Инженер человеческих органов. Известный хирург-трансплантолог Паоло Маккиарини выступил в Москве с публичными лекциями и провел 5-часовой мастер-класс для российских коллег. О работах Маккиарини впервые заговорили в 2008 году, после того как международная группа исследователей под его руководством пересадила молодой женщине участок трахеи, выращенный из ее собственных стволовых клеток. Человеческий биореактор — фантастика или близкое будущее — узнавал The New Times
Вмедицине стволовых клеток выделяются два направления — клеточная и тканевая инженерия. В первой собственно клетки используются для лечения некоторых болезней (например, их вводят в сердечную мышцу, чтобы предотвратить инфаркт или сгладить его последствия). Тканевая инженерия использует клетки как элемент для выстраивания органов и тканей на замену донорским — чем и занимается Маккиарини. Новости о донорском органе, созданном в Европе с помощью стволовых клеток,* * Об исследовании стволовых клеток в США The New Times писал в № 12 от 30 марта 2009 года. были опубликованы в научных журналах, в частности, в престижном английском медицинском журнале «Ланцет».
Запчасти для человека
Клаудиа Кастильо, колумбийка, постоянно живущая в Испании, была госпитализирована в марте 2008 года: туберкулез вызвал непроходимость дыхательных путей. Тридцатилетняя мать двоих детей начала задыхаться, даже делая простую работу по дому, а прогулки или подъем по лестнице стали для нее просто невозможны. Ей грозило удаление легкого — операция, чреватая опасными осложнениями и высоким уровнем смертности.
|
|
|
|
Работу выполнила команда ученых из трех стран — Испании, Италии, Великобритании. Для успеха необходимо было соединить несколько технологий, каждой из которых владели только немногие лаборатории в мире.
Транснациональная хирургия
 |
| Так выглядит под электронным микроскопом
стволовая клетка, которая станет клеткой крови |
Участок трахеи длиной 7 см взяли от 51-летнего донора, умершего от кровоизлияния в мозг. В Университете Падуи трахею шесть недель обрабатывали ферментами, чтобы очистить от клеток донора. Одна из главных трудностей трансплантологии — иммунная реакция, которую вызывают чужеродные белки. Пациенту после пересадки приходится все время принимать лекарства, подавляющие иммунитет, и жизнь ему предстоит очень нелегкая. Поэтому ученым нужен был только каркас трахеи из соединительной ткани, иммунологически нейтральный.
Тем временем из костного мозга пациентки взяли стволовые клетки, а из дыхательных путей — клетки дыхательного эпителия, внутренней «выстилки» дыхательных путей. Но прежде чем вернуться к Клаудии, стволовые клетки совершили настоящий тур по Европе. Клеток костного мозга получили сравнительно немного, для создания трахеи нужно было гораздо больше. Их наращивали в университете Бристоля (Великобритания) в лаборатории профессора Мартина Бирчелла. Затем их развитие направили так, чтобы стволовые клетки превратились в хондроциты — клетки хряща. Для этого использовали метод, разработанный профессором Энтони Холландером из того же университета. Развитием клеток ученые управляют с помощью специальных регуляторных белков — гормонов и факторов роста.
Клетки посеяли на донорскую трахею-каркас и стали выращивать в новом биореакторе, который разработали в Политехническом институте Милана. С внутренней стороны трахеи посеяли клетки эпителия — опыты на свиньях показывали, что они также необходимы для трансплантата. Через четыре дня орган для пересадки был готов. Результат операции превзошел ожидания. Всего через четыре дня трансплантат был почти неотличим от ткани примыкающего к нему нормального бронха. Через месяц биопсия* * Взятие пробы ткани живого организма для исследования. вызвала местное кровотечение — это означало, что в новый участок трахеи проросла сосудистая сеть. Трансплантат сделался частью организма.
Клаудиа Кастильо была выписана из клиники на десятый день после операции. Она не принимала иммунодепрессанты и чувствовала себя нормально. Качество жизни, как говорят врачи, явно повысилось: операция была в июне, а уже в ноябре 2008 года женщина могла заниматься детьми, без остановки преодолевала два пролета лестницы и даже иногда позволяла себе потанцевать.
Тело как биореактор
Однако многие коллеги Маккиарини отнеслись к новой методике без восторга, итоги многолетних экспериментов убеждали не всех. Да и внедрить в повседневную клиническую практику процедуру, которую приходилось выполнять в научных центрах трех стран, было нереально. Паоло Маккиарини с улыбкой вспоминает, как сотрудники авиакомпании отказались пускать в самолет человека с сосудом, в котором была культура клеток. Объем раствора превышал сто миллилитров, которые разрешено провозить в салоне, и даже документы, подтверждающие, что клетки не взрывоопасны, подействовали не сразу. Чтобы достижение ученых не осталось лабораторной экзотикой, нужно было искать более удобные и дешевые пути.
В октябре 2009 года Маккиарини с коллегами провели еще одну операцию — на этот раз участок трахеи был сформирован прямо внутри тела пациента. В самом деле, зачем строить специальные приспособления, если организм человека — идеальный биореактор, лучшая среда для роста клеток, какую только можно придумать? Идея сработала. Донорский каркас трахеи, точно так же засеянный клетками и обработанный факторами роста, сразу поставили на место, заменив им поврежденный участок. Это позволило избавиться и от длительного выращивания стволовых клеток в культуре (что чревато их раковым перерождением). Процедура не только упростилась, но стала более безопасной и, что не менее важно, уменьшилась ее себестоимость. Пациентка Кастильо — лишь одна из многих, кому помогли различные методы клеточной и тканевой терапии в клинике Университета Барселоны (хотя ее случай, конечно, самый эффектный). Таких пациентов уже более 160, в том числе 40 — с регенерацией тазобедренного сустава, 25 — с регенерацией печени.
Убедить хирурга
Как любой человек, уверенный в своей правоте, Маккиарини хочет воплотить свои идеи в жизнь и ищет сторонников. На вопрос, удалось ли ему во время мастер-класса убедить российских ученых и врачей, Маккиарини ответил: «Хирурга убедить очень тяжело, ученых — куда проще». Это и понятно: врач — самая консервативная профессия, ценой инновации в операционной могут стать человеческие жизни. Но и наши ученые отнеслись к достижениям коллеги из Барселоны не без скепсиса, хотя и с интересом.
«Я не раз выступал с мастер-классами в разных точках мира и могу сказать, что вопросы, которые мне задавали в Москве, были самыми сложными из всех. Некоторые были, можно сказать, с подвохом, присутствующие хотели знать, насколько моя концепция подкреплена доказательствами», — признавался Маккиарини. Впрочем, он и сам, общаясь с журналистами, просит избегать сенсационных заголовков. Пока не прошли полномасштабные клинические испытания, не проведены длительные наблюдения за пациентами, не следует внушать людям преждевременных надежд. В конце концов, возраст этих технологий пока что измеряется годами, и кто знает, какие сюрпризы они могут преподнести?
Паоло Маккиарини — руководитель клиники Университета Барселоны (Испания) и профессор Ганноверской медицинской школы (Германия). Область его научных интересов — хирургия дыхательных путей и легких.
Визит Маккиарини в Россию организовал Благотворительный фонд поддержки научных исследований «Наука за продление жизни». Помимо публичных лекций, устроенных фондом «Династия» Дмитрия Зимина, трансплантолог из Барселоны провел пятичасовой мастер-класс для российских коллег, желающих воспроизвести его методику.
В России существует своя школа тканевой инженерии.
Например, в Научно-исследовательском онкологическом институте имени Герцена успешно восстанавливают с помощью стволовых клеток участки дыхательной системы, удаленные при операции.
«От нас ожидают лучших результатов,
чем от традиционной медицины»
Профессор Паоло Маккартни — The New Times
Мешали ли вашей работе европейские законы, касающиеся манипуляций со стволовыми клетками?
Да, потому что эта область жестко регулируется. Проблемы иногда возникают из-за того, что разработчики законов не понимают сути предмета. Но при этом верно и другое: ЕМА* * European Medicines Agency, или ЕМЕА — European Agency for the Evaluation of Medicinal Products, Агентство по оценке лекарственных препаратов и новых медицинских технологий. стремится вначале выслушать научное сообщество, а потом уже, исходя из услышанного, создавать законы. Европейское сообщество заинтересовано в этих исследованиях.
Как настроено общественное мнение по отношению к таким работам?
У общества очень позитивное отношение, потому что от нас ожидают лучших результатов, чем от традиционной медицины.
А какова реакция верующих?
Это большая проблема. Я предполагаю, что и Русская православная церковь была бы не в восторге от желания ученых работать с эмбриональными стволовыми клетками. В Италии с Ватиканом такие же сложности. (Методики, предложенные Маккиарини, включают только манипуляции со стволовыми клетками взрослых людей. — The New Times)
Есть ли противопоказания к пересадке трансплантата, и если да, то какие?
Нет абсолютно никаких противопоказаний, за исключением, может быть, случаев, когда у пациента имеется непереносимость какого-то из факторов роста, которые мы применяем. Но тогда мы можем использовать либо собственный фактор роста пациента, либо модифицированный, из которого удален участок, вызывающий реакцию отторжения.
Среди ваших научных интересов есть педиатрическая хирургия. Если трансплантат, сделанный вашим методом, пересадить ребенку, будет ли он расти вместе с пациентом, чтобы не приходилось делать повторные операции?
Мы проводили такие опыты на свиньях, начинали с поросят двухдневного возраста и наблюдали развитие стволовых клеток до 18 лет. В этих опытах мы использовали эмбриональные стволовые клетки свиней. Они росли, адаптировались по мере роста самого организма, и мы ожидаем, что такая же реакция будет у человека. Я считаю, что трансплантат должен расти по мере роста организма.
