Здоровье по Дарвину: Почему мы болеем и как это связано с эволюцией - Джереми Тейлор

Эксперимент Эираку и Сасаи по выращиванию «глаза в пробирке» открывает захватывающую перспективу: не исключено, что в скором времени исследователи, такие как Бейнбридж, научатся выращивать в пробирках целые листы клеток пигментного эпителия сетчатки, чтобы трансплантировать их своим пациентам. Да, само хирургическое вмешательство при этом станет более сложным, поскольку для введения трансплантата в сетчатке придется делать отверстие большего размера и субстрат, на котором выращиваются клетки, должен быть проницаемым для питательных веществ и метаболитов. Но это обещает обеспечить более полноценное обновление пигментного эпителия сетчатки – благодаря замене всего леса, а не отдельных деревьев. И возможно, это только начало. «Удивительно, что такой сложнейший орган, как глаз, обладает столь уникальными способностями к самоорганизации, – говорит Бейнбридж. – Работа японских исследователей является настоящим прорывом, поскольку она наглядно показала нам имманентную способность недифференцированных клеток самостоятельно организовываться в очень сложные ткани и даже целые органы. Очень вероятно, что в скором времени мы научимся применять протокол Эираку в клинических условиях и начнем выращивать все разнообразие клеток глаза – клетки Мюллера, биполярные и глиальные клетки, фоторецепторы и клетки ПЭС – из единого набора недифференцированных стволовых клеток. Тогда наша конечная цель – полная регенерация сетчатки – станет вполне достижимой».

Между тем в Оксфордском университете Роберт Макларен и его команда пробуют несколько иной подход. Вместо того чтобы восстанавливать пигментный эпителий сетчатки, они используют так называемые плюрипотентные стволовые клетки, полученные из клеток кожи, чтобы попытаться заново «засеять» сетчатку палочками. Идея исследования родилась под воздействием результатов, полученных при имплантации искусственной электронной сетчатки первым пациентам, таким как Тим Реддиш. Эти эксперименты достоверно показали, что даже при серьезном повреждении фоторецепторного слоя биполярные и ганглиозные клетки, обеспечивающие передачу сигналов в зрительный нерв, остаются нетронутыми и способны хорошо выполнять свою работу. Исследователи получили обнадеживающие результаты на мышиных моделях с полной ночной слепотой, когда были потеряны все палочки: введение этим мышам нескольких тысяч клеток – предшественников палочек привело к восстановлению зрения. Исследователи надеются, что в перспективе этот метод терапии позволит регенерировать фоторецепторы у людей на поздних стадиях пигментного ретинита, когда фактически разрушена вся популяция фоторецепторных клеток.

Итак, передовой эксперимент японских исследователей в области биологии развития представил нам глаз в удивительном свете – как уникальный орган, способный «сделать себя сам» благодаря тому, что все инструкции по строительству глаза заложены в самих развивающихся клетках органа. Опровергает ли это открытие все аргументы креационистов против эволюционного происхождения глаз? Разумеется, нет! Будьте уверены: креационисты заявят, что за такой чудесной самоорганизацией глаза, несомненно, скрывается рука Божья. Как бы там ни было, этот эксперимент действительно стал настоящим прорывом, и не только потому, что показал нам важные этапы эмбрионального развития глаза в режиме реального времени, но и потому, что обогатил науку, предоставив убедительные свидетельства роли самоорганизации в этом процессе. Кроме того, он воодушевил ученых-офтальмологов по всему миру и дал им важную точку опоры, отталкиваясь от которой они могут уже в ближайшем будущем научиться восстанавливать больные глаза. Сегодня существует вполне реальная надежда на то, что в скором времени пигментный ретинит, макулярная дегенерация и множество других заболеваний глаз навсегда уйдут в прошлое.

Многообещающие монстры

Почему рак почти невозможно вылечить

В десять тридцать утра в нейрохирургической операционной Адденбрукского госпиталя в Кембридже, Великобритания, 55-летнего Брайана Фернли, пребывающего под общим наркозом, деликатно переложили с каталки на операционный стол и зафиксировали его голову в специальной рамке. Нейрохирург Колин Уоттс выбрил на голове Брайана полосу от левого уха через всю макушку. Затем при помощи компьютерной стереотаксии он очертил на его черепе участок размером с компьютерную мышь. Через несколько минут характерный запах жженой плоти известил о том, что электронож – игольчатый электрод с вольфрамовым наконечником – прорезал кожу до самой кости. Умелыми движениями Уоттс быстро снял лоскут скальпа, обнажил участок черепа и вскрыл его. Когда он прорезал твердую мозговую оболочку – волокнистую прослойку, находящуюся между черепом и мозгом, – взору врачей предстала выпяченная на поверхности мозга шишка размером с небольшое куриное яйцо. Она была ярко-красного цвета и резко контрастировала с окружавшей ее бледной здоровой тканью. Это была глиобластома – самая распространенная форма рака головного мозга, а также самая разрушительная и смертоноснная.

Глиобластомы возникают в нейроглии – вспомогательных глиальных клетках нервной ткани, которые образуют механический каркас мозга и отвечают за питание нейронов. Уоттс и его команда оперируют от восьмидесяти до ста глиобластом в год. Это чрезвычайно агрессивная форма рака с очень плохим прогнозом. Несмотря на комплекс лечебных мероприятий, включающий хирургическое удаление опухоли, лучевую терапию и химиотерапию темозоломидом, средняя выживаемость составляет менее пяти месяцев, и менее четверти пациентов проживают больше двух лет. Отчасти проблема заключается в том, что чрезвычайно сложно полностью удалить раковые ткани, не причинив необратимого вреда мозгу пациента, а также в том, что гематоэнцефалический барьер препятствует эффективной доставке лекарственных препаратов в головной мозг. Таким образом, частота рецидивов – повторного развития опухоли после ее удаления – очень велика. Хотя Уоттсу случалось проводить повторные операции некоторым пациентам, а одного пациента пришлось оперировать целых три раза, он признает, что головной мозг плохо переносит повторное хирургическое вмешательство. Пациенты плохо восстанавливаются после операций, в большинстве случаев страдают нарушением когнитивных функций, впадают в агональное состояние и в конце концов умирают.

На фоне приведенной статистики Питера Фрайатта можно назвать счастливчиком. Ему удалили глиобластому в октябре 2011 года, и он гордостью демонстрирует мне небольшой рубец на черепе – единственный видимый след, оставшийся после операции. Несмотря на все меры предосторожности, этот вид операции носит глубоко инвазивный характер и может приводить к серьезным когнитивным дисфункциям. «Они вырезали столько, сколько было возможно. А вместе с частью моего мозга исчезла и часть меня. Но тут ничего не поделаешь», – говорит Питер. Его речь немного невнятна. Рассказывая мне свою личную историю борьбы с раком, он подчас с трудом подбирает слова, а его память на технические детали далека от блестящей памяти человека, который до начала болезни был менеджером высшего звена в авиационной отрасли.

Его первоначальные симптомы носили на удивление неспецифический характер. Он чувствовал вялость и сонливость, как бывает после перенесенного гриппа, с тем лишь отличием, что эти симптомы никак не проходили. Терапевт удивил его, поставив диагноз сахарный диабет и прописав диабетические препараты. «Я сказал ему, что он ошибается. Что дело в чем-то другом. И попросил направить меня на сканирование мозга». Терапевт уклонился – сканирование дорого обходится Национальной службе здравоохранения – и Питер решил воспользоваться своей личной медицинской страховкой, чтобы пройти обследование в частном порядке, поскольку интуиция подсказывала ему, что тут кроется более серьезная проблема. К сожалению, интуиция его не подвела. Два дня спустя ему позвонили на работу и сказали: «Мы обнаружили у вас опухоль головного мозга». Опухоль была довольно большой – Питер показывает примерно два сустава на своем пальце.

Спустя два года после операции он с трудом делает многие вещи, которые раньше делал не задумываясь. От его прежней силы и энергичности не осталось и следа, а чтение стало требовать таких неимоверных усилий, что он часто сдается и в отчаянии включает телевизор. «Теперь я почти все время смотрю этот чертов ящик! И мне запрещено водить машину, что причиняет массу неудобств!» Что еще хуже, его опухоль снова начала расти. Недавно сканирование показало два новых образования размером с ноготь. Ему провели повторный курс химиотерапии темозоломидом, чтобы затормозить их рост. «Шесть месяцев назад они увидели две небольшие опухоли. Одну им удалось уничтожить, но другая с тех пор немного выросла».