Карл Саббаг - Веревка вокруг Земли и другие сюрпризы науки

• Название: Веревка вокруг Земли и другие сюрпризы науки
• Автор: Карл Саббаг
• Издательство: Ломоносовъ
• Жанр: Научпоп
• Год: 2012
• ISBN: 978-5-91678-144-1

Есть детские вопросы, на которые не каждый взрослый ответит: почему ночью небо темное? почему мы не проваливаемся сквозь пол? кто изобрел колесо? почему зеркало меняет местами только лево и право, а не верх и низ? Карл Саббаг подробно разбирает эти и многие другие загадки (да-да, загадки, причем Большой Науки!), и не просто разбирает, а легко, доходчиво, с хорошим юмором рассказывает об окружающих нас чудесах физики, химии, биологии, психологии и даже космологии. Вот еще вопросы: как работает Гугл? можно ли увидеть нейтрино? что такое пятый вкус, о котором никто не знает, кроме японцев? обижаются ли на нас собаки? кто был автором первого в истории мультфильма? Интересно? При чтении этой книги будет еще интереснее! Потому что именно с такой целью она и писалась: напомнить нам, что мир вокруг таинствен и удивителен.

Карл Саббаг (р. 1942) — британец палестинского происхождения, писатель, журналист, телевизионный продюсер. Автор многих научно-популярных книг, документальных фильмов и научно-популярных телесериалов.

---

Какая из женщин внесла наибольший вклад в развитие медицины?

История знала (и знает) немало блестящих ученых-медиков женского пола. Но Генриетта Лакс не относится к их числу. В 1951 году она жила в Балтиморе, была матерью пятерых детей и не имела никакого отношения к медицинским исследованиям, хотя всего в трех милях от ее дома находилось одно из крупнейших американских медицинских научно-исследовательских учреждений — больница при университете Джона Хопкинса. Однако опухоль шейки матки, к несчастью развившаяся у Генриетты после рождения пятого ребенка, дала начало целой цепочке невероятных событий. Женщина легла в больницу Джона Хопкинса на лечение, и из ее тела была изъята часть опухолевых тканей — без ее на то разрешения (в те годы оно еще не требовалось). Ткани попали к университетскому доктору, изучавшему раковые клетки.

Доктор, которого звали Джордж Гей, обнаружил, что клетки Генриетты Лакс обладают весьма необычными свойствами. В отличие от большинства человеческих клеток, они могли жить самостоятельно, за пределами организма, а также делиться и делиться бесконечно. Иными словами, клетки эти были бессмертны, тогда как большинство клеток, извлеченных из человеческого организма, погибает, произведя на свет еще несколько поколений (для нормальных человеческих клеток число этих поколений равняется 52). Гей искал как раз такие клетки для наблюдения и использования в опытах, которые он проводил по программе выявления причин раковых заболеваний и создания методов их лечения. Непонятно каким образом, но раковые клетки госпожи Лакс соответствовали всем требованиям. Поскольку ее опухоль развивалась чрезвычайно быстро, клетки, полученные из этой опухоли, демонстрировали ту же живучесть и высокую скорость роста. Протестировав эти клетки и начав использовать их в своих опытах, Гей понял, что они также могут оказаться ценным инструментом в других областях медицинских изысканий, включая изучение лейкемии и воздействия радиации, а также при исследовании механизмов генетического контроля и процессов производства клетками белковых молекул. Вскоре клетки Генриетты Лакс разошлись по всем Соединенным Штатам и распространились за их пределы, попав в СССР, страны Южной Америки и прочие уголки Земли, где ученые пытались выявить механизмы возникновения заболеваний.

Эти необыкновенные клетки помогли найти весьма своевременное решение проблемы, с которой столкнулись врачи, исследовавшие полиомиелит. В те времена, когда у госпожи Лакс нашли рак, в Америке разразилась целая череда эпидемий полиомиелита. Ученые понимали: чтобы победить болезнь, нужна вакцина, и вот некий врач Джонас Салк наперегонки с коллегой Альбертом Сабином попытался разработать эффективную формулу. Поскольку вирус полиомиелита размножается только в живых клетках человеческого тела, ученым необходимо было некоторое количество клеток, чтобы искусственно вырастить в них вирус, который потом будет обезврежен и использован для вакцинации. Однако годились не любые клетки, а только обладающие одинаковыми свойствами и способные воспроизводить себе подобных снова и снова, причем в больших количествах, — это нужно было для усовершенствования вакцины. Такие клетки требовались еще и для того, чтобы установить, какой штамм вируса полиомиелита поражает людей во время конкретной эпидемии, и нацелить вакцину именно на этот штамм. Клетки Генриетты Лакс снова подошли как нельзя лучше. Это были самые жизнеспособные клетки, с какими когда-либо сталкивалась наука, они производили на свет новое поколение каждые 24 часа.

Вскоре уже все крупные исследовательские медицинские лаборатории располагали образцами этих клеток. Они стали известны как клетки HeLa (от Henrietta Lacks). Сначала личность донора скрывали, поэтому многие думали, что клетки получены от женщины по имени Хелен Лайн или Хелен Ларсон. Муж госпожи Лакс узнал об использовании клеток его супруги лишь в 1975 году, более чем через двадцать лет после обнаружения их ценности для науки. К тому времени клетки успели разойтись по всему миру и даже попали в космос в рамках программы НАСА «Наука в космосе».

Столь ценные для науки, уникальные клетки Генриетты Лакс сыграли фатальную роль в жизни их хозяйки. С момента постановки страшного диагноза Генриетта прожила всего восемь месяцев. Клетки стремительно атаковали другие органы, разнося по телу рак, не поддававшийся излечению. 4 октября 1951 года Генриетта умерла.

Один ученый предложил считать клетки HeLa отдельным новым видом, поскольку они обладают некоторыми свойствами, отличающими их от любого другого организма. Однако вид под названием «хелацитон» (Helacyton) пока еще не признан научной общественностью как отдельная ветвь на древе жизни.

У истории с клетками HeLa есть и оборотная сторона. Случилось то, что иногда в шутку называют действием закона подлости. Клетки HeLa размножались настолько успешно, что вытеснили в некоторых лабораториях коллекции всех остальных клеток, поразив образцы тканей. До поры до времени ученые полагали, что работают с клетками молочной железы, простаты или плаценты (и делали выводы на основе этого своего убеждения), но в один прекрасный момент обнаружилось, что их образцы давно сменились клетками HeLa, а значит, результаты проведенных опытов ничего не стоят.

Один слепой младенец или шестнадцать мертвых — выбор за вами

Эта суровая дилемма была предложена неким британским исследователем в 1973 году, после того как он проанализировал одну из наиболее сложных проблем медицинской этики, с которой столкнулись врачи в XX столетии. Все началось в 1941 году с обнаружения у недоношенного младенца редкого типа слепоты. Оказалось, что это только первая ласточка в серии подобных случаев, которая приняла в 1940-1950-е годы масштабы эпидемии. Дошло до того, что слепота поражала каждого восьмого недоношенного ребенка весом менее двух килограммов, содержавшегося в больничном инкубаторе.

Слепота получила название «ретролентальная фиброплазия», или РЛФ, и ее главным признаком была пленка из деформированных кровеносных сосудов, нараставшая позади глазного хрусталика. К 1953 году из-за РЛФ ослепло уже десять тысяч младенцев, причем семь тысяч — в одних только Соединенных Штатах. Этот стремительный рост количества случаев натолкнул ученых на мысль, что заболевание связано с какими-то нововведениями в медицине и особенно в неонатологии — науке об уходе за новорожденными.

В поисках вероятных причин возникло целое море научных проектов. Может, это из-за неправильного использования витаминных добавок или гормонов? А как насчет ультрафиолетового излучения, призванного снизить риск желтухи новорожденных? Или дело в самих инкубаторах? Ученые долго шли по разным ложным тропинкам, пока наконец не обратили внимание на кислород, с помощью которого медики повышали шансы на выживание у совсем крошечных недоношенных, испытывавших трудности с дыханием. Эта технология была особенно широко распространена в США, там же было выявлено больше всего случаев РЛФ, а в Великобритании она использовалась не очень активно, и соответственно случаев заболеваний здесь было куда меньше.

Единственный способ проверить эту гипотезу заключался в проведении опыта, в ходе которого медики давали бы половине контрольной группы недоношенных младенцев много кислорода, а другой половине — гораздо меньше, чтобы посмотреть, изменится ли частота возникновения РЛФ. Но когда дело дошло до практического воплощения идеи, медсестры, твердо уверенные, что недостаток кислорода навредит младенцам, тайком включили подачу кислорода на максимум. Когда обман раскрылся, то во избежание подобных благих «диверсий» (мол, хотели как лучше) метод проведения опыта пришлось изменить. Результаты были поразительные. В группе с высоким уровнем кислорода у 17 из 28 младенцев развилась незначительная или серьезная степень РЛФ; а в группе с низким уровнем кислорода из 37 детей РЛФ проявилась только у шестерых, да и то в слабой форме.

Ну что же, пока все хорошо. Очередной триумф медицинских исследований. Результаты этого небольшого эксперимента подтвердились в ходе куда более масштабного исследовательского проекта, в котором приняли участие 18 больниц, а младенцев было уже шестьсот. Детям, нуждавшимся в кислороде из-за проблем с дыханием, давали стандартное или сниженное количество газа. В группах, где кислород подавали в больших количествах, случаев РЛФ было отмечено в два раза больше.

Главным результатом после обработки данных всех исследований стало следующее: уровень кислорода в воздушной смеси, подаваемой новорожденным, не должен превышать 40 %. Впрочем, даже при таких условиях наблюдались случаи РЛФ — слепоту могла спровоцировать даже та доля кислорода, которая содержится в обычном воздухе.