«Мини-мозги, которые мы выращиваем, невероятно красивые»: младший научный сотрудник РАН о том, зачем нужны органы в пробирках

Скорее нет, мне просто повезло. В средней и старшей школе, а училась я в селе Тогул в Алтайском крае, у меня была замечательная преподавательница, которая объяснила, что биология – это не про что-то абстрактное, а про весь окружающий мир и в первую очередь про нас самих.

А что может быть интереснее, чем изучать себя?

С такой мотивацией очень логично, что сейчас вы, по сути, выясняете, как устроен ваш, или мой, или нашего читателя мозг. Да, звучит мегапоследовательно, но на самом деле все произошло случайно и даже несколько вымученно. В аспирантуре я попала на сложный проект, поэтому первые несколько лет были трудными – очень многое не получалось.

А что изменилось потом?

Поворотным моментом оказалась стажировка в Германии, в замечательной лаборатории группы Cortex Development при университетской клинике Шарите, которую возглавляет наш соотечественник Виктор Тарабыкин. И там меня не то что научили выращивать органоиды – метод я потом освоила сама, – но многое показали и, главное, заставили поверить в свои силы.

Так как же все-таки растят части человеческих органов в пробирке?

Сначала берется биопсия кожи донора – это не страшно, нужен крошечный кусочек, 0,5 на 0,5 сантиметра. В каждой нашей клетке хранится информация обо всем организме, и фибробласты кожи не исключение. Но для того чтобы ее «достать», нужно при помощи перепрограммирования заставить клетку забыть свою нынешнюю специализацию (в нашем случае – то, что сейчас она может делать только клетки кожи) и превратить в стволовую, а уже из нее может вырасти реально все что угодно. Как это осуществить на практике, придумал 15 лет назад нобелевский лауреат Синъя Яманака. Изобретенный им «коктейль», который поворачивает для клеток время вспять, можно купить онлайн, что мы и делаем. Затем начинается трехмесячный период культивирования и анализа – и в результате мы получаем линии таких «свежих», как из бластоцисты, клеток. Теперь им остается объяснить, что именно мы от них хотим и какие органы надо форми- ровать. Для мозга работает специальный гель, имитирующий подходящую среду. И вот процесс пошел. В чашке Петри уже появился небольшой кругляшок, в котором есть и кора, и нейроны, и все, что положено иметь трехмесячному эмбриону.

Не могу не спросить, а думать они у вас умеют?

Скорее нет. Мыслительный процесс – штука сложная, в нем задействовано много разных отделов головного мозга, а у нас только часть одного из них. Но это не мешает мне с ними разговаривать, просить не капризничать и развиваться лучше.

Звучит все это совершенно фантастически, но зачем нужны такие мини-мозги?

Наблюдая органоиды взрослых и детей с генетическими заболеваниями, мы изучаем механизмы – молекулярные и клеточные, – которые лежат в основе патологий. До этого метода у нас никогда не было возможности взглянуть на сам процесс развития таких аномалий, а теперь он происходит буквально на наших глазах. И, разбирая его шаг за шагом, мы в перспективе сможем больше понять про то, как диагностировать патологию на самом раннем, пренатальном этапе. Но это будущее – а вот моя любимая история о том, чего реально добиться прямо сейчас. Правда, не с мозгом и не у нас. В Голландии живет молодой человек по имени Фабиан, и у него был диагноз «муковисцидоз» – генетическая болезнь, при которой легкие захлебываются слизью. Для ее лечения разработан препарат «Калидеко», но он помогает только 5% пациентов, являющимся носителями всего нескольких мутаций из тысячи возможных. Ну и годовой курс стоит около сотни тысяч долларов. У Фабиана мутация была настолько редкая, что «Калидеко» никогда с ней не тестировали и было непонятно, имеет смысл начинать терапию или нет. И тогда по просьбе его врача буквально за две недели из клеток Фабиана вырастили мини-кишечник, протестировали на нем лекарство и выяснили, что оно отлично работает. Страховщики приняли этот результат – и прямо на глазах человек был спасен при помощи органоида.

Что в вашей работе делает вас счастливой?

Азарт! Мы же ходим по совершенно новой, малоисследованной, открытой для экспериментов территории. Плюс, мне кажется очень важным в принципе понять, как вышло, что мы стали такими умными, с таким сложным механизмом в голове. А потом, мини-мозги, которые мы выращиваем, невероятно красивые, вы даже представить себе не можете насколько!