Танец жизни. Новая наука о том, как клетка становится человеком
Шрифт:
Был и еще один сложный профессиональный аспект, о котором я в ту пору даже не подозревала. Выиграв все три стипендии, я все равно не могла создать свою исследовательскую группу. В то время в институте не было официальных назначений. И даже если бы меня сочли достойной звания руководителя группы, ни для моей группы, ни для хотя бы моего микроскопа не было свободного места. Джон был сильно обеспокоен, ведь ему казалось, что мое первое столкновение с офисной политикой отобьет у меня охоту заниматься наукой.
Мартину и Джону удалось выделить мне место в Институте Гёрдона в одном из помещений для микроскопа, чтобы я могла продолжить эксперименты, но из-за оппозиции (я не была «настоящим руководителем группы»)
Но моя судьба вновь изменилась. Энн Макларен взялась меня «опекать». Она поделилась со мной кабинетом и небольшой лабораторией в Институте Гёрдона, а также одолжила мне ключи от своего дома, чтобы мне было куда приглашать гостей. Будучи секретарем по иностранным делам в Королевском обществе и членом Наффилдского совета по биоэтике, она много путешествовала, продвигая ученых, которые исследовали человеческие эмбрионы, поэтому я помогала ей управлять лабораторией.
Оглядываясь назад, я жалею, что мы редко с ней виделись. Я была слишком молода и не понимала, что она не всегда будет рядом, и, разумеется, не занимаясь человеческими эмбрионами и даже не интересуясь ими, я имела лишь смутные представления о том, какой влиятельной фигурой она была в дебатах о человеческой эмбриологии. Позже мы поговорим о ее наследии.
Энн погибла в автокатастрофе в 2007 году по дороге со свадьбы Роджера Педерсена (важной фигуры в области исследования стволовых клеток, вместе с которым довелось поработать) и Лиз Уинтер (которая со временем стала моим близким другом). Смерть Энн обозначила конец деятельности, изменившей направление человеческой репродукции. Даже в детстве Энн произвела впечатление, сыграв в 1936 году в британском научно-фантастическом фильме «Облик грядущего» по роману Герберта Дж. Уэллса. Как онтогенетик, она пошла по стопам Тарковского и тоже скрещивала эмбрионы, создавая химеры. Она возглавляла подразделение Совета по медицинским исследованиям и разработала новаторскую методику, которая привела к появлению экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). Эта методика показала, что мышиный эмбрион можно сначала растить в пробирке, а затем, имплантировав его в матку суррогатной самки, получить молодую мышь.
Энн была одаренным коммуникатором и серьезно влияла на дебаты в Соединенном Королевстве, в ходе которых оттачивалась и разрабатывалась государственная политика в области регулирования репродуктологии. На момент своей смерти Энн консультировала Европейскую комиссию по вопросам социального и этического влияния новой технологии. Как Энн любила подчеркивать, ее интересовало «все, что связано с преемственностью поколений» [13].
Мировоззрение Энн сформировалось до Второй мировой войны, когда она симпатизировала коммунистам и даже была членом Коммунистической партии Великобритании [14]. Думаю, ей бы понравился тот факт, что я продолжила исследования человеческих эмбрионов, важные для понимания человеческого индивидуального развития и способные в один прекрасный день привести к решению проблем пороков развития и невынашивания беременности. Хотя при жизни Энн мне не приходило в голову заниматься человеческими эмбрионами, приятно думать, что ее наследие сыграло важную роль в моих исследованиях.
Первая вылазка за пределы имплантации
На фоне всего происходящего в личной жизни я не переставала думать о том, что если действительно существует связь между клетками раннего эмбриона и их судьбой на стадии бластоцисты, что происходит с этими клетками после имплантации, когда очерчивается план будущего организма? Серьезный вопрос, ответить на который не так
Проблема в том, что в лаборатории Мартина не было подходящего оборудования для того, чтобы поместить GFP в такие маленькие клетки (хотя зигота достигает 90 микрон в поперечнике, размер клеток бластоцисты равен примерно 10 микронам). Мы хотели изменить электрические свойства клеточной мембраны, чтобы ввести GFP внутрь клетки, не повреждая ее иглой. Для изучения развития бластоцисты я обратилась к Ричарду Гарднеру из Оксфорда, у которого были схожие идеи наряду с нужными навыками и оборудованием.
Я ездила на автобусе туда-сюда между университетскими городами (по три часа в каждом направлении), таская с собой большой белый ящик с сухим льдом, охлаждающим мРНК моего модифицированного GFP (мРНК очень нестабильна и должна храниться в холоде). Когда я приезжала в лабораторию Ричарда, он вводил MmGFP в качестве маркера в клетки, которые выбирал точно на обоих концах оси симметрии бластоцисты, определяя анимальный полюс по второму полярному тельцу — прочной связи между яйцеклеткой и бластоцистой, которую сам же и обнаружил [16].
Промаркировав бластоцисты, Ричард переносил их в приемных матерей, позволяя там развиваться, а через несколько дней извлекал. Эти эмбрионы я забирала в Кембридж и проверяла под конфокальным микроскопом расположение MmGFP– меченых клеток относительно передне-задней оси эмбриона прямо на входе в стадию гаструляции.
Результат деликатного труда по созданию многих десятков эмбрионов нас разочаровал. Мой MmGFP– маркер не работал. По мере деления клеток он «разбавлялся» из-за высокой скорости роста эмбриона между стадиями бластулы и гаструлы. К моменту гаструляции ни одна клетка уже не светилась зеленым. Ричард потерял надежду, да и я тоже. Но не окончательно.
Я вернулась к этой проблеме, когда случайно познакомилась с Роджером Педерсеном на конференции в Юте, где представляла свои первые результаты отслеживания клеток. Роджеру понравилась моя мечта подсмотреть за клетками на протяжении всей стадии имплантации, потому что он сам когда-то исследовал клеточные линии в Калифорнийском университете в Сан-Франциско. Ему настолько понравилась идея, что он одолжил мне недостающую часть оборудования из своей лаборатории и, что примечательно, пожелал взять творческий отпуск и поработать вместе со мной в моей недавно сформированной группе в Кембридже.
После многих неудачных недель мы наконец-то добились успеха. Секрет состоял в том, чтобы вводить маркер в строго определенном количестве — не слишком мало, чтобы он не «разбавился» на заключительном этапе эксперимента (гаструляции), и не слишком много, чтобы он не перегрузил клетку и не привел к ее гибели. Так, благодаря принципу Златовласки[6] мы смогли проследить, где оказались помеченные нами клетки.
Интерпретировать результаты было нелегко, поскольку у меченых клеток было множество потомков, которые не всегда выполняли те же функции. Нас так и подмывало сделать вывод о том, что клетки растут случайным образом, и прекратить дальнейшие поиски доказательств. Но мы решили продолжить. В тот момент Роджер внес еще один значимый вклад в наш проект. Он убедил Роберту Вебер, занимавшую штатную должность в Калифорнийском университете в Сан-Франциско, поработать техником в моей лаборатории.