Текст книги "Невидимый современник"
Автор книги: Николай Лучник
сообщить о нарушении
Текущая страница: 10 (всего у книги 13 страниц)
Механизм кислородного эффекта казался особенно ясным. Ясным казался и механизм действия цианистого калия, который, конечно, сводится к кислородному эффекту. А как с другими защитными веществами? Стали рыться в справочниках и обнаружили, что почти все они как-нибудь да влияют на дыхание. Снова все ясно: химическая защита сводится к кислородному эффекту. А кислородный эффект связан с продуктами радиолиза воды.
А потом оказалось, что иногда и отсутствие кислорода после облучения снижает лучевое поражение. Облучают на воздухе и только после облучения замещают его азотом. А поскольку продукты радиолиза воды, которым приписывается такая большая роль, живут лишь ничтожные доли секунды, то как увязать эти результаты с теорией? Кроме того, обнаружили, что отсутствие кислорода защищает от лучевого поражения и совершенно высушенные клетки и белки в виде сухого порошка, где продуктам радиолиза воды вообще неоткуда взяться.
Не все привлекали для своих теорий химию и физику. В годы увлечения «нервизмом» кое-кто утверждал, что все противолучевые средства оказывают свой эффект путем действия на центральную нервную систему. Доказать это нетрудно, ведь все, что угодно, прямо или косвенно может влиять на центральную нервную систему. Однако те же самые «нервные» препараты защищают от лучевого поражения растения, у которых нет никакой центральной нервной системы. Больше того, те же средства защищают, например, растворы метиленовой синьки от обесцвечивания при облучении.
Этот скорбный список теорий, умерших, не достигнув даже зрелости, можно продолжать очень долго…
Что же получается? Выходит, что все теории неправильны и во всех опытах исходили из неправильных предпосылок? Однако это не так. Скорее наоборот: все были правы. Или лучше сказать, что в каждой теории содержалась доля правды.
Ошибка многих «теоретиков» состояла в том, что они хотели объяснить действие всех веществ одним общим механизмом. А это неправильно. И если механизм действия разных веществ различен, то это гораздо интереснее для теории и дает больше перспектив для практики.
Пики смертности
Сколько надежд и разочарований связано с любой экспериментальной работой! А при поисках противолучевых средств испытываешь их особенно часто.
Чем большей дозой облучены животные, тем меньше в среднем они живут после облучения. Естественно, разные дозы применяют при изучении защитных веществ. И каждый, кто ими занимался, пережил одно и то же. Ввели животным лекарство, облучили… В контроле животные прожили в среднем по девять дней, а из подопытных больше половины «проскочили» через контрольный месячный срок и продолжают жить. Ставится следующий опыт, с несколько большей дозой облучения, и после радости и надежд – горькое разочарование. Контрольные мыши прожили в среднем по три с половиной дня. А подопытные погибли. И мало того, в среднем через три с половиной дня… Цифра эта не придумана для примера. Именно три с половиной дня – сакраментальное число, которое, увы, так часто приносит разочарование радиобиологу.
А бывает и наоборот. Контрольные животные погибают через три-четыре дня, а часть подопытных продолжает жить. Проходит благополучно пятый, шестой, седьмой день. Но на восьмой животные становятся вялыми, отказываются от пищи, а на девятый все подыхают. Защитный эффект, увы, оказался временным.
Но все это еще ничего. Бывает и так. Поставлен опыт, получены блестящие результаты. Чтобы окончательно убедиться в сделанном выводе, опыт повторяют, и, хотя это просто повторение и ничто не менялось, все получается как раз наоборот.
Причина таких случаев – особенность биологических процессов. Иногда противопоставляют биологию так называемым точным наукам. Это неправильно. Биология не менее точна, чем, скажем, физика. Только сам характер точности иной. И математика нужна биологам не меньше, а даже больше, чем представителям других наук. Причем и математика не совсем та, что физикам.
Я беру две книжки – учебник физики и определитель растений. В первой написано: «Ампер – такая сила постоянного тока, который при прохождении через раствор азотнокислого серебра выделяет 1,118 миллиграмма серебра за 1 секунду». А во второй читаю: «Седум пурпуреум – Заячья капуста пурпуровая. Ст. 25–50, красноватые». Это значит, что стебли имеют длину от 25 до 50 сантиметров и красноватый цвет. Поразительная разница в точности определений – не правда ли? И действительно, сколько бы раз физик ни ставил опыт, при достаточной точности приборов он всегда будет получать 1,118 миллиграмма серебра. А биолог, с какой бы точностью ни измерял разные экземпляры растений, – все равно не добьется одинаковых цифр. И дело здесь не в точности измерений (значит, не в точности науки), а в изменчивости объектов.
Биологические объекты изменчивы, но это вовсе не значит, что их нельзя точно изучать и точно описывать. Только это посложнее, чем в физике. Физикам, чтобы характеризовать какую-то величину, обычно достаточно одного числа (например, 1,118 миллиграмма). А биологу, чтобы точно описать, скажем, длину стебля определенного вида растений, нужно указать, как часто встречаются растения каждой данной длины.
У изменчивости свои законы. Наиболее часто встречаются растения со средней длиной стебля. Чем больше отклонения от средней, тем реже. Если этот закон изобразить в виде столбиков разной высоты, отражающих частоту встречаемости, получится что-то вроде холма или колокола: вершина, и от нее идет плавный спуск в обе стороны. Разумеется, для получения плавной кривой нужно сделать много измерений.
Биологи, к сожалению, не всегда достаточно подробно изучают изменчивость исследуемых ими явлений. Поэтому и радиобиологи вначале лишь удивлялись тем «чудесам», которые получаются в опытах по облучению лабораторных животных.
В нашей лаборатории существовал закон: любой опыт должен быть грамотно обработан статистически. Поэтому и я, как только накопился некоторый материал, начал обращать внимание на закон распределения смертности животных во времени. Однако ожидаемого холма не получилось. Вместо него был горный хребет с пиками и с долинами между ними. Может быть, это результат случайных колебаний в связи с недостаточным материалом? Такое нередко случается. Опыты продолжаются и повторяются – та же картина. Причем одно и то же получается на мышах разных линий, на белых крысах. На протяжении первых двадцати дней после облучения, периода, за который погибает большая часть животных, если им вообще суждено умереть от острой лучевой болезни, можно различить пять пиков смертности: сроков, когда наблюдается особенно массовая гибель животных. Иногда их видно невооруженным глазом, иногда для этого требуется математическая обработка, но всегда они налицо.
Особенно интересно, что пики занимают постоянное место. У мышей разных линий, у самцов и самок, у молодых и старых они падают на одни и те же дни, только относительная высота их оказывается различной. На положение пиков не влияет даже доза облучения. С увеличением дозы продолжительность жизни вовсе не уменьшается постепенно, как казалось раньше; просто меняется относительная высота пиков.
В чем же тут дело? Первая мысль, которая приходит в голову: разные пики отражают разные причины гибели. Как ее проверить? Можно ввести мышам различные противолучевые средства и посмотреть, как они повлияют на разные пики. Опыты проведены, и гипотеза полностью подтвердилась. Есть вещества, которые равномерно снижают все пики (значит, они влияют на самые первичные поражения), другие – лишь какой-нибудь один пик или группу пиков. Таким образом, доказана рабочая гипотеза, что пики – отражение разных причин смерти. А попутно те же результаты свидетельствуют, что механизм действия разных защитных средств различен.
Дело было в 1949 году. А через некоторое время я узнал, что пики смертности уже давно известны. Попался американский рентгенологический журнал за 1945 год, где я увидел статью о пиках. Правда, ее автор обнаружил не все пять пиков, а только два. И опыты он ставил по-другому. Он не применял защитных веществ. Вместо этого облучал разные части тела животных. Например, чтобы вызвать смерть через три-четыре дня, нужно облучить тонкий кишечник, для гибели через девять дней – костный мозг…
Имя автора заинтересовавшей меня статьи было Генри Квастлер. Я запомнил и стал обращать внимание на все его работы. Через некоторое время, в 1951 году, он вернулся к изучению пиков и на этот раз пришел к более полным выводам, которые совпадали с моими.
Позже имя Квастлера встречалось мне нередко. Он интересовался довольно разнообразными вопросами. И – забавное совпадение! – очень часто это были вопросы, которые увлекали и меня. Я надеялся, что рано или поздно мы встретимся и нам о многом придется поговорить. Увы, мы успели обменяться лишь парой деловых писем.
Конечно, я хотел больше узнать о Квастлере, прочесть все его статьи. Работ, напечатанных до 1945 года, оказалось всего три, но они были малоинтересны. Значит, в это время он только делал первые шаги в науке. Вероятно, он моложе меня. Интересно, какой он – высокий или низкорослый, полный или худощавый.
Попались мне в немецких медицинских журналах 30-х годов несколько статей Квастлера, но явно другого. Этот был не Генри, а Генрих, и работал не в США, а… в Албании. Может, то был его отец?
Трудно быть Шерлоком Холмсом: все мои предположения оказались неверными. Потом дошел слух о смерти Квастлера. Не знаю, правда это или нет, но рассказывали, будто умер он потому, что не смог пережить гибели горячо любимой жены. Редкий случай в XX веке! Но я воспринял это как что-то естественное, ибо все очень хорошо вязалось и с его научным творчеством. Квастлер в науке был романтиком, хотел большего, чем его коллеги. Видно, что он был человеком глубоких чувств не только в науке, но и в жизни…
А потом вышла, уже посмертно, его последняя книга. В ней на полутора страничках биография. Мало о чем говорит она. Перечисляются институты, где работал Квастлер, и направления исследований, которые его интересовали. Но это было известно из его статей. Так что и сейчас о многом приходится только догадываться.
Генри Квастлер родился в 1908 году в Вене. (Выходит, что он был не моложе меня, а значительно старше!) Окончив в 1932 году медицинский факультет в своем родном городе, он работал в течение пяти лет в Албании практикующим врачом и рентгенологом. (Значит, Генрих Квастлер – это он сам, а вовсе не его отец.) А потом переехал в США. Почему он покинул родной город, почему уехал из Европы – скупые строки биографии об этом не говорят. Но ведь в начале 1938 года гитлеровские войска вступили в Австрию. Вероятно, это и объясняет перелом в судьбе Генриха, превратившегося в Генри.
До переезда в Америку Генрих успел опубликовать семь научных статей. А Генри напечатал свою первую работу только в 1942 году. Вначале он работал в Нью-Рошеллской больнице. Видно, условия были тяжелыми, раз он не занимался научной работой. В 1942 году Генри как раз переехал в другой город. До 1949 года Квастлер нес полную нагрузку практикующего врача, но смог выполнить ряд первоклассных работ. Только в 1949 году (то есть когда ему был уже 41 год) он стал заниматься научной работой профессионально. Стало ясно, что у Квастлера биография не простая и путь в науку не был у него «зеленой» улицей. Для Квастлера особенно характерно, что он, не получив систематического физического и математического образования, сам достаточно овладел этими науками. А зная основательно биологию и медицину, он мог лучше, чем математик-профессионал, находить области, где математический подход целесообразен.
Говард Кэртис заканчивает биографический очерк о Квастлере следующими словами: «Его сотрудники также заразились его математическим энтузиазмом, и в этом, быть может, в конце концов и состоит главный вклад доктора Квастлера в науку. Его горячее сердце, дружеские и проницательные советы, его энтузиазм при встрече с новой идеей привлекали к нему симпатии всех, кто так или иначе соприкасался с ним».
Пусть простят меня те, кто сделал не меньше или даже больше, чем Квастлер, и кому я не уделил такого же места в этой книге. Но Квастлера уже нет среди нас, а добрую память он заслужил.
Случай в городе Эн
На днях у меня в кабинете зазвонил телефон. Сняв трубку, я услышал голос доктора Байсоголова:
– Поздравляю! Родился вполне нормальный ребенок.
– Спасибо, что сразу позвонил, – ответил я, – а то я, признаться, все-таки беспокоился. Ведь я генетик. Да, впрочем, меня-то поздравлять нечего, это тебя нужно поздравлять! Молодец! А сын или дочь?
– Не знаю. А не все ли равно?
– Да, конечно, все равно!
Странноватый разговор, не правда ли? Но дело в том, что ни я, ни Григорий не ждали прибавления семейства. Речь шла о женщине, которую я даже ни разу в глаза не видел, даже фамилии ее не знаю. А для доктора она – одна из очень старых пациенток.
Одна девушка (назовем ее Зоя Н.) в результате несчастного случая оказалась облученной большой дозой.
Зою удалось спасти. Но главное не в этом. Одно дело, когда это инженер средних лет, а совсем другое – молодая девушка, у которой вся жизнь впереди. К лучевой болезни присоединилась тяжкая психологическая травма. Больная не благодарила врачей, спасших ей жизнь:
– Ну кому я теперь нужна… такая?
Она думала, что пойдет в клуб после выписки из больницы и будет сидеть в углу, глядя, как знакомые парни пляшут с другими. Думала о том, что на старую работу ее, переоблученную, не возьмут и придется переквалифицироваться. Не хотела верить врачам, что все будет хорошо. Да и врачи не очень-то верили в это.
Но они говорили правду. Скоро Зоя стала мало отличаться от своих сверстниц. А сейчас у нее лишь один изъян: небольшие катаракты на глазах. Но они не прогрессируют, зрению не мешают, а главное – не сильно заметны. Зоя обрела новую специальность, стала медиком. И, наконец, вышла замуж. У нее своя семья! Но оставался последний больной вопрос: сможет ли она стать матерью? Облучение даже гораздо меньшими дозами вызывает временную стерильность. А после такой дозы? И вот самое главное: когда Григорий Давидович рассказывал об этой истории, Зоя была беременна.
– А тебе будет известно, чем кончится дело? – спросил я, зная, что Зоя по-прежнему живет в городе Эн, расположенном далеко от Москвы.
– Ну, разумеется, мне сразу сообщат, ведь я всех своих старых пациентов держу под наблюдением.
Я попросил Байсоголова, чтобы он сказал мне, благополучно ли пройдут роды и каков будет ребенок. Об этом-то он мне и звонил.
Глава VI
Мрак рассеивается
Исследовать – значит видеть то, что видели все, и думать так, как не думал никто.
А. Сент-Дьерди, «Биоэнергетика»
О женских ножках
– И за что я могла зацепить этот проклятый чулок, ума не приложу! – сетует огорченная жена. – Ты не трогал их? – спрашивает она, в тщетной надежде найти виновного.
Модные женские чулки обладают удивительным свойством быстро выходить из строя, и притом в самое неподходящее время. Как раз нужно собираться в гости, и выясняется, что нет ни одной целой пары. Надежда только на то, что галантерейные магазины по дороге еще не все закрыты.
Обыкновеннейшая история, которая, однако, достойна постоянного удивления. Ведь капрон – одно из прочнейших искусственных волокон. Рыбакам стало жить гораздо легче, когда появились капроновые сети, ведь они почти вечные. Беда, что на дамские чулки идет гораздо более тонкое волокно, которое ничего не стоит порвать.
Чулки бесповоротно испорчены потому, что их владелица за что-то слегка зацепилась. Она и сама этого не почувствовала. Если была бы без чулок, не заметила бы и ничтожной царапины на ноге. А если бы царапина была побольше – такая, от которой больно и из которой идет кровь? Даже самая завзятая модница не сокрушается, что испортила ноги. Она знает: через неделю от этой царапины не останется и следа. Вот это и есть самое удивительное, на что я хочу обратить ваше внимание. А вспомните детство. На что были похожи ваши коленки! Не только у мальчишек, у девочек тоже. Но прошло время, и от ссадин, царапин, начисто отодранных кусков кожи не осталось даже воспоминания. И если это ножки возлюбленной (бывшая сорвиголова!), можно писать стихи об их стройности и белизне!
С одной стороны капрон – один из прочнейших полимеров, изобретенных химиками, с другой – нежная женская ножка. Первый боится чуть ли не вздоха, а второй – ничего не страшно. Все дело в том, что любое, самое маленькое повреждение в прочнейшем полимере таким и остается, оно может только усилиться, а на нашем теле залечивается.
Но у человека по сравнению с другими живыми организмами способность к регенерации (восстановлению утраченных частей) развита очень слабо. Возьмите, например, пятилучевую морскую звезду и отрежьте один из лучей. Он отрастет заново (пятая часть тела!). А что будет с отрезанным лучом? От него отрастут четыре новых. Можно разрезать звезду на пять частей, и из каждой через некоторое время может вырасти по целому животному…
Но способны ли живые организмы восстанавливаться от нарушений, вызванных ионизирующими лучами? А почему бы и нет? Чем особенным отличаются эти повреждения от любых других?
Посмотрите на делянки с горохом, выросшим из семян, облученных разными дозами. Чем выше доза, тем меньше растений, хотя на каждую делянку высажено совершенно одинаковое число семян. Но что это? На делянке всего три растения, но каких! У каждого из них не по одному, а от трех до пяти стеблей, и они втроем покрывают своими побегами всю площадь, на которой могли бы расти полсотни нормальных необлученных растений. Еще больше мы удивимся, узнав, что семена, из которых выросли эти растения, были облучены очень высокой дозой.
Если разобраться, ничего удивительного нет. Доза была очень высокой: в большинстве семян зародыши погибли. Немногие оставшиеся живыми имели вначале жалкий вид, у них была полностью разрушена точка роста (она особенно чувствительна к радиации). Но из-за той замечательной способности живых существ восстанавливаться, о которой идет разговор, организм образовал новые точки роста, причем не одну, несколько, и каждая из них дала стебель. А так как большинство окружающих растений погибли, оставшиеся в живых оказались в лучших условиях и на просторе бурно разрослись.
Это восстановление организмов. Часть клеток гибнет, но оставшиеся в живых начинают усиленно делиться и восполняют потерю, иногда даже с избытком. А могут ли восстанавливаться сами клетки?
Да, могут. Большинство внутриклеточных повреждений, вызываемых радиацией, восстановимы. Одной из радиочувствительных систем клетки является так называемая система окислительного фосфорилирования. Она окисляет («сжигает») питательные вещества, попавшие в клетку, и превращает выделившуюся энергию в форму, удобную для дальнейшего использования. Эта система повреждается довольно низкими дозами, причем изменение наступает почти сразу после облучения. Но проходит совсем немного времени, и клетка снова начинает работать нормально. Впрочем, мы уже знаем, что биохимические повреждения довольно легко восстановимы.
Самое важное из повреждений живой клетки – изменение ее наследственных свойств. Восстановимы ли генетические повреждения? Как нарочно, этот вопрос оказался наиболее трудным. Исходя из того, что известно о механизме действия лучей на хромосомы, не было, казалось, никаких оснований ожидать, что их повреждения обратимы. О том же говорили и многочисленные опыты.
Но в 1949 году было сделано важное открытие, правда касавшееся не ионизирующих лучей. Как это нередко бывает, независимо друг от друга несколько ученых – Ковалев в Советском Союзе, Дюльбекко и Кельнер в Соединенных Штатах – установили, что если клетки, облученные ультрафиолетовыми лучами, осветить видимым светом, то большая часть их восстанавливается. Это явление назвали фотореактивацией. Генетические повреждения тоже реактивируются. Но при облучении ионизирующей радиацией никакой фотореактивации не было. Стали считать, что генетические повреждения, вызванные ионизирующими лучами, необратимы. И так было в течение целого десятилетия.
Восстановление?
Мы с Володей крупно разругались. И было из-за чего! Впрочем, судите сами. Что, я хуже него физику знаю или Эйнштейна не читал?
Володя оправдывался, как мог. Впрочем, нет, он не оправдывался. Он нападал на меня за неясные выражения, за то, что формула в статье дана без подробного вывода и ее можно с полным правом истолковать так, как это сделал Юра. Словом, валил все на меня.
В то время Володя опубликовал вместе с Юрой статью, где приписал мне то, чего я никогда не утверждал и не думал. Мало того, приписанное мне прямо противоречило тому, до чего мы вместе договорились еще в 1958 году. Правда, мы быстро пришли к общему знаменателю и помирились. Я вспомнил об этом случае только потому, что он показывает, насколько предмет нашего спора был непростой. Ведь спорили не противники, а единомышленники.
С Володей я познакомился очень давно, сначала заочно, а потом и очно. Однажды в наш институт приехал из Москвы известный биофизик Борис Николаевич Тарусов, профессор университета. Моей работой по пикам смертности он заинтересовался.
– А ведь знаете, – говорил он мне, – такая же картина наблюдается не только у млекопитающих. Один из моих аспирантов, Володя Корогодин, занимается облучением дрожжей, и у него получается, что дрожжи погибают тоже через вполне определенные сроки: либо вообще без деления, либо разделившись только один-два раза, либо дав колонии в несколько десятков клеток. А у Гены Поликарпова сходные результаты в опытах с гидрами.
Мне было очень интересно. Вот бы познакомиться с этими ребятами! С тех пор прошло очень много времени. И Владимир Иванович Корогодин и Геннадий Григорьевич Поликарпов теперь уже давно знакомые мне доктора наук, а Поликарпова даже избрали в члены-корреспонденты Украинской Академии наук.
С обоими я познакомился летом 1958 года на нашей биостанции. Геннадий к тому времени занялся уже другими, более далекими от моих интересов вопросами, а Володя продолжал облучать дрожжи. О многом нам нужно было поговорить. Это мы и делали, часами бродя по лесной дороге, ведущей на перевал, или лежа на берегу озера.
Я рассказывал о странных результатах, которые получались в опытах с семенами гороха. У меня (как и у некоторых других радиобиологов) уже давно начало закрадываться подозрение, что облученные клетки могут иногда восстанавливаться от повреждений, вызванных радиацией. В пользу этого свидетельствовали некоторые косвенные данные, полученные разными авторами в разных странах. Но, должен признаться, подозрение не очень-то крепкое, и я не спешил его проверять. Но… не было бы счастья, так несчастье помогло.
В 1955 году наша лаборатория переехала в другой город. Все пришлось организовывать заново. Вначале даже облучать нечем было. Но не сидеть же без дела. Случайно с нами оказался мешочек с облученными семенами гороха. Когда-то хотели ставить опыт, что-то помешало, а семена так и не выбросили. Пока идет организация лаборатории, можно попробовать проверить старую идею. Надежды на успех мало, тем более что семена облучены два года назад, но почему бы не поставить опыт, когда есть для этого время?
Старые семена разделили на три партии. Одну из них намочили в воде, а две другие – в растворах цистеина разной концентрации. Через сутки, как и полагается в опытах с горохом, семена переложили на влажный песок, а еще через двое суток стали изучать облученные клетки под микроскопом. Посмотрели в микроскоп и удивились: предположение, в которое сами не очень-то верили, подтверждалось. В семенах, намоченных в цистеине, процент делящихся клеток был значительно выше.
С этого началось. Когда установили излучатель, то первым делом мы решили посмотреть, что будет, если поставить такой же опыт, но выдерживать семена после облучения не два года, а более короткое время. Избрали срок двое суток. В этом опыте результат оказался еще более разительным. Не только восстанавливался нормальный темп клеточного деления, подавленный облучением, но и уменьшалось число хромосомных мутаций, причем очень значительно, примерно вдвое.
Это было настолько интересно и неожиданно, что прежние планы были отставлены и мы со Львом Царапкиным взялись за изучение нового явления. Об этих опытах я и рассказывал Володе Корогодину.
– Такие результаты, – говорил я, – можно объяснить, только если верить в способность хромосом к восстановлению повреждений, вызванных облучением. В покоящихся семенах, где все процессы, в том числе и развитие поражения, идут медленно, мы можем повлиять на судьбу первичных повреждений. Правда, хотя других объяснений я не вижу, как-то трудно в это поверить. Ведь во всех книгах написано, что мутации происходят непосредственно во время облучения и сразу в окончательной форме. А если восстановление существует, то всю радиобиологию придется переписывать заново.
– А ты знаешь, – отвечает Володя, – я сам не могу спать спокойно из-за тех же сомнений. Мы тоже получаем результаты, которые можно объяснить только пострадиационным восстановлением, хотя в него никто не верит.
Да, восстановление!
И Володя (он же Владимир Иванович Корогодин) рассказал следующее.
Он по-прежнему работал на дрожжевых клетках. Обычно клетки сразу после облучения сеют на твердую питательную среду и через некоторое время смотрят, сколько образовалось колоний. А Корогодин попробовал высевать облученные клетки не сразу, а через сутки. Чтобы клетки в течение этого времени не делились, их держали в воде. И во всех опытах получалось одно и то же: выдержанные клетки давали больше колоний, чем посеянные сразу. Напрашивалась мысль, что за время между облучением и посевом клетки успевают восстановиться от повреждений. Но это противоречило общепринятым взглядам. Потерю дрожжевыми клетками способности образовывать колонии связывают с возникновением мутаций. Следовательно, и опыты Корогодина свидетельствовали о том же самом: первичные генетические изменения обратимы.
С тех пор прошло десять лет. Изучение пострадиационного восстановления уже имеет историю. В течение всего этого времени оно стояло в центре наших интересов, теперь исследованием восстановления занимаются во множестве лабораторий.
Для меня и Володи наша встреча сыграла важную роль. Она прибавила каждому уверенности, и мы окончательно решили: пострадиационное восстановление существует. Нашли на озерном пляже большой гладкий камень и тут же написали статью, которая через некоторое время была напечатана в журнале «Биофизика».
Ученые коллеги отнеслись к новой идее по-разному. Через некоторое время мы узнали, что примерно тогда же такие или очень похожие мысли пришли в голову разным ученым, работавшим в разных странах и на разных объектах. Люнинг в Швеции, Кимбалл и Свенсон в США, Ауэрбах, Альпер и Тодей в Англии напечатали в конце 50-х годов (кто немного раньше, кто несколько позже) статьи, где объясняли полученные результаты пострадиационным восстановлением клеток от первичных генетических изменений. Так бывает часто. Сам ход развития науки обусловливает неизбежность открытия, и его делают, часто одновременно и независимо друг от друга, несколько человек.
А еще выяснилось, что многие авторы и гораздо раньше наблюдали пострадиационное восстановление, но давали ему иное объяснение. Все, кому приходилось облучать живые клетки и исследовать их через разное время, обращали внимание на то, что число клеток с хромосомными мутациями постепенно уменьшается. Если времени прошло столько, что клетки могли успеть разделиться несколько раз, ничего удивительного нет: поврежденные клетки погибают во время деления. Но как быть, если то же самое наблюдается и среди клеток, делящихся первый раз? Такую картину объясняли тем, что на разных стадиях жизненного цикла клетки имеют разную чувствительность. Теперь следовало считать, что уменьшение эффекта связано с восстановлением: чем дольше клетка не делится, тем у нее больше времени для залечивания повреждений.
Представление о существовании пострадиационного восстановления было настолько неожиданным и казалось настолько противоречившим общепринятым взглядам, что многие встретили его в штыки. Мы огорчались. Но скептическое отношение к нашим утверждениям имело и свою положительную сторону. Нужно было получить действительно безупречные доказательства эффекта восстановления.
И такие доказательства были найдены и мной, и Корогодиным, и другими авторами. Я не буду приводить своего доказательства, так как оно довольно сложно и требует математики. Расскажу о доказательстве, предложенном Корогодиным, оно наиболее наглядно, и ему нельзя отказать в простоте и изяществе.
Опыты с дрожжами вызвали два основных возражения. Ведь дело, может быть, вовсе не в восстановлении, а либо в том, что неповрежденные клетки за время их выдерживания делятся и к моменту посева здоровых клеток становится больше, либо в том, что поврежденные клетки лизируются, то есть, попросту говоря, умирают и растворяются и таким образом выпадают из учета. Чтобы доказать реальность эффекта восстановления, нужно было поставить опыты, которые исключали бы возможность таких объяснений.
Для опытов избрали очень высокую дозу гамма-лучей: 120 тысяч рентген. Если клетки, облученные такой дозой, сразу высевать на питательную среду, то лишь 0,2 процента их сохраняют способность образовывать колонии. Если же после облучения их в течение двух суток выдержать в воде, то колонии дают около 40 процентов клеток. Предстояло выяснить, связана ли разница с тем, что клетки при их выдерживании действительно восстанавливают способность к образованию колоний, или эффект объясняется тем, что во время выдерживания поврежденные клетки успевают погибнуть, а неповрежденные – размножиться. Как это проверить?
Дрожжевые клетки облучают в довольно густой суспензии, содержащей в одном кубическом сантиметре около миллиона клеток. Затем взвесь разбавляют водой в десять тысяч раз и на поверхность среды в каждой чашке наносят один кубический сантиметр смеси. Таким образом, в каждую чашку попадает около 100 клеток. Если эту процедуру провести сразу после облучения, то лишь в двух чашках из десяти появится после инкубации по одной колонии. Если через двое суток, то в каждой чашке будет примерно по 40 колоний. Однако, как уже сказано, этот эффект можно объяснять не только восстановлением, но и тем, что за время выдерживания размножились клетки, способные давать колонии.