В работе Яманаки важную роль сыграли открытия в области генетики: в частности, уже было известно, какие гены работают в эмбриональных всемогущих клетках. Логика ученого была проста: во взрослой клетке надо включить именно те гены, которые работают в эмбриональной. Яманака выделил 24, на его взгляд, главных и внедрил их с помощью специальной ретровирусной конструкции в фибробласт (предшественник клетки кожи). Потом он методом перебора искал то минимальное количество генов, которое будет держать клетку в состоянии, близком к эмбриональному. Так он составил магический коктейль из четырех генов, который тут же стали называть коктейлем Яманаки. Вскоре после этого Джеймс Томсон из Университета Висконсин-Мэдиссон создал свой коктейль из четырех генов, два из которых были теми же генами, что использовал Яманака, но еще два — другие. Томсон тоже получил индуцированные плюрипотентные клетки. «Подобные исследования ведутся во многих лабораториях, в том числе у нас, — рассказывает заведующий лабораторией Института общей генетики РАН, профессор Сергей Киселев , — поскольку идет поиск наиболее безопасных и эффективных методов. Известно, что один из генов, используемых в начальных опытах Яманакой, ответствен за развитие опухолей. Впрочем, даже о тех конструкциях, где этого онкогена нет, исследователи пока говорят с осторожностью, их еще надо проверять и проверять на безопасность!» Американским ученым из Университета Скриппса в Калифорнии под руководством Шэна Дина , а также группе Роберта Ланцы из компании Advanced Cell Technology (ACT) в Санта-Монике, штат Калифорния, вроде бы удалось репрограммировать клетки мыши не с помощью генов, а с помощью их продуктов — белков, что должно снять хотя бы проблему возможного опухолеобразования.
Естественно, после столь впечатляющих успехов ученых стартуют гонки от лабораторий до клиник: рынок обещает быть многомиллиардным. Уже в этом году в Центре биологии развития при институте Riken в Кобэ должны начаться первые в мире клинические испытания iPS. Масайо Такахаси , сотрудничающий с Яманакой, будет использовать их для лечения возрастной макулодистрофии, при которой гибнут клетки сетчатки и человек начинает слепнуть. Эта болезнь встречается примерно у 1% населения старше 50 лет. В первом исследовании примет участие шесть пациентов. У них возьмут с плеча кусочек кожи размером с перечное зерно, выделят оттуда фибробласты, репрограммируют их в iPS, затем с помощью специфических факторов превратят в клетки сетчатки глаза, после чего трансплантируют их в пораженную область глаза, чтобы заместить погибшие клетки. Этих исследований ждут во всем мире: они помогут определить, насколько безопасной и эффективной может быть такая методика, приживутся ли трансплантируемые клетки, не возникнет ли опухоли. Многочисленные доклинические испытания, по заверениям Такахаси, показали, что у мышей и приматов опухолей не появлялось.
Роберт Ланца из Advanced Cell Technology, комментируя это событие, высказался за осторожность. Он не представляет, что FDA позволила бы начать такие исследования без более массивной доказательной базы доклинических испытаний, чем у японцев. Ланца планирует в этом году начать клинические исследования полученных путем репрограммирования тромбоцитов, предназначенных для лечения расстройств свертываемости крови. Но сначала их будут вводить здоровым людям. Исследования Ланцы более безопасны: тромбоциты не имеют клеточного ядра, не могут делиться, соответственно, не могут стать причиной опухоли. Такахаси же объясняет, что он не случайно выбрал для начала глазное заболевание: ситуация в глазе легко контролируется и в случае чего проблема легко решается хирургическим путем. Если эти исследования будут успешными, следом могут стартовать уже наработанные методики для терапии различных заболеваний. Эта же технология исследуется в опытах по созданию не только здоровых клеток, но и различных тканей и даже органов.