Вечная молодость из клетки

Нобелевскими лауреатами за работы по стволовым клеткам и клонированию стали биологи Синья Яманака и Джон Гердон. О практическом значении их исследований рассказывает декан биолого-почвенного факультета СПбГУ Александра Харазова.

За работы по стволовым клеткам и клонированию животных лауреатами Нобелевской премии по медицине и физиологии в 2012 году стали биологи Синья Яманака (Япония) и Джон Гердон (Великобритания). О том, в чем суть исследований лауреатов, как вернуть взрослому человеку здоровье младенца и ждет ли нас жизнь в мире клонов, корреспонденту "Росбалта" рассказала доктор биологических наук, профессор, заведующая кафедрой цитологии и гистологии, декан биолого-почвенного факультета СПбГУ Александра Харазова.

Фото пресс-службы СПбГУ

 - Нобелевскую премию по медицине и физиологии в этом году дали за открытие генов, работа которых приводит клетку взрослого организма в "младенческое" состояние. В норме у взрослого организма все ткани состоят из "взрослых" клеток - костных, хрящевых, нервных и т. д. Такие клетки уже не могут дать начало никакой другой ткани, кроме той, которую они собственно составляют. Но в самом начале развития эмбрион состоит из очень небольшого числа клеток, которые способны развиться во что угодно – и в клетки мозга, и в клетки сердца, и во все остальное. Эти клетки называют стволовыми.  Немного таких клеток сохраняется и у взрослого организма, и они тоже способны образовывать разные ткани.

- В чем уникальность исследований, проведенных Яманакой и Гердоном?

- Ученых разных стран давно интересовало, почему в эмбрионе клетки могут дать многие типы тканей, а у взрослого, при наличии такого же набора генов, не в состоянии. В начале 1960-х годов англичанину Джону Гердону, одному из нынешних нобелевских лауреатов, удалось получить целого головастика путем пересадки ядра из «взрослой» клетки (эпителия кишечника) в яйцеклетку, в которой собственное ядро было предварительно удалено. То есть был получен организм, генетически идентичный взрослому животному. Такие организмы назвали клонами. Этим экспериментом Гердон убедительно доказал, что во "взрослых" клетках присутствуют все необходимые гены для того, чтобы дать начало любой ткани организма. Однако почему-то эти гены не работают, или, как говорят биологи, молчат во "взрослых" клетках.  Причины, по которым в норме взрослая клетка не может давать начало всем органам и тканям, как делает это стволовая ("младенческая") клетка, как раз и открыл второй нобелевский лауреат этого года – Яманака. Он открыл гены, которые могут вернуть клетку из «взрослого» состояния в «младенческое». Данное явление назвали репрограммированием.

- Значит ли это, что скоро мы будем жить в мире клонов? Не противоречат ли данные исследования каким-то этическим нормам?

- Основа обсуждаемого открытия – все же не клоны и клонирование, а открытие явления репрограммирования генома, то есть возвращения клетки в первичное эмбриональное состояние. Клоны к этому явлению имеют весьма опосредованное отношение. При помощи технологии репрограммирования клоны получить довольно трудно, а случае человека – вряд ли возможно. Кроме того, опыты по клонированию человека запрещены во многих странах и постоянно являются предметом обсуждения с точки зрения этических норм.

- Можно ли сказать, что клеточная биология находится в авангарде современной науки?

- Награда этого года по физиологии и медицине – один из примеров «быстрой Нобелевской премии». Работа Яманаки была опубликована лишь в 2006 году и совершила настоящий прорыв в клеточной биологии! Технология получения «младенческих» клеток из «взрослых» мгновенно распространилась по лабораториям мира и нашла широчайшее применение прежде всего в научных исследованиях, а также, с большими перспективами, может быть использована в терапии заболеваний.

- Расскажите подробнее о практическом значении открытия нобелевских лауреатов. Их работы помогут справиться с тяжелыми болезнями, которые считались неизлечимыми?

- Действительно, есть немало болезней, лечение которых требует замещения поврежденных тканей и клеток здоровыми. Репрограммирование могло бы лечь в основу одного из самых эффективных способов получения большого количества клеток и тканей, необходимых для лечения человека. Работы этих ученых, особенно технология, предложенная Яманакой, дают широкие исследовательские возможности для применения такого подхода. Потенциально, в будущем, эта технология сможет быть использована в терапевтических подходах, однако до этого еще все-таки довольно далеко, и ученым предстоит многое изучить.

- А российские ученые работают в подобных направлениях?

- Да. В Петербурге в этом направлении активно работает несколько лабораторий на базе Института цитологии РАН и Биолого-почвенного факультета СПбГУ. Например, исследованиями стволовых клеток занимаются в лабораториях под руководством академика Н.Н. Никольского, профессора В.А. Поспелова, члена-корреспондента РАН А.Н. Томилина. В 2005-2006 годах Алексей Томилин работал в Германии, в институте Макса
Планка города Фрайбурга, и он со своими сотрудниками также искал гены репрограммирования. Вернувшись из Германии на родину, в настоящее время Томилин с успехом продолжает начатые исследования.

- Как СПбГУ сотрудничает с лауреатами Нобелевской премии?

- Лауреаты Нобелевских премий приезжают в наш университет для чтения лекций и общения с преподавателями, научными сотрудниками и студентами. Обладатель Нобелевской премии по химии за исследование механизма копирования клетками генетической информации Роджер Корнберг неоднократно посещал СПбГУ. Студенты и сотрудники вуза активно участвуют в качестве слушателей в Нобелевских симпозиумах, которые организует на базе Санкт-Петербургского научного центра РАН лауреат Нобелевской премии Жорес Алферов при поддержке городского правительства. Многие из наших сотрудников прошли стажировки в лабораториях Нобелевских лауреатов, в том числе неоднократно участвовали в международных конференциях, где с участием Джона Гердона проходили плодотворные дискуссии о фундаментальных проблемах биологии развития. В настоящее время учеными Биолого-почвенного факультета СПбГУ начато сотрудничество с Раулем Гайнетдиновым – учеником Роберта Лефковица, который получил в этом году Нобелевскую премию по химии.

Беседовала Любовь Костерина

"Росбалт" благодарит сотрудников кафедры эмбриологии и кафедры цитологии и гистологии биолого-почвенного факультета СПбГУ за помощь в подготовке материала.

Самые интересные статьи «Росбалта» читайте на нашем канале в Telegram.