Десять величайших открытий в истории медицины - Джеральд Фридланд

Хсу долго экспериментировал с новым раствором и всегда получал одинаковые результаты. Раствор оказался невероятно ценным инструментом для изучения клеточных хромосом. Позже Хсу занял довольно высокий пост в знаменитой больнице М. Д. Андерсона в Хьюстоне, но там, к его величайшему удивлению, ему не удалось воспроизвести результаты, полученные в Галвестоне. Заинтригованный этим фактом, он стал расспрашивать технических сотрудников лабораторий в Галвестоне и в Хьюстоне, и выяснилось, что в Галвестоне для приготовления раствора использовалась обработанная в автоклаве водопроводная, а не специальная, поставляемая в бутылках вода.

Галвестон расположен на острове, и вода туда поступает с материка. Труба тянулась через залив, и, поскольку она была сильно повреждена коррозией, в нее попадала морская вода. Пить водопроводную воду в Галвестоне было практически невозможно, поэтому там процветало производство воды в бутылках. Заинтересованные в этом производстве предприниматели давали коррумпированным чиновникам в городском управлении взятки, чтобы те не чинили водопроводные трубы. Таким образом, на самом деле в 1953 году Хсу открыл, что водопроводная вода в Галвестоне вызывает разбухание клеток — по сей день генетики всего мира используют ее для обработки клеток, чтобы добиться лучшей видимости хромосом.

Хсу изучал клетки мыши, морской свинки, крысы, собаки и аномальной опухоли человека — но, как ни удивительно, не исследовал здоровые человеческие клетки. Спустя несколько лет Дж. X. Тио и А. Леван использовали методику Хсу для изучения клеток человека и обнаружили, что хромосом должно быть не сорок восемь, а сорок шесть[105].

Методика Хсу помогла выявить целый ряд проблем, связанных с хромосомами: выяснилось, что у человека может быть слишком много или слишком мало хромосом, могут иметься аномальные хромосомы (одним из следствия этого открытия стало развитие генетического консультирования). Эта методика позволяла специалистам, выращивавшим клеточные культуры, определять, нормальными или аномальными были изучаемые ими клетки, и проверять, правильно ли растут клетки с течением времени.

В 1958 году Ричард Хэм из Университета Колорадо заинтересовался средой для выращивания культур. Каждый исследователь в этой сфере использовал специфическую клеточную линию. Хэм, как и многие другие, обратил внимание на то, что среды, применявшиеся для поддержания уже имеющихся клеточных линий, не очень способствовали развитию здоровых клеток, и стал искать среду, которая могла бы поддержать их рост[106]. В результате он придумал несколько сред, которые до сих пор применяются и даже носят его имя. В 1976 году в лаборатории Хэма появилась способная аспирантка Донна Пил, выпускница Стэнфордского университета. Пил заметила, что клетки человеческого эпителия плохо растут в существующих средах. Ее внимание привлекли кератиноциты, одна из разновидностей клеток кожи, и она решила разработать питательную среду для эпиталиальных клеток на их основе. Ей удалось убрать все ранее использовавшиеся компоненты среды, за исключением очень малого количества диализированного протеина зародышевой сыворотки коровы. Уже после ухода из лаборатории Хэма Пил смогла избавиться и от последней сыворотки. Таким образом, Хэм и Пил разработали первую полностью синтетическую, полностью поддающуюся химическому контролю среду для выращивания клеток эпителия. Хэм признал, что работа Пил внесла огромный вклад в методику выращивания эпиталиальных клеток, а поскольку большая часть злокачественных образований именно эпиталиального происхождения, она существенно облегчила и исследования рака.

Мы уже писали о том, как обрадовался бы торговец мануфактурой из Делфта Антони ван Левенгук, узнав, что через два века после того, как он открыл существование бактерий, Роберт Кох выяснил, какая из них является причиной туберкулеза. В отличие от Левенгука, Росс Гаррисон имел возможность испытать подлинное удовлетворение, узнав, что его небольшая статья, написанная в 1907 году, легла в основу одного из величайших триумфов медицины: успешного выращивания культуры вируса страшнейшего врага рода человеческого — полиомиелита.

Задолго до того, как Гаррисон придумал способ выращивать культуры тканей, медики стали применять вакцины, изготовленные на основе вирусов, чтобы предупреждать развитие заболеваний, которые вызывались этими вирусами. Мы уже описывали вакцину из материала коровьей оспы, введение которой помогло искоренить натуральную оспу. Мы писали и о том, как Пастер применял ослабленный вирус бешенства, чтобы предотвратить развитие смертельного бешенства у людей. Почему же тогда врачи так долго наблюдали за тем, как бульбарный полиомиелит убивает или калечит сотни тысяч детей и молодых людей, и ничем не могли им помочь? Ответ очень прост: медицина долго не находила надежного способа выращивать вирус, вызывающий эту болезнь (полиовирус), ведь он, как и все остальные вирусы, может существовать и размножаться только в живых клетках.

Но вот в 1936 году появилось сообщение американского вирусолога Альберта Сэбина и его коллег — ученые заявили, что им удалось вырастить вирус полиомиелита[107]. Сегодня у нас есть основания сомневаться в том, что это был живой вирус. Он был явно лишен способности к размножению, а без этого невозможно получить достаточно вирусного материала для производства вакцины. В любом случае Сэбин больше не занимался этими исследованиями, зато везде и всюду он с присущим ему апломбом вещал, что полиовирусы никогда не удастся вырастить в культуре тканей.

Эти его заявления не обескуражили другого американского ученого — Джона Эндерса. В 1930 году он получил докторскую степень в Гарварде, в этом же университете он проработал всю свою жизнь. В 1939 году Эндерс приступил к работе над вирусами, а восемь лет спустя его пригласили возглавить лабораторию инфекционных болезней в Бостонской детской больнице, тесно связанной с Гарвардом. Еще через два года он вместе с двумя коллегами, T. X. Уэллером и Ф. К. Роббинсом огласил смертный приговор полиомиелиту — им удалось найти способ выращивать смертоносный вирус в культуре тканей[108].

Эндерс и его коллеги сумели размножить полиовирус в клеточной ткани, причем не только в нервной, но и в мышечной, а также в ткани кишечника. Это открытие имело огромное значение, потому что позже было доказано, что вирус, выращенный не в нервной ткани, теряет губительную для человека силу, но сохраняет все качества, необходимые для приготовления вакцины.