6.2. Применение ядерной трансплантации в терапии

Иммунное отторжение — частое осложнение при трансплантациях аллогенных органов, обусловленное иммунологической несовместимостью. Для лечения этой болезни «хозяин против прививки» реципиентам с трансплантатами обычно дают лекарства-иммунодепрессанты, что дает серьезные побочные эффекты. Эмбриональные стволовые клетки, полученные с помощью трансплантации ядер, генетически идентичны клеткам пациента, устраняя, таким образом, риск иммунной реакции и потребность в подавлении иммунитета. Что особенно важно, разрабатываются протоколы, позволяющие получать такие функциональные клетки, как нейроны, мышечные клетки и островковые клетки, которые можно использовать для лечения пациентов, страдающих такими серьезными нарушениями, как болезнь Паркинсона, сердечная недостаточность или диабет. Более того, эмбриональные стволовые клетки обеспечивают возобновляемый источник замещения тканей, позволяя проводить повторное лечение, когда это необходимо.

Действительно, осуществимость терапевтического клонирования была продемонстрирована на животных моделях болезней. Для этого в качестве «пациента» был использован штамм мышей, несущих делецию гена Rag2 (Rideout et al., 2002). Мыши, мутантные по Rag2. страдали серьезной комбинированной иммунной недостаточностью (SCID) из-за мутации в гене, катализирующем перестройки иммунорецептора в лимфоцитах. У этих мышей не было зрелых В- и Т-клеток, и это состояние было похоже на заболевание у человека («bubble babies»). На рис. 22.10 суммированы этапы этого эксперимента. На первом этапе ядра соматических донорских клеток (фибробластов) из хвостов дефектных по Rag2 мышей инъецировали в денуклеированные яйцеклетки Получившиеся в результате эмбрионы культивировали до стадии бластоцисты и изолировали аутологичные клетки ES. Затем одна из мутантных аллелей Rag2 была «сделана мишенью» для восстановления нормальной структуры гена с помощью гомологичной рекомбинации в клетках ES Чтобы получить соматические клетки для лечения, эти клетки ES были дифференцированы в эмбриоидные тела (эмбриоподобные структуры, содержащие различные типы соматических клеток) и далее в предшественники гематопоэза путем экспрессии НохВ4. Получившиеся в результате предшественники гематопоэза трансплантировали облученным животным, дефектным по Rag2, для лечения заболевания. Эти клетки генерировали функциональные В- и Т-клетки, которые проделали соответствующие перестройки своих аллелей иммуноглобулина и Т-клеточного рецептора, как и сывороточных иммуноглобулинов, в трансплантных мышах Rag2. Этот эксперимент продемонстрировал, что пересадку ядер, в сочетании с генной терапией, можно использовать для лечения генетических нарушений. Следовательно, терапевтическое клонирование должно быть применимо и в случае других заболеваний с известным генетическим дефектом, таких как серповидноклеточная анемия или бета-талассемия. Нерешенным остается вопрос, будет ли трансплантация ядер у человека столь же эффективной, как у коров, или такой же неэффективной, как у мышей.

^{Рис. 22.10. Схема терпевтического клонирования в сочетании с генной и клеточной терапией}

^{Культивировали кусочек хвоста от мыши, гомозиготной по мутации активирующего рекомбинацию гена 2 (Rag2). Когда выросли фибробластоподобные клетки, они были использованы в качестве доноров для пересадки ядер путем прямой инъекции в денуклеированные ооциты MII с помощью микроманипулятора с пьезоэлектрическим управлением. Эмбриональные стволовые (ES) клетки, изолированные из полученных пересадкой ядер бластоцист, были генетически репарированы методом гомологичной рекомбинации. После репарации клетки ntES были дифференцированы in vitro в эмбриоидные тела (EBs), инфецированы ретровирусом HoxB4iGFP. размножены и инъецированы в хвостовую вену облученных, дефектных по Rag2 мышей (перепечатано, с любезного разрешения, из Hochedlinger and Jaenisch, 2003 [© Massachusetts Medical Society])}

Использование ящерного клонирования для получения «заказных» [«customized»] клеток ES для восстановления тканей вызывает противоречивые оценки, поскольку, как утверждают его противники, само получение клеток ES с необходимостью было бы связано с разрушением потенциального человеческого существа. В качестве возможного решения этой этической дилеммы была предложена измененная пересадка ядра (ANT, altered nuclear transfer) как модификация обычной процедуры пересадки ядра (Hurlbut, 2005). ANT включает инактивацию гена в соматических донорских клетках, который необходим для развития плаценты, и тем самым предотвращает образование плода, поскольку ANT-бластоциста была бы не способна к имплантации (и, таким образом, не разрушалась бы никакая потенциальная человеческая жизнь), но все еще позволяла бы получать «заказные» ES-клетки. Используя Cdx2 в качестве гена-мишени, провели эксперимент на мышах по принципиальной проверке этого подхода, ANT (Meissner and Jaenisch, 2006). Остается посмотреть, удовлетворит ли эта модификация ANT тех, кто возражает против получения клеток ES из клонированных бластоцист человека.