Текст книги "Сфинксы XX века"
Автор книги: Рэм Петров
Жанр:
Биология
сообщить о нарушении
Текущая страница: 10 (всего у книги 14 страниц)
Ионизирующие излучения
И все-таки медицина требует другого. Необходимо у взрослых создавать состояние толерантности. Ведь заболевшим взрослым нужно обеспечить возможность трансплантации органов и тканей. Необходимо во взрослом состоянии создавать сфинксов.
Тогда вспомнили острую лучевую болезнь. Болезнь развивается после облучения любых животных и человека рентгеновыми или гамма-лучами, нейтронами или другими ионизирующими ядерными частицами. При лучевой болезни организм перестает вырабатывать антитела. При облучении небольшими дозами происходит небольшое угнетение этой способности. Чем больше доза лучей, тем сильнее угнетение. При смертельном облучении продукция антител в ответ на введение антигенов останавливается совершенно: кроветворная ткань одна из самых чувствительных к действию радиации. С одной стороны, организм остается абсолютно беззащитным. Любой микроб, попавший в организм, может безнаказанно и без борьбы произвести грандиозные разрушения. Резко ухудшается состояние крови, пополнение крови.
Уже в первые часы после облучения в крови уменьшается количество белых клеток – лейкоцитов. С каждым днем их становится меньше и меньше. Через несколько дней начинает уменьшаться и число красных клеток – эритроцитов. Выработка всех клеток крови в местах их образования – костном мозге, селезенке, лимфатических узлах – угнетается или останавливается. Из всех кроветворных тканей сильнее всего поражается лимфоидная, то есть та, которая продуцирует антитела. После облучения не образуются клетки – фабрики антител. Введение антигенов не завершается появлением антител в крови. Обучения иммунологической армии не происходит.
Но это все с одной стороны.
С другой стороны…
Получается, что с определенных позиций облученный организм подобен эмбриону или новорожденному: он также не способен иммунологически реагировать на введение чужеродных тканей.
Спящие люди с ружьями
Следовательно, реципиента надо облучать. А потом уже пересаживать.
Пробовали.
Пересаживали кожу – не вышло! Пересаженный лоскут почти приживал. Он жил 11, 12, 15, 18 суток, а не 10, как всегда.
А что потом?..
Или доза радиации была смертельной и экспериментальные животные погибали от острой лучевой болезни. Или – при несмертельном облучении – восстанавливалась способность иммунологически реагировать на чуждые антигены, вырабатывались антитела и кожа отторгалась. Так происходило со всеми пересаживаемыми органами и тканями, кроме кроветворных.
Кроме кроветворных тканей!
Этот факт – один из ключей к лечению острой лучевой болезни. Смертельное облучение уничтожило армию иммунитета или лишило ее способности бороться против чужеродного. Не развиваются реакции, направленные на отторжение или рассасывание введенных чужих клеток кроветворной ткани – источника иммунитета, не вырабатываются против них антитела. Клетки начинают размножаться и замещают пораженную радиацией кроветворную ткань облученного животного. Из пересаженного чужого костного мозга или селезенки образуются кровяные клетки. Они берут на себя все утраченные было функции – и организм выживает. Смертельная лучевая болезнь побеждена!
Причудливые течения науки опять привели исследователей к клеткам костного мозга, лимфатических узлов и селезенки. Именно эти и только эти клетки приживают и размножаются в облученном организме! Но приживают при одном непременном условии – при полной остановке продукции антител, то есть при смертельном облучении.
Значит, сама по себе физика в виде ионизирующей радиации не в состоянии помочь нам создать иммунологическую толерантность и сфинксов среди взрослых особей. Нельзя же пользоваться смертельным облучением.
К счастью, на помощь физике приходит биология, и враг становится другом. Тот враг – пересаживаемые чужеродные кроветворные клетки, – против которого направлены, все помыслы и силы армии иммунитета, оказывается спасителем.
Трансплантация кроветворных тканей существенно отличается от кожных пересадок. Для пересаженной после облучения кожи типично лишь более позднее отторжение, если доза радиации была несмертельной. А если смертельной… кожный лоскут не успеет отторгнуться. Трансплантат кроветворной ткани тоже не приживает при малых дозах облучения – пересаженные клетки гибнут, они чужеродны. Но этот же самый трансплантат приживает при смертельном облучении благодаря полному подавлению иммунитета, а лучевая смерть отменяется благодаря лечебному эффекту приживления, поскольку приживление кроветворной ткани замещает вышедшие из строя клетки облученного организма.
Вот как тут все переплелось! Если не смертельное поражение, то человек или экспериментальное животное будет долго жить, если не умрет от осложнений. Лечить его пересадкой кроветворных тканей, что было бы разумно, невозможно: он не настолько облучен, чтобы силы иммунитета бездействовали и допустили бы чужую ткань в организме. Но зато если поражение смертельно – тогда можно пересадить то, что более всего поражено. Тогда появляются шансы на выход из этой тяжелой ситуации с меньшими потерями.
Если не смертельно – можно умереть. Если смертельно – больше шансов на жизнь.
Этот парадокс похлестче знаменитых уайльдовских. Ситуация столь необычна, столь удивительна, что сразу это не осмыслишь!
Ну, а введя кроветворную ткань в смертельно облученный организм и дождавшись ее приживления, можно начинать пересаживать другие ткани и органы от того же, первого донора?
Да, с помощью облучения и трансплантации клеток кроветворных тканей могут быть созданы животные-сфинксы без вмешательства в их жизнь в адаптивный период, то есть до рождения или сразу после него.
Животные поступали в опыт взрослыми и выходили из опыта состоящими из тканей двух организмов.
Например, уже знакомые нам черные мыши С57ВЬ с костным мозгом и кровяными клетками мышей линии А. Или мыши линии СВА с кроветворением крысиного типа за счет пересадки после облучения костного мозга крыс линии Вистар. Или кролик одной породы с кровью кролика другой породы. Сосуществование в одном организме тканей генетически разнородных и несовместимых продолжается в течение всей последующей жизни сфинксов.
Назовем этих сфинксов радиосфинксами (этот термин не хуже распространенного в литературе – «радиационные химеры»). Радиосфинксам так же, как и описанным ранее, можно пересаживать другие донорские ткани, в том числе и кожу. Трансплантации проходят успешно, требуя, как и в предыдущих случаях, сугубой специфичности. Приживает кожа только тех доноров, у которых брали костный мозг. На сфинксе, составленном из облученной мыши линии С57ВL и костного мозга мыши линии А, приживает только кожа мышей А-линии. Трансплантаты других линий отторгаются. Так же и в случае гетерологического радиосфинкса, составленного из мыши и костного мозга от крыс линии Вистар. Приживает кожа только от крыс этой линии.
Химические воздействия
Не будет преувеличением исчислять историю химиотерапии тысячелетиями. С тех пор как люди осознали разницу между здоровьем и болезнью, они ищут вещества, обладающие целебными свойствами. Они ищут лекарства. Эта история прошла через большие испытания. Она прошла через заклинания жрецов и ворожбу колдуний, освященную воду и поиски алхимической «панацеи» – лекарства от всех болезней. Долгий и трудный путь, на котором к истинным героям-путешественникам – химическим веществам избирательного действия – примазывались жрецы, знахарки, колдуньи, попы и заблуждающиеся ученые. И просто шарлатаны всех времен, без веры и идей. Но годы шли, росли знания. Биология и медицина крепли. Случайные попутчики оказались несостоятельными. Хинин излечивал малярию без колдовства и «святой воды».
Одно из наиболее действенных сердечных средств – наперстянка выделена из колдовского зелья знахарки. В зелье входило еще 39 компонентов. В методику лечения – нашептывания, напевы, танцы. Действовало лишь само растение. Сейчас обходятся одной химической основой наперстянки. В руках знахарки все равно была химиотерапия.
Современная химиотерапия обладает набором удивительных химических препаратов. Действие их направлено именно на то звено в организме, на которое надо подействовать врачу в данный момент. Антибиотики избирательно поражают микробы, не нанося вреда больному. Инсулин, введенный в кровь, заставляет печень перерабатывать излишний сахар крови в печеночные запасы гликогена. Эфир и другие наркотические вещества обладают уникальным свойством выключать сознание. Лобелин – стимулятор дыхания. Секуринин – стимулятор родовых сокращений мышц. В распоряжении врачей имеются химические вещества, понижающие температуру тела и повышающие ее, усиливающие сердечную деятельность и замедляющие работу сердца и многие другие.
О чудесах химиотерапии следует написать отдельную книгу. Приведенная здесь крупица информации несет лишь одну смысловую нагрузку – задать вопрос: неужели не найдены химические агенты против выработки антител?
И да и нет.
Такие вещества есть, но они очень токсичны. Чтобы затормозить выработку антител, нужно давать почти смертельные дозы таких лекарств. (Опять смертельное лечение. Посмотрим, куда оно нас приведет на этот раз!)
Отсутствие строго специфических препаратов, выключающих только антителогенез (то есть рождение антител), не затрагивая других важных функций, объясняется тем, что механизм выработки антител до сих пор является тайной. Никто не знает, каким образом клетка, вступив в контакт с чужеродным белком, начинает строить молекулу направленного против этого белка антитела. Но время придет. Химиотерапия поставит на полку своего арсенала ампулы с веществом, избирательно останавливающим выработку антител. И может быть, тогда барьер несовместимости тканей будет окончательно ликвидирован, будет открыта дорога хирургии будущего.
Но надо сказать, что борьба с рождением антител всегда будет чревата отрицательными сторонами. Даже тогда, когда мы будем знать тайну их происхождения. Лишая организм антител, мы обезоруживаем его. Если попадет какой-нибудь болезнетворный, или, как говорят медики, патогенный, микроб, организм этот окажется в тяжелом положении.
Но уже говорилось о том, что наука оказывается много фантастичнее самых бурных и неуемных взрывов нашего воображения. Посмотрим.
Известный английский писатель-фантаст и популяризатор науки Артур Кларк в своей книге «Черты будущего» приводит таблицу прогресса в ближайшие 150 лет. Как ему представляется на основании сегодняшних успехов эволюция науки будущего. Пока он пишет о прогрессе XX века – более или менее легко говорится «посмотрим». А вот дальше! Так хочется посмотреть!
К сожалению, он считает, что бессмертие, да и то относительное, можно ожидать лишь к 90-м годам XXI столетия.
Посмотрим…
А пока приходится довольствоваться лишь весьма скромными успехами. Успехами, показывающими, что с помощью введения взрослым животным некоторых химических веществ можно получить состояние иммунологической неотвечаемости, можно добиться приживления чужих клеток кроветворных тканей и, cледовательно, получить животных-сфинксов. Можно добиться довольно длительного приживления пересаженных почек у человека.
Ингибитор – вещество, подавляющее действие чего-либо. Ингибитор антителогенеза – вещество, подавляющее рождение антител.
Среди ингибиторов антителогенеза, с помощью которых могут быть созданы сфинксы, на первое место следует поставить имуран, циклофосфамид, аметаптерин, 6-меркаптопурин и некоторые другие пуриновые производные. Второе место занимают гормоны коры надпочечников и прежде всего кортизон. Их действие слабее, чем имурана или 6-меркаптопурина, но в сочетании с ними или совместно с облучением они облегчают приживление чужеродной кроветворной ткани.
Нет нужды повторять свойства сфинксов, получаемых с помощью химических веществ. Химиосфинксы ничем принципиально не отличаются от радиосфинксов.
Сфинкс или нет?
– Вы рассказали, – скажет читатель, – о том, как создавать сфинксов, когда и какие клетки им надо ввести. Вы рассказали, что искусственно созданные животные-сфинксы состоят из клеток и тканей разных линий, пород и даже видов животных. Все это очень хорошо. Но ничего этого не видно. Мышь остается мышью, курица – курицей. У них не увидишь, как у мифических сфинксов, соединения туловища льва с орлиными крыльями. Каким же образом вы, иммунологи, узнаете о том, что перед вами животное-сфинкс? Нам, не иммунологам, нужны доказательства. Есть ли они у вас?
– Да, есть. Во-первых, мы можем показать, что ткани наших сфинксов действительно состоят из клеток разных линий, пород или видов животных. Во-вторых, можем продемонстрировать таких сфинксов, у которых внешне видно сочетание двух несовместимых организмов.
Представим себе мышь-сфинкса, кроветворная ткань которой состоит из мышиных и крысиных клеток. Клетки крови у нее тоже мышиные и крысиные или только крысиные. Но отличить их трудно. Они совершенно одинаковы. Одинаковы настолько, что самый опытный гематолог – специалист по крови – не сможет различить мышиные клетки крови от крысиных, сколько бы времени он ни смотрел в микроскоп.
К счастью, в белых кровяных клетках крысы содержится особый фермент – щелочная фосфатаза. Его нет в мышиных клетках. И особая отрасль науки – гистохимия, т.е. наука о химизме клеток и тканей, – спасает положение. Специальная окраска на щелочную фосфатазу выявляет крысиные клетки. Они окрашиваются в черный цвет, а мышиные не окрашиваются. Таким образом, возникшее сомнение в принадлежности данной мыши к сфинксам разрешается просто и наглядно: при этой провокационной окраске в ее крови видны покрасившиеся в черный цвет крысиные клетки. Подобные приемы называются гистохимическими.
Можно применять и другой метод распознавания клеток – иммунологический. Чтобы его понять, достаточно вспомнить первую главу: при иммунизации одних животных эритроцитами других возникают специфические антитела. Специфичность антител столь высока, что они взаимодействуют только с эритроцитами, использованными для иммунизации. Сыворотка иммунизированных животных склеивает и растворяет только эти эритроциты. Следовательно, для наших целей нужно мышей проиммунизировать крысиными эритроцитами. Полученная от этих мышей иммунная сыворотка будет взаимодействовать только с крысиными клетками и не реагировать с мышиными. Эритроциты мыши в сфинксе с кроветворной тканью крысы будут склеиваться этой сывороткой. Доказательство достаточно наглядное и довольно точное.
Иммунологический метод определения принадлежности клеток может быть назван универсальным. С его помощью можно различать не только крысиные и мышиные клетки или клетки любых других видов животных. Он может идентифицировать внутривидовые различия. С помощью иммунных сывороток можно различать клетки разных пород или разных линий животных одного и того же вида. Например, с помощью облучения и введения костного мозга создана мышь-сфинкс. Но не межвидовой (гетерологичный) сфинкс, сочетающий ткани мыши и крысы, а внутривидовой (гомологичный), сочетающий ткани двух несовместимых линий мышей – С57ВL и А. Надо проверить, удался ли опыт, образовался сфинкс или нет. Гистохимия тут бессильна. У нее нет реактивов на внутривидовые различия. Гистохимически клетки разных мышей одинаковы. А иммунологически? Иммунологически, вы помните – индивидуальность превыше всего. Поэтому иммунология отказать не может. Для нее достаточны различия антигенного состава разных линий.
Для искомого доказательства мышей С57ВL иммунизируем эритроцитами мышей А. Получаем сыворотку, склеивающую эритроциты А, но не взаимодействующую с С57ВL. И наоборот, при иммунизации мышей линии А создаем сыворотку, агглютинирующую только клетки С57ВL. Таким образом, у нас в руках оказываются два совершенно специфических реактива. Они легко могут показать, из чьих клеток состоит кровь животного, и открыть его невидимую принадлежность к сфинксам.
Существует еще один метод, который дала нам цитология – наука о строении клеток. Один из приемов цитологического метода основан на использовании некоторых видимых в микроскоп специальных деталей строения клеток. Он использует, например, различия между клетками крови (лейкоцитами) самцов и самок. У многих животных в клетках самок содержится так называемый половой хроматин. Это вещество располагается в ядрах клеток и придает определенным участкам ядер, из-за утолщения некоторых их отделов, вид «барабанных палочек». Следовательно, если при создании сфинксов вводить кроветворные ткани от самок самцам, то их приживление и размножение можно будет видеть по половому хроматину в клетках крови.
Люди в плащах и шляпах
Некоторые линии животных имеют передающиеся по наследству особенности строения клеточных ядер. Особенности эти не распространяются на все ядро, а лишь на ту или иную хромосому.
В разделе о чистых линиях животных говорилось, что хромосомы – ядерные нити – это основные структурные единицы ядер. У каждого вида животных в ядрах всех клеток содержится стандартное число хромосом. Форма и размеры хромосом также трафаретны. Лишь иногда, довольно редко, появляются животные с каким-нибудь уродством одной из хромосом. Это уродство возникает еще в половой клетке родителя и потом распространяется на весь зарождающийся после оплодотворения организм, на все клетки его тела. Часто такое врожденное уродство какой-нибудь хромосомы смертельно для развивающегося организма, так как гены, находящиеся в хромосоме, заведуют и управляют жизнедеятельностью клеток. Однако в некоторых случаях уродство в строении одной из хромосом не сказывается на жизнеспособности и нормальном существовании организма. Такой организм обычно развивается, обычно живет, но среди хромосом во всех его клетках можно увидеть имеющуюся ненормальность. Например, одна из них необычно большая или необычно маленькая. Такую хромосому называют маркером (термин, по-видимому, ясен, объяснять не надо). Она помогает распознавать клетки данного организма в смеси с любыми другими.
Следовательно, если при создании сфинксов вводить клетки, несущие хромосому-маркер, животным с нормальным хромосомным набором, то в последующем их невидимую принадлежность к сфинксам можно будет открыть, обнаружив приживление и размножение маркированных клеток.
Выше было рассказано об одной важной для хирургии особенности сфинксов. У них приживляются кожа и некоторые другие органы, взятые от животных-доноров, чьей кроветворной тканью пользовались для создания этого сфинкса.
Приживление кожи является очень наглядным доказательством принадлежности животного к сфинксам. Животное становится сфинксом, видимым при внешнем осмотре, так как его кожный покров теперь уже состоит из кожи двух ранее несовместимых организмов.
В одном из предыдущих разделов была использована в качестве примера мышь-сфинкс, созданный из облученной мыши линии СВА и кроветворной ткани мыши линии С57ВL. У обычной мыши СВА пересаженная кожа С57ВL отторгается через 10—11 дней. У сфинкса этого не происходит. Пересаженная кожа приживает, и шубка сфинкса становится двухцветной, на фоне серой шерсти СВА живет как ни в чем не бывало черный лоскут С57ВL.
Был и другой сфинкс, составленный из клеток и тканей кур разных пород. Белый леггорн, украшенный кожей с цветными перьями от породы родайленд! Замечательных сфинксов создает парижский профессор Шарль Уйон. Он сращивает зародышей тритонов разных видов. Зародыши растут и развиваются. У них устанавливается взаимная толерантность. Операция по сращиванию производится таким образом, что сфинкс оказывается составленным из головы и передней части туловища тритона одного вида и туловища без головы тритона другого вида. Обе половины отличаются по размерам, цвету кожи и формам конечностей. Такие сфинксы имеют восемь лап: четыре от одного, четыре от другого тритона. Конечно, далеко не все операции проходят успешно, выход сфинксов не превышает 3 процентов. Но эти 3 процента живут, пользуясь всеми восемью лапами. Вот уж действительно сфинксы – чудища о восьми ногах!
Сфинксы служат людям
«Несомненно, наиболее выдающееся достижение за последнее десятилетие представляет разработка метода трансплантации костного мозга до стадии клинического экспериментирования».
Давид Ван-Беккум
Сфинкс с аптечкой
Универсальное знакомство
– Все это так далеко от успеха! – скажет мне читатель, утомленный длительным чтением и большим количеством непонятных терминов. – Создаете сфинксов. С восторгом доказываете, что это действительно сфинксы. Пересаживаете им почки, кожу, ноги доноров. Но ведь это не имеет перспектив для выхода в практическую медицину!
Чтобы протянуть время и обдумать ответ, я, как всегда в таких случаях делают, сам задаю вопрос:
– Почему вы так думаете?
– Да потому, что среди людей нет чистых линий, как среди лабораторных животных. Все люди в антигенном отношении отличаются друг от друга. Вы сами это показали достаточно убедительно. И даже если научиться безопасным методом создавать у новорожденного толерантность к тканям некоего человека X, то это практически ничего не даст.
– Почему же не даст?
– Да вот почему. Допустим, ребенок вырастет и с ним, не дай бог, случится беда. Где мы найдем того человека X, к тканям которого была создана толерантность? Предположим, нашему толерантному ребенку или уже выросшему взрослому человеку потребуется срочно пересадить кожу. Ожог, например, был. А бывший донор X в другом городе, или проводит отпуск и где-то путешествует по Енисею, или болен, или умер. Да и вообще, сможет ли он или, более того, захочет ли отдавать свою кожу или почку?
– Да, вы правы, – отвечаю я. – Можно было бы взять кожу, почки, сосуды у умерших людей и даже хранить их в тканевом банке, но они не приживут, раз он толерантен только к тканям человека X. Но вы не знаете и не учитываете одной вещи. – И я перехожу в наступление. – Вы не учитываете возможности создания поливалентной толерантности. Поливалентной толерантностью называют состояние иммунологической терпимости одновременно к тканям многих доноров.
Опять возвратимся к началу книги: чрезвычайное многообразие антигенных устройств людей (и животных) объясняется различным сочетанием нескольких десятков одних и тех же антигенов. Следовательно, если эмбриону или новорожденному вводить смесь клеток от достаточно большого числа людей, то должна возникнуть толерантность к любым встречающимся у людей антигенам, то есть поливалентная толерантность.
Теоретически рассчитано, от скольких доноров следует ввести эмбриону клеточную смесь, чтобы создать иммунологическую толерантность по отношению к большинству. Если вводить смесь клеток от 10—20 доноров, в последующем должна приживать кожа каждого второго человека.
Не верите? Пожалуйста! Вот вам опыт на крысах, мышах и утках.
Беспородным новорожденным крысам вводили смесь селезеночных клеток от 50—60 тоже беспородных доноров. В 3-месячном возрасте из 10 взятых наудачу кожных трансплантатов прижили 6, почка прижила в 9 из 30 случаев. Надпочечники и яичники – во всех случаях.
У мышей вызывали толерантность смесью клеток от 50 доноров – 50 процентов любых мышиных кожных лоскутов приживали. На утках аналогичные результаты получены при использовании смеси костномозговых и селезеночных клеток от 60 доноров.
Следовательно, в антигенных мозаиках 50—60 доноров представлены почти все индивидуальные антигенные различия. И возникает толерантность почти ко всем возможным тканевым антигенам этого вида животных. Толерантный новорожденный подрастает, и у него успешно приживают кожа, почки, костный мозг почти от любого донора. Только донор обязательно должен быть представителем этого же вида животных. Практическую медицину это вполне устраивает, ибо врачи пересаживают человеку от человека. Конечно в отношении людей это пока еще фантазия, но фантазия перспективная.
Возникновение различных предположений и предложений, даже самых фантастических, всегда шагает за эволюцией научных идей. Вот и возникает естественное предположение и предложение – всем детям проводить сразу после родов эдакую своеобразную «вакцинацию». Когда сейчас родится человек, его вакцинируют против туберкулеза, против оспы. А нельзя ли прививать сразу же и поливалентную иммунологическую толерантность? Может быть, можно, но не надо спешить. Такая операция опасна. Сейчас опасна. И вы об этом узнаете в следующих главах. Но наука не остановилась, ученые продолжают поиски. Работы еще много.
Будет ли разработан этот метод или другой, но уже недалек тот день, когда донором сможет быть любой человек. В тканях и органах недостатка не будет. Консервация и хранение их в тканевом банке даст возможность использовать трансплантаты, взятые у умерших людей.
