Новая кровь для науки: как Япония создаёт банк живых клеток

Япония — пионер и безусловный лидер в использовании индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPS-клеток) в медицине. Эти клетки открывают путь к новым способам лечения, восстановлению тканей, созданию препаратов будущего. О новейших достижениях, перспективах и вызовах рассказывает заместитель директора Центра CiRA при Киотском университете Это Кодзи.

Что такое iPS-клетки

Методику получения iPS-клеток в 2006 году разработал профессор Яманака Синъя из Киотского университета. Его открытие перевернуло понимание возможностей клетки — из зрелых клеток кожи или крови можно создать клетки, которые ведут себя как эмбриональные: способны трансформироваться в любой другой тип — от нейронов до клеток сердца.

"Клетка — это базовая единица тела. Обычно она не может превратиться в другую. Но с помощью определённых генов (Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc) можно вернуть её в исходное состояние — и сделать универсальной", — объясняет Это Кодзи.

iPS-клетки обладают и ещё одним ключевым свойством — они могут делиться практически бесконечно, в отличие от обычных клеток. Именно поэтому они стали основой регенеративной медицины.

Профессор Яманака получил Нобелевскую премию в 2012 году — за победу над, казалось бы, необратимым процессом дифференцировки клеток.

До появления iPS-клеток в науке использовались эмбриональные стволовые клетки (ЭСК). Они тоже универсальны, но получаются из эмбрионов — что вызывало множество этических споров. iPS-клетки же получают из клеток самого пациента — они не вызывают отторжения и не связаны с этическими барьерами.

Япония — на шаг впереди

Сегодня Япония реализует сразу восемь проектов, основанных на iPS-технологии: от лечения заболеваний сердца до восстановления сетчатки и иммунной терапии. Страна опережает даже США и Китай.

Одну из самых впечатляющих программ возглавляет Такахаси Масаё, президент стартапа Vision Care. Она первой начала использовать пластины клеток сетчатки, выращенные из iPS-клеток, для лечения возрастной дегенерации жёлтого пятна и пигментного ретинита.

"Масаё - мировой лидер в регенерации сетчатки. Её методика подана на одобрение как "Передовая медицина” — это ускорит доступ пациентов к лечению", — подчёркивает Это Кодзи.

Её супруг профессор Дзюн Такахаси, директор Центра CiRA, также добился успеха — в лечении болезни Паркинсона. В клиническом исследовании участвовали семь пациентов, и уже идёт работа над внедрением метода в практику.

Прорывы в кардиологии и онкологии

Профессор Сава Ёсики из университета Осака первым в мире пересадил пациенту пластину из сердечной ткани, созданную из iPS-клеток. Профессор Фукуда Кэйити исследует сферические структуры из кардиомиоцитов — ещё один шаг к восстановлению сердца.

Сам Это Кодзи работает над созданием тромбоцитов из iPS-клеток — особенно актуальных для пациентов с редкими группами крови. В 2021 году прошли первые переливания, впереди — производство нового препарата.

В онкологии профессор Канэко Син использует iPS-клетки для создания CAR-T-лимфоцитов — клеток, нацеленных на уничтожение рака. Эти клетки можно стандартизировать — и использовать для лечения сразу нескольких пациентов.

Банк iPS-клеток: ускоритель науки

Для ускорения исследований был создан Банк iPS-клеток, где хранятся клетки, полученные от здоровых доноров. Он снабжает лаборатории готовым биоматериалом и снижает риск отторжения при трансплантациях за счёт учёта HLA-типов. Сегодня Фонд CiRA под руководством профессора Яманаки развивает и расширяет этот банк.

Это Кодзи с тревогой отмечает: западные страны и Китай стремительно догоняют Японию. В США частные инвестиции в iPS-проекты могут достигать десятков миллионов долларов. В Китае разработки активно поддерживает государство.

"Если всё будет развиваться так же быстро, Япония может потерять лидерство", — говорит учёный.

Кроме финансовой поддержки, страдают мобильность кадров, гибкость сотрудничества и инвестиционный климат. Без реформ в университетах и более тесного сотрудничества с бизнесом Японии будет сложно удержаться впереди.

Наука невозможна без общества

"Нужны не только учёные, но и команды — юристы, инженеры, пиар-специалисты, которые рассказывают обществу, зачем всё это нужно. В японских университетах таких структур нет", — говорит Это Кодзи.

Поэтому профессор Яманака участвует в марафонах, чтобы собирать средства на работу Фонда CiRA. Он уже преодолел марафон за 3 часа 20 минут — и продолжает бегать ради науки.

"Люди должны понимать, что iPS-клетки — это вклад не только в науку, но и в здоровье каждого из нас. Только общественная поддержка даст нам шанс выйти на следующий уровень", — подводит итог Кодзи.

Уточнения

Биомедици́на биологи́ческая меди́цина, медици́нская биоло́гия, также называемая теорети́ческой медици́ной — раздел медицины, изучающий с теоретических позиций организм человека, его строение и функцию в норме и патологии, патологические состояния, методы их диагностики, коррекции и лечения.