Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Биология»Содержание №34/2000

НОВОСТИ НАУКИ

С.Ю. АФОНЬКИН

Клонирование органов

Осторожный оптимизм

Сообщения о разрешении работ по клонированию органов человека, промелькнувшие в средствах массовой информации, звучат интригующе фантастично. К клонированным лягушкам и овечкам вроде бы все уже привыкли. Неужели на подходе штамповка печени, почек, сердца и легких? Давайте разбираться.

Для того чтобы вырастить в лаборатории, к примеру, человеческую почку и успешно пересадить ее пациенту, необходимо решить две проблемы. Первая – проблема отторжения чужеродных клеток и тканей. Зачем делать искусственный орган, если можно взять природный. Высокий, к сожалению, уровень смертности в мире от всевозможных несчастных случаев поставляет материал для подобных пересадок. Беда в том, что иммунная система реципиента (т.е. человека, которому пересадили орган) будет реагировать на чужие клетки так же, как она реагирует на вирусы гриппа или краснухи, – она будет эти клетки убивать. Не будем сейчас вдаваться в тонкости, почему так происходит. На эту тему написано много популярных статей и книг. Существует три способа, которые позволяют проблему отторжения обойти.

Можно подавить иммунитет реципиента специальными лекарствами – иммуносупрессорами. Неплохо для предотвращения отторжения, но в этом случае пациент будет страдать от нежелательных побочных эффектов. В частности, если иммунную систему «выключить», активизируются всевозможные патогенные микроорганизмы, которых в теле любого человека хватает. Каждый из нас представляет собой настоящий ходячий зоопарк, где в клетках сидят различные бактерии, вирусы, всевозможные грибки. Их постоянно держит под контролем иммунная система.

Второй вариант – подобрать орган от такого донора, клетки которого по целому ряду показателей будут напоминать клетки реципиента. Другими словами, надо найти орган-двойник. Для этого в развитых странах мира создаются целые банки данных. Шансов на успех все равно немного. Биологи насчитывают десятки параметров, по которым иммунная система может отличать «своих» от «чужих». Красные кровяные клетки обладают всего двумя белками, наличие или отсутствие которых и создает четыре основные группы крови. Мало кому из неспециалистов известно, что на самом деле таких белков на поверхности клеток найдено уже много десятков, и случайное совпадение их индивидуальной комбинации маловероятно. Поэтому в очереди за нужной для пересадки почкой можно стоять годами.

Наконец, третий путь, наиболее перспективный и наименее разработанный, – создать орган из клеток, которые не отторгаются иммунной системой. Такие клетки существуют. Это некоторые клетки плода. Они еще не успели приобрести специфичные метки, по которым их может распознать и собственная, и чужая иммунные системы. Если провести очень далекую аналогию, то это клетки-детеныши, которых принимают на воспитание любые взрослые иммунные системы. О возможности выращивания таких клеток, взятых на самых ранних стадиях развития эмбриона, в основном и велась в последнее время дискуссия в научных и околонаучных кругах. Однако между выращиванием в массе таких клеток и получением из них органа расстояние примерно такое же, как от первых плавильных печей до космического корабля.

Кстати, «невидимые» для иммунной системы клетки есть и в теле взрослого человека. Например, глубинные клетки кожи. Их можно выделять и выращивать на питательных средах. В результате получаются тонкие лоскутки «искусственной» кожи, которые с успехом используются в противоожоговой терапии в нашей стране и за рубежом.

Мысль о том, что если орган для пересадки нельзя достать, то его надо сделать, высказывал еще в конце 1980-х гг. директор программы по пересадке печени в Бостонской детской больнице доктор Чарльз Ваканти. Однако орган – очень сложная система: он включает множество разнообразных тканей, его пронизывают кровеносные сосуды, нервы. Как воссоздать эту систему и как воспроизвести нужную форму органа в лаборатории? Это вторая и пока практически не решенная проблема на пути создания (клонирования) органов для пересадок.

Кое-какие подходы для ее решения, впрочем, намечаются. Возьмите, например, нос и уши. Их форма создается хрящом, а хрящ устроен достаточно просто. В нем нет ни кровеносных сосудов, ни нервных окончаний. Чтобы получить искусственное ухо, делают следующее. Из пористого полимера отливают нужную форму и «заселяют» ее хондроцитами – клетками, создающими натуральный хрящ. Сами по себе хондроциты выращивать вне организма удается, однако уши и носы в пластиковых чашках не вырастают. Хондроциты сами по себе такие сложные пространственные формы создавать не умеют. Однако им можно помочь, расположив их в пространстве нужным образом. Через некоторое время волокна полимера, из которого был сделан шаблон, рассасываются, и получается «живой» хрящ нужной формы.

Согласитесь, это уже кое-что, хотя до почки или печени еще далеко. Они состоят из разных тканей, и вряд ли удастся «собирать» из них эти органы наподобие того, как на конвейере собирают из отдельных деталей автомобиль. Здесь человеческая и биологическая технологии расходятся. Человеческая техника построена на сборке сложных агрегатов из блоков, которые создаются заранее и отдельно. Биологическая техника основана на постепенном, пошаговом «выращивании» структур из развивающихся зачатков. Никаких заранее созданных частей при этом не существует. Все они формируются в процессе развития. Если ученым удастся заставить выделенные клетки действовать таким же образом, то появится, хотя и отдаленный, шанс на получение сложных искусственных органов вроде печени или почек.

Наконец, существует еще один путь развития трансплантологии. Вы замечали – человечество научилось летать, но делает оно это совсем не так, как птицы. Самолеты крыльями не машут. Возможен такой путь и в медицине. Более того, он уже постепенно осуществляется. Создан и работает прибор «искусственная почка». Пока живых клеток в нем нет. Но, быть может, в будущем удастся создать этакого «кентавра» – начиненный электроникой орган, в состав которого будут входить живые ткани. Он не будет копией натуральной почки, но функции ее выполнять станет отменно.

Пока все сказанное лишь далекая перспектива, которую, однако, с осторожным оптимизмом можно наметить. До «клонирования», т.е. до массового производства таких сложных органов, как почки, печень или селезенка, еще очень далеко. Поэтому берегите свое здоровье!

 

Рейтинг@Mail.ru