Мозг долго считали органом, который невозможно «починить». Если погибли нервные клетки — значит и потерянные функции уже не вернуть. В конце XX века ученые решили проверить эту догму.
Что произошло 23 июня 1998 года
Все случилось в Медицинском центре Питтсбургского университета (США). Команда врачей под руководством нейрохирурга Дугласа Кондзиолки и невролога Лоуренса Векслера ввела в мозг пациентки особые нервные клетки. Это были первые в мире нейроны, выращенные в лаборатории и пересаженные живому человеку.
Пациенткой стала Альма Черазини. За несколько лет до этого она перенесла тяжелый инсульт. Удар лишил ее речи и движений в правой половине тела. Вернуть утраченное обычными способами не получалось, и женщина согласилась на эксперимент.
Раньше нервные клетки для пересадки брали из тканей человеческих эмбрионов. Это было сложно, спорно с точки зрения этики и давало совсем немного материала. Американские ученые вырастили нейроны в пробирке из особой клеточной культуры. Так появился готовый и воспроизводимый источник клеток, а пересадка из единичных опытов начала превращаться в настоящую медицинскую технологию.
Как устроена пересадка клеток мозга и чем она отличается от других видов трансплантации
Слово «пересадка» обычно рисует в воображении донорское сердце или почку — целый орган, который пришивают на место больного. С мозгом все иначе. Никакого крупного органа здесь нет. Врачи вводят тонкой иглой взвесь из миллионов отдельных клеток, прямо в нужную точку мозга.
Сами клетки тоже необычные. Их получили из клеточной линии, то есть из культуры клеток, которая может бесконечно размножаться в лаборатории. Исходная линия под названием NT2 происходила от тератокарциномы, особого вида опухоли. Чтобы клетки стали безопасными и превратились в зрелые нейроны, их обрабатывали ретиноевой кислотой, производным витамина А. После этого нейроны переставали делиться и были готовы к пересадке. Выпускавшая их компания назвала такой продукт «LBS-нейроны».
Чем еще пересадка в мозг отличается от обычной трансплантации? Мозг устроен так, что чужие клетки он отторгает слабее, чем, скажем, кожа или почка. Поэтому пожизненная защита от отторжения пациентам не нужна. И все же риск есть всегда: любое вмешательство в мозг — дело тонкое и опасное.
Какие задачи пытались решить ученые и с какими ограничениями столкнулись
Цель была смелой: восстановить то, что разрушил инсульт. Когда часть мозга гибнет без притока крови, человек теряет речь, движение, память. Ученые надеялись, что новые нейроны приживутся, встроятся в нервную сеть и возьмут на себя работу погибших клеток.
Сначала прошел пробный этап. В нем участвовали 12 человек, переживших инсульт. Каждому ввели от двух до шести миллионов нейронов. Главный вывод обнадеживал: процедура оказалась безопасной. Новых нарушений она не вызвала, а томография показывала, что в местах пересадки идет обмен веществ, то есть клетки живы. У части больных заметили и небольшое улучшение.
Особенно важным стал один случай. Пациент, переживший операцию, умер через 27 месяцев по причинам, не связанных с пересадкой. Вскрытие показало, что подсаженные нейроны прижились и оставались живыми спустя более чем два года. Это было прямое доказательство: чужие нейроны способны выжить в человеческом мозге.
Но ограничений хватало. Более строгий, второй этап испытаний не подтвердил, что пересадка реально возвращает движение. Пациенты с клетками восстанавливались не лучше тех, кому клетки не вводили. У нескольких человек случились осложнения. Доказать ощутимую пользу для здоровья так и не удалось, и до широкого применения дело не дошло.
Как эксперимент 1998 года повлиял на развитие нейробиологии и клеточной терапии
И все же значение того эксперимента трудно переоценить. Он доказал главное: нейроны выращенные в лаборатории можно ввести в мозг человека, и они там выживут, не причинив вреда. Дверь, которую медицина считала наглухо закрытой, оказалась приоткрыта.
После Питтсбурга идея лечить мозг новыми клетками только окрепла. Правда, у клеточных линий из опухолей были свои пределы, и ученые стали искать другие источники нейронов. Прорыв принесли стволовые клетки — особые клетки, способные превращаться в разные ткани тела. Сегодня нейроны для пересадки научились получать даже из клеток кожи самого пациента.
На этой основе выросла целая область — клеточная терапия болезней мозга. Уже идут испытания, где выращенные нейроны пересаживают людям с болезнью Паркинсона, последствиями инсульта, травмами спинного мозга. Многое еще предстоит проверить и доказать. Но путь, по которому движется эта медицина, начинался в том числе с одной операции.
История медицины знает открытия, которые начинались с поиска невидимого врага под микроскопом. Ранее Наука Mail рассказала, как Александр Йерсен нашел возбудителя чумы.
