанс выжить. Но даже в США эти операции делают менее чем одному из четырех пациентов, нуждающихся в них. Остальные умирают из-за отсутствия совместимой донорской ткани. Количество клеточных трансплантаций в 12 развитых странах Европы достигло 16 операций на миллион человек. В странах СНГ адекватную хирургическую помощь получают единицы нуждающихся в трансплантации. Именно поэтому трансплантация эмбриональных клеток человека рассматривается в качестве альтернативы пересадки целого органа.
В настоящее время в США насчитывается 1045 банков клеток и тканей человека, объединившихся в 1976 году в Американскую ассоциацию тканевых и клеточных банков. В Англии исследования с фетальными тканями человека официально ведутся с 1957 года под эгидой Медицинского исследовательского банка тканей. Во всех крупных городах Швеции, Германии, Канады созданы банки фетальных тканей и стволовых клеток.
(В. Репин, 2001; И.А. Кривцова, 2001; http://www.ixs.nm.ru/clo5.htm; http://nauka.hotmail.ru/medicine/cells.html).
Трансплантация гемопоэтических эмбриональных клеток - это мощный метод лечения, имеющий многочисленные аспекты приложения: в онкологии, хирургии, гематологии, клинической иммунологии, эндокринологии, кардиологии, терапии, психиатрии, акушерстве, неврологии и нейрохирургии. С его помощью можно лечить сотни различных заболеваний.
Только в гематологии с помощью стволовых клеток можно лечить анемии, лейкемии, лейкозы и прочие гематологические болезни. Из стволовых клеток человека, выделенных из зародыша возрастом 5 дней, удалось получить красные и белые кровяные тельца, а также тромбоциты. Полученная таким образом кровь способна стать идеальной для переливания, поскольку она заведомо \"чиста\" от вирусов и бактерий. Кроме того, на основе этой технологии можно создать кровь, по своим характеристикам наиболее подходящую пациенту. Более того, с помощью стволовых клеток можно создать практически бесконечные источники крови и ее компонентов и забыть о проблемах с донорской кровью. (Nature, 2001).
Использование мощного иммуномодулирующего воздействия клеточной терапии в предоперационный период позволяет провести оперативное вмешательство, избежав ранних и поздних осложнений, добиться более полной хирургической реабилитации.
Ученые подошли очень близко к созданию метода лечения болезни Паркинсона с помощью стволовых клеток, отобранных у эмбрионов. (Nature Medicine, 2001).
Несмотря на то, что исследования в области эмбриональных клеток сулят ученым грандиозный прорыв во всех отраслях биологии и медицины, в США и Германии они сейчас \"заморожены\", но продолжают проводиться в Англии, Японии, Австралии и многих других развитых странах. Основная причина запрещения научных исследований – этическая, т.к.
За рубежом генная терапия и генодиагностика развиваются интенсивно и по уровню финансирования занимают третье место после исследований в области рака и СПИДа. К сожалению, из всех проектов по генной терапии, утвержденных Американским и Европейским комитетами по генной терапии, нет ни одного проекта из России или стран СНГ. Тем не менее, научные работы в этой области ведутся и в нашей стране. В России в настоящее время имеется ограниченное число лабораторий и центров, занимающихся технологиями генной терапии. Для исправления этого положения в рамках подпрограммы \"Национальные приоритеты в медицине и здравоохранении\" в 1996 году было создано новое направление \"Генотерапия\". Работы по генной терапии проводятся в Институте акушерства и гинекологии имени Д. О. Отта РАМН, в Институте молекулярной биологии имени В. А. Энгельгардта РАН, Институте молекулярной генетики РАН, Институте биологической и медицинской химии РАМН, Научном центре медицинской генетики РАМН, в институтах Новосибирска. Хотя безусловно надо признать, что вклад отечественной науки в общее развитие этого направления биомедицины исчезающе мал.
Таким образом, генетическая революция, апофеозом которой явилась генотерапия, не только предлагает реальные пути лечения тяжелых наследственных и ненаследственных недугов, но и в своем стремительном развитии ставит перед обществом новые проблемы, решение которых настоятельно необходимо уже в ближайшем будущем.
3.1.2.Клеточная терапия.
Близок к генной терапии ex vivo подход, основанный на введение в организм больного клеток здорового человека или животного, содержащих нормально функционирующий ген, отсутствующий или поврежденный у пациента. Однако здесь речь идет, скорее, не о генной, а о клеточной терапии, или трансплантологии.
Программа \"Геном человека\" показала, что человек отличается от обезьян и других млекопитающих генами эмбриогенеза, которые отвечают за раннее развитие зародыша из эмбриональной стволовой клетки. В отличие от всех живых существ, передняя доля мозга человека уже на ранних стадиях перестает контролироваться генами, определяющими количество клеток в том или ином органе. Формирующиеся в процессе развития мозга новые нейроны мигрируют, создавая новые клеточные образования.
Благодаря новым генам мозг зародыша человека и других млекопитающих приобрел и новый орган - нервный гребень. Стволовые клетки нервного гребня (СКНГ) являются самообновляющимися мультипотентными предшественниками, они могут генерировать один или более классов нейронов, глию и миофибробласты in vitro. Из мигрирующих клеток гребня образуются вся костно-мышечная система лица, тимус, все элементы внутреннего уха, проводящая система сердца, периферическая нервная система, надпочечники.
Дочерняя клетка, вступившая на путь дифференцировки называется \"transient amplifying cell\". Такие клетки делятся более часто, чем стволовые, но обладают ограниченным пролиферативным потенциалом и рассматриваются как инициальная ступень на пути к терминальной дифференцировке. Они дифференцирутся в пост-митотические клетки и, наконец, в терминально диференцированные клетки, неспособные к делениям.
Впервые во внутриутробном развитии человека эмбриональные стволовые клетки появляются на 5-7-й день после оплодотворения. Они образуют комочек внутри бластоциста - шарика, состоящего из 140 клеток. На снимке показаны бластоцисты человека, полученные путем оплодотворения в пробирке. Скопление стволовых клеток хорошо видно у стенки бластоциста в левом нижнем углу фотографии.( В. Репин, 2001г.).
Впервые животную стволовую эмбриональную клетку из зародыша мыши удалось выделить в 1981 году. На выделение эмбриональной стволовой клетки из человеческого зародыша понадобилось еще 17 лет. В 1999 году журнал \"Science\" признал выделение эмбриональных стволовых клеток человека третьим по важности событием в биологии ХХ века. Эмбриональная стволовая клетка оказалась прекрасной моделью для понимания того, как 5000 генов эмбриогенеза тиражируют генетическую информацию, чтобы из одной клетки вырос человеческий организм, состоящий из 1014 клеток.
Схема получения \"запчастей\" из эмбриональных стволовых клеток. После оплодотворе ния яйцеклетка начинает делиться и дает сначала 2, потом 4, а затем и 140 клеток, образующих шарик-бластоцист. Его наружную оболочку разрушают вручную (микромани пулятором) или ферментами, получая стволовые клетки. Содержа в культуре, их можно размножать и вызывать превращение в специализированные клетки организма - нервные, мышечные, печеночные, кожные и т. д., которые затем пересаживают больному взамен таких же отмерших или заболевших его собственных клеток. ( В. Репин., 2001г.)
Эмбриональные стволовые клетки могут принять любую программу и превратиться в один из сотен возможных типов зародышевых клеток. Удивительная способность эмбриональной стволовой клетки стать любой клеткой организма продиктована наличием в ней избытка РНК всех генов, отвечающих за рост зародыша на ранней стадии развития эмбриона. Это означает, что основной функцией стволовой клетки является перенос мРНК в следующее клеточное поколение.
Изучение путей превращения эмбриональной стволовой клетки особенно важно для медицины, т.к., зная их, можно вырастить из клеток-предшественников огромный массив ткани и, в принципе, любой человеческий орган. При пересадке эмбриональных стволовых клеток в какой-либо орган из них всегда образуются только клетки этого органа, что позволяет использовать эмбриональные стволовые клетки для восстановления поврежденных органов и тканей, лечения множества тяжелых заболеваний.
Клеточная терапия уже миновала стадию научного эксперимента и вошла в практику во многих странах. Особенно перспективна эмбриональная клеточная терапия для лечения таких тяжких недугов, как атеросклероз, болезнь Паркинсона, рассеянный склероз, болезни суставов. Список заболеваний велик и включает в себя и те, которые практически не поддаются лечению с помощью медикаментов.
Трансплантация органов и тканей для многих людей - единственный шанс выжить. Но даже в США эти операции делают менее чем одному из четырех пациентов, нуждающихся в них. Остальные умирают из-за отсутствия совместимой донорской ткани. Количество клеточных трансплантаций в 12 развитых странах Европы достигло 16 операций на миллион человек. В странах СНГ адекватную хирургическую помощь получают единицы нуждающихся в трансплантации. Именно поэтому трансплантация эмбриональных клеток человека рассматривается в качестве альтернативы пересадки целого органа.
В настоящее время в США насчитывается 1045 банков клеток и тканей человека, объединившихся в 1976 году в Американскую ассоциацию тканевых и клеточных банков. В Англии исследования с фетальными тканями человека официально ведутся с 1957 года под эгидой Медицинского исследовательского банка тканей. Во всех крупных городах Швеции, Германии, Канады созданы банки фетальных тканей и стволовых клеток.
(В. Репин, 2001; И.А. Кривцова, 2001; http://www.ixs.nm.ru/clo5.htm; http://nauka.hotmail.ru/medicine/cells.html).
Трансплантация гемопоэтических эмбриональных клеток - это мощный метод лечения, имеющий многочисленные аспекты приложения: в онкологии, хирургии, гематологии, клинической иммунологии, эндокринологии, кардиологии, терапии, психиатрии, акушерстве, неврологии и нейрохирургии. С его помощью можно лечить сотни различных заболеваний.
Только в гематологии с помощью стволовых клеток можно лечить анемии, лейкемии, лейкозы и прочие гематологические болезни. Из стволовых клеток человека, выделенных из зародыша возрастом 5 дней, удалось получить красные и белые кровяные тельца, а также тромбоциты. Полученная таким образом кровь способна стать идеальной для переливания, поскольку она заведомо \"чиста\" от вирусов и бактерий. Кроме того, на основе этой технологии можно создать кровь, по своим характеристикам наиболее подходящую пациенту. Более того, с помощью стволовых клеток можно создать практически бесконечные источники крови и ее компонентов и забыть о проблемах с донорской кровью. (Nature, 2001).
Использование мощного иммуномодулирующего воздействия клеточной терапии в предоперационный период позволяет провести оперативное вмешательство, избежав ранних и поздних осложнений, добиться более полной хирургической реабилитации.
Ученые подошли очень близко к созданию метода лечения болезни Паркинсона с помощью стволовых клеток, отобранных у эмбрионов. (Nature Medicine, 2001).
Несмотря на то, что исследования в области эмбриональных клеток сулят ученым грандиозный прорыв во всех отраслях биологии и медицины, в США и Германии они сейчас \"заморожены\", но продолжают проводиться в Англии, Японии, Австралии и многих других развитых странах. Основная причина запрещения научных исследований – этическая, т.к.
Авторы сайта не несут отвественности за данный материал и предоставляют его исключительно в ознакомительных целях
