Мы – электрические. Новая наука об электроме тела

Специалисты по регенеративной медицине считают специалистов в области биоэлектричества “странными ребятами”. Их установки не вполне совпадают с идеями начала XXI века, по большей части связанными с представлениями о том, что главным направляющим фактором человеческой физиологии является генетика. В каждой газетной статье о работе Левина обязательно встречается комментарий какого-нибудь скептически настроенного генетика вроде “что ж, посмотрим”. Наибольшим ажиотажем сопровождается развитие таких традиционных направлений, как инженерия и генетика, в рамках которых осуществляется большинство испытаний на людях и лабораторных исследований по выращиванию органов. Работы Левина на их фоне могут вызывать удивление.

Когда чуть более десяти лет назад Левин и его группа начали публиковать экспериментальные результаты, многие биологи встретили их с откровенной враждебностью. Сегодня ситуация меняется, поскольку исследователи, работающие в традиционных рамках, все чаще сами сталкиваются со специфической связью между биоэлектрическими сигналами и генами, которые эти сигналы включают и выключают. Например, Христиана Нюслайн-Фольхард, удостоенная Нобелевской премии за изучение генетического контроля раннего эмбрионального развития в 1995 году, теперь принимает участие в исследованиях электрических сигналов, благодаря которым возникают полоски на теле рыбки данио[344].

Надо сказать, что регенеративной медицине требуется всякая посильная помощь. При пересадке органов часто требуется пожизненное использование иммуносупрессорных препаратов, предотвращающих отторжение нового органа, а это имеет последствия для здоровья. Металлические имплантаты со временем разбалтываются, созданная инженерным путем тканевая основа воспаляется, а на искусственной коже нет ни потовых желез, ни волосяных фолликулов.

В идеальном мире все эти проблемы можно было бы решить с помощью стволовых клеток. Однако, несмотря на восторги прессы, пока в этом отношении наблюдается некоторое разочарование. Трудность заключается в том, чтобы стимулировать превращение стволовых клеток в клетки специфического типа, направить их в нужное место и поддерживать в новой форме. В настоящее время большинство исследований в этой области фокусируются на биохимическом контроле. Но пока у нас не очень много достижений по всем направлениям исследований, включая такие вопросы, как идентификация, выращивание, индукция стволовых клеток и их безопасная доставка к месту назначения. Вообще говоря, достаточно сложно предсказать, что будет происходить со стволовыми клетками при их попадании в организм.

Вот почему стволовые клетки сейчас рассматриваются только в качестве экспериментального терапевтического средства, и проблема подтверждается некоторыми довольно мрачными историями. У женщины, которой ввели обонятельные стволовые клетки для лечения спинного мозга после автомобильной аварии, в спинном мозге начали формироваться клетки – предшественники носа[345]. У пациентки, которой стволовые клетки ввели с целью омоложения лица, на веках образовалась такая массивная костная ткань, что каждый раз, когда она открывала или закрывала глаза, раздавался щелчок (“резкий, как звук крохотных кастаньет”)[346]. Когда эта костная ткань стала мешать ей открывать и закрывать глаза, женщине провели хирургическую операцию по ее удалению, но нет никакой гарантии, что стволовые клетки с новыми кастаньетами не притаились где-то еще. Три женщины необратимо ослепли в процессе недостаточно контролируемых и плохо подготовленных испытаний по использованию жировых клеток для улучшения зрения[347]. Такие примеры – одна из причин, почему на территории Америки стволовые клетки запрещено использовать для регенерации тканей, хотя, безусловно, такие процедуры проводятся в клиниках негласным образом, что периодически вызывает обеспокоенность властей и других органов относительно применения методов “Дикого Запада” в частной медицинской практике[348].

Биоэлектрическая медицина потенциально может предложить выход из этого тупика. Бывшая воспитанница Левина Сара Санделакруз, которую быстро переманила частная промышленная компания, в предварительных экспериментах показала, что можно изменить биоэлектрические параметры стволовых клеток таким образом, чтобы повлиять на их окончательное предназначение. Позднее Санделакруз обнаружила, что можно анализировать биоэлектрический профиль стволовых клеток и определять, способны ли они сохранять форму или превратятся в какие-то клетки, которые нам не нужны, и это могло бы предотвратить такой поворот событий, как в истории женщины с “кастаньетами” на глазах. Такой подход пригодился бы и для доставки стволовых клеток в конкретное место назначения. Группа Мин Чжао с помощью электрической стимуляции заставила стволовые клетки превратиться в нейроны в поврежденных областях мозга, что ранее было практически невыполнимо[349].