Поиск Кабинет

К 90-летию Александра Яковлевича Фриденштейна

Гены & Клетки: Том IX, №3, 2014 год, стр.: 8-10

 

Авторы

Зорин В.Л., Зорина А.И.

ДЛЯ ТОГО ЧТОБЫ СКАЧАТЬ СТАТЬЮ В ФОРМАТЕ PDF ВАМ НЕОБХОДИМО АВТОРИЗОВАТЬСЯ, ЛИБО ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ

Статья посвящена памяти выдающегося отечественного ученого А.Я. Фриденштейна, основателя учения о строме кроветворных органов, первооткрывателя мезенхимальных стволовых клеток (мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток, ММСК), основоположника тестов на определение «истинности» стволовых стромальных клеток. Открытия ученого и созданной им научной школы сегодня используются во всем мире и в научной, и в клинической практике.

24 июня 2014 года исполнилось 90 лет со дня рождения выдающегося отечественного ученого, основоположника учения о строме кроветворных органов – Александра Яковлевича Фриденштейна. В этот год по особенному вспоминаются встречи с Ученым, которого многие наши коллеги считают своим Учителем.

Вне сомнения настоящие научные школы создаются гениями или очень талантливыми людьми. Особенно в биологии. В эпоху СССР лидеров настоящих научных школ было не так уж мало: В.А. Энгельгардт, Г.И. Абелев, В.И. Агол, А.Е. Гурвич, Л.Н. Фонталин, А.Д. Альштейн, Ю.М. Васильев, И.Г. Атабеков, А.Я. Кульберг, И.Л. Чертков, А.И. Воробьев, Б.Д. Брондз, А.Д. Мирзабеков, Ю.А. Овчинников, Р.В. Петров и др. Имена этих ученых были на слуху у всего научного сообщества; их лекции и семинары открывали дорогу в истинную науку. В этой галерее заметное место занимает и фигура Александра Яковлевича Фриденштейна – основоположника уникальной отечественной научной школы клеточных биологов, гистолов, экспериментаторов. Он воспитал замечательную плеяду учеников-единомышленников: Р.К. Чайлахяна, Н.В. Лациник, Ю.Ф. Горскую, Е.А. Лурия, А.Г. Грошеву, В.С. Астахову, Е.Б. Владимирскую, А.А.Иванова-Смоленского, Е.Н. Генкину, Ю.В. Герасимова, С.А. Кузнецова, А.И. Куралесову, Н.Н. Кулагину, К.С. Лалыкину, А.И. Зорину и многих других.

Общепризнанным мировым приоритетом явля ется открытие А.Я. Фриденштейном с сотрудника ми стромальных стволовых клеток. Первоначально их назвали стромальными механоцитами и стро мальными клетами-предшественницами [1, 2]. Они были обнаружены в костном мозге, селезенке, ти мусе, лимфатических узлах, плевральной и пери тонеальной полостях, но наибольшая их концентра ция выявлена в костном мозге. А.Я. Фриденштейн с сотрудниками своей лаборатории разработали уни кальный культуральный тест, позволяющий выявить клоногенность стромальных клеток. Ученые показа ли, что если высевать данные клетки с определенной (низкой) плотностью, то на дне культурального сосу да они образуют колонии, которые состоят из фибро бластоподобных клеток, синтезирующих интерстици альные коллагены I и III типов, фибро- и остеонектин. Эти признаки отличают стромальные клетки от дру гих адгезивных клеток костного мозга, например, от клеток эндотелия или макрофагов. При этом колонии фибробластов образуются при использо вании обычных синтетических сред и сыворотки; они не нуждаются в добавлении дополнительных стимулирующих факторов роста. После посева в течение 2–3 ч культивирования единичные клетки (колониеобразующие единицы фибробластов, КОЕф, или стромальные клоногенные клетки, КОКф, как назвал их А.Я. Фриденштейн), обладающие харак терными признаками фибробластов, прикрепляют ся к пластику, а в течение 24–48 ч пролиферируют с образованием колоний. По количеству образовав шихся колоний можно судить о численности этих КОЕф (или КОКф). Данные клетки имеют высо кие пролиферативные потенции, после экспланта ции они способны проделать в культуре более 25 клеточных удвоений, сохраняя диплоидный набор хромосом. Отношение количества колоний к чис лу эксплантированных клеток характеризует так называемую эффективность колониеобразования (ЭКОф).

Александр Яковлевич установил, что показатель ЭКОф свидетельствует о численности КОКф не только в эксплантате, но и в кроветворных органах, как в норме, так и при патологических изменениях. Вне сомнения, этот тест имеет огромное значение, поскольку он может использоваться для изучения свойств культуральных потомков стволовых стро мальных клеток и является надежным прогностиче ским тестом регенеративных процессов. Так, оказалось, что ЭКОф костного мозга человека варьирует от 10 до 50 колоний в расчете на 105 ядросодер жащих клеток, а значительные отклонения от этих величин означают потенциально возможную патоло гию скелета. Данный факт в 1980–90 гг. нашел при менение в клинической практике для исследования эффективности КОЕф костного мозга человека при гематологических и ортопедических заболеваниях в работах учеников и соратников А.Я. Фриденштейна – Е.Б. Владимирской, А.И. Колесниковой, В.С. Аста ховой.

В экспериментах по обратной трансплантации КОКф в организм животных был показан их дифференцировочный потенциал. Выяснилось, что КОКф в условиях in vivo способны формировать костную, хрящевую, соединительную, ретикулярную и жировую ткани. А образующаяся при этом костная ткань пригодна для заселения кроветворными клетками с образованием так называемого гетеротопического костномозгового органа – одного из основных тестов (так же как и способность к колониеобразованию) на «истинность» КОКф. Важно отметить, что эти изящ ные тесты были разработаны в 1960–1970 годах! Разумеется, это был небывалый прорыв в биологии, а открывшийся горизонт научных исследований – настоящий «научный Клондайк».

К сожалению, в то время мало кто обратил внимание на обогнавшее время открытие. Время его признания настало только в конце 90 годов. Большое значение в этом сыграла научная работа M.F. Pittenger (США). В ней с помощью современных методов был показан широкий дифференцировочный потенциал этих клеток, получивших в дальнейшем название мультипотентные мезенхи мальные стромальные клетки (ММСК), тем самым подтвердив открытие А.Я. Фриденштейна. Работа была опубликована в 1999 году в журнале Science, что подтверждает значение открытия новой попу ляции стволовых клеток в костном мозге наряду с уже известными гемопоэтическими стволовыми клетками [3].

После этого к работам в данной области под ключились многие известные сегодня ученые – P.G. Robey, P. Bianco, D.J. Prockop, A.I. Caplan, S. Méndez-Ferrer, D.G. Phinney, E.M. Horwitz, D.C. Colter, A. Muraglia, D. Baksh, K. Le Blanc и др. Разные исследователи привносили свою терминологию в зародившуюся область знаний. Так, термин мезенхимальные стволовые клетки (mesenchymal stem cells), который подчеркивает близость свойств этих клеток к мезенхиме эмбриона и плода, пред ложил A. Caplan в 1991 г. [4]. Этот термин легко прижился и стал одним из самых популярных, вмеcто первоначальных (стромальные клетки-пред шественники, стромальные механоциты, stromal stem cells, marrow stromal fibroblasts, А.Я. Фри денштейн, 1970, 1974, 1976, 1981, 1984, 1986), скелетные стволовые клетки (skeletal stem cells, P.G. Robey, P. Bianco, 2004). И, наконец, в 2006 году Международным обществом по клеточной терапии (International Society for Cellular Therapy) был пред ложен уже современный вариант – мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки (multipotent mesenchymal stromal cells) с их минимально-необхо димыми критериями идентификации [5].

В середине 80 годов у А.Я. Фриденштейна появи лась возможность продолжить свои исследования в Англии в лаборатории M. Owen, где был выполнен целый цикл работ по дифференцировке и идентификации маркеров стромальных стволовых клеток, что было отражено в их блестящей совместной публикации [6]. Способность же ММСК к самоподдержанию, т.е. их истинная «стволовость», впервые была установлена А.Я. Фриденштейном, Р.К. Чайлахяном и Ю.Г. Герасимовым в 1987 г. [7], а подтверждена в 2007 г. – в совместной работе научных групп P.G. Robey и P. Bianco [8].

А.Я. Фриденштейн совсем немного не дожил до всеобщего признания. Сегодня почти во всех научных статьях, в которых упоминаются ММСК, обязательно ссылаются на пионерские работы А.Я. Фриденштейна и его коллег. Открытие вышло из стен лаборатории и реализовалось в клинической прак тике. В настоящее время во всем мире проводится множество клинических исследований по изучению возможности применения ММСК для лечения самых различных заболеваний [9–11]

 

Подняться вверх сайта