В погоне за памятью. История борьбы с болезнью Альцгеймера

Процедура выращивания клеток – сложный, длительный процесс, в ходе которого приходится манипулировать с нестабильными культурами и следить за их неуловимыми изменениями. Сначала выращивают культуру клеток человеческой кожи, которые называются фибробласты. Для этого кусочек кожи не больше горошины мелко нарезают и оставляют в питательном бульоне (жидкости, содержащей все необходимые питательные вещества и аминокислоты) примерно на шесть недель. Параллельно выращивают другую фибробластную культуру, к которой впоследствии добавляют четыре перепрограммирующих гена – Oct4, Sox2, c-Myc и Klf4, которые вместе называют факторами Яманаки, затем три месяца растят культуру плюрипотентных индуцированных стволовых клеток, в которой отдельные фибробласты начинают формировать колонии стволовых клеток. Потом из нее создают культуру клеток – предшественников нейронов, состоящую из новорожденных нейронов, которые развиваются, когда стволовые клетки погружают в особый питательный бульон, способствующий возникновению нейронов. После этого начинается стодневный период созревания, который называется «кортикогенез»: нейроны создают синапсы, испускают электрические импульсы, высвобождают нейромедиаторы, в данном случае глутамат, и в итоге возникает культура зрелых человеческих глутаматергических нейронов. Если у тебя хватает упорства проделывать все это изо дня в день, зная, что попытки, скорее всего, окажутся тщетными, значит, биохимические исследования – твое призвание.

Одна из сотрудниц Селины Рей показала мне перепрограммированные клетки под микроскопом. Они выглядят как нейроны. И ведут себя как нейроны. И даже создают друг с другом синаптические связи – как нейроны. Фантастика. Здесь, у меня перед глазами, был рукотворный участок человеческого мозга, сокровищница мыслей и чувств, перенесенная в чашку Петри. Те же чувства вызывает это зрелище и у самой Селины, хотя она выращивает клетки уже семь лет.

– Когда стало известно об открытии Яманаки, я решила, что это какой-то бред, – призналась Селина. – В голове не укладывается – вот у тебя в клинике лежит больной, ты берешь у него всего-то кусочек кожи, а потом творишь все эти чудеса. Я до сих пор иногда смотрю на них и думаю – ух ты, оказывается, и так бывает!

Каждое утро Селина Рэй моет и кормит огромные запасы стволовых клеток больных. Если повезет, большинство из них превратится в нейроны. Но клетки очень чувствительны. Поэтому лаборатория продумана до мелочей – это настоящий храм для клеток. В инкубаторе поддерживается температура тела, в холодильнике запасены десятки литров питательного бульона, все поверхности протерты спиртом для стерильности. На полу стоит большое желтое мусорное ведро с надписью «Биологически опасные отходы» – место последнего упокоения для кожи, которой не удалось преобразиться.

Какие из ее подопечных клеток принадлежат Виктории, Рей не знает, каждая линия строго анонимна. Но какие-то наверняка ее, – ведь Селина знает, что Виктория несколько лет назад на собрании группы поддержки больных со свойственным ей жаром в полный голос заявила, что сдала клетки.

Исследователи еще не пришли к единому мнению, как использовать нейроны, но Селина сделала из них модель, позволяющую лучше понять болезнь. Поскольку у нее налажены глубоко личные контакты с клетками, она при помощи арсенала молекулярных «скальпелей» изучает распорядок их повседневной жизни. А разобравшись во внутренних механизмах клетки, Селина может сказать, как и почему они закусывают удила и в конце концов убивают больного. По словам Селины Рей, огромный потенциал индуцированных стволовых клеток особенно наглядно виден на фоне других экспериментальных моделей с их недостатками.

– Исследования на животных плохи хотя бы тем, что у животных не бывает болезни Альцгеймера, – объясняет Селина. – Мышь не может заболеть болезнью Альцгеймера, и точка. Мышиный мозг не настолько похож на человеческий, чтобы называть это так. Но культура индуцированных стволовых клеток – это тот же вид (человек), тот же тип клеток (нейроны) и заранее известный набор генов, влияющий на болезнь. Мы симулируем болезнь в реальном времени.

Однако у Селины Рей есть конкуренты.