Эксперимент: как удалось омолодить мышечные стволовые клетки?

Стартап от Google

Соучредители Google Ларри Пэйдж и Сергей Брин давно загорелись идеей продления жизни и до сих пор являются одними из тех, кто постоянно вкладывается в новые исследования на тему старения.

Их заинтересованность в 2013 году вылилась в создание Calico — биотехнологической компании, которая исследует процессы старения и заболеваний, сопутствующих ему.

Эксперимент: как удалось омолодить мышечные стволовые клетки?

Ларри Пэйдж и Сергей Брин

(Фото: Getty Images)

В основном компания занимается научными исследованиями на тему старения. Для этого в 2013 году Calico совместно с фармацевтическим гигантом AbbVie создала научно-исследовательский центр. Помимо этого, в надежде создать лекарства от возрастных заболеваний, в 2017 году стартап заключил пятилетнее партнерское соглашение с биотех-компанией C4 Therapеutics. Последняя специализируется на лечении сложных лекарственно-устойчивых заболеваний с помощью метода расщепления белка. Решение о партнерстве было принято для того, чтобы ближе подойти к созданию тех лекарств, которые действительно могут помочь людям жить дольше.

Эксперимент: как удалось омолодить мышечные стволовые клетки?

Индустрия 4.0

Будущее без пробок и рутины‎: прогнозы сотрудников Google X

По разным оценкам, компания Google вложила в стартап Calico больше $1 млрд. Помимо Google в компанию также инвестировал глава совета директоров Apple Артур Левинсон.

Несмотря на инвестиции и шум вокруг компании Calico, многие относятся к ее деятельности скептически. Так, например, Юваль Ной Харари в своей книге «Homo Deus» писал, что проблему старения не удастся решить в ближайшее время, а значит, соучредители Google вряд ли станут бессмертными. Другие уверены, что компания Calico, возможно, навсегда останется лишь научно-исследовательским центром, который будет изучать проблемы старения, но не предлагать решения. Впрочем, с таким скепсисом относятся ко многим компаниям в этой области. Один из основателей компании Google Сергей Брин в ответ на это заявил, что «не планирует умирать».

Петр Федичев считает, что за последние 25 лет в области борьбы со старением был достигнут большой прогресс, а в ближайшие пять-шесть лет мы увидим первое лекарство от старения:

«Уже сейчас мы, например, действительно можем задерживать и даже обращать вспять старение мышей. Это абсолютно точно. Сейчас появляются масштабные клинические исследования на людях. Это означает, что первые лекарства от старения появятся в ближайшие пять или десять лет. Они, конечно, в первую очередь попадут чрезвычайно больным людям. Речь будет идти, допустим, о тех, кто пережил химиотерапию, из-за чего у них началось ускоренное старение. Или, может быть, перенесли коронавирус или страдают психическими заболеваниями, которые тоже связаны с ускорением старения. И только потом, еще в течение пяти или десяти лет, когда врачи научатся применять такие лекарства и поймут, что некоторые (по крайней мере) из них безопасны, их станут использовать для более здоровых людей, тридцати-сорокалетних».

3.Этапы пересадки стволовых клеток

Пересадка стволовых клеток проходит в несколько этапов. Каждый из них очень важен, поэтому конечный результат и послеоперационный прогноз зависят от правильного прохождения каждой фазы лечения.

1. Подбор донора

Наиболее подходят для трансплантации стволовые клетки либо самого больного, либо того материала, что был собран и сохранён при его рождении. Но второе в клинической реальности пока остается редкостью. В настоящее время такая возможность доступна лишь некоторым самым маленьким пациентам, поскольку сохранение полученного при рождении материала только начинает входить в медицинскую практику, и на сегодняшний день это достаточно дорогое удовольствие.

Получать стволовые клетки от самого больного в течение жизни целесообразно только в период, когда он здоров или пребывает в фазе глубокой ремиссии, т.е. когда все показатели костного мозга соответствуют норме.

По степени совместимости также очень благоприятный прогноз дают стволовые клетки, полученные от однояйцевого близнеца больного. Однако, проблема в том, что многими тяжёлыми заболеваниями близнецы болеют одновременно.

Материал от других ближайших родственников совместим лишь с вероятностью 25%.

Если возможность получить стволовые клетки от самого пациента или его родных исключена, подбор материала для трансплантации проводится через банк доноров стволовых клеток.

2. Подготовительный этап

На этом этапе больной получает химиотерапию в дозах, превышающих таковые при стандартных схемах этого вида лечения. В результате уничтожаются стволовые клетки самого пациента вместе со злокачественными. Костный мозг становится «стерильным», «пустым» и готовым принять новые клетки. Этот тяжелый этап обычно сопровождается поддерживающей терапией для снижения общетоксического действия химиопрепаратов.

3. Пересадка стволовых клеток

В подготовленный организм через катетер, установленный в крупной вене, вливается кровь со здоровыми стволовыми клетками. Процедура длится около часа и мало чем отличается от обычного переливания крови.

4. Период иммунного дефицита

Это очень ответственный период, поскольку новые стволовые клетки ещё не прижились и не начали выполнять свои функции, а собственный иммунитет человека полностью уничтожен. Для сохранения жизни пациента принимается комплекс мер, исключающих попадание в организм инфекций. Пациент находится в стерильной палате, воздух в которой регулярно фильтруется, больному нельзя выходить, запрещены любые посещения и передачи. Постоянно проводятся мероприятия для поддержания больного в этот опасный период: переливания крови, детоксикация.

5. Приживление стволовых клеток

Регулярные осмотры и исследования позволяют понять, когда костный мозг начинает восстанавливаться. Стволовые клетки постепенно приживаются в новом организме, начиная выполнять кроветворные функции. Повышается иммунитет, уходят системные расстройства (нормализуется температура тела, пищеварение, восстанавливаются слизистые оболочки, печень и состав крови).

Прогноз

Когда ставится вопрос о жизни и смерти, пациент обычно готов использовать любой шанс. Однако, решение о пересадке стволовых клеток является очень сложным и принимается далеко не всегда (даже при наличии, скажем, соответствующих финансовых возможностей), потому что при определенных условиях операция приносит лишь дополнительные и бессмысленные страдания. Исход болезни в случае пересадки стволовых клеток зависит от следующих факторов:

  • степень совместимости донорского материала со стволовыми клетками больного;
  • возраст пациента (для молодых прогноз более благоприятен);
  • состояние больного к моменту операции (решается вопрос, сможет ли человек пережить трудные послеоперационные этапы);
  • отсутствие серьёзных инфекционных заболеваний с латентным течением (цитомегаловирус, микоплазмоз, хламидийные инфекции);
  • объём донорского материала (чем больше здоровых стволовых клеток трансплантируется, тем эффективней лечение, однако в этом случае повышается и риск отторжения донорского материала).

Плюсы плазмотерапии

Как и у каждой эстетической процедуры, у плазмотерапии есть свои преимущества и недостатки.

К плюсам можно отнести:

  • Натуральность и безопасность процесса. Эта омолаживающая методика подразумевает использование только плазмы пациента.

  • Заметно улучшается качество кожи: выравнивается тон, повышается увлажненность и эластичность, что позволяет затормозить процессы старения.

  • Эффективно справляется с угрями, постакне. Также терапия плазмой «стирает» пигментные пятна.

  • Лицо становится значительно моложе за счет того, что подтягивается овал и улучшаются контуры. Кроме того, уходит отечность и исчезают круги под глазами, которые любому человеку придают изможденный вид, добавляя годы к его реальному возрасту.

  • Методику можно сочетать с другими омолаживающими процедурами.

  • Используется для реабилитации после химических пилингов, лазерной шлифовки.

  • Ткани насыщаются кислородом, а эластин с коллагеном начинают вырабатываться интенсивнее.

  • Исключены аллергические реакции, поскольку используется кровь самого пациента.

  • Эффект заметен уже после первого сеанса.

  • Реабилитация не требуется, а побочные эффекты минимальны.

  • Результаты сохраняются надолго. Если пройти полный курс процедур, омолаживающий эффект может держаться до двух лет.

Клиники, предоставляющие услуги по трансплантации стволовых клеток

В России не так много таких центров, но основные это Центр акушерства, гинекологии и перинатологии РАМН, а точнее их лаборатория клинической иммунологии, руководитель Геннадий Сухих, Коммерческий институт стволовой клетки, также группа клиник «Пирамида», руководителем является Александр Тепляшин.

Стволовые клетки вместе с инъекциями пептидов (факторами роста) практикует Институт биологической медицины. Они же, по мнению специалистов этого института, и активизируют действие стволовых клеток.

«Корчак» — клиника косметологии и пластической хирургии — также имеет в качестве одного из направлений терапию стволовыми клетками. Здесь используют клеточный материал 3-хмесячного эмбриона свиньи, выращенного на питательной среде. За 3 дня до введения выращивание останавливают. Благодаря «живому» материалу, эффект омоложения и оздоровления достигается через пару месяцев и держится на протяжении 1-2 лет.

Инъекции плаценты в японской клинике Rhana также называют клеточной терапией, хотя это совсем другое. Они считают, что плацента способна омолаживать организм, но у нее узкий круг действия: снятие синдрома хронической усталости и повышение либидо и половой активности.

«Версаж» — также клиника, использующая в своей работе стволовые клетки. Но она специализируется на антивозрастных программах, включающих комплексное лечение.

В России активно применяют клеточную терапию в Новосибирском НИИ клинической иммунологии СО РАМ. Также для лечения заболеваний сердца и кардиопластики во Владивостоке, Иркутске, Томске и Новосибирске применяют лечение и восстановительные процедуры стволовыми клетками человека. Широкое распространение применение их в процедурах омоложения и в косметических получило в клиниках Санкт-Петербурга.

Эксперимент: как удалось омолодить мышечные стволовые клетки?

Каким образом происходит омоложение стволовыми клетками?

Ревитализация (обновление и возрождение к жизни) — главное действие, приписываемое стволовым клеткам. Старение не является ни пороком, ни отклонением, это естественный процесс организма, в котором определенные функции постепенно начинают замедляться и угасать, приводя, разумеется, к изменениям во внешности. Старение — это не только внешние изменения в виде образования морщин, потери упругости кожи, но и затрагивание внутренних органов, которые также нуждаются в обновлении. Поэтому ревитализация — это не только разглаживание морщин и подтягивание кожи, а восстановление организма в целом.

Женщины, решившиеся на омоложение стволовыми клетками, должны помнить, что сразу клетки не сотворят чудес. Подтяжка лица и устранение морщин не произойдут моментально после введения клеточного материала. Материал работает по иному, он подстегивает организм восстанавливаться собственными ресурсами, помогает обновлению на клеточном уровне. В молодом возрасте оно происходит без постороннего вмешательства, однако позднее организму требуется помощь, которую стволовые клетки и готовы оказать.

Обновление кожи стволовыми клетками

Косметология с помощью введения стволовых клеток способна эффективно бороться с возрастными изменениями кожи. Существует даже такое понятие как «ревитализация лица», то есть основным направлением является именно омоложение стволовыми клетками лица. Локальная регенерация стимулирует выработку коллагена и волокон эластина, восстанавливает утраченный тонус кожи, разглаживает морщины и устраняет пигментацию, возвращая хороший цвет, упругость, эластичность и сияние – все признаки молодой здоровой кожи.

Клеточный материал вводится под кожу в виде инъекций с содержанием стволовых клеток. Попадая в проблемную область, они активно замещают поврежденные клетки. В скором времени наращивается новый коллагеновый каркас, благодаря которому устраняются все сопутствующие возрасту неприятности косметического характера.

Опасны ли измененные стволовые клетки

Есть мнение, что количество дефектных клеток достаточно мало, поэтому не может нанести ощутимый вред. Хотя уже зарегистрирован 1% повторных лейкозов, возникающих после пересадки костного мозга.

Однако у ученых нет единого мнения, что причиной возвращения рака стали именно мутации стволовых клеток. Возможно, такая ситуация вызвана особенностями организма пациента или плохим приживлением трансплантата.

Но в любом случае обнаружение мутировавших стволовых клеток даже у молодых пациентов – тревожная тенденция. Они попадают к больным, несмотря на то, что доноров очень тщательно обследуют, и они сдают все необходимые анализы крови, из которой впоследствии отбирают стволовые клетки.

Список литературы и библиографических ссылок:

Опубликовано: 08.4.2021

Дополнено: 10.9.2021

Просмотров: 6947

Поделиться

5834

Бионическое бессмертие. Какие органы может напечатать 3D принтер человеку?

25473

Почему у Вас дергается глаз: основные причины и методы устранения?

31995

Офтальмолог (окулист). Чем занимается данный специалист, какие исследования проводит, какие патологии лечит?

19728

Сухой глаз. Симптомы синдрома сухого глаза. Причины сухости в глазах, диагностика и лечение патологии. Какие капли капать при сухом глазе?

4119

Работа, требующая зрительного напряжения — как сохранить остроту зрения?

29108

Закрытоугольная глаукома. Причины, симптомы, диагностика, лечение и профилактика заболевания.

88940

Красные глаза — причины красных глаз, диагностика причин, лечение патологии

30692

Открытоугольная первичная глаукома. Причины, симптомы, диагностика, лечение и профилактика заболевания

151917

Сухость в глазах — причины, лечение, капли при сухом глазе, народные методы лечения

45233

Болят глаза. Боли глаз, век, покраснение глаз, боли в глазу при головных болях, чувство давления на глаза. Что делать при этих симптомах?

18386

Как найти слепые пятна ваших глаз?

1060202

Какие есть глазные капли? Сведения о наиболее популярных глазных каплях (инструкция, цена, отзывы)

304722

Халязион верхнего и нижнего века. Как выглядит халязион – фото. Причины, симптомы, диагностика. Операция по удалению халязиона

242966

Ячмень верхнего и нижнего века. Как выглядит ячмень, фотографии? Что делать если он появился на веке? Причины, симптомы и лечение

331940

Что делать если стружка, соринка, ресница, окалина или иное инородное тело попало в глаз?

399313

Что делать, если глаза болят после сварки? Почему возникает ожог глаз после сварки?

101385

Катаракта — симптомы, причины, факторы риска, эффективное лечение и профилактика болезни

51409

Конъюнктивит. Аллергический, бактериальный и вирусный конъюнктивит. Причины, симптомы, диагностика и лечение болезни.

Возможности регенеративной эстетической медицины

  1. Замедление дегенерации кожи за счет увеличения выработки волокон коллагена и эластина22. Ремоделирование коллагена. Цитокины и факторы роста могут влиять на ремоделирование коллагена I и III типов за счет своего воздействия на дермальные фибробласты в комплексе с лазерным воздействием.
  2. Общий омолаживающий эффект. В одном из исследований утверждалось, что ASC сводят к минимуму появление морщин, вызванных УФ-В, у мышей за счет активации дермальных фибробластов секретируемыми факторами23.
  3. Терапия ранозаживления и рубцов. ASC способны напрямую или через паракринный механизм регулировать и координировать протекание воспалительных реакций, включая неоангиогенез и иммуномодуляцию за счет ускоренного заживления без чрезмерного фиброза24. Более того, было показано, что ASC экспрессируют различные факторы роста, в том числе трансформирующий фактор роста бета 1, инсулиноподобный фактор роста и фактор роста эндотелия сосудов, которые необходимы для процесса реваскуляризации и заживления25.
  4. Реконструкция груди. Аутологичный липотрансфер основан на удалении жировой ткани из одной области тела с последующим центрифугированием, разделением активных компонентов и последующей их пересадкой26.
  5. Лечение алопеции. Выпадение волос вызвано аберрантной цикличностью волосяных фолликулов и изменениями их морфологии. Современные стромальные сосудистые клетки из жировой ткани (ADSVC) являются альтернативой терапевтическим решениям27.
  6. Исследования показывают, что терапия стволовыми клетками способна облегчать течение разных дерматологических заболеваний, включая псориаз, системную склеродермию, ожоги и буллезный эпидермолиз28.
Аутологичные сабституты кожи Клеточные Пересадка аутологичного жира Контуринг лица, увеличение губ, омоложение лица, рубцы на лице, включая шрамы постакне, увеличение объема полового члена, увеличение влагалища, атрофические состояния, такие как синдром Парри-Ромберга, липодистрофия
Аутологичные кератиноциты

Ожоги

Аутологичные дермальные фибробласты из кожных сосочков

Мужская андрогенная алопеция, выпадение волос по женскому типу

Аутологичные человеческие фибробласты

Морщины, складки, постакне

Репигментационная клеточная терапия

Культурная суспензия эпидермальных клеток

Витилиго, депигментный невус, гало-невус, пиебальдизм, послеожоговая лейкодермия, химическая лейкодермия

Трансплантация культивированных чистых меланоцитов

Графтинг культивированных эпидермальных меланоцитов

Репигментационная тканевая терапия

Миниграфтинг

Всасывающий блистерный графтинг

Сплит- и фул-графтинг

Аутологичная сыворотка

Аллергия, атопический дерматит, иммунодефицит, сосудистые заболевания, хроническая крапивница

Аутологичная плазма

Терапевтическое применение: очаговая алопеция, андрогенетическая алопеция, улучшение качества волос, липодерматосклероз.
Косметологическое применение: омоложение кожи, коррекция морщин, рубцы от угревой сыпи, растяжки, темные круги под глазами

Аутологичная терапия стволовыми клетками

Лечение на основе мезенхимальных стволовых клеток

Заживление ран, красная волчанка, болезнь Крона, терапия рака

Лечение на основе стволовых клеток волосяного фолликула

Аутологичная иммунотерапия

Иммунотерапия на основе дендритных клеток

Злокачественная меланома, кожная Т-клеточная лимфома

Адаптивный перенос Т-клеток

Метастазирующая меланома

Аутоимплантационная терапия

Вирусные бородавки

Особенности проведения процедуры и результат

Эксперимент: как удалось омолодить мышечные стволовые клетки?

  • Первый. Предполагает исследование здоровья пациента. Если противопоказаний выявлено не было, производится сбор биологического материала. Процедура не вызывает выраженных дискомфортных ощущений, занимает около 2-х часов.
  • Второй. В специализированной лаборатории из полученных клеток выращиваются новые. Этот процесс занимает 1 – 2 месяца.
  • Третий. В амбулаторных условиях производится трансплантация. Операция проходит быстро, без болезненных ощущений.
  • активизация формирования собственного эластина, коллагена, кератина, гиалуроновой кислоты;
  • обновление тканей и клеток;
  • восстановление в коже полезных компонентов, концентрация которых снижается с возрастом;
  • сокращение количества и глубины морщин;
  • полное разглаживание мелких складок;
  • здоровый, привлекательный цвет лица;
  • устранение сухости;
  • выравнивание кожного рельефа;
  • защита от появления новых признаков старения;
  • нарастающий эффект омоложения, который длится до 5 лет.

ИИ против старения

В России также есть стартапы, занимающиеся проблемой старения. Один из них — компания Gero.

Изначально, Gero занимался только наукой — ученые публиковали статьи в рецензируемых журналах, некоторые получали критику. Затем команда Gero начала собирать данные о здоровье людей, анализировать их и таким образом выявлять «мишени» организма.

У компании есть отдельное ответвление — платформа для создания новых лекарств под названием GERO.AI. С помощью машинного обучения и искусственного интеллекта платформа анализирует массивы биологических семплов и находит слабые точки в организме. Например, в 2018 году GERO.AI изучила около 300 образцов плазмы умерших людей, после чего команда ученых нашла белок, влияющий на биологический возраст. Команда Gero высказала предположение, что уменьшение концентрации найденного белка может замедлить старение.

Гипотезу проверили в лаборатории по изучению старения человека в Национальном университете Сингапура, нашли подтверждение и благодаря собранным человеческим данным ученым из Gero удалось омолодить старых мышей, продлив их жизнь на полтора месяца. Как и в других anti-aging стартапах, до экспериментов с людьми еще далеко, поэтому все исследования проводятся на мышах.

Человеческие данные платформа получает, покупая биобанки (например, 300 образцов плазмы обошлись компании в $1 млн) и с помощью приложения GeroSense — wellness-ответвления компании, которое собирает данные об активности пользователей с помощью смарт-часов или фитнес-трекеров. Интерфейс выделяет биологический возраст человека и способность организма к восстановлению. Помимо этого, GeroSense умеет определять паттерны при ходьбе — например, по походке может определить, курит ли человек, находится ли он в стрессе.

Эксперимент: как удалось омолодить мышечные стволовые клетки?

Петр Федичев

(Фото: Dev.by)

По словам основателей, главная задача Gero — выделять факторы, вызывающие старение, измерять их, а затем разрабатывать лекарства против них. Так, например, в мае 2021 года, научная команда Gero совместно с онкологическим центром Розуэлл-Парк опубликовала статью в журнале Nature Communications. Согласно совместному исследованию, еще один «маркер» старения — способность организма противостоять стрессу. Чем старше человек, тем ниже способность к восстановлению, даже если остальные показатели организма остаются в норме.

Стволовые клетки без трансфекции

Исследования в области получения индуцированных плюрипотентных стволовых клеток из «обычных» соматических идут семимильными шагами, и уже не остаётся сомнения, что вскоре эта задача будет решена окончательно. (Правда, останется намного более фундаментальная проблема: как полученными ИПСК пользоваться!) Так, например, совсем недавно группа учёных из Исследовательского института Скриппса (Калифорния, США) и Института молекулярной биомедицины имени Макса Планка (Мюнстер, Германия) сообщила, что им удалось получить СК с использованием всего двух ТФ, заменив остальные низкомолекулярными веществами. Однако самое интересное заключается в том, что в списке «замещённых» генов числится Sox2, который считался абсолютно необходимым для перепрограммирования !

«Наша работа доказывает, в конце концов нам удастся перепрограммировать соматические клетки в стволовые только при помощи химической обработки, и вообще без генетических манипуляций, — говорит Шенг Динг (Sheng Ding), профессор кафедры химии в институте Скриппса и руководитель исследования . — Учитывая вклад ряда других рабочих групп, с уверенностью можно сказать, что технология клеточного перепрограммирования вскоре станет неотъемлемой частью практически важных приложений».

«Нам пока что не удалось установить точный механизм, по которому BayK ускоряет перепрограммирование, — признался Динг . — Мы не ожидали открыть, что маленькая молекула, влияющая на передачу сигналов и, вроде бы, никак не связанная с плюрипотентностью, может так её „катализировать“. Это может в дальнейшем позволить перепрограммировать клетку без нарушения её генетической целостности прямо in vivo».

Ну и напоследок следует рассказать о совсем свежей работе группы Яманаки, которой, похоже, удалось-таки осуществить клеточное перепрограммирование без интеграции ретровирусов в геном . Вместо ретровируса исследователи использовали аденовирус, на основе которого соорудили две плазмиды — одну с генами Oct3/4, Sox2 и Klf-4, а другую с геном c-Myc, — и разработали протокол повторной обработки этими плазмидами клеток (на 1-й, 3-й, 5-й и 7-й дни после начала перепрограммирования), позволивший через 10 дней получить первые колонии ИПСК, в геноме которых нет следов интеграции вирусного материала. (По крайней мере, их не удалось обнаружить, как бы тщательно не производился анализ.) Повторная обработка требуется, поскольку гены в данном методе доставки не интегрируются в хромосомы, а, следовательно, их продукт появляется в клетке лишь ненадолго. И, конечно, самое выгодное в таком способе — что геном уже «готовых» стволовых клеток остаётся неизменённым. Кстати, в начале 2009 г. уже появилось несколько работ, в которых сообщается об успешном перепрограммировании соматических клеток с использованием только одного вирусного вектора, несущего все необходимые для превращения гены.

Пока что эффективность подобного перепрограммирования, опять-таки, существенно ниже, чем при использовании ретровирусов, да и сам принцип был продемонстрирован не на клетках взрослого человека, а на эмбриональных фибробластах мыши. Однако первый недостаток, возможно, связан всего лишь с более низким уровнем экспрессии генов с плазмиды, чем с встроенного в хромосому фрагмента ДНК, — и в этом случае наверняка удастся найти выход путём оптимизации протокола обработки клеток. А в том, что и на человеческих клетках удастся сделать то же самое — уже и сомневаться не приходится.

Оцените статью
Денис Серебряков
Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Эксперимент: как удалось омолодить мышечные стволовые клетки?
Комплекс упражнений со штангой