Песнь клетки. Медицинские исследования и новый человек - Сиддхартха Мукерджи
Как рассказывал мне Нёрс по дороге в Утрехт: “Мы смотрели на одно и то же с двух разных сторон. Если взглянуть чуть издали, это на самом деле одно и то же. Мы как будто видели две тени от одного предмета”10. Вокруг нас крутились мельницы, каждый раз завершая новый цикл.
Белки семейств Cyclin и CDK работают сообща, но разные пары подают сигнал к разным переходам. Одна пара Cyclin-CDK контролирует переход из фазы G2 в фазу М. Cyclin активирует CDK, который затем активирует другие белки, облегчая этот переход. Когда Cyclin расщепляется, активность CDK падает, и клетка ждет следующего сигнала для перехода в следующую фазу.
Другая пара Cyclin-CDK регулирует переход из фазы G1 в фазу S. В координации клеточного деления принимают участие десятки других белков, но тесная связь в парах Cyclin и CDK принципиально важна: они партнеры, участвующие в регуляции клеточного цикла, дирижеры оркестра, обнаруженного Флеммингом почти столетием раньше.
Трудно назвать направление биологии или медицины, которое не изменилось с углублением нашего понимания клеточного цикла и динамики клеточного деления. Что заставляет раковые клетки делиться и как найти лекарство, которое будет специфическим образом блокировать этот злокачественный процесс?[58] Почему стволовая клетка крови при одних обстоятельствах создает копию самой себя (самовоспроизведение), а при других производит зрелые клетки крови (дифференцировка)? Как из одной клетки вырастает эмбрион? В 2001 году чрезвычайная важность работы по выявлению механизмов контроля клеточного деления была признана – и Хартвелл, Хант и Нёрс были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине.
Возможно, наиболее очевидную концептуальную связь с делением клетки (с митозом и мейозом) среди всех направлений медицинских исследований имеет репродуктивная медицина, или искусственное оплодотворение (его также называют оплодотворением in vitro или экстракорпоральным оплодотворением, ЭКО). Слово “искусственный” в этом контексте мне кажется странным. Разве не всякая медицина “искусственна”? Не следует ли называть применение антибиотиков для лечения больных с воспалением легких “искусственным иммунитетом”? А помощь в рождении ребенка “искусственным извлечением плода”? Поэтому я буду говорить о “репродуктивной медицине”, хотя термин “искусственное оплодотворение” широко вошел в практику[59].
Для начала давайте отметим факт, который очевиден для специалиста по клеточной терапии, но может показаться удивительным человеку, не связанному с этой сферой деятельности: экстракорпоральное оплодотворение – это клеточная терапия. На самом деле это один из наиболее активно применяемых методов клеточной терапии. Он стал доступен уже более четырех десятилетий назад, и с его помощью на свет появилось от восьми до десяти миллионов детей. Многие из них теперь уже взрослые люди и сами имеют детей, которых в большинстве случаев произвели на свет самостоятельно, без привлечения ЭКО. Данная технология стала настолько обыденной, что мы не воспринимаем ее в качестве клеточной медицины, хотя, конечно же, именно ею она и является: это терапевтические манипуляции с человеческими клетками для избавления от древней и болезненной формы человеческого страдания – бесплодия.
Данная технология рождалась трудно и едва не умерла в процессе преждевременных родов. Научное отторжение, личное соперничество, недовольство общественности (и даже медицинского сообщества), сопровождавшие появление ЭКО, ныне почти забыты на фоне успеха технологии, однако ее зарождение было чрезвычайно беспокойным и неоднозначным.
В середине 1950-х годов странный и нелюдимый профессор Лэндрум Шеттлс, преподававший акушерство и гинекологию в Колумбийском университете, начал работать над проектом по рождению детей с помощью оплодотворения in vitro11. Он хотел лечить людей от бесплодия. У Шеттлса было семеро детей, и он редко отдыхал дома. В его лаборатории был огромный заросший аквариум и несколько будильников. Спал он на самодельной койке под непрерывное тиканье часов, и часто его заставали идущим по коридору отделения поздним вечером в измятой зеленой медицинской робе.
Поначалу Шеттлс проводил эксперименты в пробирках и чашках Петри. Он брал донорские человеческие яйцеклетки, оплодотворял их спермой и пытался поддерживать жизнь эмбриона на протяжении шести дней. Он часто публиковал статьи и был награжден за свою работу, в том числе получил от Колумбийского университета премию Маркл.
Но потом в его жизни произошел неожиданный поворот. В 1973 году Шеттлс согласился помочь паре из Флориды Джону и Дорис Дель Зио зачать ребенка. Шеттлс не сообщил руководству госпиталя или соответствующим комитетам о расширении спектра своей работы от оплодотворения в чашке Петри до имплантации эмбриона. Он также не оповестил руководство родильного отделения.
Двенадцатого сентября 1973 года гинеколог в Университетском госпитале Нью-Йорка взял у Дорис яйцеклетки. Джон привез яйцеклетки и пробирку со своей спермой в лабораторию Шеттлса на такси. С учетом пробок, надо думать, путешествие продлилось около часа, и, как мне кажется, это была одна из самых напряженных поездок на такси в истории Нью-Йорка.
Тем временем руководитель Шеттлса узнал об эксперименте и пришел в ярость. Создание человеческого эмбриона in vitro (“ребенка из пробирки”) с последующей имплантацией в матку было делом неслыханным, медицинские и этические стороны вопроса, совершенно очевидно, еще не были ясны. История (возможно, не самая правдивая) гласит, что руководитель ворвался в лабораторию, открыл инкубаторы с оплодотворенными яйцеклетками и сорвал эксперимент. Дель Зио подали на госпиталь в суд и выиграли пятьдесят тысяч долларов за моральный ущерб.
Неудивительно, что Шеттлс – с его аквариумом, койкой и часами, в мятой медицинской робе по ночам – был сперва выдворен из отделения, а вскоре и вовсе уволен из университета. Он перебрался в клинику в Вермонте, где из-за своего неортодоксального подхода вновь нажил себе неприятностей, и в результате основал собственную клинику в Лас-Вегасе, пообещав реализовать свою мечту производить детей с помощью ЭКО.
Тем временем в Англии двое ученых, Роберт Эдвардс и Патрик Стептоу, тоже пытались осуществить оплодотворение in vitro. Но, в отличие от Шеттлса, они внимательно отнеслись к научным и моральным аспектам производства человеческого эмбриона в стеклянной пробирке. Они тщательно составляли протоколы и документы, докладывали свои результаты на конференциях и информировали о своих планах начальство и соответствующие комиссии. Они работали медленно и методично, преодолевая поочередно все устоявшиеся, ортодоксальные границы допустимого. Да, они были инакомыслящими, но, говоря словами историка науки Маргарет Марш, “осторожными инакомыслящими”12.
Эдвардс, сын железнодорожного рабочего и фрезеровщицы, был генетиком и физиологом и изучал деление клетки и хромосомные аномалии. Его научная карьера временно прерывалась: на четыре года в связи со службой в британской армии во Вторую мировую
