Человек 2.0. Перезагрузка. Реальные истории о невероятных возможностях науки и человеческого организма - Адам Пиорей

«Мы ищем участки, которые могут быть сильнее всего повреждены, и пытаемся починить их, а не удалять всё подряд и затем проводить полное заселение клетками, — подчеркивает Вуньяк-Новакович. — Хирурги говорят нам, что в большинстве случаев дело обстоит так: если мы сумеем улучшить функционирование легкого на десять, пятнадцать, двадцать процентов, то нам, быть может, удастся достичь того порога, который позволяет безопасно пересадить этот орган реципиенту. А дальше организм уже сам сделает всё остальное. Это гораздо удобнее, чем начинать с нуля».

* * *

К 2007 г. неуклонно растущий список публикаций Бадилака успел наделать немало шума в регенеративной медицине, этой быстро развивающейся отрасли. Ученый завоевал весьма высокую репутацию в профессиональных кругах. Однако прочий мир его почти не замечал, пока в этом самом году необычное стечение обстоятельств не катапультировало его в публичную сферу.

За несколько лет до этого Бадилак познакомился с работающим в Бостоне хирургом по имени Алан Спивак, который подошел к нему после лекции о ВКМ, которую он прочел на ортопедической конференции в Атланте. Еще в 50-е годы, будучи студентом Кеньон-колледжа (штат Огайо), Спивак делал ампутации саламандрам и изучал, каким образом эти существа заново отращивают конечности. Затем последовала долгая и успешная хирургическая карьера. Но выступление Бадилака вновь воспламенило в Спиваке эту зачарованность процессами регенерации тканей, и Спивак уговорил Бадилака выпить с ним кофе. Вскоре хирург посетил лабораторию Бадилака, после чего присоединился к растущему числу исследователей, которые начали проводить свои собственные изыскания, касающиеся ВКМ.

К 2007 г. Спивак уже написал вместе с Бадилаком несколько статей — и даже основал компанию ACell для продвижения и продажи своего собственного варианта «волшебного порошка». Так что когда в том же году 73-летнему Спиваку как-то днем позвонил младший брат Ли, прося врачебного совета, бывший хирург отлично знал, как нужно действовать.

Ли, суровый ветеран Вьетнама, всю жизнь занимавшийся авиамоделированием, после увольнения с военной службы устроился в магазин «Увлечения и хобби». В тот день он помогал одному из покупателей починить большую модель самолета и во время разговора оставил ее работать на холостом ходу. И потом он показал на что-то указательным пальцем, поднеся его слишком близко к вертящемуся пропеллеру. Лопасть винта аккуратно отсекла Ли кончик пальца — примерно полдюйма. Прежде чем позвонить брату, Ли остановил кровь, безуспешно пытался найти отрезанную часть пальца, побывал в больнице и даже записался на прием к хирургу, специализирующемуся на кистях рук: предполагалось, что пострадавший явится к нему в ближайший понедельник.

Хирург хотел снять кусочек кожи с бедра пациента и пришить его на поврежденный участок пальца. Но у Алана возникла идея получше. Он велел брату отменить визит к врачу.

«Там жутко расстроились, — вспоминает Ли. — Сестра в регистратуре сказала: у вас будут инфекции! У вас будут проблемы! Скорее всего, вы вообще потеряете кисть!»

Алан сообщил брату, что посылает ему пробирку с порошком, полученным из ВКМ, и рассказал, как лечить этим средством палец. И что же? Не прошло и двух недель, как кончик пальца чудесным образом отрос заново.

«Ноготь на этом пальце, похоже, растет быстрее, чем всё остальное в моем теле, потому что этому ногтю примерно четыре с половиной года, а остальному телу — семьдесят два, — сказал мне Ли некоторое время назад, объясняя, что он заметил: ему приходится подстригать этот ноготь чаще, чем другие. — Этот палец твердый на конце, но я отлично им всё чувствую и отлично им шевелю».

Когда в прессу просочились новости о том, что Ли сумел регенерировать кончик пальца с помощью таинственного средства, которое он именует «волшебным порошком» (и к тому же может доказать протекание этого процесса регенерации с помощью очень впечатляющих фотографий), журналисты просто сошли с ума. Публикации об этой истории, не говоря уже о самих снимках, всколыхнули воображение ампутантов всего мира — в том числе и капрала Исаака Эрнандеса. С тех пор прошло много лет, но Бадилак и сейчас ежедневно получает по несколько писем, авторы которых интересуются «волшебным порошком». (Алану Спиваку почти не пришлось разделить с ним эту славу: он умер от рака в мае 2008 г.) Похоже, работы Бадилака с регенерацией тканей наконец стали чем-то вполне мейнстримным.

История Ли Спивака вызывает искушение задаться вопросом: ученые показали, что они могут заново выращивать мышцы, кожу, сухожилия, даже целые органы, а как насчет частей тела, состоящих из множества различных тканей? К примеру, можно ли будет сделать так, чтобы Хью Герр сумел отрастить себе новую ногу взамен ампутированной?

На этот вопрос Бадилак и Вуньяк-Новакович пытаются ответить независимо друг от друга. В ходе этих исследований оба в разное время сотрудничали с еще одним специалистом, ведущим перспективные разработки в этой сфере, — с Дэвидом Капланом, возглавляющим факультет биомедицинской инженерии в Университете Тафтса. Каплан использует водонепроницаемый «рукав», сделанный из таких материалов, как силикон, резина, шелк. Это приспособление, которое он именует «биокуполом», может надеваться непосредственно поверх зоны ампутации, тем самым позволяя исследователю и его команде тщательно контролировать те условия, в которых происходит заживление раны (которое, как они надеются, в конце концов перерастет в полноценную регенерацию).

Работая с мышами и взрослыми лягушками, которые обычно не отращивают заново утраченные конечности и их части, Каплан и его коллеги применяют «рукав» для того, чтобы создать защищенную, богатую питательными веществами и водой, хорошо поддерживающую жизненные процессы среду, похожую на ту, которая окружает эмбрион в утробе. Среди прочих веществ Каплан добавил в эту смесь некоторые из пептидов, выделенных в лаборатории Бадилака, чтобы подавлять воспаления и образование рубцов. Более того, он довел до совершенства методы тонкого контроля влажности (чтобы рана не высохла и ее клетки не отмерли) и разработал новые типы гелей для регуляции внешнего давления. Он проводит эксперименты и с некоторыми другими внешними параметрами-стимулами, надеясь с их помощью вызвать полную регенерацию пальца.

Но вероятно, наибольшей мощью и наибольшим трансформирующим потенциалом среди всего, что Каплан добавляет в свой биокупол для того, чтобы побудить конечности отрастать заново, является нечто такое, что добыто не в лабораториях Бадилака или Вуньяк-Новакович, а у Майкла Левина, очень увлеченного своей работой биолога, возглавляющего Центр биорегенерации и биологии развития в том же Университете Тафтса. По мнению Левина, самые важные сигналы, необходимые для отращивания новой руки, ноги или даже головы, закодированы в разностях электрических потенциалов на внутренней и внешней поверхности мембраны каждой клетки.

Задействуя арсенал генетической инженерии и фармакологии, Левин управляет активностью особых белков («ионных каналов»), встроенных во внешнюю часть клеточной оболочки. Если в оболочку встраивается больше таких белков (полых внутри), это позволяет большему количеству положительно или отрицательно заряженных ионов проникать во внутреннюю часть клетки или выходить из нее наружу. Это меняет разность потенциалов на границе клетки. Как заявляет Левин, когда мы меняем природную разность электрических потенциалов клеток в тех или иных зонах организма, это может иметь очень серьезные последствия: к примеру, таким путем можно включать и выключать важнейшие гены не только в самих этих клетках с добавленными рецепторами, но и в большом количестве их соседок, чрезвычайно чувствительных к электрическим сигналам, получаемым от всех клеток, которые их окружают.