Уменьшающее зелье

На первый взгляд, это колдовское зелье должно привести действие формулы роста к противоположному результату. Но на примере занятий Гарри на его дополнительных уроках по зельям ясно, что воздействие этого состава не ограничивается простым уменьшением. Профессор Снейп объяснил, что зелье должно не только уменьшить размер лягушки, но и превратить ее обратно в головастика. Каким-то образом зелье поворачивало вспять программу развития в голове Тревора, подопытной жабы, которую предоставил Невил Долгопупс.

Тысячи ученых по всему миру отдали бы все за возможность провести дедифференцировку - изменение свойств ткани - так же легко, как это делает уменьшающее зелье. Если бы им только удалось достать рецепт Снейпа! Один из очевидных способов превратить взрослую клетку в эмбрион - клонирование, возможность которого изучалась еще в 1960-х годах Джоном Гурдоном из Кембриджа при исследовании клеток Xenopus, африканской шпорцевой лягушки. В 1997 году Йан Уилмут из Рослиновского института и фирма PPL Therapeutics в Эдинбурге, Шотландия, объявили миру о первом опыте клонирования взрослого млекопитающего - известной овечки по имени Долли. Она была создана с использованием метода переноса ядра, когда яйцеклетка "перепрограммируется" генами от взрослой клетки, в случае с Долли - клетки молочной железы.

Гениальность этой техники состоит в том, что она позволяет обойти основную трудность при клонировании взрослой клетки. Хотя такие клетки содержат в себе генетический код всего организма, они являются специализированными. Другими словами, они используют лишь малую часть своих генов, которые соответствуют клеткам сердца, кожи и т. д. Остальные гены как бы находятся в спячке. Исследования Уилмута и его коллег демонстрируют возможность создания индивидуальных дедифференцированных клеток из взрослой ткани.

Теперь ученые пытаются достичь этого без использования яйцеклетки и клонирования. Мартин Рафф из Лондонского университетского колледжа обнаружил, что внеклеточные сигналы могут вызывать дедифференциацию по крайней мере некоторых клеток, включая одни гены и выключая другие. До сих пор неясно, совершают ли клетки полностью весь путь в обратном направлении дифференциации, а затем выбирают новое направление или они сразу переходят в новое состояние дифференциации. Но чтобы превратить лягушку в головастика, придется не только запустить процесс развития в обратном направлении, но также найти способ оживить клетки, которые отмирали во время развития. "Если бы мы могли дедифференцировать большинство клеток лягушки в их начальное состояние, как у головастика, и восстановить клетки, отмершие во время метаморфоза, мы могли бы в принципе превратить лягушку в головастика", - говорит Рафф. Работа по реверсированию процесса развития усиленно ведется во всем мире, поскольку ученые надеются с помощью этого метода создать эмбриональные стволовые клетки, которые являются прародителями всех остальных типов клеток. В главе, посвященной философскому камню, мы увидим, что эти клетки могут создавать ткани любых типов, от мозговых до костных, способствуя восстановлению стареющего или поврежденного тела.

Первичной стволовой клеткой является оплодотворенная яйцеклетка. В процессе деления ее "потомки" еще более приспосабливаются для выполнения определенной задачи, пока не возникнет широкое разнообразие всех возможных типов клеток, которые выполняют свои специфические функции в мозге, мышцах или других внутренностях. По пути к взрослению живые существа вырабатывают еще более специализированные стволовые клетки. Например, существуют кровяные стволовые клетки, из которых появляются все красные и белые кровяные клетки; стволовые клетки, размножающиеся для создания и восстановления кожи и формирующие удивительный по своей сложности мозг.

Мартин Эванс, работавший в Кембридже, первым сумел выделить стволовые клетки мыши. За продолжительный период времени в лаборатории можно вырастить огромное число этих клеток, что открывает новые возможности для генетических экспериментов. Затем Джеймс Томпсон и его коллеги из Висконсинекого регионального центра изучения приматов в Мэдисоне, штат Висконсин, первыми смогли вырастить стволовые клетки из эмбриона примата, применив сложную технологию, когда клетки были выдержаны в специальном растворе и выращены на ткани из стерилизованных клеток крысы. Сегодня ученые по всему миру пытаются понять, как использовать стволовые клетки человека для лечения заболеваний. Стволовые клетки можно применять, например, при восстановлении поврежденного сердца или создании нервных клеток, производящих допамин для мозга людей, страдающих болезнью Паркинсона. Нет сомнений, что мадам Помфри из Хогвартса уже вовсю использует магию стволовых клеток для лечения захворавших пациентов.

Роджер Хайфилд

Проза жизни • "Гарри Поттер" и наука: Настоящее волшебство