Мы – электрические. Новая наука об электроме тела

В лаборатории Левина в Университете Тафтса живет несколько настоящих мышей, и каждая имеет на лапе такую маленькую коробочку. У всех мышей ампутировано по одному пальцу. Коробочку, которую называют биореактором, надевают на культю вместе с запатентованным устройством, позволяющим передавать электрические сигналы в оставшиеся ткани. Быть может, в одной из этих коробочек уже вновь содержится полный набор из пяти пальцев. Результатов пока нет, но может так случиться, что этот “палец Шредингера”[295] изменит будущее целого научного направления.

Термин “регенеративная медицина” возник лишь около тридцати лет назад; он описывает одновременно целую группу методов, с помощью которых исследователи пытаются восстановить функции, утерянные в результате травмы или старения[296]. Эта дисциплина, как монстр Франкенштейна, сформировалась из разрозненных исследований в области имплантационной и трансплантационной медицины, протезирования и тканевой инженерии. Объединяло эти исследования открытие стволовых клеток и их невероятных возможностей.

Мы так часто слышим о стволовых клетках именно из-за их уникальной способности превращаться в клетки разных типов. Эти клетки – как дети: поначалу бесконечно пластичные, но по мере созревания и приобретения окончательной формы они обзаводятся специфическими функциями взрослых клеток, становясь, например, клетками нервной или костной ткани. На стадии трехдневной или пятидневной бластоцисты организм состоит исключительно из стволовых клеток (на этой стадии развития их примерно сто пятьдесят). Но к моменту взросления мы почти полностью их утрачиваем, а те немногие, которые остаются, в основном формируются в костном мозге.

Когда в 1998 году у нас появилась возможность выделять эти волшебные клетки из человеческих эмбрионов и в лабораторных условиях превращать фактически в любые другие, появилась идея использовать их для репарации или замены любого органа или части тела взамен металла, пластика или донорских органов, как делали раньше, сталкиваясь с необходимостью подавления иммунной системы организма. При старении, повреждении или болезни клеток печени, суставов, сердца, почек, глаз и всего, чего хотите, стволовые клетки могут заменить их новыми[297].

Несмотря на полемику (многим не нравится идея использовать в медицинских целях зародышевые ткани) и появление новых возможностей (выясняется, что в теле взрослого человека есть и другие клетки, которые можно использовать для решения тех же задач!), пресса не перестает рассказывать нам о стволовых клетках. Стволовые клетки будут излечивать от неврологических расстройств. Помогут от боли в пояснице. Короче, спасут от всего на свете. Настоящее биологическое чудо.

Однако вопреки настойчивым заявлениям, которые мы слышим на протяжении тридцати лет, большинство из этих задач все еще остаются нерешенными. “Нет такого повреждения, такой болезни или чего-то такого, где стволовые клетки помогали бы лучше, чем другие способы лечения, даже по прошествии стольких лет”, – комментирует Стивен Бэдилек, руководитель Института регенеративной медицины Макгоуэна в Питтсбурге. И поэтому Левин проверяет совсем другой подход. Вместо того чтобы пытаться тонко управлять невероятно сложной системой молекулярных химических взаимодействий в процессе построения части тела из отдельных клеток, он бьется над тем, чтобы включить биоэлектрические переключатели, которые сформировали тело мыши (со всеми пальцами) изначально. Он ставит на то, что способность вернуть утраченное в результате повреждения или болезни не записана в генах, а контролируется электрическими сигналами, с помощью которых тело сообщает самому себе данные о своей форме. Если мы поймем этот код, мы сможем заставить природу отстроить тело заново. Первые указания на существование таких электрических переключателей появились уже около столетия назад, задолго до того, как мы узнали, зачем они нужны.

Искра жизни

Если бы Гарольд Сакстон Бёрр проводил свои эксперименты в наши дни, его бы немедленно обвинили в харассменте. Но в 1930-е годы было вполне допустимо, что директор лаборатории Йельского университета просил работавших в лаборатории женщин ежедневно измерять напряжение своего тела и строить график в зависимости от дня менструального цикла.