Человеческие… «запчасти»

Вопросы морали
«Биоискусственные органы – полезные запчасти или вызовы этико-моральных колебаний», такой сложный вопрос выставил в названии своей лекции Иван Троев. Ведь, с одной стороны, дальнейшее развитие технологии искусственного выращивания органов может в теории спасти миллионы жизней, практически без какой-либо надежды ожидающих в больницах по всему миру подходящих доноров, которых – практически единицы. С другой стороны, выведение необходимого органоида на сегодняшний день происходит посредством искусственного создания эмбриоидного тела, имеющего все признаки живого организма в зародышевом состоянии, что заставляет невольно сковать воображение ассоциативными изображениями безумных ученых, творящих непотребства в глубине своих темных лабораторий. Как рассказал сам Иван Троев, это информация по началу и его ввергла в состояние полного шока.
«Очень часто задаю себе такой вопрос, каждый раз, когда инициирую какой-то научный проект –действую ли я вопреки законам природы или в качестве их дополнения? На самом деле, это крайне важный вопрос, на который я никак не могу ответить. Но моя миссия по жизни такова – я хочу дожить по крайней мере до 150 лет. Хочу доказать, что люди реально могут жить и 150 лет, и 200 лет, и 300», – признался в начале своей лекции заведующий лабораторией клеточных технологий и регенеративной медицины клиники Медицинского института СВФУ Иван Троев. Как указано в его афише, в современном мире становится возможным замена внутренних «запчастей» по мере их изнашивания новыми, искусственными, возможно, улучшенными органами, что сможет стать в будущем значительным шагом в задаче увеличения средней продолжительности жизни человека и возможным путем к достижению бессмертия.

Зарождение биоинженерии
«Фотография крысы с ухом на спине, датированная 1991 годом, вызвала в свое время широкий общественный резонанс. Можно считать, что именно эта фотография стала пусковым элементом начала такого направления, как тканевая инженерия. С этого момента люди реально начали задумываться о том, что можно «обмануть» природу. Технически это стало возможным, благодаря новому направлению», – сказал Иван Троев. По его словам, ученые Линда Гриффит и Чарльз Ваканти из Масачуссетского технологического института и медицинской школы Гарварда вручную изготовили необходимый каркас из полимера биоразлагаемого материала, перемешали его с гиалиновым хрящом мертвого теленка и нанесли каркас хондроцитами – клетками соединительной ткани хрящей, подшив все это под кожу спины крысы. Результат не заставил себя ждать – в скором времени в естественных условиях созрела полноценная хрящевая ткань ушной раковины, то есть бы получен практически отдельный орган, что вызвало огромный интерес у научного сообщества.
«Ученые в разрезе увидели, что, действительно, клетки с поверхности в условиях микроокружения при определенной температуре проникают вглубь, мигрируют и заселяют полностью весь каркас», – уточнил он. Данная работа считается пионерской в области биоинженерии.

Будущее за органоидами?
На сегодня при почечной недостаточности выделительные функции почек может взять на себя искусственная почка – аппарат для гемодиализа, использующийся еще с 1944 года. Также в 2010 году были созданы имплантируемые в организм больного гемодиализные аппараты, что позволяет отказаться от трансплантации донорской почки. Но прогресс шагает еще дальше и продвигается в сторону варианта с биоискусственной почкой с использованием живых тканей.
«В 2013 году почка, выращенная из стволовых клеток в Бостонском университете, была имплантирована в организм крысы. Крыса с этой почкой некоторое время сохраняла свою жизнеспособность и физиологическую функцию почек, то есть с мочой выводились те токсины, которые необходимо было выводить. В общем, результат был довольно-таки обнадеживающим», – поделился лектор.
Со временем, как отметил Иван Троев, медицинские биотехнологи пришли к идее того, что можно попробовать повторить процесс онтогенеза, то есть развития организма, в лабораторных условиях искусственно, без оплодотворения. «Это стало возможным благодаря так называемым плюрипотентным клеткам, которых в организме человека нет. Их получают искусственно в условиях лаборатории из кожи человека», – добавил он. Из кусочка кожи, помещенной в лабораторию, превращают плюрипотентную клетку, которую в свою очередь заставляют превратиться в гаструлу, то есть зародыш. Из нее появляется эмбриоидное тело, в котором начинают складываться органоиды, идентичные человеку, сдавшему свою кожу. За это открытие ученые Синъя Яманака и Джон Гердон в 2012 году получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине.
«После этого начался бум биотехнологий, все институты мира начали культивировать свои клетки из плюрипотентных клеток!», – продолжил Иван Троев. Он подчеркнул, что хотя эмбриоидные тела, из которых выуживаются необходимые органоиды, имеют все закладки органов и тканей как у людей, их нельзя ни в коем случае называть живыми организмами.

Исследования в СВФУ
Заведующий лабораторией клеточных технологий и регенеративной медицины клиники Медицинского института СВФУ Иван Троев отметил, что на данный момент они занимаются проектом по созданию биоискусственной печени, выполняющей все основные функции печени.
«Наш проект, которым мы занимаемся в Якутске – это попытка создать аналогичное устройство, альтернативное печени. Помимо гемосорбции, гемофильтрации из химических, мы добавляем также биологическое, то есть хотим сделать так, чтобы венозная кровь пациентов, у которых очень тяжелая печеночная недостаточность, омывалась их собственными, естественными клетками, выполняющими эту функцию очищения крови – дезинтоксикации, синтеза метаболитов, веществ, которые необходимы метаболизму. Хотим подключить пациента к такой станции, при которой пациент получает не только очистку своей крови, но и функцию печени», – рассказал он.
«Мы знаем, что пациентов с тяжелой печеночной недостаточностью очень много. Большинству из них показана трансплантация печени. Официально здравоохранение ничего сделать не может, потому что доноров не хватает. Даже если донор найдется, то не факт, что эта печень приживется, а если даже приживется, то пациенту придется всю жизнь потреблять препараты, которые давят иммунную систему, то есть стать навсегда подверженным всевозможным инфекционным и вирусным болезням. В нашем случае мы культивируем свои собственные клетки, которые берем из кожи и перепрограммируем, получая органоиды. Извлекаем из них чистые гепатоциты, которые будут здоровые и не подверженные циррозу, гепатозу и еще подобным заболеваниям печени», – поделился Иван Троев.
Биоинженер-исследователь также отметил, что пациенту время от времени, например, раз в месяц, должен будет приходить в лабораторию, чтобы подключить свою кровь к системе, омыть свою кровь через свои собственные гепатоциты, получить функцию печени и очистить свою кровь. Таким образом, оставаясь при собственной печени пациент сможет значительно продлевать свою жизнь. «Подобных пациентов очень много. В год по Российской Федерации журнал очереди по трансплантации печени пополняется на 3 тысячи человек. При этом программа на трансплантацию донорскими органами обеспечивается всего 10-15 людям максимум, а остальные пациенты умирают, поэтому мы и работаем над этим проектом», – заключил заведующий лабораторией клеточных технологий и регенеративной медицины клиники Медицинского института СВФУ Иван Троев.