ЭТИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ГЕННО-ИНЖЕНЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ. МЕДИЦИНСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК. КЛОНИРОВАНИЕ ОРГАНОВ И ТКАНЕЙ .
Поддержание биологического разнообразия как вариабельности живых организмов из всех источников, включая земные, морские и другие водные экосистемы и экологические комплексы, разнообразия между видами , в рамках вида и разнообразия экосистем, обоснование механизмов биобезопасности как системы мер «по обеспечению безопасного создания, использования и трансграничного перемещения живых измененных организмов , являющихся результатом биотехнологии», занимают в современной биоэтике одно из ведущих мест.
На рубеже XXI века медицинская наука достигла значительных успехов: лечебные технологии становятся все более эффективными, проблемы, которые еще вчера казались неразрешимыми, на сегодня успешно преодолеваются; перспективы применения тех или иных методик расширяются.
Биотехнология, биобезопасность и генетическая инженерия: к истории вопроса
Генная инженерия и генетическая трансформация – система методов и технологий, которые дают возможность идентифицировать, выделять, клонировать и переносить отдельные гены.
В широком смысле термином «биотехнология» обозначают использование живых организмов для производства различных продуктов и энергии. Тем не менее, долгое время под биотехнологией понимали, прежде всего, именно микробиологические процессы. Это и понятно. Все вышеперечисленные традиционные биотехнологии ассоциируются с промышленным производством. Более того, во второй половине двадцатого века сложилась крупная отрасль промышленности – микробиологическая. На микробиологических предприятиях с помощью специально отселектированных штаммов бактерий, дрожжей производят различные фармацевтические препараты, средства защиты растений , биоудобрения , всевозможные пищевые продукты и сырье.
В это же время были разработаны методы культивирования изолированных клеток и тканей растений на специальных питательных средах. В результате появилась возможность использовать для растений методы селекции и технологии , применяемые к микроорганизмам. Среди них можно назвать такие, как производство в промышленных масштабах различных фармацевтических препаратов клетками растений, методы быстрого размножения в условиях in vitro ценных генотипов растений, свободных от патогенов, для нужд семеноводства (микроклональное размножения), новые методы селекции: получение гаплоидов в культуре генеративных клеток, соматическая гибридизация путем слияния протопластов, клеточная селекция и др. Многие из этих методов появились необходимой методической основой для успешного начала следующего этапа развития биотехнологии .
Последние годы XX века характеризовались бурным развитием биотехнологий , основанных на достижениях молекулярной биологии и генетики. Благодаря разработке методов выделения наследственного материала (ДНК), его изучения (идентификации последовательностей, кодирующих определенные гены), создание его новых комбинаций с помощью манипуляций, осуществляемых вне клетки, и перенос этих новых генетических конструкций в живые организмы появилась возможность создавать новые сорта растений, породы животных, штаммы микроорганизмов, обладающих полезными признаками, которые невозможно отобрать с помощью традиционной селекции.
Начинается использование новых биотехнологий и применительно к растениям и животным. Освоено и усовершенствованы методы получения и микроклонального размножения чистой от патогенов посадочного материала сельскохозяйственных и декоративных культур. Новые методы, основанные на культивировании изолированных клеток и тканей растений, в том числе соматическая гибридизация путем слияния протопластов, культура пыльников и микроспор, находят применение в селекции сельскохозяйственных растений. В селекции животных применяются такие биотехнологические методы, как оплодотворение in vitro, трансплантация, разделение и криоконсервирования эмбрионов.
Развития новых биотехнологий уделяется большое внимание на государственных уровнях. За последние годы реализован ряд крупных государственных программ. Это научно – технические программы «Инфекции и медицинские биотехнологии» и «Промышленная биотехнология» , а также государственная программа фундаментальных исследований «Разработка научных основ биотехнологических процессов: селекция и создание коллекции непатогенных микроорганизмов как биотехнологических объектов; генетическая и клеточная инженерия растений и микроорганизмов; микробный синтез биологически активных соединений и использования микроорганизмов в промышленности, сельском хозяйстве и охране окружающей среды (“Биотехнология”) ».
Государственные программы «Разработка и использование генно – инженерных биотехнологий в интересах сельского хозяйства и медицины («Генетическая инженерия»), кроме проведения научных исследований включают комплекс организационных и кадровых мероприятий, призванных дать толчок ускоренному развитию этого перспективного научного направления. Предусматривается проведение работ по созданию трансгенных сортов картофеля, устойчивых к колорадского жука, вирусам, бактериям, улучшенных сортов клевера, клюквы крупноплодной и других культур.
Биобезопасности генно – инженерной деятельности как новую область человеческих знаний можно разделить на два основных направления. Первое из них связано с разработкой и применением различных методов оценки и предупреждения риска возможных неблагоприятных эффектов ГИО, второе – с системой государственного регулирования безопасности генно – инженерной деятельности .
К настоящему времени разработана эффективная система оценки безопасности ГИО для здоровья человека и окружающей среды. Она содержит целый ряд подходов и методов, применяемых , начиная с этапа планирования предполагаемой генетической модификации и заканчивая получением свидетельства о государственной регистрации трансгенного сорта, дает право использовать ГИО в хозяйственной деятельности. В большинстве развитых стран мира принято и эффективно функционирует специальное законодательство, касающееся биобезопасности, а также созданы соответствующие компетентные органы , которые воплощают его в жизнь.
В системе международных отношений вопросы биобезопасности вышли последнее время на первый план. В 2000 году странами – Сторонами Конвенции о биологическом разнообразии, принятый Картахенский протокол по биобезопасности, основная цель которого – «содействие обеспечению надлежащего уровня защиты в области безопасной передачи, обращения и использования живых измененных организмов, являющихся результатом современной биотехнологии, способных оказывать неблагоприятное воздействие на сохранение и устойчивое использование биологического разнообразия, с учетом также рисков для здоровья человека и с уделением особого внимания трансграничному перемещению» (Картахенский протокол, статья 1) . Протокол вступил в силу 11 сентября 2003 года.
В ноябре 2000 года Совет Глобального экологического фонда (GEF – Global Environment Facility) принял «Первоначальную стратегию помощи странам в подготовке к вступлению в силу Картахенского протокола по биобезопасности» и утвердил общий с Программой ООН по окружающей среде (UNEP) глобальный проект «Разработка национальных систем биобезопасности», который имеет целью предоставления финансовой и технической помощи 100 странам в разработке и создании их национальных систем биобезопасности, содействия региональному и субрегиональном сотрудничеству и обмену опытом с этих проблем, в целом должно помочь странам при вступлении в силу Картахенского протокола.
Существует много определений генетической инженерии. Суть новой технологии можно выразить следующим образом. Генетическая инженерия – это технология получения новых комбинаций генетического материала путем проводимых вне клетки манипуляций с молекулами нуклеиновых кислот и переноса, созданных конструкций генов в живой организм, в результате которого достигается их включение и активность в данном организме и у его потомства.
Генно-инженерный (трансгенный) организм (ГИО) – живой организм, который содержит новую комбинацию генетического материала, полученную с помощью генетической инженерии. Как видно из этого определения, процесс создания ГИО можно разделить на несколько этапов. Первый этап включает выделение и идентификацию отдельных генов (Соответствующие фрагментов ДНК или РНК) , которые собираются перенести другим организмам , а также соответствующих регуляторных элементов (без них никакой ген функционировать не будет). Иногда гены или их части синтезируют искусственно. Затем эти гены и регуляторные элементы соединяют между собой в определенном порядке с помощью чисто химических методов (технология рекомбинантных ДНК, или генная инженерия). Есть все названные манипуляции проводят вне организма, in vitro (в пробирке). В результате получается генетическая конструкция, содержащая один или несколько генов (точнее, фрагментов ДНК, кодирующих последовательность аминокислот протеинов – продуктов генов), а также все необходимые регуляторные элементы, обеспечивающие активность этих генов (трансгенов) после их переноса в организмы. Такие генетические конструкции дальше соединяют с ДНК так называемого вектора для клонирования. В качестве вектора чаще всего используют плазмиды – небольшие кольцевые молекулы ДНК, присутствующие в большинстве бактерий. Создание конструкции «клонирующий вектор – встроенная ДНК» необходимо для эффективного переноса и активности трансгенов (репликации и трансляции) в живых организмах.
Следующий этап – перенос трансгенов в отдельные живые клетки (процесс трансформации, или, как принято его называть в последнее время, «генетической модификации») , где они могут реплицироваться и передаваться дочерним клеткам, образовавшийся при распределении трансформированных клеток. В случае если все описанные процедуры прошли нормально, с одной трансформированной клетки при культивировании возникает множество клеток, которые содержат привнесенную искусственную генетическую конструкцию, и при этом образуются протеины – продукты трансгенов. Биосинтез новых для организма белков является основой для проявления у него нового селекционного признака, например толерантности к гербицидам, антибиотиков , устойчивости к насекомым-вредителям и т.д.
Для одноклеточных организмов процесс генетической модификации заканчивается, как правило, внедрением в них рекомбинантной плазмиды и последующим отбором трансформированных клеток. Лишь в отдельных случаях для более высокой стабильности трансформантов добиваются включения трансгенов в бактериальную хромосому. В случае же высших многоклеточных организмов встраивания трансгенов в генетический материал клетки (ДНК хромосом или клеточных органелл – хлоропластов, митохондрий) является обязательным. Более того, необходимо с одной или нескольких трансформированных клеток восстановить целый организм. А это очень непростая задача, которая была решена (правда, не для всех видов организмов в полной мере) сравнительно недавно. В частности, первые растения, регенерированные из отдельных клеток, были получены в начале 60- х годов прошлого века, что стало возможным благодаря разработке эффективных методов культивирования изолированных растительных клеток на специальных питательных средах. Добавка в питательные среды определенных регуляторов роста (фитогормонов) позволяет управлять процессами деления клеток в культуре in vitro , a также , что самое главное , индуцировать у них морфогенез , т.е. « заставлять » их образовывать отдельные органы (стебли , корни) или даже целые зародыши (Процесс эмбриогенеза) , из которых в дальнейшем можно получить целое растение .
Как видно из приведенного выше, технология получения генно – инженерных организмов позволяет значительно расширить возможности традиционной селекции. Более того, благодаря ей, можно получать такие организмы, которые в принципе невозможно получить с помощью обычной селекции. Она делает реальным решение проблем борьбы с болезнями, голодом, которые считались ранее практически неразрешимыми .
Исторически ситуация сложилась так, что первые генно – инженерные работы были проведены на микроорганизмах. Это вполне понятно: микроорганизмы, как правило, одноклеточные существа, которые имеют относительно простую организацию аппарата наследственности. Генетические манипуляции, в том числе с помощью технологии рекомбинантных ДНК, на них производить значительно проще, чем на многоклеточных организмах. Поэтому именно с генно-инженерными микроорганизмами связаны первые выдающиеся достижения современной биотехнологии и, прежде всего, получение жизненно важных для людей веществ с помощью специальным образом генетически модифицированных микроорганизмов. Есть люди «научили» микробов производить совершенно несвойственные для них соединения, намного качественнее и дешевле «натуральных» аналогов. Наибольшее значение среди таких соединений имеют те, недостаток или отсутствие которых в человеческом организме приводит к серьезным заболеваниям: диабету, гемофилии, карликовости, анемии и др.
Генно-инженерные организмы на службе в медицины
В настоящее время в мире, по данным ВОЗ (Всемирной организации здравоохранения), насчитывается около 110 млн. человек, страдающих диабетом. И эта цифра в ближайшие 25 лет может удвоиться. Диабет – страшное заболевание, вызываемое нарушением работы поджелудочной железы, вырабатывающей гормон инсулин, необходимый для нормальной утилизации содержащихся в пище углеводов. На начальных стадиях развития болезни достаточно использовать меры профилактики, регулярно следить за уровнем сахара в крови, просто потреблять меньше сладкого. Однако для примерно 10 млн. пациентов показана инсулиновая терапия: они вынуждены ежедневно вводить в кровь препараты этого гормона. Начиная с двадцатых годов прошлого века, для этих целей использовали инсулин, выделенный из поджелудочной железы свиней и телят. Животный инсулин в значительной степени аналогичен человеческому, однако между ними есть некоторые отличия. Так, в молекуле инсулина свиньи в противовес человеческому в одной из цепей аминокислота треонин замещена аланином. Считается, что эти небольшие различия могут вызвать у некоторых пациентов серьезные осложнения (нарушение работы почек, расстройство зрения , аллергию). Кроме того, несмотря на высокую степень очистки, не исключена вероятность переноса вирусов от животных к людям. И, наконец, число больных диабетом растет так быстро, что обеспечить всех нуждающихся животным инсулином уже не представляется возможным. Заметим также, что это очень дорогие лекарства.
Разработка технологии производства искусственного инсулина действительно триумфом генетики. Сначала Ф. Сэнгер в 1955 году с помощью специальных методов определил строение молекулы этого гормона, состав и последовательность аминокислот в ней. В 1963 году молекулу инсулина синтезировали с помощью биохимических методов. Однако осуществить в промышленном масштабе столь дорогой и сложный синтез, включающий 170 химических реакций, оказалось сложно. Поэтому упор в дальнейших исследованиях был сделан на разработку технологии биологического синтеза гормона в клетках микроорганизмов, для чего использовали весь арсенал методов генетической инженерии. Зная последовательность аминокислот в молекуле инсулина, ученые рассчитали, какой должна быть последовательность нуклеотидов в гене, кодирующем этот белок, чтобы получилась нужная последовательность аминокислот. «Собрали» молекулу ДНК из отдельных нуклеотидов в соответствии с определенной последовательностью, « добавили » к ней регуляторные элементы, необходимые для экспрессии гена в прокариот организме E.coli, и встроили эту конструкцию в генетический материал этого микроба. В результате бактерия смогла производить две цепи молекулы инсулина, которые можно было в дальнейшем соединить с помощью химической реакции и получить полную молекулу инсулина.
Наконец, ученым удалось осуществить в клетках E.coli биосинтез молекулы проинсулина, а не только ее отдельных цепей. Молекула проинсулина после биосинтеза способна соответствующим образом превращаться (формируются дисульфидные связи между цепями А и В), превращаясь в молекулу инсулина. Эта технология имеет серьезные преимущества, поскольку различные этапы экстракции и выделения гормона сведены к минимуму. При разработке такой технологии была выделена информационная РНК проинсулина. Затем , используя ее в качестве матрицы , с помощью фермента обратной транскриптазы синтезировали комплиментарную ей молекулу ДНК, которая представляла собой практически точную копию натурального гена инсулина. После пришивания к гену необходимых регуляторных элементов и переноса конструкции в генетический материал E.coli стало возможным производить инсулин на микробиологической фабрике, по сути, в неограниченных количествах.
Его испытания показали практически полную идентичность натуральному инсулина человека. Он намного дешевле препаратов животного инсулина, не вызывает затруднений. Другая, не менее трагическая проблема здоровья человека, связана с нарушением работы желез внутренней секреции, – выраженное замедление роста детей, приводит к появлению так называемых лилипутов, карликов. Это заболевание вызвано недостаточной секрецией гормона роста – соматотропина , который вырабатывается гипофизом (железой , расположенной в нижней части мозга). К середине 1980- х годов эту болезнь пытались лечить путем введения в кровь пациентов препаратов гормона роста , выделенных из гипофиза умерших людей. Нет смысла объяснять , насколько сложно получить необходимое для терапии количество такого гормона. Кроме чисто технических (в гипофизе содержится очень небольшое количество гормона) , финансовых (препарат получается немыслимо дорогим), этических и других проблем, есть риск переноса пациентам опасных заболеваний, например, хорошо известного синдрома Кройцфельда – бы – коровьего бешенства. Для достижения положительного результата лечения соматотропин вводят внутримышечно трижды в неделю в дозах порядка 6 – 10 мг на килограмм веса пациента с возраста 4 – 5 лет до половой зрелости и даже дальше. С одного трупа можно получить только 4 – 6 мг. Поэтому даже разработаны на государственном уровне специальные программы по производству соматотропина в таких странах, как США, Великобритания, Франция, не могли полностью удовлетворить спрос на этот препарат. Так, в США в 70 – 80 -е годы прошлого века ежегодно выделяли гипофиз в 60000 трупов. Полученного соматотропина хватало для адекватного лечения лишь 1500 детей в год .
Производство трансгенных медицинских препаратов
Для производства «трансгенных» медицинских препаратов в настоящее время используют не только специальным образом модифицированные микроорганизмы, но и культуры клеток животных. Так, биосинтез рекомбинантного фактора VIII человеческой крови позволяет эффективно решать проблему лечения больных гемофилией (пониженная свертываемость крови). К этому фактор VIII выделяли из крови доноров, что связано с риском заражения пациентов вирусными инфекциями типа гепатита. Производство транс генного эритропоэтина (гормона, стимулирующего образование красных кровяных клеток человека) помогает бороться с различными анемиями Ранее наиболее эффективным методом лечения анемии считалось частое переливание донорской крови, обходится очень дорого и также связано с рисками.
Промышленный биотехнологический синтез. Микроорганизмы широко используются для промышленного производства органических растворителей (ацетона и бутанола), аминокислот, кормовых белков, ферментов, антибиотиков, вакцин и других препаратов, широко используемых в промышленности, производстве кормов, сельском хозяйстве, медицине и ветеринарии.
Промышленное производство антибиотиков. Во второй половине ХХ века был открыт ряд терапевтически ценных антибиотиков с широким спектром антимикробного действия. Их использование позволило эффективно бороться с микроорганизмами – возбудителями брюшного тифа, дизентерии, холеры, бруцеллеза, туляремии, а также риккетсиями (возбудителями брюшного тифа) и крупными вирусами (возбудителями Psyttakoza, лимфогранулематоза, трахомы и др.). На сегодня количество известных антибиотиков превышает 2000 , но на практике используют около 50 наименований.
Применение биотехнологических методов в сельском хозяйстве.
Применение биотехнологических методов в сельском хозяйстве привело к настоящей революции в традиционной селекции и позволило намного ускорить процесс получения новых сортов растений и пород животных, а также создавать трансгенные формы организмов .
Генно-модифицированный организм (ГМО) – это любой организм с новой комбинацией генетического материала , полученный благодаря использованию методов генной инженерии. А генетически модифицированными есть все сорта растений, полученные в результате модификации генетической структуры исходного генотипа.
Основной целью получения ГМО является улучшение агрономически важных признаков организма – реципиента (например, повышение устойчивости растения к гербицидам, насекомым-вредителям, патогенных микроорганизмов) для снижения себестоимости конечного продукта .
Большинство опасений относительно их возможной угрозы здоровью человека и окружающей среде не подтвердилось. Однако мы еще очень короткую историю безопасного использования генно – инженерных организмов.
Первое сообщение об успешном создании генетически модифицированных растений появилось в 1983 году, где описывалось переноса гена устойчивости к насекомым в растения табака. Первыми генетически модифицированными растениями, разрешенными для питания человека, были FlavrSavr томаты, созданные калифорнийской компанией Calgene. Эти томаты должны улучшенную сохраняемость благодаря гену полигалактуроназы. Впервые они коммерциализировали в 1994 году в США. По состоянию на 2009 год, через 15 лет после начала коммерциализации, трансгенные растения выращивались уже на 134 млн. га (9% от общих 1,5 млрд. га мировых площадей сельскохозяйственных земель). Сейчас трансгенные растения выращивают в 25 странах, в которых проживает 3,6 млрд. или 54 % мирового населения. Шесть стран с наибольшими площадями выращивания генетически модифицированных культур – это США (64,0 млн. га) , Бразилия (21,4 млн. га), Аргентина (21,3 млн. га) , Индия (8,4 млн. га) , Канада (8,2 млн. га), и Китай (3,7 млн. га). Остальные 7 млн. га площадей посевов трансгенных растений приходятся на 19 других стран мира. С 1996 по 2009 гг мировые площади, на которых выращиваются генетически модифицированные растения, выросли в 80 раз. По состоянию на 2009 год еще в 32 странах такие растения были разрешены для ввоза и использования в качестве продуктов питания для человека и животных.
Руководствуясь принципом осторожности, в течение достаточно длительного времени необходимо принимать меры безопасности, включая государственное регулирование в области генно деятельности. Задача эффективного государственного регулирования заключается в том, чтобы обеспечить, с одной стороны, максимально благоприятные условия для развития генетической инженерии как одного из приоритетных научных направлений, а с другой – гарантировать безопасность при осуществлении и использовании результатов и продуктов генно – инженерной деятельности .
Гарантия безопасности генетически модифицированной продукции достигается благодаря применению системы мер, направленных на предотвращение или снижение до безопасного уровня неблагоприятных воздействий генно-инженерных организмов на здоровье человека и окружающую среду при осуществлении генно – инженерной деятельности, которая получила название «биобезопасность».
Получение новых видов топлива. Производство жидкого моторного топлива, в частности этанола, методом микробиологической ферментации разнообразной сельскохозяйственного сырья (сахарный тростник, сахарная свекла и патока, крахмал картофеля, маниоки, топинамбур). В Бразилии производство этанола (
Преимущества использования ГMР в сельском хозяйстве:
• Устойчивость (толерантность) к гербицидам достигается благодаря переносу культурным сортам гена бактерии, мутанта почвенной бактерии
• Agrobacterium tumefaciens (CP4) , фермента, обусловливает устойчивость к действию гербицида. Устойчивость трансгенного сорта к определенному гербициду (глифосата и глюфозинату) позволяет опрыскивать культуры этим гербицидом , уничтожая сорняки без ущерба для культурного растения .
• Эффективная борьба с сорняками и увеличение доходов благодаря снижению затрат труда.
• Уменьшение использования гербицидов благодаря сокращению заявок на их поставку .
• Увеличение урожая благодаря усилению контроля над сорняками и повышению доходов .
• Использование нового (менее вредного) вида гербицидов вместо токсичных и химически стойких видов.
• Устойчивость против насекомых – вредителей. Устойчивость ГМ – растений против насекомых – вредителей достигается внесением гена, вызывающего выработку инсектицидного токсина (такого , как токсин Bt из бактерии Bacillus thuringiensis). Наибольших успехов в создании Bt – сортов удалось достичь на картофеле , кукурузе и хлопчатника.
• Уменьшение объема химического инсектицида, используемого при высева .
• Повышение урожайности благодаря уменьшению ущерба, нанесенного вредителями , и рост доходов фермеров.
• Сокращение основной ущерб до и после снятия урожая благодаря использованию инсектицидов, применяемых для предотвращения проникновения болезнетворных организмов в культуру.
Этические проблемы применения новых генно-инженерных технологий
Проблема использования в научной, производственной и иной деятельности человека генно-инженерных организмов (ГИО) имеет два важных аспекта. Во-первых, современная биотехнология может в значительной степени способствовать решению мировых проблем благосостояния людей, касающиеся в первую очередь неотложных потребностей в продуктах питания, эффективного ведения сельского хозяйства и поддержки системы здравоохранения. Во-вторых, очевидно, что неконтролируемое создание и высвобождение ГИО в окружающую среду может привести к нежелательным последствиям для здоровья человека и неблагоприятных экологических последствий .
Таким образом, одним из главных международных требований, связанных с развитием и применением биотехнологии в науке и производстве, является биобезопасность проведения исследований, полевых и других испытаний ГИО, а также биобезопасность высвобождения ГИО, обладающие новыми желательными признаками, на товарный рынок. Во биобезопасности в данном контексте понимается система мер, направленных на предотвращение или снижение до безопасного уровня неблагоприятных воздействий ГИО на здоровье человека и окружающую среду при осуществлении генно – инженерной деятельности (ГИД).
Международная структура биобезопасности и структура биобезопасности отдельных государств включают в себя ряд основных компонентов. Во-первых, к ним относится законодательная база, регулирующая ГИД. Во-вторых – административная система, исполняющая, контролирующей законный порядок осуществления ГИД. В-третьих – система обоснованного принятия решений, которая включает оценку и предупреждение соответствующего риска ГИД (управление риском ГИД). И, наконец, механизм информирования общественности и участия общественности в принятии решений о разрешении ГИД и контроле за их выполнением. Каждый компонент структуры биобезопасности существенный и функционирует в органической связи с другими.
Очевидно, что решение о том, является ли определенный риск ГИД приемлемым или неприемлемым в конкретных условиях, не является задачей процедуры оценки риска. Оценка риска должна, в том числе объективно, показать уровень научной неопределенности в прогнозе безопасности предлагаемой ГИД или продукта ГИД. Применение принципа осторожности в этом смысле должен продемонстрировать, не абсолютно образом, но выше уровня обоснованных сомнений, что предлагаемая заявителем ГИД безопасна. С целью прояснить порядок применения данного принципа в рамках Евросоюза Комиссия ЕС выработала определенные правила для использования принципа принятия мер предосторожности в процедуры оценки и управления риском ГИД политически прозрачным образом. Данные требования определяют следующее:
• Адекватность. Мероприятия по управлению риском ГИД не должны быть диспропорционально желаемого уровня защиты и не должны иметь целью снизить риск до нуля .
• Отсутствие дискриминации. Подобные ситуации при оценке и управлении риском ГИД Не должно рассматриваться различным образом и различные ситуации не должны рассматриваться подобным образом без объективных оснований делать таким образом .
• Пропорциональность соответствия. Мероприятия по управлению риском ГИД в условиях недостаточности научных данных не должны быть сравнимы по природе и масштабу с мерами, уже принимались в подобных случаях , когда все необходимые научные данные могли быть получены.
• Изучение выгоды и стоимости действия или отсутствия действия. Такое изучение должно включать экономический анализ (расчет соотношения цены и выгоды), когда он возможен и выполним .
• Изучение научного развития. Мероприятия по управлению риском должны носить предварительный (временный) характер в ожидании возможности получить более существенные научные данные. Научные исследования должны продолжаться до получения более полных данных.
Как и предполагает идеальная система оценки риска, информация, необходимая для оценки риска ГИД, носит строго научный характер и собирается из различных источников. Основной источник – результаты экспериментальных (опытных) работ, проведенных специально в процессе оценки риска ГИД, или известны заранее. Например, оценка риска высвобождение генетически модифицированных растений может потребовать более 1000 различных экспериментальных проверок, учета знаний о представителях флоры и фауны региона высвобождения, о принятых в конкретной стране приемах земледелия и основах землепользования, характерных климатических условиях и т.д. Кроме данных непосредственного анализа ГИО и его взаимодействия со средой осуществления ГИД , источником информации являются данные моделирования ГИД (математического, компьютерного и т.д.). Анализ результатов модельных экспериментов важен для оценки экологических рисков масштабного высвобождения ГИО, когда речь идет об оценке отдаленных во времени последствий воздействия ГИО. При этом не всегда корректно оперировать сведениями, полученными путем прямых измерений процесса мелкомасштабного, контролируемого высвобождения. Оценка риска базируется, конечно, и на теоретических научных знаниях и, прежде всего, на теоретических основах наследственности и изменчивости организмов (законах Менделя, законе гомологических рядов Вавилова, законах популяционной генетики и др.)
Следует различать факторы риска генно – инженерной деятельности для здоровья человека в замкнутых системах и хозяйственной деятельности, связанной с высвобождением ГИО в окружающую среду. При оценке риска ГИД в замкнутых системах в первую очередь оцениваются факторы риска для здоровья человека и животных, так как высвобождение ГИО в окружающую среду не предвидится. К их числу можно отнести следующие потенциально опасные эффекты:
• Возможны токсические (включая канцерогенные , мутагенные) и (или) аллергенные эффекты ГИО или продуктов их метаболизма.
• Вероятные вредные воздействия целевых продуктов ГИД (возможных токсинов, цитокинов, аллергенов, гормонов и других биологически активных веществ, которые могут вызвать неблагоприятные последствия при попадании в чувствительные органы , ткани организма человека и животных) .
• Сравнительная патогенность генно – инженерных микроорганизмов по сравнению с донором , реципиентом (исходным родительским организмом).
• Способность к микробной обсемененности (колонизации).
Если ГИО является патогенным по отношению к иммунокомпетентных людей , кроме других рассматриваются следующие факторы его патогенности : тип заболевания , которое вызывается механизм патогенности включающий способ проникновения патогенного организма и вирулентность инфекционная доза; спектр возможных носителей и возможность его изменения возможность выживания ГИО вне организма человека биологическая стабильность ГИО и способ его распространения.
При оценке факторов риска генно – инженерной деятельности для здоровья человека, связанной с высвобождением ГИО в окружающую среду или их использованием в хозяйственной деятельности следует иметь в виду, что высвобождение патогенных генно – инженерных организмов в окружающую среду не предвидится. Поэтому основными факторами риска для здоровья человека высвобожденных или поступили на товарный рынок ГИО является их вероятная токсичность и аллергенность. В целом к факторам риска в данном контексте можно отнести :
• токсичность ГИО (продуктов , изготовленных с ГИО , включающие ГИО) и снижение питательной ценности продуктов питания и кормов ;
• аллергенность ГИО (продуктов, изготовленных с ГИО, включающие ГИО) ;
• перенос трансгенов микроорганизмам, что обуславливает их устойчивость к лекарственным препаратам, применяемым для лечения человека и животных (например , маркерных трансгенов устойчивости к антибиотикам) ;
• непреднамеренная экспрессия генов реципиентного организма или нестабильность трансгенов .
Таким образом, основными факторами риска, которые могут вызвать неблагоприятные последствия для здоровья человека, являются:1) потенциальная патогенность ГИО, 2) потенциальная токсичность ГИО и новых продуктов питания, 3) потенциальная аллергенность ГИО и новых продуктов питания,4) возможность горизонтального переноса генов устойчивости к антибиотикам от ГИО патогенной микрофлоры желудочно – кишечного тракта человека. Оценка риска генно – инженерной деятельности исходит из того , что патогенные для человека и животных организмы не должны высвобождаться в окружающую среду ни при каких обстоятельствах. Поэтому, если в рамках генно – инженерной деятельности предполагается работа с известными патогенными организмами (будь то организмы – реципиенты, доноры, итоговые Гио) или недостаточно исследованными организмами, которые могут оказаться патогенными, она обязательно должна осуществляться в замкнутых системах. При этом все выполняемые в процессе ГИД операции, касающиеся генетической модификации, хранения, культивирования, транспортировки или уничтожения патогенных организмов, осуществляются при условии обязательного соблюдения специальных защитных мер (Физических, химических, биологических), эффективно защищают персонал и окружающую среду от контакта с патогенными организмами и от неблагоприятного воздействия патогенных организмов. Проведение ГИД в замкнутых системах должно обеспечить охрану и безопасность следующих категорий людей: предполагаемых пользователей продуктов ГИД; персонала лабораторий или предприятий, занимающихся ГИД; других людей, которые так или иначе могут контактировать с Гио, население региона осуществления ГИД при случайном высвобождение ГИО.
Основы принятой в настоящее время процедуры оценки риска патогенности в рамках ГИД изложены, в частности, в Директиве Европейского Союза 90/219/ЕЕС от 23 апреля 1990 года, регулирующего меры биобезопасности ГИД в замкнутых системах. Директива регулирует использование в замкнутых системах в исследовательских и промышленных целях исключительно генно – инженерных микроорганизмов (ГИМ). Деятельность, связанная с генно – инженерными животными и растениями, данным документом не рассматривается. Однако при разработке законодательства по биобезопасности во многих европейских странах Директива 90/219/ЕЕС служила базовым документом, и его положения распространены также на ГИД с участием эукариотических организмов. Более того, именно свойство патогенности для человека присуще именно микроорганизмам, а содержание в замкнутой системе животных и растений может быть продиктовано другими рисками – их токсичность, аллергенность, возможностью неблагоприятных экологических воздействий. Процедура оценки риска патогенности ГИО, представленная ранее в Директиве 90/219/ЕЕС и модифицированная с учетом современных знаний, включает следующие этапы:
• Рассмотрение биологических свойств ГИО для установления предполагаемой патогенности их для человека и величины последствий их неблагоприятного воздействия .
• Оценка вероятности того, что в случае контакта ГИО с человеком данные организмы действительно предоставят неблагоприятное влияние на его здоровье (включая рассмотрение уровня научной неопределенности) .
• Определение необходимого уровня защиты, «замкнутости» (level of containment) системы ГИО .
Вынесение предварительного заключения о достаточности предлагаемых мер защиты здоровья человека при сравнении ГИО с биологическими объектами различных групп патогенности .
• Рассмотрение сущности предполагаемой деятельности и подробный обзор необходимых мер контроля для защиты здоровья человека .
• Определение любых потенциальных рисков для окружающей среды и дополнительные меры изоляции на случай непреднамеренного высвобождения патогенных организмов в окружающую среду.
Биоэтический и правовые проблемы микротрансплантацийних технологий клеточная и тканевая трансплантации
Современная трансплантология, то есть теория и практика пересадки органов и тканей, позволяет оказать помощь многим больным, которые ранее были бы обречены на смерть или тяжелую инвалидность. Вместе с тем, растущая потребность в органах для трансплантации порождает нравственные проблемы и может стать угрозой для общества. Так, недобросовестная пропаганда донорства и коммерция, связанная с продажей органов для трансплантации, закладывают условия для торговли человеческими органами, угрожая здоровью и жизни людей. Пересадка органов живого донора может быть в случаях добровольного самопожертвования ради спасения жизни другого человека. В таком случае согласие на эксплантацию (изъятие органа) становится проявлением любви и сострадания. Морально недопустима трансплантация , которая непосредственно угрожает жизни .
Наиболее распространенной практикой является изъятие органов в только умерших людей. Но в таких случаях должна быть абсолютная уверенность в смерти донора. Не может быть морально оправданной такая трансплантация,которая ведет к потере индивидуальной особенности человека, принимающего чужие органы. При трансплантации обязательно должна храниться свобода человека. Безусловно недопустимым является так называемая фетальная терапия, т.е. изъятие и использование ткани и органов человеческих зародышей, с намерением лечения различных заболеваний и «омоложения » организма.
Клеточная и тканевая трансплантация – отрасль, которую можно отнести к медицине будущего. Среди ряда вопросов , возникающих при ее разработке, видное место занимают этические проблемы, а также вопросы определения ее побочных эффектов, четких показаний и противопоказаний к применению. Без сомнения, символом нового века возникает такая отрасль медицины, как трансплантология. К сожалению, несмотря на определенные успехи и достижения отечественной трансплантологии, украинские результаты значительно уступают среднеевропейским и среднемировой.
Пристального внимания заслуживает проблема микротрансплантацийних технологий – клеточной и тканевой трансплантации, ведь именно в этом вопросе теснейшим переплетаются перспективы будущего и проблемы настоящего, предостережение о осторожного применения пока нового метода и действительно захватывающие, но пока недостаточно подтвержденные данные о возможностях указанной методики.
Целью данной работы является анализ возможностей и перспектив, нерешенных проблем и оговорок применения клеточной трансплантации, и в частности – трансплантации стволовых клеток. Мы стремимся взвешенно проанализировать имеющиеся на сегодня достижения, но вместе с тем – критически отметить, что, как каждый новый и эффективный метод лечения , он не лишен побочных эффектов, противопоказаний и ограничений. И пока они четко не определены, говорить о широком клиническом применении метода рано.
Главной особенностью стволовых клеток является то, что в эмбриональной стволовой клетки отсутствует специализация. Кроме того, эмбриональные стволовые клетки являются:
– Производными всех типов клеток в организме, тем уникальным строительным материалом , из которого позже формируются органы и ткани;
– Благодаря отсутствию специализации, при попадании клеток в любой орган из них формируются клетки именно этого органа , поэтому перспективы их применения для восстановления поврежденных тканей и органов ;
– Эти клетки не воспринимаются организмом реципиента как чужеродные , а потому при их трансплантации не наблюдается отторжение, не нужен индивидуальный подход, как при переливании крови или пересадке органов ;
– Интересно, что эмбриональные стволовые клетки обладают способностью самостоятельно находить “слабые места” – те, где их помощь наиболее востребована.
Если речь идет о взятии органов от мертвого, то в этом случае лицо должно лично и недвусмысленно выразить согласие на возможное взятие органов. Свою этическую стоимость должна также согласие его законных представителей в случае невозможности узнать предварительный выбор покойной лица .
Трансплантация навсегда останется важным фактором будущего медицины, требует развития культуры солидарности и дарения. Дарение и трансплантация органов имеют высокие этические стоимости: они составляют личное, а временами даже геройское служение в пользу жизни и могут стать прекрасной возможностью для проявления милосердия ближнему.
В Украине проблема этического аспекта трансплантологии находится на стадии поиска, и основой для этого стали фундаментальные разработки отечественных ученых в данной области. Так, несколько лет назад на Первом Национальном Конгрессе по биоэтике, который проходил под эгидой Национальной академии наук Украины, Академии медицинских наук Украины, Министерства здравоохранения Украины и Министерства экологии и природных ресурсов Украины, отмечалось, что разработка лекарственных средств , внедрение новейших биотехнологий, расшифровка генома человека , генная терапия , эксперименты по клонированию – вот неполный перечень выдающихся достижений науки последних лет, требующие пристального внимания с учетом биоэтических принципов. Проблема заключается в поиске путей гармонизации достижений медицины и биологии с правами человека и его достоинством. По мнению академика НАН и АМН Украины, доктора медицинских наук , профессора Юрия Кундиева (Институт медицины труда АМН Украины ), ” … в конце ХХ века было достигнуто значительных успехов в биологии и медицине – расшифрован геном человека , разработаны принципы генной терапии, осуществлено клонирование животных, обычным стало лечение бесплодия путем экстракорпорального оплодотворения. Некоторые ученые предложили способы лечения ряда заболеваний с помощью стволовых клеток, полученных из эмбриональной ткани. Идет дискуссия между сторонниками и противниками эвтаназии, трансплантации органов и т.д. В связи с этим существует необходимость оценить этический аспектсовременных научных достижений с целью упредить внедрение тех технологий, которые могут повредить человеку. Обеспечить соблюдение биоэтических принципов можно благодаря соответствующей правовой базе. К сожалению, в Украине подобная легальная основа пока отсутствует, но есть возможность использовать отдельные статьи” Основ законодательства об охране здоровья”. В любом случае , интересы человека должны быть выше интересов науки или общества. Этих принципов следует придерживаться на всех этапах жизни человека – от рождения и до смерти “.
Во многом это касается и проблемы трансплантации стволовых клеток.
Среди клинических испытаний интересен проспективное контролируемое исследование, касающееся трансендокардиальнои трансплантации аутоклитин костного мозга при тяжелой хронической сердечной недостаточности. У пациентов, пролеченных этим методом, выявлено уменьшение симптомов сердечной недостаточности , повышение ФВ и миокардиальной перфузии , хотя и не выявлено улучшения отдаленных результатов и уровня выживания по сравнению с контрольной группой .
Интересные результаты были получены при изучении инфаркта миокарда у мужчин с донорским женским сердцем. В подтверждение того, что человеческие экстракардиальные стволовые клетки имеют свойство дифференцироваться в кардиомиоциты, было установлено, что при наличии у этих мужчин инфаркта миокарда в зоне поражения проявляли клетки с Y– хромосомой.
Биоэтический проблемы использования стволовых клеток
Рассмотрим наиболее важные аспекты проблемы. С самого детства происходит повреждение человеческого организма вследствие травм или болезней, при которых нарушаются или разрушаются клетки мышечной, костной, нервной или другой ткани . Чтобы устранить повреждения, эти клетки нужно восстановить. В процессе восстановления ключевую роль играют так называемые стволовые клетки, расположенные в костном мозге и других органах.
Получив сигнал о травме, организм выводит эти клетки в кровеносное русло, направляет в «недействующий» и превращает их в необходимые организму в данный момент клетки: костные , мышечные, печеночные и даже нервные. Иными словами, стволовые клетки – это клетки, не получили еще специализацию или, говоря научным языком, не прошли дифференциацию. Поэтому они могут дифференцироваться в «нужные» в данный момент организму клетки. Запас стволовых клеток в организме не безграничен и быстро теряется с возрастом. Доля стволовых клеток, способных к дифференцировке, в костном мозге в момент рождения человека одна на 10000 кроветворных клеток. У подростков она уже в 10 раз меньше, до 50 лет – одна на полмиллиона , в 70 лет – лишь одна на миллион.
Но стволовые клетки могут быть внесены в организм искусственно. В последние годы опубликовано большое количество работ, которые подтверждают, что стволовые клетки, попадая на поврежденные участки самых разных органов , превращаются именно в клетки того типа, который необходим, чтобы залечить повреждение. В пораженном инфарктом сердце они превращаются в клетки сердечной мышцы – миоциты, в пораженном инсультом головном мозге – в нейроны и глиальные клетки. Стволовые клетки могут превращаться в клетки печени , костного мозга и т. д.
Основы науки о стволовых клетках были заложены около 30 лет назад советскими учеными А.Я. Фриденштейн и И.Л. Чертковым. В 1999 году эти клетки «переоткрыли» американские ученые, потом пошло лавинообразный рост интенсивности работ в этой области. Пожалуй, такого прорыва в медицине не было со времен открытия пенициллина, ибо человечество может получить «лекарство» от физических травм, паралича, цирроза, инсульта и инфаркта, болезни Паркинсона, инсулин зависимого диабета, болезни Альцгеймера, последствий травм спинного мозга и многих других болезней , ранее считавшихся неизлечимыми. В далекой перспективе – полное восстановление или замена поврежденных органов, причем без иммунного отторжения, возникающее при трансплантации, поскольку такие клетки являются для организма родными. Чтобы понять, что такое стволовые клетки, кратко рассмотрим процесс индивидуального развития организма. В самом начале жизни человеческий организм представляет собой зиготу – яйцеклетку , оплодотворенную сперматозоидом. В оплодотворенной яйцеклетки содержатся все «Инструкции» по превращению ее в тело взрослого человека (при нормальных условиях окружающей среды) , закодированные в ДНК.
По мере роста зародыша клетки в различных частях его тела приобретают определенную специализацию за счет блокирования некоторых «инструкций» в их ДНК, то есть идет клеточная дифференцировка .Эти « инструкции» не исчезают, они просто игнорируются клеткой. В данном процессе участвуют сложные регуляторные генетические механизмы отключения определенных участков ДНК. «Включение» и «исключения» определенных участков ДНК должно происходить в правильной последовательности. Информация о ней частично закодирована в самой ДНК, но этот процесс регулируется и цитоплазмой клетки – это эпигенетическая регуляция. Именно поэтому невозможно клонировать динозавров и мамонтов, даже если бы удалось найти их неповрежденную ДНК, поскольку для этого необходима живая материнская яйцеклетка.
Благодаря сложной системе последовательного «включения» и «выключения» участков ДНК клетки костной ткани «используют» только «инструкции» по формированию кости. «Инструкции» для создания крови, нервов, кожи и других тканей хранятся в ДНК этих клеток, но становятся недоступными. Подобным образом обстоит дело и в клетках других тканей. Но в организме остаются и недифференцированные, до некоторой степени, клетки. Это – стволовые клетки, в которых много «инструкции » остаются в рабочем состоянии. Благодаря этому они способны давать начало различным типам тканей.
Различают несколько типов стволовых клеток в зависимости от степени их дифференцировки. Оплодотворенная яйцеклетка называется тотипотентных, т.е. способной дать начало всему организму. В ходе развития она делится на несколько одинаковых тотипотентных клеток, которые иногда расходятся и дают начало монозиготных ( однояйцевых ) близнецах .
Таким образом, эмбриональные стволовые клетки (ЭСТ) – это плюрипотентные клетки из внутреннего слоя бластоциста, развившиеся в первые дни после оплодотворения. Из этих клеток можно получить любой орган и любую ткань взрослого организма. эмбриональные стволове клетки впервые культивировал в 1998 году американский ученый Дж. А. Томсон (Висконсинский университет), который обнаружил, что из стволовых клеток, пересаженных мыши, формируются разнообразные ткани. Поэтому дальнейшие исследования эмбриональных стволовых клеток могут позволить разработать методы получения клеток для лечения многих состояний, связанных с повреждением тканей. Они особенно ценны, пожалуй, в тех случаях , когда восстановление естественным путем не происходит (т.е. во взрослом организме, в котором стволовых клеток мало или они уже совсем отсутствуют).
С помощью стволовых клеток, используя технологию клонирования, похожую с клонированием овечки Долли, можно будет выращивать на заказ человеческие органы или части органов (например, сердечные клапаны), которые не будут отторгаться организмом реципиента. Также возможно помещать эмбриональные стволовые клетки в больные органы, включая мозг, которые будут обеспечивать восстановление поврежденных тканей и органов. Теоретически такие возможности предусматривались давно, но только сейчас начинают рассматривать их практическое использование .
Где взять эмбриональные стволовые клетки? Один из их источников – абортивный материал при естественном и искусственном оплодотворении. Известно, что при каждой успешной беременности, которая приводит к рождению живого ребенка, теряется или «самопроизвольно абортуеться» несколько эмбрионов (здесь, наверное, неправильно говорить о «выкидыш» в обычном понимании этого слова, потому что очень ранняя потеря эмбриона почти всегда остается незамеченной). Потеря некоторых эмбрионов вызвана генетическими аномалиями развития, а других – внешними физическими факторами или физиологическим или психологическим состоянием матери . Очевидно, природа определила появление «лишних» эмбрионов почти в каждой беременности.
Поскольку эмбриональная стволовая клетка бессмертна и саморозмножуеться, тогда достаточно удобно в дальнейшем использовать бесконечное клеточную линию ее потомков. Однако время от времени происходят генетические мутации в эмбриональных стволовых клетках будут передаваться дочерним клеткам и накапливаться в следующих клеточных поколениях .
Именно возможность применения эмбриональных стволовых клеток породила ключевой вопрос дискуссии по биоэтике – допустимость использования клеток, взятых у абортированных или специально клонированных эмбрионов, в биомедицинских исследованиях и лечении. Эту дискуссию мы рассмотрим чуть позже. Медициной достигнуты большие успехи при использовании стволовых клеток, добытых не из эмбрионов. Стволовые полипотентные клетки находятся в уголках и бороздам нашего мозга, костном мозге и волосяных фолликулах взрослого организма и других тканях. Так , например, К. Дж. Хыу ввел в сердце крыс стволовые клетки, выделенные из костного мозга. Эти клетки дифференцировались в новую ткань сердечной мышцы, которая установила нормальные связи с окружающими участками ткани и оказалась способна сокращаться одновременно с ними.
Стволовые клетки из области мозга, называемой гиппокамп, трансплантировали в глаза крысам. Эти клетки самостоятельно перемещались к местам повреждений сетчатки и образовывали новое нервное соединение. Возможно, в будущем это позволит восстанавливать зрение у больных , страдающих возрастной дегенерацией центрального пятна сетчатки, прогрессирующей дегенерацией сетчатки и даже отслоением сетчатки и ретинопатией , вызванной диабетом .
Стволовые клетки и другие полипотентные «промежуточные клетки – амплифайер», найденные в наружном слое волосяных фолликулов, способны давать начало клеткам кожи, которые могут быть использованы для трансплантации.
Группы исследователей во главе с А. Пеком удалось вылечить инсулинозависимый диабет у мышей с помощью стволовых клеток из протоков поджелудочной железы. Стволовые клетки в условиях in vitro превращались в структуры, вырабатывающие инсулин, – островки Лангерганса. Их вводили под кожу взрослых мышей, страдающих диабетом, и они производили инсулин, функционируя как клетки поджелудочной железы, вокруг них развивались кровеносные сосуды. Примерно через неделю мыши уже могли самостоятельно регулировать концентрацию глюкозы в крови (Hall , 2000).
Источник множества стволовых клеток – кровь из пупочного канатика, использование которой уже показало хорошие результаты при лечении лейкемии. Позже обнаружили, что стволовые клетки крови из пупочного канатика можно ввести мышам после инсульта, и они восстанавливают 50 % ткани мозга. Учитывая множество стволовых клеток в пупочного канатика и тот факт, что эти клетки уже используются для лечения различных заболеваний (например, детской лейкемии), многие ученые предполагают, что в ближайшие годы их уже можно будет применять в лечении последствий инсультов.
Одним из возможных источников стволовых клеток откачан жир. Из таких стволовых клеток уже удалось вырастить хрящевую, мышечную и жировую ткани, используя с разного питательной среды. Эти исследования составляют исключительную важность, так как свидетельствуют об огромном потенциале гемопоэтических клеток – предшественников и стволовых клеток взрослого организма. Эти клетки не только позволят избежать трудностей, связанных с отторжением трансплантата, но и будут проще подвергаться дифференцировке в нужную ткань .
Исследования стволовых клеток из выпавших детских зубов показало, что они могут превращаться в клетки будущих зубов, одонтобласты, а также нервные и жировые клетки.
Наряду с трансплантацией живых, способных к репопуляции клеток, в последние годы широко изучается применение субклеточных экстрактов фетальных клеток и тканей. Механизм ожидаемого положительного влияния при использовании тканевых и клеточных трансплантатов является несколько иным, чем при трансплантации эмбриональных стволовых клеток. В организм пациента попадает целый ряд биологически активных, сбалансированных соединений природного происхождения, которые могут влиять на различные составляющие целостного организма и выполнять стимулирующую и заместительную функции.
Итак, трансплантация стволовых клеток возможна с использованием костномозговых и эмбриональных стволовых клеток. Костномозговые стволовые клетки являются тотипотентными, аутологичными и легко добываются из костного мозга. Однако существуют и не совсем выяснены вопросы: во-первых – условия культивирования для преобразования этих клеток в специализированные ткани, во-вторых – какие именно субпопуляции должны быть трансплантированы. По эмбриональных стволовых клеток, то кроме этических проблем (о чем речь пойдет далее), использование их связано с большими техническими проблемами – трудно достичь их клонирования именно на стадии бластоцисты. К тому же, это все-таки чужеродный материал, создать же персональные клеточные линии в ближайшем будущем не представляется возможным. Другой альтернативой является использование эмбриональных стволовых клеток для репрограммирования клеток хозяина. Однако все эти методики находятся на ранней стадии исследования, и говорить об их клиническое использование пока рано.
Следует отметить , что трансплантация периферических стволовых клеток по сравнению с трансплантацией клеток костного мозга требует меньшего зважання на систему HLA – антигенов, и поэтому при ней можно не проводить HLA – типирование, что значительно упрощает процедуру трансплантации и пислятрансплантацийного ведения больных.
Получение периферических стволовых клеток от живого родственного донора (методом афереза или лейкоферез) создает определенный дискомфорт для него, хотя риск осложнений, неудобств и психологических барьеров является минимальным, особенно – по сравнению с донорством других органов. Однако желание найти другие возможности для трансплантации стволовых клеток в последние годы заставляет обращаться к другим источникам трансплантационного материала: кровь пупочного канатика, остающейся после родов, эмбриональные стволовые клетки, полученные при абортах.И именно здесь возникает целый ряд вопросов, в первую очередь – этических , значительная часть которых остается пока без ответа .
Несмотря на то, что исследования в области клеток имеют большие научные перспективы, в США, Германии и Австрии они временно заморожены, однако в других странах – Великобритании, Японии, Австралии – продолжают проводиться. Основная этическая проблема при трансплантации стволовых клеток заключается в том, что основной источник клеток на сегодняшний день – фетальная ткань от медицинских абортов и материал, остающийся после искусственного оплодотворения. Католическая церковь, религиозные общины, общественные организации, ведущие борьбу за запрет абортов, высказываются за то, чтобы вместе с абортами запретить и исследования в области трансплантации стволовых клеток и лечение с их применением.
В Украине пока что не создана стройная правовая база по проблеме трансплантации стволовых клеток.
Метод трансплантации стволовых клеток и тканевой терапии – новый перспективный метод лечения, однако, как каждый новый высокоэффективный метод, кроме положительных моментов, имеет и побочные действия. На сегодня они изучаются, а потому пока не разработано четких показаний и противопоказаний к проведению данного вида лечения. На сегодня данная методика остается прерогативой главным образом крупных специализированных научно – исследовательских центров под эгидой АМН Украины, которые, имея достаточный опыт и фундаментальную и аналитическую базу, способны обобщить имеющиеся данные с выработкой четких рекомендаций для практического здравоохранения.
Потенциал коммерческого развития данной отрасли (особенно относительно влияния на старение организма) привлекает внимание молодых энергичных лиц, часто в стремлении быстро разбогатеть не оценивают критически свои профессиональные возможности, не имеют достаточного практического общемедицинского опыта для реальной оценки соотношения” риск -польза ” данной процедуры.
К сожалению, некоторые средства массовой информации (в том числе – в сети Интернет) распространяют сенсационные сообщения об уникальных (без оговорок и ограничений) свойства данного метода, как и различных фитоконцентратов, пищевых добавок, травяных чаев на других” новых композиций”, не прошедших необходимых этапов исследования эффективности и безопасности и не зарегистрированы как лекарственные препараты.
Еще одной важной проблемой, возникающей при трансплантации стволовых клеток, есть возможность опухолевого роста. И хотя этот метод используется у больных со злокачественными опухолями для восстановительной терапии после проведения рентген – или химиотерапии , собственно трансплантация стволовых клеток может стать толчком иногда неконтролируемого клеточного роста, в частности – опухолевого .
Для исключения возможного заражения реципиента все биообъекты должны проходить проверку на отсутствие бактериального и микробиологического загрязнения, инфицирования сифилисом, токсоплазмозом, вирусами гепатита В и С, цитомегаловирусом, СПИД, вирусом краснухи, герпеса. Чистота биопрепаратов должен тщательно обеспечиваться бактериологическими исследованиями на аэробную и анаэробную инфекцию, тестирование проводится методами полимеразной цепной реакции. Каждый биопрепарат должен иметь паспорт , подтверждающий его безопасность для пациента.
Часто проведения тщательных исследований не подтверждает эффективность нового метода , в частности – его ожидаемых положительных результатов. Однако поиск в области трансплантации стволовых клеток активно развивается. В подтверждение этого приводим ниже последние (2002-2003 года) данные исследований , проведенных в разных странах .
Трансплантации стволовых клеток (СК) селезенки для регенерации интимы после повреждения сосудов в эксперименте на мышах показало, что трансплантированные СК способствовали восстановительным процессам после повреждения сосудов. Ускорение реендотелизации вызывало снижение образования неоинтимы (быстрое образование неоинтимы – один из важных шагов атеросклерозоутворення). Данные результаты могут способствовать новому взгляду на стволово – клеточную биологию и ее перспективы для практической медицины, в частности – для лечения атеросклероза.
Источники информации:
А – Основные:
1. Право человека на охрану здоровья , медицинскую помощь и ответственность учреждений здравоохранения и медицинского персонала за его нарушение : Сборник нормативно – правовых актов Украины . – Львов , 2004 . – 151с .
2. Биоэтика : Учебник . для студ. высш. мед . учеб. закл . IV уровня аккредитации / В. Запорожан , М.Л. Аряев . – К. : Здоровье , 2005 . – 288 с . – Библиогр . : С . 288. – ISBN 5-311-01392-3 .
3. Биоэтика междисциплинарные стратегии и приорететы . Учебно – методическое пособие / под ред . Я.С. Яскевич . – Минск . БГЭУ , 2007, 226 с .
4. Курило Л.Ф. Этико – правовые аспекты использования стволовых клеток человека / / Человек. 2003 . № 3 . 23-27 .
5. ХаррисД . Стволовые клетки и воспроизведения / / Человек. 2003 . № 5 . С. 123-133 .
6. Sarfati J. Steam cells and Genesis / / TJ . 2001 . Vol. 15 (3 ) . P. 19-26 , перевод на русский: Джонатан Сарфати . Стволовые клетки и Книга Бытия , http://www.creation.crimea.com/text/172.htm
В – Дополнительные :
1. БРПЛ – Виньо Ф. , Сфера К. ( ред. ) . Требования биоэтики : Медицина между надеждой и опасениями . 1999 .
2. Жиганова Л.П. , Гариев Ю.М. Биомедицина в США : актуальные этические и социально – политические аспекты / / США – Канада : экономика , политика , культура . 2003 . № С. 103 -116 .
3. Зеленин А.В. Генная терапия на рубеже третьего тысячелетия / / Укр . РАН. 2001 . Т. 71 , № 5 . С. 387-395 .
4. Лопухин Ю.М. Биоэтика в России / / Укр . РАН. 2001 . Т. 71 , № 9 . С. 771-774 .
5. Coghlan A. Hair today , skin tomorrow / / New Scientist. 2001 . Vol. 170 ( 2296 ) . P. 19-23 .
6.Hall A. Awaiting the Miracles of Stem-Cell Research, Business Week Online, 29. 2000.
7.Newman L. Transplanted Stem Cells May Aid AMD Patients, Ophthalmology Times, 15. 2001.
8.Toma J. G. et al. Isolation of Multipotent Adult Stem Cells from the Dermis of Mammalian Skin / / Nature Cell Biology. 2001. Vol. 3 (9) / P. 778-784.26. Vogel G. Harnessing the power of stem cells [news] / / Science. 1999. Vol. 283. P. 1432-1434.
