В погоне за памятью. История борьбы с болезнью Альцгеймера - Джозеф Джебелли

ничего не получилось. Он решил сократить это количество. Снова неудача. Яманака годами пробовал разные сочетания генов, выявлял необходимые и достаточные.

– Как будто размахивал бейсбольной битой в полной темноте, – вспоминал он.

Из выпускников в лаборатории остался только один – Кадзутоси Такахаси. Чтобы у молодого сотрудника не угас интерес к работе, Яманака пообещал, что, пока он жив, Такахаси не уволят, лишь бы он тоже «размахивал битой».

И в конце концов все получилось. Как выяснилось, достаточно всего четырех генов. В 2006 году ученые показали, что зрелые клетки поддаются перепрограммированию у мышей3, а к 2007 году стало ясно, что это возможно и у людей4. Эти клетки Синъя Яманака назвал «индуцированные стволовые клетки» и в 2012 году получил за свое открытие Нобелевскую премию.

В последние годы было опубликовано несколько фундаментальных исследований, показавших, что индуцированные стволовые клетки можно превратить в самые разные ткани человеческого организма – в том числе в ткани печени и кишечника, сердца и поджелудочной железы, глаза и мозга, – а это открыло человечеству путь к выращиванию биологических запчастей и позволило ученым симулировать сложные человеческие недуги в чашке Петри. Эту методику так и называют – «болезни в чашке Петри».

Открытие индуцированных стволовых клеток очень обрадовало исследователей болезни Альцгеймера, и на то были веские причины. Ведь стволовые клетки – первый шаг к созданию принципиально нового метода лечения деменции. Мозг – едва ли не самый недоступный орган, однако теперь появилась возможность выращивать и подробно изучать культуры клеток, взятых у конкретного больного болезнью Альцгеймера со всеми его индивидуальными особенностями. Появились технологии редактирования генов, позволявшие изучать, что будет, если добавить или убрать отдельные гены. Были разработаны флуоресцентные красители, выявлявшие первые признаки бляшек и клубков. Вот-вот должны были появиться способы подхлестнуть когнитивные способности человека на клеточном уровне, выйти за рамки ограничений, которые наложила на нас природа.

С точки зрения терапии главным преимуществом этих клеток было, конечно, их происхождение. Ведь симулировать деменцию на мышах в принципе получается не очень хорошо, к тому же исследования показали, что и испытания лекарств на мышах далеко не идеальны. В 2010 году было показано, что, по оценкам ученых, если лекарство смоделировано на мышах, то в 90 % случаев его клинические испытания на людях заканчиваются неудачей5. Причина в том, что лабораторных мышей, в отличие от диких, специально разводят, поэтому они лишены генетического разнообразия, наблюдаемого среди людей. И хотя их геном очень похож на наш, они применяют его – то есть включают и выключают те или иные гены – совсем иначе. По выражению гарвардского врача Х. Шоу Уоррена, «если изучать устройство автомобиля на примере мотоцикла, и вправду много узнаешь о колесах и свечах зажигания, но даже не догадаешься о рулевом колесе, подушках безопасности, потолочном люке, а главное – упустишь общую картину»6. Одно исследование даже показало, что лишь 12 % генетических изменений, наблюдаемых при изучении воспалительных заболеваний на мышах, повторяют изменения у людей7: как писал редактор из Nature Methods, это «лишь напоминает о том, что уже известно самым вдумчивым биологам: в биологии выводы не могут быть лучше, чем методы, при помощи которых они получены. Это должно остужать горячие головы»8.

Однако и у моделирования индуцированных стволовых клеток есть несколько неприятных недостатков. В процессе перепрограммирования у клеток зачастую появляются непредсказуемые странности. У некоторых сохраняется «память» об их зрелых предшественницах (в виде химической модификации ДНК), и они не желают превращаться в однородную культуру клонов. Кроме того, ученые не спешат верить данным, полученным при изучении нейронов из стволовых клеток, ведь нейроны у больных болезнью Альцгеймера гораздо старше. А при пересадке возникают куда более серьезные опасения – клетки иногда начинают бесконтрольно размножаться и порождать опухоли. К тому же терапия с их помощью – это не всегда практично, ведь на выращивание культуры уходит примерно пять месяцев, а из этого следует еще один недостаток – такое лечение очень дорого обходится. А поскольку при болезни Альцгеймера отмирает очень много нейронов, ученые задались вопросом, насколько при ней помогает пересадка индуцированных стволовых клеток – какой в них толк, если они так долго растут, что не успеют заменить достаточно нейронов? Да и удастся ли вырастить их в достаточном количестве? Одно дело – совершить революционное открытие в лаборатории, и совсем другое – найти ему практическое применение в реальной жизни. К счастью, многие ученые считали, что бояться препятствий не стоит, и все больше исследовательских групп предлагали больным сдавать клетки кожи.

– Да-да, давайте! Сделайте мне реимплантацию! – воскликнула Виктория Хантли и расхохоталась, да так оглушительно, что хватило бы на небольшой концертный зал. Виктория – профессиональная сиделка, мать двоих детей. Ей было 35 лет, когда она узнала, что в ее семье передается по наследству болезнь Альцгеймера с ранним дебютом. Через год она сделала анализ. Результат был положительным.

Виктория родилась в небогатой семье в Уолтемстоу на восточной окраине Лондона в 1968 году. У нее трое братьев и сестер. Когда Виктория еще училась в школе, стало заметно, что с ее матерью Сьюзен творится что-то неладное: она стала забывчивой, рассеянной, разучилась делать самые простые домашние дела, даже заваривать чай. Вскоре Сьюзен бросила работу в парикмахерской. Она больше не могла работать – постоянно ошибалась, например, красила клиенткам волосы не в тот цвет. Но ей еще не исполнилось и 40 лет. Отец Сьюзен умер от какой-то болезни мозга, он почти все зрелые годы провел в психиатрической больнице, и Сьюзен, похоже, ждала та же участь. Она не хотела расстраивать детей, пыталась скрыть симптомы и делать вид, что все нормально.

– Я ее понимаю, ведь мы были еще совсем маленькие, – призналась Виктория.

Сьюзен умерла в апреле 2006 года, ей было всего 56 лет. Незадолго до смерти Сьюзен ее лечащий врач выяснил, что у нее редкая мутация гена под названием «пресенилин-1» (PSEN1). Эту мутацию открыли врачи из Университета Торонто в 1995 году, за четыре года до открытия гена-предшественника бета-амилоида. Дефектный ген обнаружили в семье французских канадцев. У носителей пресенилина-1 болезнь Альцгеймера проявляется уже в 30 лет. Как именно ген вызывает столь раннюю разновидность болезни Альцгеймера, пока неясно, но есть надежные данные, что он косвенно влияет на образование бляшек. Дело в том, что в отличие от гена-предшественника бета-амилоида, который отвечает за сам