Клад острова Морица - Васин Михаил (первая книга TXT) 📗
Эти размышления привели сотрудников Института эпидемиологии и микробиологии к решению попробовать растить не однородные кроветворные клетки, а культуру, как принято говорить, органной ткани — кусочек органа, в котором живут одним коллективом и кроветворные и какие-либо другие клетки. Для первого опыта была выбрана ткань печени мышиного эмбриона. Дело в том, что костный мозг за время развития зародыша несколько раз меняет место своего обитания и лишь впоследствии поселяется в костях. В печени эмбриона как раз и находятся, наряду с печеночными клетками, кроветворные. Если они сотрудничают там, почему бы им не влиять друг на друга, когда они попадут в питательный раствор?
Но из этого ничего не получилось. Когда кусочек печени оказывался в растворе, ткань «рассыпалась», клетки, отделившись друг от друга, «расползались» и вскоре «дичали».
В чем причина? Может быть, помеха всему — неблагоприятные для кроветворных клеток условия опыта? А какие условия им необходимы? Что они хотели бы иметь? Клетки молчали.
Ученые использовали разнообразные, часто весьма изощренные приемы. Один из таких очень тонких, деликатных способов — культивирование ткани на границе двух фаз. При этой технологии кусочек мышиной печени все время находится в воздухе и лишь касается поверхности питательного раствора.
Однако и этот способ не давал результатов. Тогда исследователи стали экспериментировать с фильтрами, на которых располагается культура ткани, особым образом готовить воздух, обогащать его углекислотой, варьировать состав раствора, применять специальные меры стерилизации для борьбы с микробами. В конце концов подходящие условия были найдены. Культура стала хорошо расти, клетки делились. Через каждые два дня в чашках меняли раствор и «снимали урожай» — брали один из посевов культуры на исследование. И на второй, и на четвертый, и на восьмой, и на десятый день клетки оставались нормальными, не «дичали», а исправно продолжали, словно они находятся в организме, производить кровяные тельца. Но что будет на двенадцатый день? Ведь это грань, которую не смогла переступить культура ткани у Меткафа…
И на двенадцатый день никаких трагедий не произошло. На четырнадцатый — тоже! Перекрыт мировой рекорд. На шестнадцатый — все в норме. Так продолжалось до тех пор, пока не были изъяты на исследование все посевы. Опыт был многократно повторен. Культура прожила двадцать четыре дня, и в ней не удалось обнаружить вырождения, потери клетками костного мозга своей специализации. Следовательно, не исключено, что таким путем можно будет сохранить жизнеспособность клеток и дольше.
Открывается новая перспектива — попробовать выращивать костный мозг взрослой мыши. Однако соседствовать с ним должна костная ткань — ведь у взрослых мышей он обитает в костях.
Но почему опять — мыши? Потому что произвести точную проверку, не переродились ли клетки в культуре ткани, можно только на живом организме. Мышь надо облучить смертельной дозой ионизирующей радиации и тем самым убить весь ее костный мозг — он погибает при сравнительно небольших дозах облучения. Потом в вену вводят небольшое количество костного мозга, выращенного вне организма. Его клетки обладают «инстинктом дома», поэтому быстро находят свое место, поселяются там, заменяя погибших при облучении своих собратьев, и принимаются за работу. Если эти искусственно выращенные клетки здоровы и работоспособны, то дней через десять они создадут новые колонии кроветворных клеток. В принципе они могут восполнить урон, понесенный организмом, и лучевая болезнь закончится выздоровлением.
Здесь, естественно, возникает вопрос о практической важности работы ученых. В самом деле, если проблема искусственного выращивания костного мозга будет до конца решена, то нетрудно представить себе, как упростится во многих случаях борьба с лучевой болезнью. Скажем, у человека возьмут заблаговременно немного костного мозга, в лаборатории клетки размножат, поместят в ампулы, хорошо защищенные свинцом от излучений, и передадут хозяину. И если случится беда, человек сможет ввести себе в вену несколько кубиков своего собственного костного мозга. Проблемы биологической несовместимости тканей при этом не будет существовать.
Или другая заманчивая, хотя и весьма далекая, перспектива. У человека — рак крови, то есть «одичали», «озверели», перестали работать клетки костного мозга. Но среди этих взбунтовавшихся всегда есть некоторое количество нормальных, еще здоровых. Их, в принципе, можно отделить от больных и размножить, вырастить нужное количество полноценного костного мозга. А потом? Потом облучить заболевшего человека такой дозой, чтоб убить все клетки его костного мозга — и раковые, и нормальные. После этого остается ввести в вену тот, выращенный в пробирке костный мозг…
Однако только длительные комплексные исследования могут дать первые практические результаты. И если дальнейшие эксперименты подтвердят надежды, в работу должны включиться специалисты многих смежных областей.
…Чудес в этой маленькой комнате, уставленной стеллажами, по мнению ее хозяев, нет никаких. На полках— от пола до потолка — сотни колб. В каждой, словно тающий весенний снег, — комки белой, желтоватой или бледно-зеленой ноздреватой массы. Это культуры растительных тканей, то есть колонии клеток, которые были взяты из листьев, корней, стеблей, плодов различных растений и теперь искусственно выращиваются на желеобразном агаре, сдобренном сахаром, минеральными солями и микроэлементами.
В углу комнаты мерно постукивает качалка, колышет в колбах, установленных на ее платформе, мутную жидкость. Здесь тоже развиваются и размножаются клетки, но в питательном растворе, в жидкой среде.
— На этой полке у нас растет раувольфия змеиная, на этой, в основном, женьшень, — рассказывает профессор И. В. Грушвицкий.
Разглядываю на стеллаже колбу за колбой. И вдруг — странное чувство: будто вчитался в строки фантастической повести и неожиданно, без перехода и подготовки, сам оказался по ту сторону страницы, в невероятном и невозможном мире. Прямо перед глазами, внутри склянки, из бесформенного комка желтой клеточной массы выполз, судорожно извиваясь, длинный, ветвящийся корень какого-то растения. Он жадно гложет питательное желе и гонит живительные соки… в никуда: самого растения в комке клеток не было и нет, здесь таинственно возник только этот корень.
А рядом, в другой колбе, клеточная масса ощетинилась, как еж, множеством коротких острых корешков. В склянке, что стоит поодаль, все наоборот: ни одного корешка, но из губчатого комка напряженно вытянулся вверх, словно пытаясь вырваться наружу, бледный стебель с несколькими листьями.
— Этот корешок, — кивает И. В. Грушвицкий на длинный корень, — образовался из клеток тропического растения раувольфии. А там, в цветочном горшке, — нормальное растение, со всеми органами. Оно тоже выросло в колбе из недифференцированной ткани, и мы его пересадили в землю — посмотрим, что будет дальше. «Ежик» — культура ткани женьшеня. Добиться, чтобы в изолированной клеточной массе зародились органы растения или даже целое растение, в общем, не так уж трудно…
Однако до того как мы углубимся в малоизученную область науки, занимающейся проблемами культивирования растительных клеток и тканей, надо сказать, что мы находимся в лаборатории кафедры фармакогнозии и ботаники Ленинградского химико-фармацевтического института и наши руководители в этом путешествии — профессор И. В. Грушвицкий, кандидаты биологических наук А. Г. Воллосович, Л. И. Слепян, И. X. Никогосян.
Итак, попытки выращивать в стекле отдельные клетки или ткани растений предпринимались давно, но без особого успеха. Лишь в последние десятилетия разработаны приемы и методы, позволяющие делать это. В Советском Союзе исследования культуры растительных тканей начались в Институте физиологии растений АН СССР под руководством профессора Р. Г. Бутенко. Потом ими занялись и другие научные учреждения страны.
