Неоправданные этические опасности исследования стволовых клеток

Неоправданные этические опасности исследования стволовых клеток

Реферат

Нестеровой Анастасии

Институт Общей Генетики РАН

Неоправданные этические опасности исследования стволовых клеток.

Cодержание

Введение

1. Стволовые клетки. Определение, виды, история открытия.

2. Биотехнология СК человека и животных. Перспективы развития направления.

а) Терапевтическое клонирование ЭСК.

б) Клеточная и тканевая трансплантология.

3. Этические противоречия, возникающие при использовании СК.

а) Получение ЭСК человека.

б) Границы человеческой личности.

в) Медицинская биоэтика.

д) Трансгуманизм.

4. Разные ценности биоэтики.

а) исследовательская позиция;

б) экономическая позиция;

в) религиозная позиция.

5. Законы и нормативные акты, контролирующие работу с ЭСК в мире и России.

Выводы

Москва

2007

ВВЕДЕНИЕ

Исследования эмбриональных стволовых клеток вызывают споры не потому, что предполагаемые знания угрожают людям или окружающей среде, а потому, что новые возможности применения стволовых клеток, которые предполагаются, влияют на привычные ценности в жизни людей, затрагивают вопросы их здоровья и личности.

Научно-технический процесс движется гораздо быстрее, чем процесс моральной эволюции. Наука уже давно стала не только частью культуры и этики, но сама стала формировать мировоззрение и нормы морали в обществе. Новые открытия и новые области применения научных знаний, порождая огромные надежды и устремления, создают, в то же время, самые разнообразные этические проблемы [Тищенко П. Д., 1992].

Когда появилось ядерное оружие, стало ясно, что это мощная технология, которую необходимо регулировать с помощью политического контроля. Другие технологии, например, Интернет (плюсов масса, а обратная сторона – неравенство доступа к информации и угроза для частной жизни), оказались куда более мирными, поэтому регулируются законодательством куда меньше или не регулируются совсем [Ф. Фукуяма, 2004]. В современной ситуации все сильнее становится влияние биологии в формировании новой, техногенной этики. Биотехнологии попадают где-то между такими «полюсами», как ядерное оружие и Интернет, влияние прогресса в биологии на этические нормы куда менее определенное, но при этом более сильное, потому что прямо (а не косвенно) касается самого человека.

Последние 20 лет в биологии отмечены важными открытиями и методическими прорывами, которые приблизили клеточную биологию и эмбриологию к миру научной фантастики. От трансплантации ядер и репрограммирования генома – к клонированию, от эмбриональной стволовой клетки – к лабораторному получению ранних зародышей и органогенезу in vitro, от ДНК-чипов – к компьютерным чипам головного мозга, от силиконовых киборгов – к организмам-химерам, собранным из клеток разных видов [Репин B.C., и др., 2002]. По данным независимых обозревателей, больше всего материалов по науке за 2005 год посвящено Марсу, а второе место занимают темы, так или иначе связанные с генетикой. Причем, в биологической тематике генетика (560000 ссылок) идет с огромным отрывом, опережая такие «горячие темы», как клонирование (140000) и стволовые клетки (71200). Еще раз следует подчеркнуть, что такое положение дел объясняется тем, что особенностью современного биологического исследования кроме всего, является практическая направленность. Специфика биологического знания в отличие от, например, знания физического, в том, что оно более тесно связано с ценностным фактором. Мир живого находится между неорганической природой и миром идей (ценностей) человека, и биология связывает две культуры – гуманитарную и техническую. Ценностный аспект приобретают теории, имеющие прямое отношение к исследованию человека, например, исследование его мозга или особенностей в поведении животных, в которых можно увидеть аналогию с поведением человека. «Когда теория достигает пределов той области, где живет и действует человек, то она как бы затрагивает интересы человека и его природного окружения, к которому он должен выразить отношение и оценить себя в нем. В этом случае естествоиспытатель (часто сам не желая того, а задаваясь целью дать сугубо объективный взгляд на мир) становится причастным к созданию мировоззренческой позиции» [Л.В.Фесенкова, 1997].

В данной работе я попытаюсь раскрыть содержание собственно этических проблем исследования стволовых клеток, осветить общественную дискуссию о границах допустимости и возможностях применения терапии стволовыми клетками, и о способах законодательного регулирования этических коллизий в биотехнологии.

1. Cтволовые клетки. Определение, виды, история открытия.

Взрослый человеческий организм состоит из клеток 250 типов. Все это многообразие возникает из одного источника – зиготы (оплодотворенной яйцеклетки), первые несколько делений которой приводят к появлению так называемых эмбриональных стволовых клеток (ES-клеток, или ЭСК). Принято считать, что зигота – это единственная клетка «организма», обладающая тотипотентностью (т. е., способностью к дифференцировке в абсолютно любой из типов клеток), так как именно она и развивается в целый организм.

Клетки, образующиеся при первых делениях яйцеклетки, от бластомеров иглокожих до ЭСК млекопитающих, в классических экспериментах также способны дифференцироваться в любой из типов клеток будущего организма, поэтому многие исследователи считают, что их также нужно называть тотипотентными. Однако потенции ЭСК к развитию, очевидно, ниже таковых у зиготы (так как полноценный организм не может развиться из единичной эмбриональной стволовой клетки), и принято называть ЭСК плюрипотентными.

В ходе онтогенеза (индивидуального развития организма) потенциал к дифференцировке у клеток-потомков ЭСК снижается, и среди клеток организма можно условно выделить три очень разнородных группы, отражающих стадийность сужения потенций. Первая – это мультипотентные клетки, т. е. клетки, способные дифференцироваться в один из нескольких (количество зависит от конкретной ткани) типов клеток. До недавнего времени считалось, что их дифференцировка никогда не выходит за пределы собственного зародышевого листка, однако последние эксперименты в этой области свидетельствуют о том, что возможность так называемой «транс-дифференцировки» все-таки существует. Остается только догадываться, имеют ли место подобные явления in vivo, но из-за существования такой возможности такие клетки часто также называют плюрипотентными. Вторая группа – это унипотентные клетки, т. е., клетки-предшественники, способные дифференцироваться только в один из типов клеток. И для таких клеток экспериментально была показана возможность расширения потенций дифференцировки по меньшей мере до уровня мультипотентности. Поэтому мультипотентные и унипотентные клетки, способные к самообновлению, принято также называть региональными стволовыми клетками. Третья группа – это терминально дифференцированные клетки, т. е., клетки определенного типа, выполняющие свою биологическую функцию и не способные к дальнейшей дифференцировке. Результаты экспериментов по расширению потенций к дифференцировке таких клеток неоднозначны и пока не признаются многими учеными.

Что же такое стволовая клетка? Основной чертой таких клеток является способность к самообновлению (за счет асимметричного деления, в результате которого одна из дочерних клеток полностью идентична материнской) и, как следствие, способность к продолжительному (теоретически – неограниченному) росту в культуре. По определению Ю. М. Лопухина «стволовые клетки – это клетки, способные трансформироваться в более чем одну форму человеческих тканей». Такое определение неверно, так как даже унипотентная клетка может обладать способностью к характерному для стволовых клеток асимметричному делению. К сожалению, многие этические «проблемы», о которых ниже пойдет речь, зачастую возникают из-за таких неточных формулировок или из-за неверных интерпретаций слов специалистов.

Где находятся плюрипотентные стволовые клетки человека? Они могут быть найдены на любой стадии развития организма: во-первых, они являют собой человеческий эмбрион на ранней стадии развития; во-вторых, они сконцентрированы в пуповинной крови; в-третьих, они находятся в строме костного мозга взрослого человека (стромальные, или мезенхимные стволовые клетки). Именно эти клетки сегодня привлекают особое внимание клинически ориентированных исследователей. Кроме того, региональные стволовые клетки могут быть найдены практически в любой ткани взрослого организма (эпидермальные стволовые клетки, нейральные стволовые клетки, и так далее). Стволовые клетки эмбриона человека были впервые выделены в 1998 году. Они представляют собой уникальный биологический материал, поскольку, как уже было отмечено, по своему дифференцировочному потенциалу они близки к зиготе. Из  них можно вырастить клетки практически любого органа или ткани, которые могут развиваться в любом человеческом организме, что в перспективе может позволить лечить многие серьезные заболевания. Для получения больших количеств эмбриональных стволовых клеток используется технология терапевтического клонирования, которая сводится к пересадке ядра соматической клетки в яйцеклетку (предварительно лишенную собственного пронуклеуса) и получению, таким образом, «оплодотворенной» яйцеклетки, несущей геном донора клетки соматической. Готовый к имплантации в стенку матки эмбрион (первая неделя развития) извлекается и разрушается, а затем из него выделяется культура стволовых клеток. Стоит отметить, что возможность непосредственного использования таких клеток в терапии – гипотетическая, так как сегодня пока что не существует достаточно развитой теоретической и методической базы для эффективного управления дифференцировкой таких клеток.

Самые первые стволовые клетки человека были получены из бластоцисты – зародыша, состоящего из порядка сотен клеток. Эта стадия развития, как в организме матери, так и в культуре достигается на 5-й день после оплодотворения яйцеклетки. Эмбриональные стволовые клетки в культуре пролиферируют (делятся) достаточно интенсивно, но линии, которые можно достаточно долго культивировать в лабораторных условиях, удается выделить лишь из 1 – 2% исходных клеток зародыша. Многие даже считают ЭСК лабораторным феноменом, поскольку в ранних зародышах эти клетки не идентифицируются.

Долгое время считалось, что во взрослом организме плюрипотентные стволовые клетки (ПСК) отсутствуют, поскольку их существование ограничено периодом эмбрионального развития. Однако в 70-е годы XX века были опубликованы работы, продемонстрировавшие наличие плюрипотентных стволовых клеток практически во всех органах взрослых животных и человека. Такие клетки чаще всего выделяют из костного мозга, жировой или мышечной тканей, эпидермиса, дермы и т. д. Плюрипотентные стволовые клетки – важный резерв организма. Именно они сегодня представляют наибольший интерес для регенеративной медицины. Разработка методов перевода ПСК в культуру без потери их плюрипотентности в ходе клеточных делений, а также способов длительного их хранения создали новую базу для индивидуализированной клеточной терапии [Н. Е. Young. Existence of reserve quiescent stem sells in Adults Curr. Topics Microbiol. // Immunol. 2002, V.914, P. 212-214].

Плюрипотентные стволовые клетки взрослого организма обладают полным набором черт, характерных для стволовых клеток вообще. Они длительно пролиферируют в культуре, не теряя исходного незрелого фенотипа. Геном этих клеток обладает удивительной пластичностью. После остановки пролиферации и добавления специальных «сигналов» они направленно дифференцируются в терминально дифференцированные клетки зрелой ткани. При трансплантации ПСК в определенную ткань они, под влиянием факторов микроокружения, теоретически должны дифференцироваться в преобладающий в органе тип соматических клеток (эксперименты на животных свидетельствуют, что при определенных условиях это действительно так, однако делать однозначный общий вывод еще рано).

Новый смысл приобретают экспериментальные попытки перепрограммирования взрослых резервных ПСК в лабораторный дубликат зиготы, поскольку геном этих клеток наделен не только плюрипотентностью, но и способностью к так называемому up-stream репрограммированию, т.е. они могут возвращаться к более раннему эмбриональному статусу. Стволовые клетки взрослых тканей – сегодня единственный морально допустимый клеточный материал для изучения индивидуального генома человека, законов его реализации и повторения.

Многие вопросы вокруг статуса взрослых ПСК остаются в дискуссионном поле. Непонятно, например, каково предназначение резервных плюрипотентных клеток взрослых тканей в организме человека? Пока нет оснований предполагать, что эти уникальные по генетической потенции клетки реально используются для репарации или каких-либо других целей в постнатальном периоде жизни человека. Зачем эволюция создала этот уникальный дубликат эмбриональных стволовых клеток? Идентичен ли статус плюрипотентных стволовых клеток взрослого человека, сохраняющихся в органах, с качеством клеток, размноженных в лабораторной посуде? Где проходит граница индивидуального организма, если в лаборатории возможно получение запасных частей из клеток его генома? Ведь стволовые клетки обеспечивают будущее в виде новых поколений клеток. Является ли банк замороженных стволовых клеток законной частью территории живущего организма? Могут ли ПСК с помощью лабораторного эмбриогенеза переносить уникальные специфические черты индивидуального генома в лабораторную жизнь клеток?

2. Биотехнология СК человека и животных. Перспективы развития направления.

На сегодняшнем этапе развития науки ученые умеют выделять ранние недифференцированные стволовые клетки из бластоцист – пятидневных зародышей, представляющих собой эмбрион сферической формы, образующийся при делении оплодотворенной яйцеклетки, насчитывающий порядка сотен клеток и впоследствии развивающийся в плод. Такие эмбриональные стволовые клетки могут давать начало практически всем клеткам, входящим в состав человеческого организма, а также обладают способностью к самовоспроизведению в культуре. Возможность выращивать линии как эмбриональных, так и региональных плюрипотентных стволовых клеток в лабораторных условиях и направлять их дифференцировку в нужном направлении является ключом к спасению огромного количества жизней посредством контроля над развитием злокачественных опухолей, восстановления подвижности перенесших инсульт пациентов, излечения диабета, регенерации тканей поврежденного спинного и головного мозга, а также излечение многочисленных заболеваний, ассоциированных со старением. Таким образом, стволовые клетки дают исследователям возможность – впервые в истории человечества – манипулировать индивидуальным геномом in vitro.

Уникальность взрослых стволовых клеток в том, что они позволяют в реальном времени декодировать как универсальные, общевидовые программы, так и индивидуальные программы развития одного организма. Стволовые клетки позволяют исследователям продвигаться вверх от «текста» гена к его функции: сперва в одном типе клеток, затем в разных органах и, наконец, в целом организме. Стволовые клетки в одном лице и «программисты», и «операторы» программ эмбриогенеза. Уникальная способность этих клеток воспроизводить эмбриогенез человека в лабораторных условиях делает их ключевыми игроками современной биологии.

В отличие от оплодотворенной яйцеклетки, имеющей лишь одну заданную траекторию развития, ЭСК и СК наделены гибкими альтернативными программами развития. Хотя в реальных условиях организма каждая клетка имеет лишь «one way ticket» («билет в одну сторону»), общий потенциал стволовых клеток организма позволяет обращать вспять до сих пор необратимые химические повреждения ДНК и клеточных органелл. Практические возможности индивидуального генома на уровне потенций ЭСК и ПСК только начинают осмысляться. Но уже очевидно, что расшифровка направленного репрограммирования стволовых клеток в культуре открывает дорогу в медицину ближайшего будущего. [Репин B.C., и др., 2002].

а) Терапевтическое клонирование ЭСК.

Идеальным сырьем для изготовления органов могут стать индивидуальные эмбриональные стволовые клетки, полученные с помощью терапевтического клонирования. В основе технологии лежит «метод Долли»: пронуклеус человеческой яйцеклетки заменяют ядром клетки пациента и электрическим импульсом стимулируют начало ее деления. Полученную бластоцисту через 7 – 10 дней разрушают и выращивают в культуре ее клетки, способные превратиться в любую ткань, которая не будет отторгаться организмом пациента. Теоретически можно ввести получившийся в результате замены ядра эмбрион в матку суррогатной матери и получить клона, почти идентичного донору ядра (доли процента от общего числа генов содержатся в митохондриях яйцеклетки, и донор ядра получит их от своей биологической матери, а клон – от донора яйцеклетки). Сегодня вероятность успеха такой операции на человеке стремится к нулю (из-за особенностей строения и ранних этапов деления яйцеклетки у приматов), но законы о запрете репродуктивного клонирования на всякий случай уже приняты в десятках стран. По российскому Федеральному закону о временном запрете на клонирование человека лица, виновные в его нарушении, «несут ответственность в соответствии с законодательством Российской Федерации»; какую именно, не конкретизировано. А в Великобритании, например, установлен срок заключения: до десяти лет.

К сожалению, в конце 2005 года выяснилось, что корейский ученый Ву Сук Хван фальсифицировал результаты своих знаменитых опытов, и на самом деле для получения одной линии таких клеток по-прежнему необходимо обработать несколько сотен яйцеклеток. Работы в этом направлении продолжаются, но для практического применения метода нужно как минимум на порядок повысить его эффективность. В связи с этим путь развития клеточных технологий с использованием аутологичных (принадлежащих самому пациенту) ПСК выглядят более практично.

б) Клеточная и тканевая трансплантология.

Пожалуй, самым молодым направлением современной медицины можно считать клеточные технологии, в которых клетки служат источником тех или иных необходимых факторов, например опухолевых антигенов при вакцинотерапии. Но использовать клетку можно не только как источник каких-либо субстанций, но и для регенеративной медицины. И здесь большие надежды возлагают на технологии, основанные на стволовых клетках. Способность к неограниченному делению и к преобразованию в разные типы клеток делает их идеальным материалом для трансплантационных методов терапии. Однако реальный потенциал их дифференцировки еще слабо изучен, и сегодня рано говорить о применении клеточных имплантатов, полученных на основе ЭСК человека. Остается слишком много нерешенных задач, главные из которых заключаются в безопасности использования таких имплантатов. Их реальную эффективность и безопасность можно будет оценить лишь после проведения длительных и тщательных клинических испытаний.

Тем не менее, по оценке многих зарубежных консалтинговых компаний, технологии на основе ЭСК будут применяться в клинике уже на рубеже 2012-2015 гг. [Киселев, Лагарькова, 2006]. Такие оптимистичные прогнозы сегодня являются поводом для появления научно необоснованных, а зачастую и вовсе ложных публикаций. «Горячие» темы, вроде клонирования или трансгенных животных являются на сегодня удобным полем для спекуляций как для журналистов, так и для некоторых ученых. Генетическая тематика представлена в современной прессе однобоко и преобладают даже не публикации о достижениях и перспективах применения генетики в медицине, а ее «поп-толкование». Этот термин примерно 10 лет назад изобрел научный журналист и писатель-фантаст Владимир Покровский. «Если раньше научные сенсации волновали прежде всего обладателей пытливого ума, - пишет он, - то теперь это повод пощекотать нервы более широким массам трудящихся. Наука работает на тех, кто стремится найти за ближайшим поворотом улицы кошелек, битком набитый исполнениями детских желаний. Она поворачивается от элиты к народу. Мы присутствуем сегодня при зарождении новой сущности – науки «для народа» или «поп-науки».

Страницы: 1, 2, 3