Регенеративные методы обеспечат прорыв в медицине
Регенеративная медицина призвана восстановить утраченные функции организма. Таким образом, этот термин объединяет в себя все инновационные терапевтические подходы, которые направлены на восстановление или замену поражённых тканей, функциональных систем или даже целых органов.
В ход идут разные медицинские технологии – стволовые клетки, генная терапия, тканевая инженерия и использование новейших биоматериалов. Такие методы могут применяться для терапии совершенно разных заболеваний: от лечения открытых ран, наследственных болезней до лечения рака и даже для трансплантации органов.
Для многих заболеваний, раньше не поддававшихся лечению, сейчас уже есть эффективные методы терапии.
Это касается, в первую очередь, тех болезней, которые связаны с процессом старения, когда причиной симптомов являются слабеющие функции организма и отмирание клеток. Как раз в таких случаях в будущем и будет применяться регенеративная медицина, которая целенаправленно использует для исцеления естественную способность организма к самовосстановлению.
Стволовые клетки в сочетании с активными веществами и биоматериалами должны помочь восстановить нарушенные функции клеток, тканей и органов.
Несмотря на то, что большинство регенеративных подходов в настоящее время всё ещё находятся на стадии исследований, многие виды терапии уже сейчас успешно применяются на практике. Например, недавно широко освещался случай семилетнего мальчика, который из-за генетического заболевания – буллёзного эпидермолиза – потерял около 80% кожного покрова. Международной команде специалистов удалось пересадить маленькому пациенту эпидермис из трансгенных стволовых клеток. Пласты кожи были выращены в лаборатории из здоровых клеток эпидермиса ребёнка и впоследствии имплантированы на его кожу, где самостоятельно прижились. Уже спустя две недели кожный покров напоминал настоящую кожу. Это позволило ребёнку несмотря на тяжёлое заболевание вернуться к нормальной жизни. Положительный результат сохраняется уже несколько лет и учёные полагают, что дополнительная трансплантация больше не понадобится.
Пока это лишь единичный случай, так как замена кожи с помощью стволовых клеток в настоящий момент является очень специализированной и дорогостоящей процедурой, поэтому пока не может широко использоваться в клинической практике.
При всём при этом некоторые методы регенеративной медицины, например, трансплантация стволовых клеток при лейкемии, считаются уже стандартным лечением и применяются на протяжении десятилетий.
Другой пример - аутологичная трансплантация хондроцитов - метод для лечения травматических повреждений хряща коленного сустава.
На данный момент ведущими медицинскими учреждениями в данной области как в Германии, так и на международном уровне являются клиника тканевой инженерии TETEC в Ройтлингене и Профсоюзная клиника в Тюбингене.
Аутологичная трансплантация хондроцитов быстро развивается и скоро сможет применяться также для лечения травм плеча и небольших суставов и при артрозах. Кроме того, активно идут клинические исследования по использованию этого метода для реконструкции межпозвоночных дисков. По мнению экспертов через пять лет такая терапия сможет широко применяться в клинической практике.
Помимо этого, успешно продвигаются исследования по регенерации ткани печени и глаз. Печень отличается высокой способностью к самовостановлению. На данный момент учёные проверяют возможность внедрения здоровых клеток печени в качестве «биологической фабрики» в пораженный участок органа, чтобы таким образом, в течение некоторого времени поддерживать орган, например, для лечения интоксикации.
Что касается глаз, то воссоздание ткани роговицы или сетчатки с помощью стволовых клеток является очень перспективным методом при отсутствии донорской ткани.
Тканевая инженерия – это технологии культивирования тканей организма. К сожалению, искусственная ткань, выращенная в лабораторных условия, не отличается стабильностью и, чаще всего, отторгается организмом или погибает из-за недостатка питательных веществ.
Проблема состоит в отсутствии в трансплантатах кровяных сосудов. Особенно это важно для таких сложных органов, как печень, сердце или лёгкие, так как они состоят из клеток различного типа и разветвлённой артериальной сетки.
На данный момент в Университете Эрлангена разрабатывают технологию, которая позволит снабдить искусственный орган собственной системой кровоснабжения.
Другой метод – электроспиннинг, представляющий из себя создание искусственной ткани из тончайших наночастиц, образующихся при воздействии электрическим полем на полимерный раствор. Таким способом американским учёным уже удалось создать достаточно устойчивую хрящевую ткань, используя 3D-печать.
Метод элекстроспиннинга помогает создать биосовместимые имплантаты из мягких тканей, состоящих из очень тонких волокон. Специалистам Вюрцбургского университета удалось произвести с помощью 3D-принтера особенно устойчивый биоматериал из полимерных волокон и гидрогеля.
Недавно американским учёным удалось получить донорскую ткань, не вызывающую отторжения. Эту разработку планируется использовать, в первую очередь, для лечения ран и при замене сердечных клапанов.
Что касается генной терапии, то здесь, прежде всего, речь идёт о методе CRISPR/Cas - это новая технология редактирования генома, основанная на иммунной системе бактерий.
Т.н. «молекулярные ножницы» помогут разрезать ДНК в нужной точке, выключать отдельные гены и делать необходимые точечные мутации.
Один из новейших методов, который уже в скором времени сможет применяться на практике – это имунная терапия при опухолях гемопоэтической системы. Кроме того, ведутся клинические исследования возможностей применения технологии CRISPR/Cas в разных областях медицины.
В будущем эта технология может помочь лечить наследственные болезни, аллергии, ВИЧ, сердечно-сосудистые, вирусные, онкологические, иммунологические заболевания, в том числе – аутоиммунные, ревматизм и т.д.
Кроме того, благодаря этому методу станет возможной ксенотрансплантация органов, например, от свиньи к человеку.
Пока же данная многообещающая техника всё ещё находится на экспериментальной стадии.