Танец жизни. Новая наука о том, как клетка становится человеком

Еще в детстве я была очарована работой мозга, его способностью принимать решения, пластичностью и умением учиться. Поэтому сначала я планировала заниматься медициной или психологией. Сегодня же я смотрю на пластичность и процесс принятия решений с точки зрения биолога, изучающего стволовые клетки и онтогенез. Как клетки принимают решения на пути от эмбриона до взрослого человека? У клеток нет мозга, однако они делают выбор, часто сложный и также часто не окончательный, который можно повернуть вспять.

Несмотря на то что многие аспекты эмбриологии были мне хорошо знакомы, я почувствовала себя как любая будущая мать, когда осознала потенциальные последствия сказанного мне по телефону, — это была тяжелая новость. Вне всяких сомнений. Однако... я чувствовала надежду, поскольку знала, что эмбрионы обладают удивительной пластичностью, позволяющей им в процессе развития реагировать на обстоятельства подобно тому, как мы способны реагировать и приспосабливаться к условиям окружающей среды. Я изучала эту пластичность как профессионал, и внезапно она стала моей личной проблемой.

Мой тест

Тот день был обычным; лаборатория, работа над множеством проектов одновременно. В последующие дни результаты теста не выходили у меня из головы — мне хотелось выяснить их настоящий смысл.

Должна подчеркнуть, врачи на консультациях всегда объясняют, что результаты подобных тестов нельзя интерпретировать со всей уверенностью. Как онтогенетик, годами исследующий эмбрионы, я всегда могла проанализировать различные причины аномалий. Сознательно или нет, но мои попытки наметить детали развития моего нерожденного ребенка, чтобы лучше понять результаты теста, помогали мне сохранять душевное равновесие.

В самом начале развития, когда эмбрион представляет собой лишь горстку быстро делящихся клеток, он невероятно устойчив. Можно, например, изъять одну клетку, и зачастую оставшиеся клетки продолжают расти и развиваться в полноценного взрослого. Впервые приехав в Кембридж для проведения постдокторского исследования[2], я уже обладала опытом подобных экспериментов на мышиных эмбрионах. Мне хотелось узнать пределы и механизмы их пластичности. Предполагается, что это верно и для человеческих эмбрионов, поскольку на такой ранней стадии эмбрионы всех млекопитающих развиваются схожим образом.

Эту жизнь ребенок и плацента начинают как одно целое; самые ранние клетки могут превратиться как в плод, так и в ткани, поддерживающие его развитие. Когда эмбрион представляет собой шарик из клеток, лишь крошечная группа клеток внутри этого шарика продолжает развиваться в собственно эмбрион, а затем — в ребенка. Наружные клетки тем временем продолжают зарываться в стенку матки, чтобы стать плацентой.

Скрининговый тест проводился на плацентарных клетках, соединявших меня с моим нерожденным малышом, поэтому возможно, что аномалия развилась лишь в клетках плаценты и после того, как они отделились от тех клеток раннего эмбриона, которым суждено было стать ребенком. Это был бы наилучший исход, ведь в этом случае у моего ребенка был высокий шанс родиться нормальным. Разумеется, в тот момент я не могла знать наверняка.

Однако аномалия могла появиться до разделения клеток на будущие клетки плаценты и клетки ребенка, и в этом случае мой малыш был в опасности. Я считала второй вариант вполне вероятным: по результатам теста так много плацентарных клеток имели аналогичную аномалию, что казалось, будто ошибка произошла на очень ранних стадиях развития. Ничего хорошего.

И все же... я продолжала думать, что ситуация не безнадежна. Аномалия, скорее всего, произошла в развивающемся эмбрионе, а не в неоплодотворенной яйцеклетке. Мой вывод основывался на том, что многие клетки имели нормальное число хромосом. Аномалии, возникающие в процессе формирования самой яйцеклетки, приводят к аномальному количеству хромосом во всех клетках эмбриона. Это была бы катастрофа, означающая раннюю потерю беременности или аборт.

Но следовало учитывать и другой фактор. Из экспериментов моих коллег и моих собственных я знала, что мышиные (и, вероятно, человеческие) эмбрионы способны корректировать повреждения. Мы делаем себя в прямом смысле слова. Мы сами направляем свое развитие. Поэтому, размышляя о судьбе моего эмбриона, я надеялась, что, даже если аномалия и укоренилась на ранних этапах его развития, он сможет оттеснить или уничтожить генетически аномальные клетки. Это было бы экстраординарно, но ведь развитие эмбриона экстраординарно по сути. В тот день моя исследовательская деятельность приняла новый оборот. Я решила проверить эту идею в моей лаборатории.