В Япония има все повече признаци за наближаваща медицинска революция. Блестящи бели роботи се грижат за блюда с клетки, редици от инкубатори бръмчат в нови съоръжения, а луксозна болница с плюшен килим се готви да посрещне първите си пациенти.
Стъпвайки върху работата на Нобеловия лауреат Шиня Яманака, отличен за за изследванията му върху стволовите клетки, учени от цялата страна разработват клетъчни терапии с надеждата да лекуват слепота, да поправят сърцата на хората и да обърнат хода на невродегенеративните разстройства. Резултатите от ранните етапи на клинични изпитвания, някои обявени само през последните няколко седмици, предполагат, че клетките може действително да работят за лечение на различни състояния като болестта на Паркинсон и увреждане на гръбначния мозък.
Сега, след почти две десетилетия упорита работа и неуспехи, мнозина казват, че Япония е на прага на пускането на тези терапии на пазара.
Яманака, който ръководи лаборатория в университета в Киото, откри през 2006 г., че възрастните клетки могат да бъдат препрограмирани в състояние, подобно на ембриона, способно да стане практически всякакъв вид тъкан. Тези индуцирани плурипотентни стволови клетки или iPS клетки спечелиха на Яманака Нобеловата награда за медицина през 2012 г. и го издигнаха до статут на суперзвезда. Те се превърнаха в символ на глобалните научни стремежи на страната.
Японското правителство е инвестирало повече от 110 милиарда йени (760 милиона щатски долара днес) в научноизследователска и развойна дейност на регенеративната медицина, в допълнение към още милиарди от частни донори, организации и компании.
"Хората си помислиха: "Сега можем да лекуваме всяка нелечима болест", казва Шигето Шиммура, директор на клиниката Ханеда към Здравния университет Фуджита.
Учените започнаха клинични изпитвания и стартираха фирми. Големи биотехнологични компании нахлуха, инвестирайки още повече в производствени центрове. Сега болниците се подготвят да посрещнат наплив от пациенти от Япония и чужбина. "Регенеративната медицина в Япония се движи много драматично", казва Масайо Такахаши, офталмолог в очната болница в град Кобе и президент на биотехнологичната компания Vision Care. През 2014 г. тя стана първата, която лекува някого с клетки, получени от iPS клетки.
Има повече от 60 клинични изпитвания на iPS-клетки, които са в ход по целия свят, като почти една трета от тях са в Япония. "Леченията се оказаха безопасни и показват признаци на полза. Освен това технологията се подобрява бързо", казва Шимура. И благодарение на бързия процес на одобрение за регенеративна медицина, Япония може да стане първата страна, която ще одобри лечения, базирани на iPS-клетъчни клетки. Това може да се случи в рамките на една година за болестта на Паркинсон.
Но тези одобрения все още не са получени, разходите за лечение са високи, големите изпитвания, показващи ясна клинична полза, все още не са се материализирали, а опасенията относно безопасността все още могат да подкопаят желанието на обществото да опита това лечение. "На път сме да разберем какъв е потенциалът на тези клетки и какви са границите", казва Шимура.
Зрение
iPS клетките на Яманака бяха обещаващи в това да заобиколят биоетичното противопоставяне, което застрашаваше потенциала на ембрионалните стволови клетки в продължение на десетилетие. Тъй като производството на iPS клетки не изисква унищожаването на човешки ембриони, те се считат за по-малко противоречиви от етична гледна точка. Освен това, тъй като те могат да бъдат направени от клетките на човек, нуждаещ се от лечение, iPS клетките могат да предложат трансплантируеми тъкани без необходимост от лекарства за потискане на имунната система.
През 2014 г. Такахаши изпробва тази идея. Тя взе кожни клетки от 70-годишна жена с прогресивно заболяване на очите, известно като макулна дегенерация, и ги насочи към по-младо, по-гъвкаво състояние, използвайки рецепта, подобна на тази, която Яманака беше измислил и усъвършенствал. Получените iPS клетки след това бяха отгледани в тънки листове клетки на ретината и трансплантирани в окото на жената, където оцеляха в продължение на десет години и предотвратиха по-нататъшна загуба на зрение, казва Такахаши.
Това обаче беше процедура с практически ограничения. Автоложните клетъчни терапии отнемат време и са скъпи за правене, а големите клетъчни листове, които изследователите са изработили за имплантиране, изискват силно инвазивна хирургия. Такахаши казва, че е избрала този подход, за да осигури най-висок шанс за клинична полза - да демонстрира на света какво е възможно. Той е проектиран да бъде "най-доброто лечение от научна гледна точка“.
Но Такахаши иска да създаде комерсиално жизнеспособно лечение. Това означава промяна в подхода, използване на клетки от донори, които могат да бъдат масово произведени и намиране на по-малко инвазивни начини за вкарването им в окото.
Първоначално тя и нейният екип опитват да инжектират набор от клетки, получени от донори точно под ретината, където биха могли да образуват листове сами. Но изследователите имат ограничен контрол върху това къде растат клетките. След това те опитват да отгледат ленти от клетки с дължина 2 сантиметра и дебелина 200 микрометра. Те използват тръба, за да плъзнат няколко от тези ленти върху ретината през малък разрез в окото, с надеждата, че те ще се разширят в листове.
Резултатите, публикувани през март, показват, че при трима души, които са получили лечението, клетките са оцелели и са в безопасност една година след операцията. Но признаците за полза са противоречиви. Един от трите индивида казва, че може да види ясно лицето на съпруга си за първи път от десет години, но само през малка част от окото си, където клетките са били трансплантирани.
Трудностите може да се свеждат до естествената устойчивост на ретината към регенерация. Но други части на окото може да се възползват повече от клетъчните терапии: роговицата, прозрачното покритие, което пропуска светлината, се поддържа от набор от стволови клетки и непрекъснато се възстановява.
През ноември Коджи Нишида, офталмолог от университета в Осака, и колегите му публикуваха резултатите от трансплантации на донорски iPS-клетки на четири души, при които тези естествени стволови клетки, изграждащи роговицата, са били изчерпани - състояние, което води до белези на роговицата и увреждане на зрението. Трима от тях са забелязали трайно подобряване на зрението.
Оттогава Нишида създаде стартираща компания Raymei, която планира да започне по-голямо изпитание и има за цел да получи официално одобрение след три години. "Следващото клинично изпитване е ключово", казва той.
Мозък и гръбнак
Регенерирането на нервната тъкан е една от големите надежди за iPS клетките, но е изпълнено с предизвикателства. Джун Такахаши, съпругът на Масайо, е неврохирург и директор на Центъра за изследване и приложение на iPS клетки (CiRA) на университета в Киото - институт, създаден от Яманака като център за изследвания на iPS клетки.
През 2018 г. Такахаши ръководи проучване, което използва получени от донори iPS клетки за лечение на болестта на Паркинсон. Две години след лечението, според резултатите, публикувани тази седмица, най-малко четирима души са забелязали забележимо подобрение на симптомите, като по-малко треперене и сковани движения. Единият премина от нужда от помощ до възможност да живее самостоятелно без да приема обичайните си лекарства. Друго изпитване, включващо 12 души, също показва средно умерени подобрения в движението 18 месеца след трансплантацията на клетки.
Такахаши е прехвърлил правата за производството на терапията на Sumitomo Pharma, базирана в Осака. Сега той е насочил вниманието си към разработването на клетъчни терапии за лечение на инсулт.
Хидеюки Окано, учен по стволови клетки от университета Кейо в Токио, демонстрира друга потенциална възможност за лечение с iPS клетки. Между 2019 г. и 2023 г. той и колегите му използваха клетки, получени от донори, за лечение на четирима души с увреждане на гръбначния стълб. Изследователите представиха предварителни резултати - все още непроверени от партньори - на пресконференция през март, показващи, че човек с парализа вече може да стои самостоятелно и се учи да ходи. Друг може да движи някои от мускулите на ръцете и краката си, но не може да стои. Други двама не показаха съществени подобрения.
Подобни изпитвания се провеждат извън Япония, някои от които включват много повече участници от японските проучвания. Но за разлика от други региони, Япония е направила пътя към одобрението сравнително лесен, казва Клайв Свендсен, изследовател на стволови клетки в медицинския център Cedars-Sinai в Лос Анджелис, Калифорния. През 2013 г. Япония въведе система, чрез която продуктите за регенеративна медицина могат да бъдат условно одобрени, ако се докаже, че нямат сериозни проблеми с безопасността и е вероятно да бъдат ефикасни.
Компаниите могат да предложат лечението, като разходите се покриват предимно от националната здравна система. Но те трябва да продължат да събират данни за безопасността и ефикасността, за да получат пълно клинично одобрение.
Някои изследователи изразиха загриженост относно този бърз процес и свързаните с него програми в Япония. Миналата година два от четирите продукта, които бяха получили условно одобрение по този механизъм, бяха оттеглени. Единият включваше клетъчни транспланти за сърце от бедрен мускул, другият - генна терапия за лечение на язви в стеснени артерии в крайниците. Първият беше отхвърлен за официално одобрение след почти десетилетие на пазара, тъй като не показа клинична полза. Вторият беше оттеглен около пет години след като беше условно одобрен, тъй като данните от наблюдението не потвърдиха резултатите, наблюдавани в по-ранни проучвания.
Хироши Кавагучи, ортопедичен хирург в болница Надогая в Кашива, казва, че е загрижен, че бързият процес премества тежестта на разходите от фармацевтичните компании, които иначе би трябвало да проведат широкомащабни изпитвания, към обществените застрахователи, които след това плащат за скъпи, недоказани лечения. Миналата година Министерството на здравеопазването, труда и социалните грижи на Япония издаде насоки, които поясняват, че условното одобрение не трябва да бъде крайната цел за компаниите.
Други са по-малко загрижени за бързата писта в Япония за състояния, които са редки или имат малко други възможности за лечение. "За да придвижите тази област бързо напред, ще трябва да имате елемент на риск", казва Свендсен. "Това, което видях в Япония, беше доста разумно; те въвеждат регулации.“
iPS клетки за всички
Дори и без налични одобрения, индустрията изгражда капацитет с очакването, че търсенето на тези лечения ще бъде високо. През 2018 г. Sumitomo Pharma завърши изграждането на това, което описва като първото в света производствено съоръжение за iPS-клетъчни продукти, получени от донори. Сградата в Осака прилича на гигантска плаваща сребърна кутия. През 2020 г. тя достави първите си клетки за трансплантация — за четвъртия участник в изпитването на Такахаши за болестта на Паркинсон. Компанията също така подкрепя две проучвания на Паркинсон в ранен стадий в Съединените щати.
Масайо Такахаши е избрала по-преносим производствен модел за лечението си на макулна дегенерация: бял, мускулест робот с две ръце. Базиран на изкуствен интелект, той проверява напредъка на клетките, докато се подготвят за трансплантация. За 4 месеца той може да произведе достатъчно клетки за повече от 800 индивидуални лечения.
