Репаративная медицина что это
Репаративная медицина на пороге гениального открытия
В 1893 году испанским нейрогистологом, нобелевским лауреатом Сантьяго Рамон-и-Кахалем были открыты уникальные клетки. Они получили название «клетки Кахаля». Тогда их классифицировали как нейроциты, а о том, какие функции и возможности они в себе скрывают, Кахаль не имел ни малейшего представления. Позже испанский исследователь Фассоне-Пеллегрини и румынский Попеску предложили называть их телоцитами.
И только современным ученым, благодаря использованию электронного микроскопа, удалось приоткрыть тайну уникальных возможностей этих клеток. Главная из них — это ускорение регенерации тканей и органов. Даже проблема старения может быть решена навсегда благодаря клеткам Кахаля. Было обнаружено, что телоциты имеют принадлежность (иммунофенотип) не только к нервной ткани (как думал Кахаль), но и к фиброзной, сосудистой и мышечной (к гладко-мышечным волокнам).
Основным направлением работы Центра Алмазова является кардиология. Здесь наблюдаются и проходят лечение пациенты с различными нарушениями сердечного ритма. Поскольку Центр является медицинским исследовательским учреждением, специалисты не просто оказывают медицинскую помощь, но и занимаются изучением причин возникновения заболеваний, поиском новых методов диагностики и лечения.
Для того чтобы разобраться в проблеме возникновения сердечно-сосудистых заболеваний, нужно знать нормальное строение проводящей системы сердца. Считается, что электрический импульс — это основа сокращения сердца, а значит и основа жизнедеятельности организма в целом. Он вырабатывается в специальных клетках-пейсмекерах, которые находятся в синусном узле. От этих клеток импульс, по мнению многих специалистов, должен передаваться на промежуточные — транзиторные клетки, а затем через них — на пучки рабочего миокарда. Но для морфологов, занимающихся изучением строения синусного узла сердца всегда оставалось непонятно, как же это происходит, если клетки-пейсмекеры окружены грубой фиброзной тканью, которая не может проводить электрический ток. Как же начинается жизнь? Как передается импульс от клеток пейсмекеров? Было совершенно не понятно! 
Сотрудники научно-исследовательской лаборатории патоморфологии Центра Алмазова сделали удивительное открытие. Оказывается, в синусном узле есть клетки Кахаля, и именно благодаря им передается электронный импульс в сердце.
Изучая инфаркт миокарда, исследователи Центра Алмазова пришли к выводу, что когда происходит инфаркт, не все клетки умирают. Всегда остаются островки живых кардиомиоцитов. Вот в этих островках «сна» и активизируются телоциты. И чем их больше, тем лучше идет процесс восстановления. Поэтому, увеличив количество телоцитов в пораженных тканях сердца, возможно стимулировать процесс регенерации. Остается просто вырастить культуру этих клеток и подселить в нужное место.
Поскольку телоциты содержатся во всех органах и к тому же имеют несколько фенотипов, то работа с ними открывает безграничные возможности. «Думаю, что дальнейшее изучение морфологического строения и функций этих клеток откроет новые горизонты для лечения заболеваний. Это касается не только кардиологии, гастроэнтерологии, акушерства, но и даже косметологии», — отметила заведующая НИЛ патоморфологии Любовь Борисовна Митрофанова.
«Было ощущение, что меня стирают ластиком»: личный опыт конверсионной терапии
Настя Дмитриева СПИД.ЦЕНТР
На вопрос, могу ли я указать имя и возраст в статье, К. некоторое время думает, затем просит оставить только первую букву и промежуток «20-30 лет». Поясняет, что «его мучители еще живы».
К. — трансгендерный человек. Сейчас у него есть семья, работа, друзья. И длительная восстановительная работа с адекватным терапевтом. Еще полтора года назад все было иначе: «У меня была депрессия после неудачной попытки суицида, а у матери — тяжелое непринятие меня. Она нашла для меня „загородный пансионат“».
«Пансионатом» оказался «центр реабилитации» наркопотребителей, гомосексуалов и трансгендеров. К. принудительно провел в нем полтора года. Люди содержатся там взаперти, из всех контактов с внешним миром разрешены только два телефонных звонка — по пять минут и на громкой связи. За любые провинности или нарушение многочисленных правил права на звонок могут лишить. Нельзя оказывать сопротивление или выказывать несогласие с тем, что говорят или делают сотрудники этого места. «Хотя сотрудниками их назвать у меня язык не поворачивается. Это мучители или тюремщики. Я обдумывал способы бегства, потому что там было ужасно. Просто очень плохо», — вспоминает К.
Бессмысленная трудотерапия, произвол работников, жесткий распорядок дня, повсеместные камеры видеонаблюдения, принудительные прогулки, обливания холодной водой за провинности, наказания, оскорбления и унижение достоинства. Из первых двух месяцев пребывания в центре К. помнит только землистые цвета, резкие звуки и боль. И подозревает, что ему подмешивали какие-то вещества.
«Этих контор достаточно много по России, у них есть услуга — «выезд мотиваторов», — рассказывает К. — По заказу родственников приезжают накачанные люди злобного вида. Они не принимают никакого несогласия и говорят: «Вы можете пройти в машину», а если встречают сопротивление, то просто запаковывают туда человека».
Мама К. ежемесячно отдавала 60 000 рублей за его содержание там, а забрала, только когда сама поссорилась с работниками. Сейчас К. практически не общается с матерью, считает, что она до сих пор не взяла на себя ответственности за тот ужас. «Я пытался ее простить, но это очень тяжело. Даже не могу представить себе, что творится в голове у людей, которые могут такое делать со своими детьми».
Инициаторы — родители и родственники
Конверсионная (репаративная) терапия — ненаучная практика, когда сексуальная ориентация или гендерная идентичность ЛГБТ+ людей считается ненормальной и нуждающейся в «лечении» и «исправлении».
В июльском докладе ООН независимый эксперт Виктор Мадригал-Борлос заявил, что конверсионная терапия должна быть запрещена на государственном уровне, так как «является дискриминационной, жестокой, бесчеловечной и унижающей достоинство, а в зависимости от степени жестокости, физической или психической боли и страданий жертвы может быть приравнена к пыткам».
После смерти мамы он обратился к психологу за поддержкой, а в ответ услышал: «Можешь пойти на железнодорожный вокзал, лечь на рельсы, и пусть тебя переедет поезд»
В ряде стран, например, Норвегии, Швеции, Бразилии, Мальте, за проведение такой практики существует юридическая ответственность. А в июле 2020 года директор по публичной политике Instagram Тара Хопкинс заявила, что сервис будет блокировать посты о «лечении гомосексуализма». Это теория.
Инициаторами конверсионной терапии чаще всего становятся родители, близкие родственники, влиятельные представители общины, местные религиозные лидеры или поставщики услуг — психологи и психотерапевты. Иногда под гнетом родительского осуждения, общественной стигматизации или травли человек сам добровольно пытается «лечить» себя и «делать нормальным».
Самые частые последствия подобной «терапии» — патологические стыд и вина, ненависть к себе, глубокая депрессия, тревожные и подавленные состояния, посттравматический синдром, устойчивые изменения личности, мысли о суициде или попытки его совершить.
«Было ощущение, что меня стирают ластиком»
Роману* 34 года. Одно из ранних воспоминаний — родители отвели его, трехлетнего, к врачу, чтобы выяснить, почему он говорит о себе в мужском роде. Врач маму с папой успокоил: «Это врожденное, так бывает, вы, главное, пожестче воспитывайте, и все будет хорошо!», а ребенку погрозил: «Когда ты так делаешь, мама очень расстраивается». Дальше потянулись годы глубокого внутреннего и внешнего конфликта. Было ощущение, что «происходит что-то странное, и лучше об этом не думать».
В двадцать лет по совету коллеги Роман обратился к психологу. Та объяснила, что любая ориентация нормальна, но гендерные вариации — путь к пропасти и то, чего следует избегать. Она предложила делать упражнения и заниматься аутотренингом. Например, принять в кресле позу эмбриона и представлять себя одновременно и в животе у матери, и самой матерью. Чтобы сконцентрироваться на деторождении и прочувствовать репродуктивную функцию и материнскую природу. Результатом сеанса стали мысли о суициде.
«Она подталкивала меня к мысли, что все, что я думаю и чувствую, неправильно и плохо. И терапия будет направлена на то, чтобы меня от этого отвратить, — вспоминает мужчина. — Было сложно дойти до метро и не шагнуть под машину. Тяжелое, подавленное состояние и ощущение, что меня словно стирают ластиком, не дают права существовать».
После второго сеанса Роман прекратил походы к «специалисту». Хотя ему еще долгое время казалось, что просто нужно лучше доносить людям, что с ним происходит: «Думал, что мне нужно привести более серьезные доводы, подробнее все описать. Но потом стало понятно, что это просто глубокое внутреннее расхождение, которое отменяет любые попытки понять другого».
По личным ощущениям Романа, примерно треть его знакомых гомосексуальных и трансгендерных людей подвергались насилию, унижениям и попыткам их переделать в «нормальных». Привычными рычагами давления становятся «психотерапия» и религия. А также родительские манипуляции: «Ты сводишь меня в могилу», «Пусть доктор скажет, что ты нормальный».
Вместе с тем он считает, что сейчас гораздо проще найти адекватного психотерапевта, чем десять лет назад: «Этому способствует распространение гештальт-подхода, он отрицает любую дискриминацию и неприятие. Плюс информации стало больше. Потихоньку все больше людей приходит к идее, что не надо других ломать через колено».
«Мы хотим, чтобы ты была счастлива»
«Мама у меня — кандидат наук, отец — профессор. Псевдоинтеллигенция. У родителей отношения симбиотичные и нездоровые: если папа чего-то хочет, то мама как любящая традиционная женщина не имеет своего мнения. О моей гомосексуальности они знали давно. Отец был настроен резко против».
Репаративная медицина что это
До недавнего времени считалось, что возможность репаративной регенерации организма, происходящей после повреждения или утраты какой-либо части тела, была утеряна практически всеми живыми организмами в процессе эволюции и, как следствие, усложнения строения организма, кроме некоторых существ, включая амфибий. Одним из открытий, сильно поколебавшим этот догмат, стало обнаружение гена р21 и его специфических свойств: блокирование регенеративных возможностей организма, группой исследователей из Вистарского Института, штат Филадельфия, США (The Wistar Institute, Philadelphia).
По словам ученых, при отсутствии гена р21 клетки грызунов ведут себя как регенерирующие эмбриональные стволовые клетки. А не как зрелые клетки млекопитающих. То есть, они скорее выращивают новую ткань, чем восстанавливают поврежденную. Здесь будет уместно вспомнить, что такая же схема регенерации присутствует и у саламандр, обладающих возможностью отращивать заново не только хвост, но и утерянные конечности, или у планарий, ресничных червей, которых можно разрезать на несколько частей, и из каждого кусочка вырастет новая планария.
По осторожным замечаниям самих исследователей, следует вывод, что теоретически, отключение гена р21 может запускать аналогичный процесс и в человеческом организме. Безусловно, стоит отметить и тот факт, что ген р21 тесно связан с другим геном, р53. который контролирует деление клеток и препятствует образованию опухолей. В обычных взрослых клетках организма р21 блокирует деление клеток в случае повреждения ДНК, поэтому у мышей, у которых он был отключен, больше риск возникновения рака.
Но хотя исследователи действительно обнаружили большие повреждения ДНК в ходе эксперимента, они не нашли следов рака: напротив, у мышей усилился механизм апоптоза, программируемого «суицида» клеток, который также защищает от возникновения опухолей. Такая комбинация может позволять клеткам делиться быстрее, не превращаясь в «раковые».
Избегая далеко идущих выводов, все же отметим, что сами исследователи говорят лишь о временном отключении этого гена с целью ускорения регенерации: «While we are just beginning to understand the repercussions of these findings, perhaps, one day we´ll be able to accelerate healing in humans by temporarily inactivating the p21 gene». Перевод: «В данный момент мы только начинаем понимать все последствия наших открытий, и возможно, когда-нибудь мы сможем ускорять исцеление людей, временно инактивируя ген р21» [1].
1. ЭСК экспрессируют такие факторы, связанные с плюрипотентными клетками, как Oct4, Sox2, Tert, Utfl и Rex1 (Carpenter and Bhatia 2004).
3. ЭСК могут самообновляться путем многократных делений.
Отдельно остановимся на механизмах работы и регуляции стволовых клеток. Особые характеристики стволовых клеток определяются не одним геном, но целым их набором. Возможность идентификации этих генов непосредственно связана с разработкой метода культивирования эмбриональных стволовых клеток in vitro, а также с возможностью использования современных методов молекулярной биологии (в частности, использование фактора ингибирования лейкемии LIF).
В результате совместных исследований компаний Geron Corporation и Celera Genomics были созданы библиотеки кДНК недифференцированных ЭСК и частично дифференцированных клеток (кДНК получают путем синтеза на основе молекулы иРНК, комплиментарной молекулы ДНК при помощи фермента обратной транскриптазы). При анализе данных по секвенированию нуклеотидных последовательностей и экспрессии генов было выявлено более 600 генов, включение или выключение которых отличает недифференцированные клетки, и составлена картина молекулярных путей, по которым идет дифференцировка этих клеток.
В настоящее время принято отличать стволовые клетки по их поведению в культуре и по химическим маркерам на клеточной поверхности. Однако, гены, ответственные за проявление этих особенностей, в большинстве случаев остаются неизвестными. Тем не менее, проведенные исследования позволили выделить две группы генов, придающих стволовым клеткам их замечательные свойства. С одной стороны, свойства стволовых клеток проявляются в определенном микроокружении, известном как ниша стволовых клеток. При изучении этих клеток, которые окружают, питают и поддерживают стволовые клетки в недифференцированном состоянии, было обнаружено около 4000 генов. При этом указанные гены были активны в клетках микроокружения, и неактивны во всех других
клетках [3, 4].
Следует отметить, что база данных по генам, определяющим свойства стволовых клеток, постоянно пополняется. Полный каталог генов стволовых клеток может улучшит процесс их идентификации, а также прояснить механизмы функционирования этих клеток, что обеспечит получение дифференцированных клеток, необходимых для терапевтического применения, а также позволит получить новые возможности для разработки лекарств. Значение этих генов велико, так как они обеспечивают организму возможность сохранять себя и регенерировать ткани.
Здесь у читателя может возникнуть вопрос: «А насколько далеко продвинулись ученые в практическом применении этих знаний?». Используются ли они в медицине? Имеются ли перспективы дальнейшего развития у этих направлений? Чтобы ответить на эти вопросы, проведем небольшой обзор по научным разработкам в данном русле, как старым, чему не нужно удивляться, ведь исследования в области регенеративной медицины ведутся давно, минимум с начала 20 века, так и совсем новым, подчас весьма необычным и экзотическим.
Для начала отметим, что еще в 80-е годы 20 века в СССР в Институте эволюционной экологии и морфологии животных им. Северцева АН СССР, в лаборатории А.Н. Студицкого проводились эксперименты: измельченное мышечное волокно пересаживалось в поврежденный участок, которое впоследствии восстанавливаясь, заставляло регенерировать нервные ткани. Были сделаны сотни успешных операций на человеке.
Отдельно отметим, что еще в середине 20 века группой советских ученых, под руководством Л.В. Полежаева проводились исследования, с успешным практическим применением их результатов по регенерации костей свода черепа у животных и человека; область дефекта достигала до 20 квадратных сантиметров. Края пробоины засыпались измельченной костной тканью, что вызывало процесс регенерации, в ходе которого происходило восстановление поврежденных участков.
Так же, хотелось бы заострить внимание на таком повседневном и привычном объекте, как соль (NaCl). Широко известны лечебные свойства морского климата, мест, с высоким содержанием соли в воде и в воздухе, наподобие Мертвого моря в Израиле или Соль-Илецка в России, соляных шахт, широко применяемых в стационарах, санаториях и курортах по всему миру. Спортсмены и люди, ведущие активный образ жизни, хорошо знакомы и с соляными ванночками, применяемыми при лечении травм опорно-двигательного аппарата. В чем же секрет этих удивительных свойств обычной соли? Как обнаружили ученые из университета Тафтса (США), для процесса восстановления отрезанного или откушенного хвоста головастикам необходима поваренная соль. Если посыпать ею ранку, хвост отрастает быстрее даже в том случае, если уже успела образоваться рубцовая ткань (шрам). При наличии соли ампутированный хвост отрастает, а отсутствие ионов натрия блокирует этот процесс. Безусловно, следует порекомендовать воздержаться от безудержного потребления соли, в надежде ускорить процесс исцеления. Многочисленные исследования наглядно демонстрируют тот вред, который наносит организму чрезмерное употребление соли в пищу. По всей видимости, для запуска и ускорения процесса регенерации, ионы натрия должны поступать к поврежденным участкам иными путями [6].
В дальнейшем был разработан специальный пластик, разлагаемый микроорганизмами. Из него был изготовлен имплантант на спине мыши: пластиковый каркас, отлитый в форме человеческого уха, покрытый живыми клетками. Клетки в процессе роста прилипают к волокнам и принимают необходимую форму. Со временем клетки начинают доминировать и формировать новую ткань (например, хрящ ушной раковины). Другой вариант данного метода: имплантант на спине пациента, представляющий собой каркас необходимы формы, засеивается стволовыми клетками определенной ткани. Через некоторое время этот фрагмент удаляется со спины и имплантируется на место.
Тот же пластик, о котором упоминалось чуть выше, был использован для восстановления поврежденного спинного мозга у лабораторных мышей. Принцип здесь был тот же: волокна пластика сворачивали в жгут и высеивали на него эмбриональные нервные клетки. В результате разрыв закрывался новой тканью, и происходило полное восстановление всех моторных функций. Достаточно полный обзор приводится в документальном фильме ВВС «Сверхчеловек. Самоисцеление».
. А чего нельзя? Нельзя ставить крест на больном лишь потому, что в учебники еще не вошло все, что могут сегодня специалисты. Те же врачи, которые принимали больного и все видели, удивлялись: «Ну, помилуйте, товарищи ученые, конечно, у вас там наука, но ведь полный перерыв спинного мозга, о чем можно говорить?!» Вот так. Видели и не видели. Есть научный фильм, все заснято.
Чем раньше после поражения мозга начинается стимуляция, тем более вероятен эффект. Однако даже в случаях давних травм многое удается и узнать, и сделать.
В этом же направлении имеются и более экзотичные пути, наподобие трехмерного биопринтера, созданного в Австралии, который уже печатает кожу, и в ближайшем будущем, по заверениям разработчиков, сможет печатать и целые органы. В основу его работы заложен тот же принцип, что и в описанном случае создания мочевого пузыря: высеивание живых клеток слой за слоем [1].
Второе направление регенеративной медицины можно условно обозначить одной фразой: «Зачем выращивать новое, если можно починить старое?». Главной задачей приверженцы данного направления считают восстановление поврежденных участков силами самого организма, используя его резервы, скрытые возможности (стоит вспомнить начало данной статьи) и определенные вмешательства извне, в основном в виде поставки дополнительных ресурсов и строительного материала для репарации.
Возможных вариантов здесь также большое количество. Для начала, следует отметить, что по некоторым оценкам, в каждом органе от рождения есть запас резервных стволовых клеток примерно в 30 %, которые расходуются в процессе жизни. В соответствии с этим, по мнению некоторых геронтологов, видовой предел жизни человека составляет 110-120 лет. Следовательно, биологический резерв жизни человека 30-40 лет, а учитывая российские реалии эти цифры можно увеличить до 50-60 лет. Другой вопрос, что современные условия жизни не способствуют этому: крайне плачевное, и с каждым годом все более ухудшающееся состояние экологии; сильные, и что еще более важно постоянные стрессы; огромные психические, интеллектуальные и физические нагрузки; удручающее на местах состояние медицины, в частности российской; направленность фармацевтики не на помощь людям, а на получение сверхприбыли и многое другое, полностью изнашивают человеческий организм к тому моменту, когда по идее должен наступать самый расцвет наших сил и возможностей. Тем не менее, данный резерв может сильно помочь при восстановлении после травм и лечении серьезных заболеваний, особенно в младенческом и детском возрасте [7].
Отдельно выделим создание гемобанков по сбору пуповинной крови новорожденных, являющейся одним из наиболее перспективных источников стволовых клеток. Известно, что пуповинная кровь богата гемопоэтическими стволовыми клетками (ГСК). Характерной особенностью полученных из пуповинной крови СК является их значительно большее, чем у взрослых СК сходство с клетками из эмбриональных тканей по таким параметрам, как биологический возраст и способность к размножению. Пуповинная кровь, полученная из плаценты сразу после рождения ребенка, богата СК с большими пролиферативными возможностями, чем у клеток, полученных из костного мозга или периферической крови. Подобно любому продукту крови, СК пуповинной крови нуждаются в инфраструктуре для их сбора, хранения и установления пригодности для трансплантации. Пуповина пережимается через 30 секунд после рождения ребенка, плацента и пуповина отделяются, и пуповинную кровь собирают в специальный пакет. В образце должно быть не менее 40 мл, чтобы его можно было использовать. Кровь типируется по HLA и культивируется. Незрелые клетки человеческой пуповинной крови с высокой способностью к пролиферации, размножению вне организма и выживанию после трансплантации могут храниться замороженными более 45 лет, затем после оттаивания они с большой вероятностью сохраняют эффективность при клинической трансплантации. Банки пуповинной крови существуют по всему миру, только в США их более 30 и еще много частных банков. Национальные институты здоровья США спонсируют программу изучения трансплантации пуповинной крови. В Нью-Йоркском центре крови есть программа плацентарной крови, и своя программа исследований есть у Национального регистра доноров костного мозга [2].
Другой важной областью исследований является изучение способности СК пуповинной крови к дифференцировке в клетки различных тканей, помимо гемопоэтической, и установление соответствующих линий СК. Исследователи из университета Южной Флориды (University of South Florida (USF, Tampa,FL)) использовали ретиноевую кислоту, чтобы заставить СК пуповинной крови дифференцироваться в нервные клетки, что было продемонстрировано на генетическом уровне анализом строения ДНК. Эти результаты показали возможность использования этих клеток для лечения нейродегенеративных болезней. Пуповинная кровь для этой работы была предоставлена родителями ребенка; она была обработана в оснащенной на современном уровне лаборатории CRYO-CELL и фракционированные замороженные клетки были переданы ученым USF. Пуповинная кровь оказалась источником гораздо более разнообразных клеток-предшественников, чем считалось раньше. Она может быть использована для лечения нейродегенеративных болезней, в том числе в сочетании с генотерапией, травм и генетических болезней. В ближайшем будущем станет возможным при рождении детей с генетическими дефектами собирать их пуповинную кровь, методами генной инженерии исправлять дефект и возвращать эту кровь ребенку.
1) не травмировать ткани механически;
2) не поражать здоровые клетки;
3) не вызывать побочных эффектов;
4) лекарства должны самостоятельно:
Наиболее экзотическим вариантом являются так называемые нанороботы. Среди проектов будущих медицинских нанороботов уже существует внутренняя классификация на макрофагоциты, респироциты, клоттоциты, васкулоиды и другие. Все они являются по сути искусственными клетками, в основном иммунитета или крови человека. Соответственно, их функциональное предназначение напрямую зависит от того, какие клетки они замещают. Помимо медицинских нанороботов, существующих пока только в головах ученых и отдельных проектов, в мире уже созданы ряд технологий для наномедицинской отрасли. К ним относятся: адресная доставка лекарств к больным клеткам, диагностика заболеваний с помощью квантовых точек, лаборатории на чипе, новые бактерицидные средства [10].
И ученым это удалось: они синтезировали искусственный аналог активного сайта белка MMPS9: ион цинка, скоординированный тремя гистидиновыми остатками. Его инъекция лабораторным мышам приводила к выработке антител, действующих ровно в той же манере, в какой работают белки TIMPS: блокируя вход в активный сайт [1].
В России Министерство образования и науки создало Межведомственный научно-технический совет по проблеме нанотехнологий и наноматериалов, деятельность которого направлена на сохранение технологического паритета в будущем мире. Для развития нанотехнологий в целом и наномедицины в частности. Готовится принятие федеральной целевой программы по их развитию. Данная программа будет включать подготовку целого ряда специалистов в длительной перспективе.
Достижения наномедицины станут доступны по разным оценкам только через 40-50 лет. Сам Эрик Дрекслер называет цифру в 20-30 лет. Но учитывая масштаб работы в данной области и количество вкладываемых в нее денег, все больше аналитиков сдвигают первоначальные оценки на 10-15 лет в сторону уменьшения [10].