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

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.

В основе дальнейшего повествования лежит история о жизни эмбрионов, история о моей собственной жизни и работе, им посвященной, оформленная моими мыслями, вопросами и решениями. Это история про мою заботу о судьбе моего ребенка и судьбах огромного количества человеческих эмбрионов, кажущихся «неидеальными», а также о том, как тяжелое положение родителей, столкнувшихся с похожей дилеммой, побудило меня исследовать конкретную загадку развития, хотя всегда есть другие вопросы, требующие ответа.

Это история моих решений и поиска глубинного понимания событий, с которых начинается жизнь, влияющая на эти решения. Это история скитаний в поисках моей собственной научной позиции, мой путь к пониманию того, как начинается и развивается жизнь. А еще это история о том, как справиться с сильными эмоциями, не только собственными, но и чувствами самых близких людей.

В процессе работы меня окружали многие талантливые люди, и я ценю их научный интеллект. Но собирая в Кембридже собственную команду эмбриологов и биологов, изучающих стволовые клетки, я в равной степени стремилась создать среду, где есть сильная связь на основе дружбы и общих ценностей, страсть и самоотверженность в решении проблем, а также умение наслаждаться простыми вещами повседневной жизни.

Некоторые полученные нами результаты опровергали господствующую догму о том, что у млекопитающих в процессе эмбрионального развития нарушение симметрии начинается относительно поздно. Должно быть, я была чересчур храброй или безрассудной, если в то время выдвигала такие немодные концепции. Но, как любой человек, я не свободна от сомнений. На профессиональном и жизненном пути у меня было больше ошибок, чем побед. Они ставили меня в трудное положение, но вместе с тем прокладывали путь к неожиданным открытиям.

Карьера и репутация строятся на новых идеях. Однако противостоять существующему мышлению не всегда приятно, и женщинам особенно тяжело бросить кому-то вызов. Я убеждена, что научный прогресс зависит от творчества, умения открыто и бесстрашно сомневаться в укоренившихся взглядах, включая собственные предрассудки, если находятся доказательства их ошибочности, и в то же время быть скромным и вдумчивым. И прогресс будет процветать, если еще больше женщин примут в нем участие.

Моя история доказывает, что нельзя отказываться от своих мечтаний и открытий, какими бы непопулярными они ни казались; нужно крепко держаться за надежду и наслаждаться процессом поиска решений. Однако если говорить о полной истории человеческой жизни, то, несмотря на усилия моей команды и сотен биологов во всем мире, в ней по-прежнему существует множество неразгаданных тайн.

Но с помощью новых технологий, умных экспериментов, талантливых соратников и коллег (женщин и мужчин), а также моих замечательных студентов, которые привносят в науку веселье при самом серьезном к ней отношении, мы можем обрисовать танец жизни хотя бы в общих чертах. То, что вот-вот мне откроется, неожиданно и причудливо. А также поистине грандиозно.

Глава 2

Случай и судьба

Нам всем хорошо известно, как случайное событие, встреча или неудача могут изменить жизнь, создать ее или оборвать. Танец жизни — не исключение.

Жизнь была бы гораздо проще, если бы нашу судьбу решали боги. Когда я отвечала на превратности жизни и выбирала свой путь, значительную роль в моей судьбе играл случай. Но не только он. К счастью, я обнаружила, что это творческое напряжение между случаем и судьбой, между порядком и хаосом присутствует не только вокруг, но и внутри нас.

Меня всегда завораживал феномен пластичности, сначала в мозге, потом в клетках, включая то, как выбирается и окончательно решается их судьба. Это очень интересный вопрос, ведь ранний эмбрион выглядит под микроскопом как шар из клеток, внешне идентичных друг другу. Обычно мы отслеживали путь клеток, окрашивая их флуоресцентными белками, чтобы понять, до какой степени случайность и история клетки, — то место, откуда она происходит, — влияют на ее жизнь.