Лауреаты возвратили клеткам молодость

иллюстрация: graafika: Silver Alt

Нобелевскую премию этого года по медицине и физиологии получат два ученых, которым удалось опровергнуть утверждение, что специализация клеток необратима. Их открытие позволит разработать новые методы лечения болезней, которые ранее считались неизлечимыми.

В этом году Нобелевскую премию в области медицины и физиологии поделят между собой британец Джон Гердон и японец Синья Яманака, работа которых, по словам Нобелевского комитета, коренным образом изменила понятие о том, как развиваются клетки и организмы.

«Пришлось переписывать учебники и создавать новые исследовательские отделы, — написано в сообщении для прессы комитета. — При помощи перепрограммирования человеческих клеток ученым удалось создать новые возможности для исследования болезней и разработать новые методы их диагностики и лечения».

Доказал обратное
До работ Гердона биологи считали, что развитие клетки является необратимым процессом: если в ходе роста организма клетка стала, например, мышечной или мозговой клеткой, то она так и останется специализированной. Гердон стал первым, кто в 1950-е и 1960-е годы показал, что это не так.

Для того, чтобы доказать это, он, обучаясь в Оксфордском университете, начал проводить эксперименты над шпорцевыми лягушками, используя метод, который потом стал общеизвестен как способ клонирования организмов. Но целью Гердона было не клонирование, а получение доказательства того, что специализированные клетки не забыли своего изначального стволового состояния.

Он заменял ядро яйцеклетки лягушки на ядро уже развившейся клетки и показал, что после этого яйцеклетка может совершенно нормально развиться в организм. Это означает, что клетка тела, которая, специализируясь, приняла некий определенный узор генной активности, под воздействием некоего сигнала яйцеклетки способна забыть его и запустить начальную программу развития организма.

От такого же подсаживания ядра клетки в 1997 году удалось вырастить первое клонированное млекопитающее — овцу Долли. После этого начали говорить о возможности создания таким же образом из клеток человеческого тела подходящие ему стволовые клетки, с помощью которых станет возможно лечить тяжелые заболевания, такие как травмы позвоночника, диабет, болезнь Альцгеймера и т.д.

Но для этого необходимы яйцеклетки человека, получение которых связано с многочисленными этическими проб­лемами. Но эти и другие, связанные с полученными из эмбрионов стволовыми клетками, стали выглядеть преодолимыми, когда второй нынешний лауреат японский ученый Синья Яманака сообщил в 2006 году, что ему удалось вернуть обычные клетки тела назад в состояние стволовых клеток.

Яманака и его коллеги выяснили, какие гены необходимо активировать, чтобы обычная клетка забыла, кто она такая, и смогла опять превратиться в плюрипотентную стволовую клетку, которая способна развиться в любую клетку организма. Неожиданностью оказалось то, что для этого необходимо только четыре гена.

«В науке мало таких областей, которые испытывали бы такой взрыв деятельности и оживления, какой последовал после первого сообщения о превращении перепрограммированной обычной клетки тела в плюрипотентную стволовую клетку», — констатировали в начале года в обзорной статье в журнале Nature ученые-медики Гарвардского университета Дэйзи Робинтон и Джордж Дэли.

Новые возможности
На вчерашней пресс-кон­фе­ренции представители Нобелевского комитета подчеркнули, что прежде чем мы сможем использовать методы лечения на основе полученных методом Яманака стволовых клеток, предстоит провести уйму исследований, чтобы убедиться в их безопасности.

Дело в том, что те же гены, которые перепрограммируют клетку, связаны с процессом неограниченного разделения клеток, поэтому следует убедиться в том, что такое лечение не увеличит опасности возникновения опухолей.

«На мой взгляд, самый успешный путь — это разобраться с тем, каким образом яйцеклетка способна так эффективно перепрограммировать подсаженное ядро клетки тела, — заявил Гердон четыре года назад в интервью журналу The Journal of Cell Biology. — Яйцеклетка обладает таким умением омоложения ядра, которое отсутствует у других клеток.

Если бы мы знали, как яйцеклетка это делает, то сумели бы комбинировать этот метод при создании индуцированных плюрипотентных стволовых клеток и сделать процесс более эффективным».

По мнению специалистов, стволовые клетки открывают новые возможности для испытания лекарств и создания моделей развития заболеваний.