Одна медицина. Как понимание жизни животных помогает лечить человеческие заболевания

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 - У некоторых семейств рыб?удильщиков ткани самца и самки сливаются: самец прирастает к телу самки, а их кровеносные системы объединяются. Постепенно у самца редуцируются все органы, кроме семенников. Он получает питание через общий кровоток, а во время нереста подает сперматозоиды.]. 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. Здо?рово, 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 - Хрустальный дворец в лондонском Гайд?парке был построен к Всемирной промышленной вставке 1851 года. По ее завершении здание перенесли на новое место, в Сайденхэм, юго?восточный район Лондона. Идея населить сад Хрустального дворца ископаемыми ящерами принадлежала анатому и палеонтологу Ричарду Оуэну. Макеты динозавров были выполнены из бетона в натуральную величину. Реконструкцию внешнего вида сделал сам Оуэн. По его рисункам художник?натуралист Бенджамин Уотерхаус Хокинс создал около 30 скульптур, изображающих 15 видов животных. В конце 1852 года Ричард Оуэн придумал еще одну рекламную акцию. В чреве одного из бетонных игуанодонов он решил устроить банкетный зал и пригласил два десятка своих коллег встретить там Новый год. Хрустальный дворец был уничтожен пожаром в ноябре 1936 года, парк функционирует и по сей день.].

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 - «Философские труды Королевского общества» (англ. Philosophical Transactions of the Royal Society of London) – старейший в мире научный журнал, непрерывно издаваемый Лондонским королевским обществом с 1665 года. Слово «философские» в названии обозначает натурфилософию, которой в то время называли естественные науки.] 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 - Эгоистичный ген – в социобиологии гипотетический ген (или гены), обеспечивающий выживание особи и передачу ее генов потомству. Сам термин был использован Ричардом Докинзом в одноименной книге 1976 года.] 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 - Суть теста заключается в воздействии на организм лягушки гормона, хорионического гонадотропина человека (ХЧГ), который присутствует в моче беременной женщины.]. 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.

Огромным шагом вперед стала возможность безопасно имплантировать эмбрион в матку Лесли и убедить ее тело принять чужеземца. Если высадка на Луну – это величайшее событие, открывшее перед человеком бескрайние просторы космоса, то ребенок, рожденный в результате ЭКО, ознаменовал собой подобное открытие в масштабах человеческого тела.

Хотя формирование новой жизни в утробе матери, безусловно, завораживающий процесс, теперь нам достоверно известно, что в первую очередь у эмбриона развивается задний проход. Да?да, когда?то вы были просто задницей. Некоторые люди, правда, так ей и остались. Следом у эмбриона формируются мышцы рук, как у ящерицы. Это отголоски нашего эволюционного прошлого, напоминающие нам о том, что более 250 миллионов лет назад мы превратились из рептилий в млекопитающих. Хотя рептильные конечности сегодня вряд ли бы нам пригодились, те ранние трансформации одарили человека ловкими противостоящими большими пальцами. И все благодаря специальной мышце, которая так и называется – мышца, противопоставляющая большой палец кисти. Но, прежде чем дойти до этого этапа, эмбриону сначала нужно имплантироваться в слизистую оболочку матки, где ему предстоит расти на протяжении девяти месяцев. Каким образом?

У людей 75 % неудачных беременностей являются результатом проблем с имплантацией, а не с оплодотворением.

Эмбрион начинает развиваться только после того, как внедрился в эндометрий. Зародить жизнь легче, чем ее сохранить. Потеря ребенка, даже пока он всего лишь эмбрион, – большое горе. Тысячелетия утрат не притупили материнскую боль. Для родителей, потерявших ребенка на раннем сроке, такая смерть особенно жестока, поскольку ее сложно измерить. Беременность – это радость ожидания, радость неисчерапемых возможностей. Каким бы был малыш? Кем бы он стал? Они так и не узнают.

Мы потеряли нашего ребенка на сроке 11 недель. Всего несколькими днями ранее монитор белоснежного аппарата УЗИ был заполнен серыми пикселями жизни. Крошечное сердечко размером с горошину при каждом сокращении выталкивало количество крови, равное двум слезинкам. Из маленького динамика раздавался звук бьющегося сердца – точно так по ночам стучит порой у вас в ушах собственное сердце.

Всего несколькими днями позже у моей жены произошло небольшое кровотечение, и мы снова оказались рядом с тем же аппаратом УЗИ. Пиксели не двигались. Тишина говорила сама за себя. Сердечко размером с горошину больше не перекачивало две слезинки крови при каждом ударе. Одну для меня, другую для жены. Будущее померкло, мир потускнел. Надежда стала воспоминанием. Казалось, не видать нам больше светлой полосы в жизни. Но мы ошибались.

Беременность на раннем сроке имеет много общего с вывихнутым коленом.

В отделение неотложной помощи часто поступают пациенты за сорок с жалобами на боль в колене после незапланированной игры в футбол. Воображая себя все еще подтянутыми и спортивными подростками, они вдруг с удивлением обнаруживают, что тело успело постареть, а суставы хрустят при любом резком движении. Одна неловкая подача – и здравствуй, распухшее, красное и пульсирующее колено. Все признаки воспаления налицо. Воспаление – это еще и ключ к успешной беременности: в начале, во время имплантации, и в самом конце, в момент рождения ребенка.

Давно известно, что после имплантации слизистая оболочка матки переходит в противовоспалительное состояние, чтобы предотвратить отторжение эмбриона. В конце концов, эмбрион, не совпадающий с генетическим кодом матери, такой же чужеродный объект для ее организма, как инфекция. Чрезмерное воспаление в начале беременности может привести к выкидышу, поскольку тело пытается исторгнуть эмбрион, как оно избавляется от любых патогенных агентов. В связи с этим исследователи решили поэкспериментировать с препаратами и процедурами, ослабляющими иммунную систему, чтобы решить проблему с имплантацией и невынашиванием беременности. Они и не подозревали, что до определенного момента борьба полезна для сохранения жизни. Чем сильнее ты научишься сжимать пальцы, тем крепче будет твоя хватка.

Именно изучение беременности у сумчатых животных, таких как кенгуру и опоссумы, помогло нам понять, почему противовоспалительные препараты вроде ибупрофена не только не повышают, но, напротив, снижают вероятность положительного результата ЭКО.

Парадоксальным образом повреждение матки, провоцирующее развитие воспаления, может способствовать удачной имплантации эмбриона и подарить жизнь таким детям, как Луиза Браун.

До начала исследования сумчатых врачи рассматривали имплантацию как односторонний механизм: сам эмбрион считался ответственным за прикрепление к стенке матки и внедрение в эндометрий. Подразумевалось, что лишь улучшение качества эмбрионов позволит успешно проводить ЭКО. Но сейчас мы знаем: любые здоровые отношения подразумевают работу обеих сторон. Имплантация – это сложный процесс, который зависит как от плода, так и от матери.

Ученые обнаружили, что эмбрионы опоссумов, первоначально покрытые скорлупой, во время формирования плаценты избавляются от этой оболочки.

С помощью пищеварительных ферментов, растворяющих карбонат кальция (из него же состоят, кстати, школьные мелки), организм матери понемногу «съедает» скорлупу. Ее усвоение запускает воспалительную реакцию, в которую вовлекается слизистая оболочка матки. Все это в сочетании с гормональными изменениями приводит к утренней тошноте. Незначительное повреждение эндометрия способствует имплантации эмбриона и образованию плаценты – наиболее трудным этапам ЭКО, приводившим к выкидышам на раннем сроке, как это случилось и у нас. Точно так же, как воспалительная реакция в больном колене есть необходимое условие его восстановления, преодоление первых невзгод – важная ступень в развитии новой жизни.

Благодаря этим открытиям теперь в арсенале репродуктологов есть несколько молекулярных маркеров имплантационной восприимчивости эндометрия. С их помощью можно определить идеальное время для переноса эмбриона – так называемое имплантационное окно. Идея рассматривать воспаление в качестве особой формы коммуникации между матерью и ребенком просто потрясающая и, кроме прочего, отражает наше «сумчатое» прошлое. Сегодня нам известно, когда можно безопасно применять такие препараты, как аспирин и ибупрофен, чтобы не навредить эмбриону.

Все родители понимают, что беременность – это лишь начало совместного пути. Луиза Браун появилась на свет удивительно легко. Кесарево сечение прошло быстро и гладко, ребенок родился здоровым. Сейчас Луиза уже сама мать двоих детей. К сожалению, для миллионов младенцев по всему миру появление на свет – непосильная задача. Им нужна помощь извне в тот момент, когда они начинают покидать свое внутреннее убежище. Настало время познакомить вас с моей подругой Люси, ее мужем Оуэном и их детьми. Тройняшками. Хотя при рождении они были гораздо крупнее кенгурят, для выживания им потребовалась не только сумка. Нужны были удача, лекарства и прикосновения. Правильные прикосновения. Как обезьянкам. Что ж, для начала перенесемся в джунгли.

Глава 2

Баю?бай, детки

С осиным жужжанием к берегу стремительно подлетело моторное судно. Рулевой поприветствовал нас кривой желтозубой улыбкой, блеснувшей, как редкий луч солнца в осенний день. Нам, будто конфеты из кулька, раздали спасательные жилеты, моя маленькая дочь в своем попросту утонула. Катер подбрасывало, вода плескалась, внутри зрело предвкушение. Разрезая волны и влажный, липкий воздух, мы обогнули плавучую деревню Кота-Кинабалу и взяли курс на Сепилок, чтобы воссоединиться со своей потерянной семьей. Давно потерянной. Все еще потерянной.

Добро пожаловать на Борнео[9 - Борнео (Калимантан) – крупнейший остров в Южной Азии, являющийся частью Малайского архипелага. Территорию Борнео занимают два малайзийских штата, Сабах и Саравак, Индонезийский Калимантан и небольшой султанат Бруней. Остров знаменит своими пляжами и древними джунглями со сложной биологической системой. Здесь обитают орангутаны и дымчатые леопарды.], где на ветвях раскачиваются орангутаны, чистят друг другу шерсть и учат нас лучшей жизни. Мы надеялись, что в хитросплетении корней нам удастся понаблюдать за старожилами этих джунглей – семьей орангутанов, недавно удочерившей малышку?сироту по имени Чикита («крошечная»). Чикита стала одним из самых маленьких детенышей, когда?либо спасенных Сепилокским реабилитационным центром для орангутанов и переданных под опеку приемной семье. Рыжие представители человекообразных могут научить нас спасению недоношенных детей. Чикита показала мне, насколько важную роль играют прикосновения. В отделении реанимации для новорожденных лишь недавно усвоили уроки, давным?давно известные этим животным. Приемная мать Чикиты напомнила мне об одной женщине, которая, несмотря на тысячелетия, отделявшие ее от предков?приматов, заботилась о своих малышах не менее грациозно.

Молодожены, фермерское хозяйство, попытки забеременеть. Точнее, попытка. В тот же месяц у женщины случилась задержка, она сделала тест. Две полоски. Беременна.

Вскоре после того, как мы с женой потеряли ребенка, мои друзья Люси и Оуэн отправились на первое УЗИ. Врач нанес холодный гель на нежную кожу и приложил датчик. Поиск новой жизни начался: уверенное сердцебиение, живой ребенок. Но через некоторое время врач Люси – как и наш однажды – неожиданно замолчал. Правда, эта пауза была окрашена не горечью потери, а радостью приобретения. Не одно сердцебиение, а два. И не два – три!

– Мне нужно позвать старшего врача, – сказал он. – Не волнуйтесь, я просто хочу кое?что уточнить.

Обратный путь по извилистым улочкам Уэльса занял целую вечность. Люси вслух проговаривала то, что скажет семье:

– УЗИ прошло хорошо. Все в порядке.