Мы – электрические. Новая наука об электроме тела

В связи с ограниченными возможностями применения металлических устройств на протяжении последних десяти лет или даже больше ведется работа над обширным проектом, направленным на создание более эластичных, гибких и совместимых с биологическими тканями материалов, которые позволили бы нашему телу обмениваться информацией с чужеродными телами, которые в него встраивают. И эта работа включает в себя как исследования в области тканевой инженерии, так и создание роботов, которых все чаще усиливают или полностью производят с помощью таких синтетических материалов, как гидрогель – пластичный полимер, широко используемый в мягкой робототехнике[411]. Возможно, в будущем такие мягкие наноботы будут плавать по нашим телам, корректируя состояние аномальных тканей[412].

По мере углубления понимания биологических электрических инструкций многие ученые начинают задаваться вопросом: а не является ли самым лучшим биосовместимым материалом… собственно биологический материал? По этой причине ученые занялись исследованием программируемости и биологической совместимости морских существ, лягушек и грибов.

Расцвет и упадок электроцевтики

Примерно десять лет назад в журнале Wired была опубликована потрясающая новость, которую быстро подхватили другие источники массовой информации. Нейрохирург Кевин Трейси в исследовательских целях встроил электрический имплантат в шею пациента, чтобы подключиться к блуждающему нерву – гигантскому древовидному пучку нервных волокон, отростки которого простираются от мозга до многих отделов тела. Электрическая стимуляция этого нерва позволила ослабить тяжелые симптомы ревматоидного артрита – иммунного нарушения, от которого пациент страдал на протяжении нескольких лет[413]. Это был уникальный случай: до проведения операции пациент был так слаб, что не мог играть со своими детьми. Электрическая стимуляция оказалась настолько эффективной, что он вернулся на работу, занялся детьми и даже смог вновь играть в свой любимый настольный теннис (это, как выяснилось, было даже к худшему: он стал играть так много, что в какой-то момент получил травму[414]).

Выяснилось, что ревматоидный артрит – далеко не единственное иммунное расстройство, которое поддается коррекции этим методом без применения лекарств и без побочных эффектов: другими потенциальными мишенями являются астма, диабет, гипертония и хронические боли. “Я думаю, это производство заменит производство лекарств”, – сообщил Трейси журналисту из New York Times Майклу Бехару[415]. Вскоре научные журналы и газеты уже пестрели новыми сообщениями о слиянии электричества и фармацевтики: казалось, наступила эра “электроцевтики”.

Однако привлекательность этих научных работ заключалась не только в расширении пределов возможностей лекарственных препаратов. Дело было скорее в элегантности нового механизма: не нужно было возиться с лекарствами и решать проблему побочных эффектов – просто щелкаешь переключателем, а все остальное тело делает уже само. Недавно было установлено, что нервная система контролирует не только двигательные нервы. Она может также контролировать воспаление и иммунитет. Трейси считает, что найденный им путь – лишь один из многих, которыми блуждающий нерв связан с каждым органом и с каждой полостью нашего тела и посредством которых, следовательно, он способен регулировать любые их функции. Раньше мы думали, что нервная система не контролирует иммунный ответ: мы просто не понимали, как нервы могут быть связаны с иммунитетом или его регулировать. Но теперь к списку заболеваний, являющихся потенциальной мишенью для электроцевтического вмешательства, добавилась хроническая обструктивная болезнь легких, заболевания сердца и желудочно-кишечного тракта. Нужно лишь найти правильную электрическую схему.

Именно на это мировой фармацевтический гигант GlaxoSmithKline выделил сумму в миллион долларов. Как мне объясняли в 2016 году, в результате должно быть создано вживляемое электрическое устройство размером с зернышко риса, которое будет располагаться на определенном контрольном участке блуждающего нерва и отслеживать сообщения, передаваемые между мозгом и внутренними органами: ослаблять одни, усиливать другие и в целом регистрировать электрическую активность организма, чтобы находить и быстро разрешать проблемы. Как прослушивающая система Агентства национальной безопасности, но только для нашего здоровья. К тому времени уже набрал обороты отдел Google под названием Verily, занимающийся исследованиями в области наук о жизни, и эти две сверхмощные компании создали новую супергруппу, которую они замечательным образом назвали Galvani Biosciences. Начальные пилотные исследования подтвердили возможности данного подхода – в частности, было обнаружено, что правильно подобранная серия электрических импульсов, направленных в правильный пучок нервов, может обратить развитие диабета у мыши.