Расшифрованная жизнь

Если я не валялся на пляже или не ходил на паруснике в океан, то посещал занятия. Среди моих учителей был Гордон Сато, невысокий американец японского происхождения, попавший во время Второй мировой войны в лагерь для интернированных, потом вступивший в американскую армию и после демобилизации вернувшийся в Калифорнию для изучения биохимии. В лаборатории Сато всегда было полно красивых женщин, которые якобы хотели «обучить его новым языкам», а он был внешне вполне доброжелателен, но на самом деле довольно безразличен к своим студентам. Тем не менее я преуспел в его предмете, и он был готов меня поддерживать.

Я увлекся разработанной им методикой культивирования клеток, которая позволяла с помощью ферментов растворять ткани для получения одиночных живых клеток, которые затем можно было выращивать в пластиковых кюветах. Сато понимал, что я способен на большее, чем просто медицина, и однажды, когда мы болтали на солнышке, он спросил, интересуют ли меня фундаментальные исследования. А у меня и в самом деле возникла идея продолжить эксперименты с клетками сердца куриного эмбриона.

Через несколько дней Сато сказал мне, что выдающийся энзимолог Натан Каплан хочет встретиться со мной, в том числе из-за моей необычной биографии. Хотя я был всего лишь студентом-старшекурсником, Каплан убедил меня выбрать какую-нибудь тему для исследования, которая бы его заинтриговала. Недолго думая, я нашел такую тему – реакция организма на стресс по типу «бей или беги», инициированная адреналином. Вскоре наступил важный скачок в моей эволюции от простого студента медицинского факультета к ученому-исследователю. Это произошло, когда я задал вопрос о том, каким образом адреналин заставляет клетки биться быстрее. Я предполагал, что кто-то знает ответ на этот вопрос, но, на удивление, таких людей не оказалось, хотя этот механизм имеет решающее значение для выживания человека. В течение нескольких следующих дней я погрузился в специальную литературу.

Я начал читать о рецепторах, о белках в клетке, с которыми поначалу взаимодействуют лекарства и гормоны. По одной популярной тогда в Англии теории, адреналин работал внутри клетки, а согласно широко распространенной в Америке точке зрения, – где-то на поверхности клетки. Я предложил Каплану положить конец этому спору, используя слои согласованно сокращающихся клеток сердца. Ему понравилась моя идея, и он даже предоставил мне небольшую лабораторию. К тому времени на Каплана работало более сорока ученых. Они ютились в нескольких лабораторных комнатах и мечтали о собственном рабочем месте, а потому были далеко не в восторге, узнав, что единственная свободная комната досталась какому-то студентику без всякого опыта работы.

А я, не обращая внимания ни на что, увлеченно экспериментировал – с двенадцатидневными оплодотворенными куриными эмбрионами: делал отверстие в верхней части скорлупы, а затем выливал содержимое яйца в чашку Петри. Эмбрионы были полупрозрачные, с огромными глазами. Красные, бьющиеся сердечки просвечивали сквозь кожу. Я вырезал их хирургическими ножницами, измельчал, а затем использовал фермент для разложения коллагена, который склеивал клетки сердца. Затем в течение суток я инкубировал клетки при температуре тела в питательной среде, содержащей сахар, аминокислоты и витамины, после чего изучал их под микроскопом. И тут я стал свидетелем настоящего чуда.

Крошечные клетки, которые я извлек из цыплят, прилепились к пластиковой поверхности чашки и как бы распластались. Каждая из них сокращалась, как тысячи крошечных сердец. Я наблюдал за ними несколько часов, а затем на моих глазах происходило второе чудо: по мере того как клетки сердца делились и начинали касаться друг друга, их биение становилось все более и более синхронным, пока, наконец, превратившись в единый плотный слой клеток, они не начинали сокращаться как единое целое.

И я, и Каплан и другие наши коллеги взволнованно следили за тем, как в чашке Петри неустанно трудятся клетки куриного сердца. Я вспрыснул в чашку небольшое количество адреналина, и эффект стал поистине магическим: клетки тут же забились еще быстрее. Смываю адреналин – и они замедляют ритм и возвращаются к нормальной скорости биения. Добавляю адреналин, и они снова начинают неистово сокращаться. При обсуждении с Капланом полученных результатов мы придумали принципиально новый способ разгадывания секрета действия адреналина. Поисками ответа на вопрос, где именно в клетке действует адреналин, я буду заниматься ближайшие 10 лет.