Глава 59: Больница следующего поколения (часть 6)
Ён Джун основал больницу на средства, собранные через Фонд A-Bio. Он купил большое старое здание в Мапо-гу в Сеуле, подал заявку на перепрофилирование здания и начал его ремонтировать и превращать в больницу.
Поскольку третья фаза клинических испытаний глаукомы протекала гладко, они смогут проводить лечение глаукомы после завершения строительства и превращения больницы в больницу общего профиля. Если бы к тому времени им удалось создать хотя бы один органоид тонкой кишки, они могли бы проводить точную диагностику и лечение, хотя оно было бы ограничено тонким кишечником.
Это были первые услуги, оказанные больницей нового поколения. Они смогут расширить спектр методов лечения, поскольку результаты исследований стволовых клеток будут появляться один за другим. Таким образом, им нужно было как можно скорее получить больше результатов исследований.
И ему посчастливилось получить шанс еще больше ускорить свои исследования.
«Давно не виделись.»
Карпентьер и Ён-Джун слегка обнялись.
Карпентье, профессор Калифорнийского технологического института, был лауреатом Нобелевской премии. Он долгое время изучал регенерацию спинномозговых нервов с помощью стволовых клеток. Итак, удалось ли ему восстановить нервы с помощью стволовых клеток? Нет, он этого не сделал. Если бы он это сделал, Ён-Джун вообще не делал бы этого.
Иногда достижения, полученные Нобелевской премией, казались людям волшебством, и это относится и к Карпентье. Он беспроводным способом соединил нервы пациента с переломом спинного мозга с помощью электрического чипа. Стволовые клетки были главной целью его исследований, хотя это была лишь одна из многих теорий плана Б, но вместо этого он действительно преуспел в этом.
Спинной мозг представлял собой длинную совокупность нервов, связанных с головным мозгом и идущих до талии. У одного из пациентов клинического исследования было повреждение верхней области, в частности грудных нервов, и он не мог доставлять сообщения из мозга в некоторые области ниже груди.
Карпентье вставил очень маленькие электрические чипы непосредственно над и под поврежденным участком. В результате, когда пациент хотел идти, возбужденные электрические сигналы от нервов проходили через чип, минуя поврежденную область, и отправлялись в живые клетки под ней. Пациент смог самостоятельно сделать несколько шагов всего за четыре недели, а Карпентье получил Нобелевскую премию.
Над этим проектом он работал около двадцати лет. Кроме того, потребовалось четыре года, чтобы это лечение достигло пациента после того, как оно оказалось успешным на обезьянах. Вот насколько тщательно было проведено исследование. Удивительно, как правительство США и Калифорнийский технологический институт стабильно финансировали его исследования в течение двадцати лет, но и собственная настойчивость Карпентьера, которая в конечном итоге привела к его успеху, также была поразительной.
К сожалению, эта технология все еще имела ограничения. Пациенты достаточно выздоровели, чтобы иметь возможность ходить, но они не могли бегать или сгибать талию. Им также приходилось всегда быть осторожными, чтобы не удариться спиной, на которой был электрический чип. Прежде всего, не было возможности лечить повреждение спинномозгового нерва, если оно было выше грудного нерва, поскольку еще не было технологии имплантации чипа в мозг.
Таким образом, Карпентье надеялся достичь следующего шага в компании Ён-Джуна.
«Но, профессор, вы не заняты на работе? Вы сказали, что собираетесь присоединиться к нам позже в этом году. Сказал Ён-Джун.
«Правильно.» Карпентье кивнул. «Но это мой творческий год, и я сейчас не курирую ни одного студента. Я пришел немного раньше, потому что у меня оставалось два месяца после того, как я позаботился о нескольких вещах».
— Ты уезжаешь через два месяца?
«Да, но я вернусь во второй половине года».
«Большой. Пожалуйста, возглавьте нашу команду в течение двух месяцев, пока вы здесь. Я так рад, что вы присоединились к нам, профессор.
«Я сделаю все возможное.»
«Спасибо. Но поскольку вы все еще работаете в университете, вам придется подписать краткосрочный контракт в качестве внешнего технического консультанта».
«Хорошо.»
«Это нормально для Калифорнийского технологического института?»
«Да. Есть много профессоров, которые работают техническими консультантами в компаниях».
«Хороший.»
Ён Джун поручил Пак Джу Хёку составить контракт и получить подпись Карпентье.
«Вам было бы удобнее с позвоночником, если бы вы присоединились к командам по дифференциации стволовых клеток, верно?» — спросил Ён-Джун, когда они планировали встречу.
«У меня тоже все в порядке с костным мозгом».
«Нервная система и костный мозг — две совершенно разные области».
«Я тоже много изучал это, потому что долгое время изучал стволовые клетки», — со смехом ответил Карпентье.
* * *
Джейкоб был в команде по регенерации позвоночника. Он присутствовал на совещании по регенерации позвоночника с помощью стволовых клеток вместе с шестью другими членами команды.
«Профессор Карпентье?»
Глаза Джейкоба расширились.
«Привет, Джейкоб. Приятно видеть вас снова».
— А что насчет университета?
«Это мой творческий год».
«Тогда стоит ли нам обсуждать текущий прогресс?» — спросил Ён-Джун.
Поскольку проект начался совсем недавно, большая часть презентации была посвящена подробному описанию условий эксперимента.
«… Таким образом, в настоящее время мы создали ИПСК и планируем дифференцировать их после инъекции мышам на модели спинального паралича».
Джейкоб закончил свою презентацию. Он немного нервно посмотрел на Карпентьера и Ён-Джуна.
Карпентье заговорил первым.
«Самая большая проблема при прямой подсадке стволовых клеток — это развитие опухолей. Есть ли у вас какие-нибудь идеи по решению этой проблемы?»
«Итак, в нашем проекте мы выбрали механизм, при котором ИПСК будут подсажены в пораженную область, а затем клетки, которые не дифференцировались в течение определенного периода времени, вызовут апоптоз [1]», — сказал Джейкоб.
«Это довольно хорошая идея. Но смогут ли недифференцированные клетки хорошо перейти к апоптозу?»
«Когда происходит дифференцировка в спинномозговые нервы, экспрессия гена KRAK подавляется. Мы клонировали TP54, ген клеточного самоубийства, на конце этого гена и экспрессировали его».
«Тогда клетки, которые не дифференцировались в нервы, продолжат экспрессировать KRAK и погибнут, поскольку также экспрессируется TP54».
Это было довольно сложно, но Карпентье сразу понял ключевые детали исследования. Неудивительно, что он был лауреатом Нобелевской премии.
«Но не умрут ли стволовые клетки прежде, чем они дифференцируются?» — спросил Карпентье.
«Вот почему число клеток, которым удается дифференцироваться, невелико», — ответил Ён-Джун за Джейкоба. «Но мы можем просто ввести много стволовых клеток. Если нужно восстановить десять нервов, нам потребуется ввести около тысячи стволовых клеток. Девятьсот девяносто клеток будут уничтожены посредством апоптоза, а оставшиеся десять станут нервами».
Карпентье кивнул головой. Это казалось суровым методом, но это был самый простой, безопасный и эффективный способ.
При лечении диабета 2 типа врачи вводили большое количество инсулина за один раз. Это позволило им увидеть действие инсулина, даже если он был менее эффективным из-за резистентности к инсулину. Это было то же самое.
Причина, по которой они не смогли использовать этот метод в прошлом, заключалась в том, что невозможно было вырастить такое количество стволовых клеток. Но с технологией iPSC это больше не было проблемой.
Когда была изобретена одна мощная технология, она должна была решить множество проблем.
* * *
После того, как собрание команды по регенерации позвоночника подошло к концу, Карпентье также посетил собрание по регенерации костного мозга.
«Под регенерацией костного мозга вы имеете в виду именно создание кроветворных клеток, верно?» — отметил Карпентье.
«Да», — ответил Ён-Джун.
Костный мозг — это жидкая ткань, расположенная в центре костей, и это важная структура, производящая клетки крови, такие как красные и белые клетки. Тогда как же клетки крови образуются в костном мозге?
В ткани костного мозга существовали так называемые гемопоэтические клетки, которые существовали в небольших количествах, примерно одна на каждые десять тысяч клеток. Это был тип стволовых клеток, но они не могли дифференцироваться в другие типы клеток, как это могли делать эмбриональные или индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. Их способность к самовоспроизведению ограничивалась только клетками крови, а это означает, что все клетки крови в человеческом организме были созданы путем деления кроветворных клеток. Таким образом, трансплантаты костного мозга, которые использовались для лечения пациентов с лейкемией, на самом деле были трансплантацией гемопоэтических стволовых клеток.
«Мы создадим гемопоэтические клетки из стволовых клеток», — сказал Ён-Джун.
«Лейкемия будет нашей главной целью», — сказал Карпентье.
«Это верно. Регенерацией костного мозга мы будем лечить многие заболевания крови, в том числе лейкемию».
«Тогда давай попробуем что-нибудь еще, раз уж мы все равно это делаем». Карпентье подал идею.
«Что?»
«Лечение СПИДа».
За столом воцарилась минута молчания.
«Можно ли этим лечить СПИД?» — спросил доктор Ли Чжон Хек, руководитель команды по регенерации костного мозга.
«Да. Есть только один случай излечения от СПИДа», — сказал Карпентье.
«Лечили ли раньше СПИД?»
Это был первый раз, когда Ён Джун услышал об этом.
«Да.»
Карпентье кивнул.
Ён-Джун был поражен. Розалина знала все, что можно было знать о молекулярной биологии во Вселенной, но все ограничивалось научными фактами. Она не могла иметь знания на основе опыта или знать о вещах, которые действительно происходили в истории науки. Кроме того, Ён Джун раньше работал в сфере борьбы с раком; поскольку СПИД был вирусной инфекцией, это было немного далеко от его специальности.
С другой стороны, поскольку Карпентье был ведущим ученым, долгое время работавшим в этой отрасли, ему было известно множество случаев из самых разных областей.
«Пациента звали Тимоти Рэй Браун. Когда-то он был одним из самых несчастных людей в мире. Причина в том, что… у него одновременно был и СПИД, и лейкемия», — сказал Карпентье.
«Боже мой!» Доктор Ли Чон Хёк и другие члены команды воскликнули одновременно.
Карпентье пошел дальше.
«Это известные и смертельные неизлечимые болезни. Тимоти впервые получил трансплантацию костного мозга для лечения лейкемии».
Среди шестидесяти доноров удалось найти того, кто соответствовал условиям, и он смог получить трансплантат. К счастью, все прошло успешно, и его лейкемия была признана излеченной. Но как ни странно, вирус СПИДа, ВИЧ, больше не был обнаружен в его организме.
«ВИЧ размножается путем заражения и разрушения лейкоцитов. Из-за этого количество лейкоцитов продолжает снижаться, что в конечном итоге снижает иммунитет и в конечном итоге убивает пациента от осложнений», — сказал Карпентье. «Гемопоэтические клетки костного мозга донора обладали устойчивостью к ВИЧ, а лейкоциты, созданные их клетками, не заражались ВИЧ».
«…»
«Спустя время все лейкоциты, не имевшие устойчивости к ВИЧ, погибли, образовав в организме устойчивые. ВИЧ постоянно уменьшался, поскольку ему нечем было заразить, и в конечном итоге исчез.
«Произошла мутация в CCR5», — прервал его Ён-Джун.
«Это верно.» Карпентье кивнул.
Ген CCR5 был путем заражения ВИЧ. Лейкоциты, в которых был активен этот ген, могли быть инфицированы ВИЧ. Но кроветворные клетки человека, который пожертвовал костный мозг Тимоти Рэю Брауну, имели мутацию CCR5, и возникшие из него лейкоциты тоже имели мутации.
«Это интересный случай», — сказал Ён-Джун.
Карпентье улыбнулся.
«В костном мозге, который был пожертвован Тимоти Рэю Брауну, произошла естественная мутация. Но если бы мы могли искусственно создать костный мозг или кроветворные клетки из стволовых клеток…» — сказал Карпентье. «Тогда мы могли бы изменить CCR5 и превратить его в костный мозг, обладающий устойчивостью к ВИЧ, не так ли?»
«Это хорошая идея», — сказал Ён Джун.
«Но, сэр, как мы будем манипулировать CCR5?» — спросил доктор Ли Чон Хёк.
Ён-Джун и раньше манипулировал многими генами, но он вводил чужеродную ДНК в клетки только с помощью вирусов. Совершенно другое — создание конкретной мутации в гене, который уже существовал в клетке.
— В этом-то и проблема, — сказал Карпентье, нахмурившись. «Я думаю, что нам следует обрабатывать стволовые клетки очень низкой концентрацией химикатов, повреждающих ДНК, и выбирать те, которые имеют мутации в гене CCR5».
— Разве это не займет много времени? Ли Чжон Хёк ответил.
«Мистер. Технический советник, кажется, это единственный вариант, но я думаю, нам также придется проверить, произошли ли другие мутации и в других местах. Тогда нам придется проделать много утомительной работы».
«Это будет утомительно, но если мы сможем вылечить таким образом больных СПИДом, мы должны это сделать». Rêađ lat𝒆st ch𝒂pters на n𝒐/v/𝒆/l(b)i𝒏(.)c𝒐m
«Цена этого лечения взлетит до небес, если учесть трудозатраты и стоимость секвенирования ДНК. Лечение одного пациента тоже займет много времени. Не будет ли сложно коммерциализировать это?»
«Хм…»
Карпентье погрузился в свои мысли.
Это было бы непросто, даже если бы они использовали ножницы для ДНК, которые могли бы отрезать часть ДНК. Поскольку они будут экспериментировать со всем геномом, одновременно будут случайным образом вырезаны десятки тысяч мест. Им нужны были ножницы, которые точно разрезали бы CCR5, и только это.
«У нас нет другого пути. Возможно, это неосуществимый проект», — сказал Карпентье с горькой улыбкой.
«Есть способ», — прервал его Ён-Джун.
Перед его глазами было сообщение.
[Режим синхронизации: проверьте, как вызвать мутации в гене CCR5-Δ32. Скорость потребления фитнеса: 1,7/секунду.]
«Я изучу это и расскажу вам на следующей встрече».
1. Механизм самоуничтожения клеток?
