IPS клетките и бъдещето на медицината

Когато за първи път научих за индуцираните плурипотентни стволови клетки, ми беше трудно да повярвам. Науката е открила начин да изстърже няколко от клетките на кожата ви, да препрограмира тези клетки в стволови клетки и след това да превърне тези стволови клетки във всяка клетка в тялото ви, като по същество превръща зрелите възрастни клетки обратно в новородена тъкан. Откритието беше наградено с Нобелова награда за медицина през 2012 г и накара мнозина в медицинската общност да повярват, че ако можем да върнем клетките назад във времето и да възстановим младостта им, може ли един ден да успеем да направим същото с останалата част от телата си?

Както всички големи открития, отнема време, за да се премине от лабораторията до клиниката, но IPS клетките имат потенциала да революционизират начина, по който се практикува медицината и да помогнат за откриването на цели нови индустрии в здравеопазването. Настоящият универсален подход към медицината, при който се произвежда едно лекарство за лечение на всеки с определена болест, ще бъде заменен от лекарства и терапии, пригодени специално за уникалното състояние и генетичен състав на всеки човек. Тези нови индустрии са наречени регенеративна медицина и персонализирана медицина.

Една терапия в основата на тези нови постижения са стволовите клетки. В миналото повечето изследвания на стволови клетки се правеха с помощта на ембрионални стволови клетки (ESCs), взети от фетална тъкан. Днес все повече и повече изследователи се обръщат към IPS клетки, тъй като с ESC пациентите трябва да приемат вредни имуносупресори, за да попречат на имунната система на тялото им да атакува новите чужди клетки. Но IPS клетките са получени от самите пациенти и по този начин споделят същата ДНК като останалите клетки в тялото на пациента, така че няма имунен отговор. Освен това, тъй като имат една и съща ДНК, те са склонни да работят по-добре, когато бъдат трансплантирани обратно в тялото. Освен това има по-малко етични опасения, тъй като не е включена фетална тъкан.

За първи път научих за магията на IPS клетките по време на обиколка в лабораторията на д-р Жана Лоринг в Scripps в Сан Диего, където екипът от Среща на върха за стволови клетки Лабораторията работи върху нова терапия за болестта на Паркинсон. Използвайки IPS клетки, взети от пациенти, те са в състояние да отглеждат неврони, произвеждащи допамин, и след това да трансплантират тези клетки обратно в мозъците на пациентите, за да заменят клетките, убити от болестта. Такива нови лечения имат потенциала да бъдат ключова стъпка в разработването на лек за такива невродегенеративни разстройства.

След това обиколих лабораторията на д-р Стивън Финкбайнер в института Gladstone в Сан Франциско. Един от големите проблеми, пред които е изправена научната общност, когато се опитва да се справи със сложни заболявания като рак или неврологични заболявания, е, че ние просто нямаме адекватни модели, върху които да тестваме нови терапии. Д-р Finkbeiner и неговата лаборатория се опитват да разрешат този проблем с IPS клетки заедно с прилагането на машинно обучение. В партньорство с Google те са разработили машина, която върши цялата лабораторна работа автономно и прави подробни микроскопични снимки на клетките на всяка стъпка, докато растат от кожни клетки през стволови клетки до каквато и клетка да бъдат. След това алгоритмите анализират тези снимки и търсят модели, за да ги характеризират с много по-голяма точност, отколкото който и да е човек някога би могъл. Освен това, тъй като те са собствени клетки на пациента, се смята, че всяко лечение, приложено към тях, ще има много по-голям шанс да бъде ефективно при конкретния пациент.

Много се прави и в McEwen Center в сърцето на новия биотехнологичен център на Торонто, съсредоточен около уместно наречената сграда на Марс. Там, под ръководството на д-р Гордън Келър, IPS клетки се отглеждат във всичко - от бъбречни до белодробни клетки с надеждата, че те ще могат да разработят обещаващи нови терапии за широк спектър от заболявания. Докато бях там, видях 13-дневни сърдечни клетки под микроскоп, истинска гледка да видя клетки, които неотдавна са били част от кожата на човек, сега бият в чиния. Лабораторията просто в партньорство с Bayer Pharmaceutics в размер на 225 милиона долара, за да превърне Торонто в глобален център за регенеративна медицина.