Клад острова Морица

Васин Михаил

Чтобы разобраться в смысле и значении приведенных выше нескольких строк, нам придется отправиться за западную окраину Москвы, в Институт эпидемиологии и микробиологии имени Н. Ф. Гамалеи.

Костный мозг давно привлекает внимание исследователей. Клетки этой ткани были одними из первых, которые удалось выращивать вне организма, в культуре.

Костный мозг — вовсе не мозг и никакого отношения к нему не имеет. Это — главный орган кроветворения. Он представляет собой колонии клеток, населяющих костные полости. Среди этих клеток есть такие — их называют стволовыми, — которые размножаются, дают всё новые и новые «ветви» потомства. После определенного количества

делений, «ветвлений», молодые клетки, удалившиеся от «ствола», начинают специализироваться: одни теряют свое ядро и превращаются в эритроциты, другие становятся лейкоцитами. Созревшие кровяные клетки проникают сквозь стенки сосудов и восполняют естественные потери красных и белых кровяных телец. Они уже размножаться не могут, а выполняют другую работу — транспортируют от легких к органам и тканям кислород, уничтожают проникших внутрь организма микробов.

Стволовые, родоначальные клетки ученые пытаются выращивать в лабораториях. Растут они в культуре неплохо. Одна беда: очень скоро перестают превращаться в красные и белые кровяные тельца — словно забывают, как это делается. Торжествует индивидуализм. И никому, ни одному ученому за десятилетия кропотливой работы не удавалось воспрепятствовать «одичанию» культуры ткани костного мозга.

Не удавалось до тех пор, пока австралийский ученый Меткаф не обнаружил интересный факт. Он культивировал почечные клетки мыши и заметил, что они выделяют какие-то вещества, образующие как бы пленку, подложку. На эту подложку Меткаф поселил клетки мышиного костного мозга. И они прожили на подложке целых двенадцать дней, не потеряв способности к кроветворению! Это был крупный успех!

Но в чем здесь дело? Может быть, на них повлияла подложка, оставленная другими клетками? А не значит ли это, что клетки способны оказывать руководящее воздействие друг на друга? Возможно, в организме не так уж велика, как принято считать, централизация управления, и клетки могут правильно поступать и без постоянных команд «сверху» — например, со стороны головного мозга? Ведь известен такой опыт. Выращивают культуру ткани сердечной мышцы. Образуется колония — плотное поселение сотен и тысяч клеток. И вот — неизвестно почему — одна из них вдруг начинает ритмично сокращаться. Вскоре пример ее увлекает ближайших соседей. А через некоторое время эпидемия подражательства охватывает всю колонию…

Эти размышления привели сотрудников Института эпидемиологии и микробиологии к решению попробовать растить не однородные кроветворные клетки, а культуру, как принято говорить, органной ткани — кусочек органа, в котором живут одним коллективом и кроветворные и какие-либо другие клетки. Для первого опыта была выбрана ткань печени мышиного эмбриона. Дело в том, что костный мозг за время развития зародыша несколько раз меняет место своего обитания и лишь впоследствии поселяется в костях. В печени эмбриона как раз и находятся, наряду с печеночными клетками, кроветворные. Если они сотрудничают там, почему бы им не влиять друг на друга, когда они попадут в питательный раствор?

Но из этого ничего не получилось. Когда кусочек печени оказывался в растворе, ткань «рассыпалась», клетки, отделившись друг от друга, «расползались» и вскоре «дичали».

В чем причина? Может быть, помеха всему — неблагоприятные для кроветворных клеток условия опыта? А какие условия им необходимы? Что они хотели бы иметь? Клетки молчали.

Ученые использовали разнообразные, часто весьма изощренные приемы. Один из таких очень тонких, деликатных способов — культивирование ткани на границе двух фаз. При этой технологии кусочек мышиной печени все

время находится в воздухе и лишь касается поверхности питательного раствора.

Однако и этот способ не давал результатов. Тогда исследователи стали экспериментировать с фильтрами, на которых располагается культура ткани, особым образом готовить воздух, обогащать его углекислотой, варьировать состав раствора, применять специальные меры стерилизации для борьбы с микробами. В конце концов подходящие условия были найдены. Культура стала хорошо расти, клетки делились. Через каждые два дня в чашках меняли раствор и «снимали урожай» — брали один из посевов культуры на исследование. И на второй, и на четвертый, и на восьмой, и на десятый день клетки оставались нормальными, не «дичали», а исправно продолжали, словно они находятся в организме, производить кровяные тельца. Но что будет на двенадцатый день? Ведь это грань, которую не смогла переступить культура ткани у Меткафа…

И на двенадцатый день никаких трагедий не произошло. На четырнадцатый — тоже! Перекрыт мировой рекорд. На шестнадцатый — все в норме. Так продолжалось до тех пор, пока не были изъяты на исследование все посевы. Опыт был многократно повторен. Культура прожила двадцать четыре дня, и в ней не удалось обнаружить вырождения, потери клетками костного мозга своей специализации. Следовательно, не исключено, что таким путем можно будет сохранить жизнеспособность клеток и дольше.

Открывается новая перспектива — попробовать выращивать костный мозг взрослой мыши. Однако соседствовать с ним должна костная ткань — ведь у взрослых мышей он обитает в костях.

Но почему опять — мыши? Потому что произвести точную проверку, не переродились ли клетки в культуре ткани, можно только на живом организме. Мышь надо облучить смертельной дозой ионизирующей радиации и тем самым убить весь ее костный мозг — он погибает при сравнительно небольших дозах облучения. Потом в вену вводят небольшое количество костного мозга, выращенного вне организма. Его клетки обладают «инстинктом дома», поэтому быстро находят свое место, поселяются там, заменяя погибших при облучении своих собратьев, и принимаются за работу. Если эти искусственно выращенные клетки здоровы и работоспособны, то дней через десять они создадут новые колонии кроветворных клеток. В принципе они могут восполнить урон, понесенный организмом, и лучевая болезнь закончится выздоровлением.

Здесь, естественно, возникает вопрос о практической важности работы ученых. В самом деле, если проблема искусственного выращивания костного мозга будет до конца решена, то нетрудно представить себе, как упростится во многих случаях борьба с лучевой болезнью. Скажем, у человека возьмут заблаговременно немного костного мозга, в лаборатории клетки размножат, поместят в ампулы, хорошо защищенные свинцом от излучений, и передадут хозяину. И если случится беда, человек сможет ввести себе в вену несколько кубиков своего собственного костного мозга. Проблемы биологической несовместимости тканей при этом не будет существовать.

Или другая заманчивая, хотя и весьма далекая, перспектива. У человека — рак крови, то есть «одичали», «озверели», перестали работать клетки костного мозга. Но среди этих взбунтовавшихся всегда есть некоторое количество нормальных, еще здоровых. Их, в принципе, можно отделить от больных и размножить, вырастить нужное количество полноценного костного мозга. А потом? Потом облучить заболевшего человека такой дозой, чтоб убить все клетки его костного мозга — и раковые, и нормальные. После этого остается ввести в вену тот, выращенный в пробирке костный мозг…