Новый Мир ( № 2 2009)

В конце XX века эксперименты с пересадкой кусочков клеточной массы стали уже вполне тривиальными, и ученые задались целью научиться пересаживать отдельно клеточные ядра. Иными словами, пересадка отдельных генов — задача решенная, пересадка отдельных органов и тканей — технологии тоже давно эксплуатируются, но можно ли переместить ядро с информацией о развитии целого организма в другую клетку? Теоретически пересаженное ядро должно заставить любую клетку развиваться в соответствии со своей геномной программой. Соответствует ли эта гипотеза практике? Реальность этого предположения доказала знаменитая овечка Долли. Она родилась в 1997 году. Долли стала клоном своей мамы: та родила дочку без оплодотворения, вырастив ее в своей утробе из прооперированной яйцеклетки.

Технология этой микрооперации была следующей. Из яйцеклетки удалили ядро, заместив его ядром клетки из вымени. Вспомним, что клетки молочной железы вполне специализированы, в них эмбриональные гены уже отключены специальными регуляторными механизмами. Но оказалось, что белки из цитоплазмы яйцеклетки вполне могут включать их обратно, яйцеклетка, подсаженная в матку овцы, начала развитие, и из нее сформировался нормальный плод. И вот Долли подросла и успешно родила тривиальным способом сыночка Бенни, доказав тем самым, что клон способен размножаться. К сожалению, по объективным и неотменяемым биологическим законам овечка Долли очень быстро постарела и умерла. Число клеточных делений не бесконечно, оно ограничено известным пределом. Поэтому ядро взрослой клетки к моменту трансплантации уже частично выбрало свой лимит на деление, и получившийся организм неизбежно будет жить меньше. Из-за этого трехлетняя овечка Долли имела внешний вид и свойства старушки.

Но клоны — это еще не все, на что способна современная генетика. В 90-х годах XX века актуальной стала задача изучения совместимости клеток различных видов животных. Было, в частности, обнаружено, что белки коровьей яйцеклетки стимулируют деление эмбриональных клеток других видов. Исследования привели к тому, что стало возможным пересаживать ядра животного одного вида в яйцеклетки животных другого вида. Особенно успешно они осуществлялись при участии яйцеклеток коров. Эта методика была изобретена и отработана южнокорейскими исследователями под руководством Шень Хужен (Huizhen Sheng) и запатентована в 2001 году. В 2003 году появились сообщения о результативных опытах с яйцеклетками кролика и мыши, человека и лягушки; опубликована была также работа о создании подобного гибрида на основе человеческого ядра и коровьей яйцеклетки. Автором последнего сообщения был американский ученый Панайотис Завос. В 2005 году получили гибриды коровы и мыши, коровы и свиньи, и вполне обычными становятся работы по гибридному скрещиванию клеточных ядер и цитоплазмы среди животных близких видов. И вот в 2008 году снова проведены эксперименты с ядром человеческой соматической клетки и яйцеклеткой коровы. Это тот самый опыт Лила Армстронга, который вызвал новую волну размышлений о допустимости межвидовых скрещиваний. Как мы видим, полученный Армстронгом гибридный эмбрион был не первым в ряду межвидовых смесей. По-видимому, каждое сообщение о таком исследовании, едва попав на страницы прессы, немедленно вызывает новый виток закономерных общественных размышлений.

Диалог с будущим

Ученые, работающие над проблемой клонирования, стволовых клеток, инженерной эмбриологии, вряд ли ставят перед собой цель завоевать мир, а для утверждения своей власти создать армию безликих биосолдат. Нельзя также упрекнуть ученых в стремлении улучшить мир жестокими биоинженерными методами: внедрить в людей нанороботов, которые будут программировать личность в соответствии с правилами хорошего поведения, или специально клонировать элитную часть населения. У фантастов и практикующих психиатров накоплено много подобных сценариев. Но ни один из них все же нельзя всерьез обсуждать как скрытую мотивацию ученых. Учеными, а тем более успешными и результативными учеными, движет прежде всего любопытство и затем желание сделать что-то во благо общества. А уж потом включаются карьерные и денежные мотивы. Ученый прежде всего реализует свой творческий потенциал и удовлетворяет любопытство за счет налогоплательщика, а уж дело налогоплательщика повернуть это любопытство в нужное ему русло. Ученый, будучи человеком разумным и в соответствии с инстинктивной моральной программой, заботится о всеобщем благе. Так что направление любопытства в нужное русло не такое уж сложное дело. Итак, если мы не рассматриваем версию о злонамеренности ученых, то какие задачи будущего могут решить ими созданные кощунственные с обывательской точки зрения гибридные монстры?

Первая задача — ксенотрансплантация. Этот термин подразумевает замену пораженных тканей и органов человека материалом, взятым от животных. Медики давно уже взялись за эту задачу. Известен случай, даже скорее миф из XVII века, согласно которому русский доктор пересадил часть костей черепа собаки человеку. Операция прошла успешно, но возмущенные отцы церкви потребовали вернуть “как было”, чтобы человек оставался человеком, а собака собакой. В начале XX века проводились операции по пересадке людям кусочков тканей половых органов обезьян. Героем этого метода омоложения был Сергей Воронов, работавший в институте Пастера в Париже. (Как тут не вспомнить профессора Преображенского из “Собачьего сердца”! Именно Воронов и стал прототипом профессора в романе Булгакова.) Воронов провел несколько сотен таких операций, пациенты в результате чувствовали себя лучше и моложе. Но впоследствии этот метод был признан недейственным, а омоложение — следствием эффекта плацебо. Затем проводились операции с пересадками целых органов — почек и печени — от обезьян людям. Проведено также довольно большое число операций по пересадке органов свиней людям. Во всех случаях пациент проживал от нескольких часов до нескольких дней. Смерть наступала в результате отторжения чужеродных тканей. Кроме того, в тканях свиней найден был болезнетворный ретровирус. Наследственная информация его хранится в виде молекул РНК; когда вирус попадает в клетку, то на основе этой вирусной РНК генерируется ДНК, которая затем встраивается в ДНК пораженной клетки и начинает размножаться вместе с ней. Поскольку удалось доказать возможность передачи этих ретровирусов от свиней к человеку, то операции с пересадками органов свиней пока запретили. Но запрет это не абсолютный: он будет действовать до тех пор, пока не найдется метода обезвреживания данного вируса. Этот запрет и не может быть абсолютным, потому что все без исключения специалисты в области трансплантологии понимают огромный потенциал пересадки органов животных. Ведь сейчас прогресс в трансплантологии сдерживается только чрезвычайно малой доступностью донорских органов. В этом смысле органы животных могли бы стать спасительным материалом для многих людей. Но! Чтобы отработать методы пересадки и вживления чужеродных органов, нужно заставить организм пациента принять этот чужеродный орган, отключить или обмануть его иммунную защиту. Или, как это предлагают самые смелые ученые, создавать донорских животных с человеческими тканями, а еще лучше — для каждого случая с тканями самого пациента. Тогда иммунную систему и не придется обманывать. Ткани свиньи можно изменить таким образом, чтобы человеческая иммунная система стала принимать их за “свои”. Для этого достаточно ввести в геном свиньи 6 человеческих генов. Можно ли это сделать? Сейчас в Австралии выращивают поросят, у которых имеется уже 5 человеческих генов. Осталось немного.

Вторая задача — регенерация пораженных тканей. Опять же — как лечить пораженную ткань? Можно пересадить здоровую ткань и заставить ее работать на новом месте. Иногда так и делают, например пересадка кожи уже отработана, пересаживают более или менее успешно костный мозг. Но с другими тканями, например с нервной, пересадки не получаются. В этом случае следует заставить пораженные клетки начать новую жизнь, регенерировать. Как это сделать? Теоретически нужно преобразовать соматическую клетку в стволовую и затем направить ее развитие в нужную сторону. Все это очень трудные задачи, но результаты в этой области получены многообещающие. Успешно проведены пересадки ядра соматической клетки в эмбриональную — получается бластоциста с генотипом носителя соматического ядра. Гипотетически клетки бластоцисты могут быть пересажены в пораженные участки тканей носителя и там под влиянием окружающих здоровых тканей регенерировать пораженную ткань. Этот процесс нуждается в интенсивном изучении на массовом материале. И массовый материал можно получить только на тканях и эмбриональных клетках животных.