Одна медицина. Как понимание жизни животных помогает лечить человеческие заболевания

Глава 1

Как зачать ребенка (в стиле кенгуру)

Кладбище было странным местом, чтобы думать о влагалищах, особенно сразу о трех. Находясь среди бетонных останков жизни, мы все же собирались навестить живых, а не мертвых. Почти синее австралийское солнце безжалостно палило свежеполитую траву. Легкий ветерок ласково трепал мятные листья эвкалипта. Вдали, на надгробном камне, виднелась пара чьих‑то крепких ног. Руки существа были согнуты, как у боксера средней весовой категории. Его плотные округлые бедра напоминали колесные арки дорогого автомобиля. И вдруг – раз! – оно взмыло вверх, так легко, словно его подняли на сценическом тросе. Прыжок влево, прыжок вправо. Животное замерло у озера, возле нежных цветов, возложенных на могилы некогда любимых. Все еще любимых. Скорбящая подняла глаза, блестящие от слез. Слез потери.

Чтобы вживую увидеть этих сумчатых прыгунов, мы прибыли в Западную Австралию – в Мемориальный парк Пиннару Вэлли[3], расположенный в пригороде Перта. Мое внимание привлекла не столько самка кенгуру, сколько едва заметная, крошечная головка кенгуренка. Детеныш, робко высовывающийся из сумки, напоминал взволнованного актера, испуганно подсматривающего из‑за кулис. Этот кенгуренок появился на свет, пройдя через влагалище матери – одно из трех. Но почему именно три? Зачем столько? И может ли представление об особенностях деторождения у кенгуру чем‑то помочь людям, которые мечтают стать родителями? Таким людям, какими когда‑то были Лесли и Джон Брауны. Давайте познакомимся с их дочерью, Луизой Браун, вторым человеком в мире, рождению которого не предшествовал половой акт. Правда, сомневаюсь, стоит ли ставить в этот ряд Иисуса, так что, по сути, ее можно назвать первой. Она стала первым ребенком, зачатым в пробирке.

Вы знаете, когда именно и где вас зачали? Хотя истории рождения обычно пересказываются всякий раз, как над именинным тортом взвивается дым задутых свечей, зачатие остается скрытым под покровом тайны. Вас может передергивать от мысли о собственном эякулирующем отце, но то, что за этим последовало, стало важнейшим моментом вашей еще не существующей жизни. Вы стали собой.

Луизе Браун не нужно было беспокоиться о подобных вещах. Она была зачата 10 ноября 1977 года в 11:00 в Олдеме, в то время как родители находились за 250 километров от нее, в Бристоле. Свидетельницей этого знаменательного события стала медсестра Джин Перди. Не было ни романтического ужина, ни расслабляющей музыки, ни даже оргазма. Хотя СМИ окрестили Луизу первым «ребенком из пробирки», в действительности зачатие произошло в чашке Петри. Через 257 дней, 25 июля 1978 года, Луиза Джой Браун появилась на свет в результате кесарева сечения в Олдемской больнице общего профиля. Она весила 2,6 килограмма. Культовая фотография новорожденной Луизы, завернутой в пушистое белое полотенце, украсила передовицы газет всего мира.

Первая страница ее автобиографии «Моя жизнь в качестве первого в мире ребенка из пробирки» трогает до глубины души, поскольку Луиза посвящает книгу своим четырем родителям. Ее мама, Лесли, была очень скрытной женщиной, «которая оказалась в центре внимания всего мира из‑за своего желания иметь ребенка». После девяти лет попыток зачать ребенка естественным путем, которые оказались тщетными из‑за непроходимых маточных труб, Лесли и ее муж Джон решились на лечение бесплодия у других «родителей» Луизы, профессора Роберта Эдвардса и акушера Патрика Стептоу. Хотя женщинам имплантировали оплодотворенные яйцеклетки и до 1978 года, Луиза стала первым ребенком, рожденным в результате экстракорпорального оплодотворения. В 2010 году Эдвардсу была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине.

Теперь, когда в мире родилось более 8 миллионов детей, зачатых путем экстракорпорального оплодотворения (ЭКО), легко забыть, каким важным шагом в истории человечества стало это открытие.

На семейном снимке Браунов запечатлена Луиза в пудрово‑розовой коляске и ее родители, стоящие перед знаменитым Клифтонским подвесным мостом в Бристоле. Три человека расположились на краю Эйвонского ущелья с одним из главных инженерных достижений XIX века на заднем плане. Клифтонский мост, открытый в 1864 году, и другие аналогичные сооружения были символом викторианского господства над миром природы. В 1978 году инженеры человеческого тела превзошли саму жизнь. Они сделали это с помощью таких животных, как кенгуру, которых я кормил с рук в Перте, в 15 000 километрах от Бристоля.

Кенгуру относятся к группе сумчатых млекопитающих. Это название объясняется наличием у них выводковой сумки – кожного кармана, в котором они вынашивают и кормят своих детенышей. Сумчатые появились в Южной Америке 100 миллионов лет назад, когда континент был соединен с Австралией и Антарктидой. Сегодня в Австралии насчитывается самое большое количество сумчатых – около 120 видов. В Южной и Центральной Америке обитает 90 видов, включая изящного мышиного опоссума.

Первые млекопитающие откладывали яйца, и им не нужно было беспокоиться об имплантации эмбрионов. Переход от яйцекладки к живорождению у общего предка человека и сумчатых произошел примерно 160 миллионов лет назад. Кенгуру и опоссумы были первопроходцами, совершившими опасное путешествие из темных глубин матки во внешний мир, и стали первыми в истории живородящими млекопитающими. Беременность сумчатых, которые находятся на пересечении яйцекладущих и плацентарных животных, является ключом к пониманию того, как были усовершенствованы методы искусственного оплодотворения, использованные для зачатия Луизы Браун. Для того чтобы новый организм сформировался внутри материнской утробы, а не в яичной скорлупе, потребовались невероятные биологические адаптации. Сегодня мы можем наблюдать за этим поразительным процессом благодаря крошечным камерам, внедренным в развивающиеся эмбрионы, и ультразвуковым исследованиям, документирующим жизнь до рождения.

Самая невероятная часть ЭКО – слияние сперматозоида и яйцеклетки – является наиболее простым этапом.

Для некоторых животных оплодотворение вне тела есть абсолютно естественный процесс. У глубоководной рыбы‑удильщика прелюдия состоит в том, что самец кусает за бок самку, превышающую его по размеру более чем в десять раз. Когда романтике приходит конец, самец начинает буквально аннигилировать, растворяться в самке до тех пор, пока от его тела не останется ничего, кроме семенников[4]. Во время нереста яйцеклетки самки высвобождаются и присоединяются к сперматозоидам из бестелесных яичек. Оплодотворение происходит прямо в воде – повсюду. Без рук. Синий кит выбрасывает во время эякуляции более 1500 литров спермы. Возможно, это одна из причин, почему морская вода соленая. Лишь 10 % от общего количества попадает в самку, то есть примерно 1300 литров остаются в океане. Это еще один повод не пить морскую воду.

Разумеется, ученые не могли пройти мимо возможности экстракорпорального оплодотворения и принялись экспериментировать с наземными млекопитающими. Любопытно, что первым испытуемым был выбран кролик, хорошо известный своим неутолимым половым голодом. Венгерский ученый Самуэль Леопольд Шенк еще в 1878 году доказал, что искусственно зачать кролика вполне реально, однако до создания в лаборатории человеческого эмбриона было еще далеко.

Представьте, что чувствовал первый человек, наблюдавший за сотворением новой жизни. Американская исследовательница латвийского происхождения Мириам Менкин была высокообразованным лаборантом и работала в Бесплатной женской больнице в Бостоне, штат Массачусетс. Ей первой в мире удалось осеменить человеческую яйцеклетку вне тела и стать своего рода «матерью‑создательницей». С 1938 года, на протяжении шести лет, Менкин неустанно трудилась в лаборатории. Каждый вторник исследовательница тщательно отбирала яйцеклетки размером с песчинку из яичников, удаленных во время плановых операций. По средам к яйцеклеткам в чашках Петри она добавляла сперматозоиды. Четверг проходил в надеждах и молитвах, а по пятницам Менкин с замиранием сердца склонялась над микроскопом, чтобы проверить, образовалась ли там, на стекле, долгожданная зигота. Шесть лет подряд, неделя за неделей ее ожидал один результат: оплодотворения не происходило.

Но однажды все изменилось. Нарушив привычное расписание, Менкин извлекла яйцеклетки из яичников 38‑летней женщины, матери четверых детей, страдавшей опущением матки, не во вторник, а в четверг. У Менкин выдалась тяжелая неделя с бессонными ночами, потому что у ее восьмимесячной дочери начали резаться зубы. Из‑за липкого тумана усталости Менкин допустила ошибку. Как правило, исследовательница смешивала сперматозоиды и яйцеклетки в течение получаса, однако в тот раз она была «настолько измученной и сонной», что, «наблюдая в микроскоп за сперматозоидами, резвящимися вокруг яйцеклетки… забыла посмотреть на часы и не заметила, как прошел целый час».

Вернувшись в лабораторию тихим воскресным утром 6 февраля 1944 года, она увидела то, чего никому раньше видеть не доводилось: раннюю стадию человеческой жизни, мерцающую на дне стеклянной чашки. Два в одном. Здо́рово, что благодаря трудностям ухода за маленьким ребенком миллионы людей теперь могут стать родителями и сами столкнуться с теми же заботами.

Почему же прошло еще 34 года, прежде чем на свет появился первый ребенок, зачатый посредством ЭКО? Искра новой жизни быстро гаснет, если эмбриону негде поселиться. Оплодотворенную яйцеклетку нужно было поместить внутрь женского тела, однако процесс имплантации оставался крайне сложным. До тех пор, пока мы повнимательнее не присмотрелись к кенгуру.

Мне никогда не нравился Новый год. Начать хотя бы с того, что празднование приходится на то время, когда мне давно уже пора быть в постели. Во‑вторых, сама идея о начале очередного года с боем курантов кажется мне весьма искусственной конструкцией, ведь время – это вечно волнующееся море перемен, омывающее берега нашей жизни. Напитки слишком дорогие, музыка слишком громкая, а такси слишком недоступное. Правда, если бы меня пригласили на вечеринку в Хрустальный дворец в канун 1853 года, мое мнение наверняка бы изменилось[5].

Войдя в огромное викторианское каркасное здание из стекла и металла в ту новогоднюю ночь, вы бы оказались возле другого поразительного сооружения, в котором ужинали самые известные ученые своего времени. То была скульптура гигантского игуанодона, первого динозавра, воссозданного в натуральную величину. Наслаждаясь имитацией черепашьего супа, они пели песню, эхом разлетавшуюся по бетонной утробе:

Веселый старый зверь,

Не мертвый,

А живой.

ВЗРЕВИ!

Во главе стола – в черепе игуанодона – сидел сам Ричард Оуэн, человек, который, собственно, и дал динозаврам их имя: слово Dinosauria переводится с латинского как «ужасная рептилия». Существо, внутри которого проходил ужин, легко можно было принять за гигантского кенгуру. Дело в том, что Оуэн, поначалу использовавший лягушек, страусов и других крупных птиц как эталон, в итоге остановился на кенгуру в качестве модели для реконструкции динозавров. Артур Конан Дойл, известный своими произведениями о Шерлоке Холмсе, в 1912 году опубликовал роман «Затерянный мир», где динозавры прыгали на мощных задних конечностях, согнув передние у груди. Что‑то вроде кенгуру с большими зубами и чешуей.

Оуэн долгое время увлекался тем, что сегодня называется сравнительной анатомией. Он исследовал тела животных, чтобы лучше понять организм человека. Ученый часто препарировал зверей, умерших в Лондонском зоопарке. Однажды его жена, вернувшись домой, увидела в коридоре тело носорога. Во время плавания на «Бигле» Дарвин собрал большую коллекцию останков, включая окаменелости из Южной Америки, и Оуэн согласился с ними поработать. Позднее он обнаружил, что эти вымершие гиганты были грызунами и ленивцами, родственные местным видам и не имевшие отношения к африканской фауне, как изначально полагал Дарвин. Это была одна из многих идей, которые впоследствии помогли Дарвину сформировать концепцию естественного отбора.

Оуэн увлекся кенгуру, после того как увидел в сумке крошечного кенгуренка (прямо как я в Австралии). В 1834 году в журнале «Философские труды Королевского общества»[6] даже появилась его статья, посвященная тому, как именно кенгуренок там оказался. Сам Оуэн считал, что подобное исследование «вполне заслуживает внимания». Пролистывая пожелтевшие страницы оригинальной рукописи, можно увидеть его карандашные наброски, иллюстрирующие механику жизни внутри этого прыгающего создания.

Благодаря работе Оуэна мы знаем, что три влагалища самки кенгуру используют в разных целях: два для секса и одно для родов. То же самое можно наблюдать и у других сумчатых животных, включая коал, вомбатов и тасманских дьяволов. По двум боковым влагалищам сперма поступает в одну из двух маток, а из среднего кенгурята выходят во внешний мир. Этому странному строению соответствует двудольный половой член у самцов сумчатых.

Эта особенность, как и все остальные причуды природы, имеет эволюционные преимущества. Если взрослые кенгуру могут быть выше и тяжелее, чем боксер‑тяжеловес Мухаммед Али, новорожденные кенгурята не превышают размера мармеладного медвежонка, что позволяет им умещаться в тесных внутренностях. Кенгурята рождаются крайне незрелыми. С точки зрения эгоистичного гена[7] это позволяет самке оставаться вечно беременной. Один крошечный кенгуренок сидит в сумке, второй развивается в матке, а третий подрастает во внешнем мире – три по цене одного.

Однако не строение репродуктивной системы кенгуру позволило добиться успехов в области ЭКО, а ее неочевидные особенности. После того как тайны искусственного оплодотворения были раскрыты с помощью кроликов, следующей задачей стала имплантация эмбриона в матку. Именно здесь нам и помогли сумчатые.

Кенгуру и кролики были не единственными животными, кто помог людям стать родителями. На протяжении десятилетий самый точный тест на беременность напоминал сцену из «Гарри Поттера». В 1930‑х годах, возвращаясь на родину из Южной Африки, британский биолог Ланселот Томас Хогбен прихватил с собой целую колонию гладких шпорцевых лягушек. Тест Хогбена, проводившийся в Эдинбурге на пике своей популярности десятки тысяч раз, заключался в следующем: нужно было набрать в шприц мочу женщины и впрыснуть ее под кожу самке лягушки. Если лягушка на следующий день принималась метать икру, женщина считалась беременной[8]. Современные тесты на беременность, механизм действия которых основан на гормонах, а не лягушках, были созданы только в 1960‑х годах. Появление второй полоски всегда волнительный момент, однако сегодня женщина видит на цифровом дисплее слово «БЕРЕМЕННА». Согласитесь, в лягушке, сообщающей, что ваша жизнь больше не будет прежней, гораздо больше поэтичности. Через восемь месяцев после того, как Лесли и Джон Браун увидели на тесте вторую полоску, мир изменился: искусственно созданная человеческая жизнь сделала первый вдох.