Репортаж из инновационной лаборатории крупнейшего в регионе медицинского университета
Эксперименты по использованию стволовых клеток в лечебных целях начали проводить в мире в 1950-х годах. Спустя несколько десятков лет трансплантации уже стали успешно применять для лечения онкологических заболеваний. Все это привело к росту числа исследований, посвященных изучению новых возможностей стволовых клеток. Корреспондент «Чердака» отправилась посмотреть на это своими глазами в одну из лабораторий УГМУ.
Лабораторию по культивированию и выращиванию этих клеток создали в медуниверситете два года назад. Одно из ее помещений — студенческая «операционная», где меня встречает заведующий кафедрой патологической физиологии УГМУ Дмитрий Гребнев. Он сидит у окна с яркой лампой за столом, на котором лежат несколько медицинских инструментов и белая лабораторная мышь.
— Проходите, сейчас мы с вами сразу проведем небольшую операцию и все покажем, а вы дайте мне другой пинцет, — оборачивается он к ассистенту. — Начинаем рассекать кожу, потом мышцы передней брюшной стенки, перевязываем в двух местах общий желчный проток. Через две недели это приведет к развитию цирроза печени.
Несмотря на то что все манипуляции проводятся на миниатюрных органах размером в несколько миллиметров, вся операция занимает несколько минут. С помощью специальных нитей Дмитрий Юрьевич начинает аккуратно накладывать швы. Через две недели специалисты подтвердят диагноз, а после, используя различные виды и сочетания стволовых клеток, будут проводить регенерацию печени.
— Сколько же вы всего провели таких операций?
— Да и не смогу посчитать, очень много! Мы проводим эксперименты на лабораторных мышах, крысах, кроликах, изучая механизмы развития патологических процессов. Моделируем повреждения, анализируем действие экстремальных факторов: острой кровопотери, ионизирующего излучения, действия электрического тока, — поясняет Гребнев. — При этом мы изучаем действие этих факторов и при старении организма, ведь регенерация имеет свои особенности в зависимости от возраста. Мы исследуем механизмы восстановления после того или иного повреждения, ищем способы воздействия на эту регенерацию: как ее можно ускорить, усилить…
Последний шов закончен. Нашего «пациента» уносят в виварий — это отдельное место для содержания подопытных животных. После этого решаем перейти в соседний кабинет лаборатории, где и находится основное оборудование ученых.
— Чем вызван такой интерес к стволовым клеткам?
— Они способны к симметричному делению, когда образуются две идентичные клетки, и к ассиметричному делению, после которого одна из образовавшихся клеток становится другого типа, — объясняет Дмитрий Юрьевич, проходя в лабораторию. — Стволовые клетки способны к самоподдержанию своей численности, то есть если она снизилась, они ее восстановят. И еще они обладают огромным потенциалом в отношении количества делений — этим и обусловлен такой высокий интерес к ним со стороны мирового научного сообщества.
Напоминающая медицинский кабинет комната по кругу обставлена приборами и устройствами для наблюдения за клетками. Из плаценты животных здесь выделяют гемопоэтические стволовые клетки, которые дают начало клеткам крови, и так называемые мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки — они как раз могут превращаться в клетки различных органов и тканей.
— Где культивируются сами клетки?
— В CO2-инкубаторе, в нем создаются определенные условия: особый температурный и газовый режимы. Периодически мы наблюдаем культуры клеток в микроскоп. Через камеру изображение сразу выводится на экран компьютера, и мы можем отслеживать, как ведут себя клетки уже в процессе культивирования, — показывает Дмитрий Юрьевич. — Рядом ламинарный шкаф, он обеспечивает стерильность, это такая чистая зона, где все манипулиции производятся только защищенными специальными «рукавами» руками.
За монитором перед нами работает доцент кафедры, кандидат медицинских наук Ирина Юрьевна Маклакова. Недавно она освоила еще одну методику по выделению стволовых клеток — из печени. А помимо научной работы занимается со школьниками и в январе поедет с ними в сочинский образовательный центр «Сириус» на Уральскую проектную смену.
— Их тоже сюда пускаете посмотреть?
— Нет, — говорит она. — Зато для студентов это хорошая площадка для того, чтобы набраться опыта исследовательской работы и попробовать себя в этом.
На выходе из лаборатории видна дверь в другие помещения. Дмитрий Юрьевич добавляет, что в будущем за счет них инновационную лабораторию планируется расширить. Рядом уже лежит и стоит дополнительное оборудование, но пока — в заводских упаковках.
— Ну вот, будет у вас возможность привлекать еще больше студентов к исследованиям.
— Да, не каждый студент понимает, что у него есть склонность к научной деятельности, а ученый может вырасти только в университете, и надо показать, что жизнь многогранна. Наука — творческий подход: заходишь в лабораторию — начинаешь менять, создавать стандарты, — говорит он. — Посмотрите на Нобелевские премии, которые были вручены в последние годы по физиологии и медицине. Большое количество было вручено за достижения в области клеточных технологий — это тоже вдохновляет молодежь на исследования, связанные с этим направлением.
— А как работаете с партнерами? Есть примеры кооперации с другими научными учреждениями, в том числе зарубежными?
— Особое сотрудничество у нас с коллегами из Минска, с республиканским Центром трансплантации органов и тканей. Мы часто ездим к ним, чтобы обмениваться опытом, недавно наши студенты были командированы с докладом на международную конференцию в Минск, где заняли призовое место, — вспоминает Гребнев. — Клеточные технологии предложили миру новые способы для решения задач, которые раньше были либо не решаемы, либо их решение представляло значительные трудности. Стволовые клетки значительно усилили наши возможности, мы со своей стороны сконцентрированы на регенерации быстро обновляющихся тканей, активации регенерации печени.
— Эксперты называют одной из проблем, которая ограничивает применение трансплантации клеток от одного организма другому, несовместимость тканей донора и реципиента.
— Да, решение в самих клеточных технологиях, — подчеркивает Дмитрий Юрьевич. — В настоящее время уже поставлены методики по выделению таких клеток, которые снижают вероятность развития иммунологических конфликтов. Сейчас мы выделяем такие стволовые клетки из плаценты одних животных и вводим их другим. Надеюсь, в будущем это войдет в практическое здравоохранение.
Автор Екатерина Шарапова
