Новый источник стволовых клеток нашли ученые
Когда-то древние люди верили, что душа человека находится в его шевелюре. Позже от этого убеждения они отказались, и только недавно выяснилось, что предки были недалеки от истины. Наука обнаружила, что там, а точнее в корнях волос, или фолликулах, хранится также вполне приличная сущность — стволовые клетки, которыми можно «отремонтировать» любой орган нашего тела. Правда, в отличие от костного мозга, пуповины или жировой ткани, которые можно назвать мощными фабриками стволовых клеток, волосяные фолликулы — это, скорее всего, крохотные лаборатории по производству «базовых» клеток. Их там относительно немного. Но огромным преимуществом такого источника «сырья» следует считать его доступность и абсолютную нетравматичность «добычи». Вырвать волос — это не пункцию для забора костного мозга сделать.
Именно это обстоятельство и подвигнуло ученых Института генетики и цитологии Национальной академии наук Беларуси начать разработку технологии получения и тиражирования стволовых клеток человека из фолликулов волос. На реализацию идеи, привлекательной еще и тем, что стволовые клетки из корней собственных волос, совершенно точно, не будут отторгаться организмом, им потребовалось пять лет.
— Такой подход позволяет из малого количества исходного материала нарабатывать культуры клеток, которые в перспективе можно было бы использовать в регенеративной медицине, например для заживления трофических язв, лечения других кожных заболеваний, восстановления кожных покровов после травм и ожогов, — говорит один из авторов работы младший научный сотрудник лаборатории моделирования генетических процессов Института генетики и цитологии Нина Балашенко. — Но предварительно необходимо провести серию опытов, которые позволят выяснить, насколько эти клетки безопасны, насколько они стабильны и в какие «специализированные» ткани их можно превращать. Осторожность здесь совсем не лишняя, так как стволовые клетки по некоторым своим свойствам похожи на раковые и с большей вероятностью, чем обычные, способны перерождаться в злокачественные. Поэтому нужно иметь такие технологии, которые гарантировали бы невозможность такого превращения.
— Чтобы культивировать и дифференцировать клетки, то есть превратить их в материал для строительства определенных тканей, приходится использовать специальные реактивы — факторы роста и другие добавки, — говорит ведущий научный сотрудник института кандидат биологических наук Олег Квитко. — Все это стоит немалых денег. Поэтому мы занялись поиском более доступной альтернативы и, действительно, вскоре нашли интересные решения. Во-первых, просто понизили температуру среды, и этого стресса для клеток оказалось достаточно, чтобы процесс дифференцировки пошел в нужном русле. Без добавок, правда, не обошлось, но то, что нам удалось привнести в процесс, может стать существенным моментом в совершенствовании стволовых технологий. Мы впервые использовали в качестве добавки в среду, где выращиваются клетки, фолликулярную жидкость из яичников коров. На мясокомбинатах этот материал сегодня вообще утилизируется вместе с другими отходами.
Пока, правда, речь идет только о научном результате, и еще немало предстоит сделать для практической реализации проекта в медицине. Но ученые рассчитывают, что прикладные исследования, ставящие целью получить пригодные для клеточной терапии материалы из фолликулов волос, будут уже следующим проектом, в котором они примут участие.
Говоря о новых технологиях получения стволовых клеток, нельзя не упомянуть и об уникальном инструменте для их изучения — компьютерном видеокомплексе «Цитомир», оснащенном боксом с регулируемой температурой, где с помощью микроскопа и компьютерной видеосистемы открывается тайная жизнь микромира. Прототип этого прибора, предназначенного для мониторинга живых клеток, был задуман Олегом Квитко и здесь же, в лаборатории, собран из подручных материалов. Сейчас это как бы реликвия для генетиков. А опытный промышленный образец — изящный и современный — был создан совместно с ОАО «Оптоэлектронные системы» ГНПО «Планар» и коллегами из Института тепло- и массообмена НАН Беларуси. Работа велась в рамках Государственной научно-технической программы «Эталоны и научные приборы».
Да, у белорусского прибора есть аналоги за рубежом. Но видеокомплекс «Цитомир» стоит в несколько раз дешевле, гораздо компактнее и обеспечивает более высокое качество исследований. Это достигнуто благодаря оригинальной методике выращивания клеток, разработанной генетиками.
Вместе с сотрудниками лаборатории мы зашли в отдельную комнату, где установлен «Цитомир», на котором как раз в это время в автоматическом режиме исследовалась культура клеток. Правда, поскольку жизнь клеток — процесс неспешный, то, заглянув в окуляр микроскопа, можно было увидеть только статичную картину. Но она ожила, как только включили видеофильм, составленный из множества снимков, которые были сделаны с заданным интервалом в течение последних часов и суток. На мониторе стали видны все превращения клеток: как они делятся, растут, гибнут, перемещаются, реагируют на воздействие, изменяются, и в этом случае одну с другой уже никак не спутаешь.
Именно такая технология мониторинга позволила белорусским генетикам построить уникальное для мировой науки генеалогическое древо клеток, жизнь которых отслеживалась в течение длительного времени, поколение за поколением.
Благодаря богатым возможностям, которые дает патентуемый сейчас метод компьютерной видеомикроскопии, ученые активно исследуют не только нормальные, но и раковые клетки, изучают процессы биологического старения и тестируют антираковые средства. В перспективе есть надежда использовать «Цитомир» для поиска способов замедления старения и даже омоложения клеток. И еще генетики рассчитывают на то, что их комплекс вскоре будет выпускаться серийно.
Ведь, как считают специалисты, он может быть замечательным подспорьем для белорусских и зарубежных исследовательских центров, организаций и предприятий, занимающихся санитарно-гигиеническим нормированием новых химических соединений, разработкой новых лекарств и пищевых добавок, методов выращивания клеток для регенеративной медицины и биотехнологического воспроизводства элитных сельскохозяйственных животных.
