Новый Мир ( № 2 2009) - Новый Мир Новый Мир

Проблема экспериментальной работы сегодня стоит не столько в сфере возможностей науки — наука признает принципиальную разрешимость каждого из звеньев создания терапевтических культур тканей, — сколько в отработке технологий. А технологии можно отрабатывать только в массовых экспериментах. Вспомним, в чем великая заслуга Луи Пастера. Сказать, что он научил нас побеждать страшные болезни — сибирскую язву и бешенство, открыл возбудителей многих болезней, — будет не совсем правильно. Главное его достижение — разработка технологии выращивания микроорганизмов в лабораторных условиях. Этим Пастер дал возможность следующим поколениям биологов и медиков экспериментировать со штаммами, испытывать действенность препаратов, в том числе и антибиотиков, не говоря уже обо всех других отраслях биологии, работающих с микробами. Иначе говоря, Пастер открыл возможность проведения массовых экспериментов. Именно они в XX веке привели к революции в медицине. Экспериментаторы, имеющие дело с человеческими стволовыми клетками, пока такой возможности не имеют. Потому и прогресс в терапевтическом использовании стволовых клеток невелик: все остается на уровне сложных, но принципиально выполнимых идей и редких успешных экспериментов.

Задача создания лабораторных линий человеческих клеток, то есть культуры клеток, понятна каждому исследователю. Культуру стволовых клеток можно создать из яйцеклетки человека, поддерживая делящиеся клетки в недифференцированном состоянии. Если дать клеткам в культуре развиваться “по своему желанию”, то они довольно быстро потеряют свойство плюрипотентности, то есть способности превращаться в клетку той или иной ткани. А ведь именно это свойство и является наиболее важным. Ученым удалось подобрать условия, в которых стволовые клетки сохраняют плюрипотентность, и сейчас в мире поддерживается семь таких лабораторных линий. Семь — это ничтожное количество для масштабных задач исследований в области стволовой терапии. И основная проблема заключается в дефиците исходного материала: где ученым в массовом количестве находить человеческие яйцеклетки? Поэтому вполне оправданно и естественно выглядит желание ученых получить материал для культур человеческих стволовых клеток из яйцеклеток животных. Этого материала пока хватает.

Такова фактическая завязка истории с созданием человеческого зародыша на основе коровьей яйцеклетки, своего рода нью-минотавра. Успеху этого эксперимента предшествовали десятилетия поисков эмбриологов и генетиков во всем мире. Об этом стоит, пожалуй, рассказать подробнее. Иначе может сложиться впечатление, что такие работы можно провести вдруг, и химерные монстры внезапно свалятся на голову мирному обывателю.

От Ромула до наших дней

В Древнем мире гибриды человека и животных не считались такой уж редкостью. Несмотря на то что люди их не видели, чуть ступив за пределы обыденного восприятия, они немедленно плодили в фантазиях гибриды. Сфинкс — печальное создание с головой женщины и телом льва. Божественная львиная сущность дала ей мудрость узреть все дела земные, в том числе и собственную кончину, человеческая натура (тем паче женская) проявила исключительно коварную изворотливость, чтобы эту кончину отдалить. Минотавр — человек с бычьей головой, сын юной Пасифаи, рожденный от связи с богом Посейдоном. Коварный морской властитель в образе быка явился к девице, страдающей от отсутствия мужней ласки, и та не смогла устоять. Минотавр считался злобным чудищем, но все же он был сыном бога, и потому относились к нему с уважением. В греческой же мифологии встречаем кентавров — чудищ с конским торсом и человечьей головой. Кентавры ведут свой род от сына Аполлона и нимфы Нефелы. Правда, греки расходились во мнениях относительно праматери кентавров, но так или иначе божественное начало гибрида явно прослеживается. В лесах вместе с Дионисом бродил и козлоногий и покрытый шерстью бог Пан, сын Гермеса. Пели Одиссею прекрасноголосые сирены — птицы с женскими головами.

Когда античная вольница сменилась Средневековьем, гибридные чудища не исчезли: суровые обычаи Средневековья не могли сдержать человеческого воображения. В книгах средневековых путешественников на все лады повторяются истории встреч с псоглавцами — обитателями далекой Индии, на крышах католических соборов уселись горгульи — человеческое тело с головой и с крыльями монстра. Повсюду в водоемах расселились русалки. Нужно, правда, заметить, что божественное рождение этих чудищ уже не утверждается. Люди склонны были считать этих гибридов результатом соития человека и животных, а русалок — утопившимися от любви девицами. Но если в античности гибриды все же представляли собой что-то божественно-нереальное, то средневековые гибриды приобрели вполне материальную природу, и многие люди их даже “видели”. Например, Генри Гудзон, замечательный английский мореплаватель и исследователь, описал свою встречу с русалкой в прибрежном заливе как нечто само собой разумеющееся. Он отметил, что это была женщина, резвившаяся в воде, с черными длинными волосами, бледной кожей и дельфиньим хвостом. Описывал русалок и Христофор Колумб, наблюдавший их воочию у берегов Гвианы. Так что подобные создания в Средние века не считались чем-то совсем уж потусторонним. Мало того, алхимики вовсю трудились над созданием гомункулусов и химер — это была широко поставленная научная экспериментальная работа. Описано множество рецептов изготовления искусственных человечков, и не только их. Можно было изготовить алхимическим способом и василисков — петухов со змеиным телом. Естественно, такие опыты почитались черной магией и общественностью не поддерживались. Но так как все же опыт — мера правдоподобия теории, то искусственное производство гибридов и гомункулусов, читай — клонирование людей, признано было невозможным, а изготовление человеческих существ оставлено было целиком в ведении Бога. Но человеческое любопытство не остановишь.

Ученый иезуит Ладзаро Спалланцани из Павии в XVIII веке поставил ряд экспериментов, покусившись на божественную монополию, даром что был священнослужителем. Он доказал возможность искусственного оплодотворения. Для начала он вполне успешно провел опыты по оплодотворению лягушек, тритонов, а потом и собак. Его опыты начинают историю практических исследований искусственного оплодотворения и создания клонов животных и человека.

Двадцатый век — век селекционеров. Тогда, после переоткрытия законов Менделя и осознания их всеобъемлющей силы, селекция была признана мощным инструментом для создания новых форм животных и растений. Открыты и изучены природные межвидовые гибриды у животных и птиц, стал понятен немалый масштаб межвидового скрещивания в природе, на животных как следует отработана техника искусственного осеменения. Ученые-селекционеры принялись имитировать природное межвидовое скрещивание. Илья Иванов, русский ученый, специалист по искусственному осеменению животных, в конце 1920-х годов пытался скрестить человека с шимпанзе: ввел человеческую сперму самкам шимпанзе. Опыты эти были неудачными, но в то время ученые считали достижение результата принципиально возможным.

При межвидовом скрещивании возникают три основные проблемы. Во-первых, физически неподходящие параметры для скрещивания. Эту проблему решают с помощью искусственного осеменения. Во-вторых, биохимические препятствия к слиянию неродственных половых продуктов, то есть к самому оплодотворению. Эту проблему решают физической и химической стимуляцией половых клеток in vitro, подсаживая затем оплодотворенные яйцеклетки в матку. В-третьих, получение нормального плодовитого потомства от гибридов. Природные гибриды, как правило, бесплодны (вспомним хотя бы мулов). Для селекционеров эта проблема самая трудная. Для ее решения найден обходной путь — получение полиплоидных родителей, то есть организмов с тройным, или четверным, или даже бо2льшим набором хромосом. Поэтому гаметы полиплоидных родителей несут несколько копий одной хромосомы. Это означает, что при скрещивании полиплоидных родителей разных видов их потомство будет иметь наборы хромосом и от одного и другого родителя, но в удвоенном числе копий. Тогда в половых клетках потомков осуществляется нормальное редукционное деление (число хромосом уменьшается вдвое). В результате потомство от межвидового скрещивания полиплоидов оказывается плодовитым и жизнеспособным. Учитывая серьезные успехи в изучении всех звеньев этого процесса, опыты по межвидовому скрещиванию были вполне удачными. Вспомним работы замечательного российского генетика Г. Д. Карпеченко, объединившего в одно целое капусту и редьку; академика Н. Цицина, именем которого назван Государственный ботанический сад, он скрестил пшеницу с пыреем; промышленное получение в 50 — 60-х годах гибридов типа бестера, совместившего в одном лице белугу и стерлядь; скрещивание различных форм тутового шелкопряда, которое осуществили блестящие генетики Б. Астауров и В. Струнников, и многие другие.