Введение. Магия клеток

Мне было семь лет, когда я встал на небольшой ящик в кабинете нашей классной руководительницы миссис Новак и дотянулся до окуляра микроскопа на ее столе. Увы, даже прислонившись к нему вплотную, я не смог различить ничего, кроме светового пятна. Мне сразу же объяснили, что в окуляр микроскопа нужно смотреть чуть отстранившись. Вот тогда-то со мной и произошло то драматическое событие, которому суждено было определить всю мою дальнейшую жизнь. В поле зрения микроскопа плавала инфузория-туфелька. Я смотрел на нее как зачарованный. Голоса других детей словно куда-то исчезли, то же самое произошло с обычными школьными запахами свежезаточенных карандашей, новых цветных мелков и пластиковых пеналов. Все мое существо испытывало трепет перед этим нездешним миром клетки, и восторг, который наполнил меня тогда, намного превосходил мои впечатления от сегодняшних фильмов со всеми их компьютерными спецэффектами.

Мой неискушенный детский ум воспринял этот организм не как клетку, а как некую микроскопическую личность, мыслящее, разумное существо. Движение этого одноклеточного отнюдь не казалось мне хаотичным, о нет, оно представлялось мне устремленным к некоей цели, хотя какой – не понятно. Затаив дыхание, я наблюдал немного судорожные движения инфузории по поверхности водоросли. И вдруг в поле зрения микроскопа стало вползать огромное подобие неуклюжей амебы.

На этом мое путешествие в загадочный микромир оборвалось – главный хулиган нашего класса Гленн стащил меня с ящика и заявил, что теперь его очередь смотреть в окуляр. Я обратил внимание миссис Новак на неподобающее поведение Гленна и понадеялся, что его отстранят от микроскопа, а у меня появится еще минутка посмотреть на амебу, однако до обеда оставалось уже совсем немного времени, а за спиной галдела целая очередь одноклассников. После школы я со всех ног бросился домой и восторженно рассказал о своем приключении маме. Используя весь накопленный ко второму классу арсенал средств убеждения, я принялся просить, затем умолять, затем подлизываться, чтобы мне купили микроскоп. Мне хотелось часами наблюдать за этим нездешним миром, открытым для меня волшебной силой оптики.

Намного позже, на старших курсах университета я добрался до электронного микроскопа. Этот прибор по увеличению в тысячи раз превосходит обычный световой. Разница здесь примерно такая же, как между зрительной трубой, при помощи которой обозревают окрестности со смотровых площадок за мелкую монету, и орбитальным телескопом «Хаббл», передающим на Землю изображения из глубокого космоса. Полному энтузиазма биологу вход в лабораторию электронной микроскопии представляется чем-то сродни ритуалу. Вы оказываетесь перед черной вращающейся дверью – как те, что отделяют темные комнаты фотолабораторий от светлых рабочих помещений.

Я помню, как впервые начал поворачивать эту дверь в темном пространстве между двумя мирами – моими студенческими годами и будущей жизнью ученого. Дверь завершила свое вращение, и я оказался в большой комнате с тускло светящимися красными фотографическими лампами. Когда глаза чуть привыкли к освещению, от увиденного меня охватил священный трепет. Красные отблески загадочно мерцали на полированной поверхности массивной хромированной колонны электромагнитных линз, стоявшей в центре комнаты. Внизу, по обе ее стороны, простирался пульт управления, напоминавший кабину «Боинга-747» – такая же россыпь переключателей, подсвеченных приборов и разноцветных индикаторных лампочек. Хитросплетения электрических проводов, шлангов охлаждения и вакуумных магистралей расходились от основания микроскопа, словно узловатые корни от ствола старого дуба. Было слышно, как стрекочет вакуумный насос и журчит вода в контурах охлаждения. У меня было полное впечатление, что я оказался на капитанском мостике звездолета «Энтерпрайз». Судя по всему, у капитана Кирка^[2] был сегодня выходной, так как вместо него за пультом обнаружился один из моих преподавателей, занятый кропотливой процедурой ввода образца биологической ткани в высоковакуумную камеру в среднем сечении колонны.

Шли минуты. На меня нахлынуло отчетливое воспоминание о том дне, когда я во втором классе впервые увидел живую клетку. Наконец на экране микроскопа возникло зеленое фосфоресцирующее изображение. Увеличенные примерно в тридцать раз, темные пятна клеток были с трудом различимы. Затем увеличение стало пошагово возрастать – в сто, тысячу, десять тысяч раз. Как будто мы включили варп-двигатель, и клетки оказались увеличенными в сто тысяч раз! В сериале «Звездный путь» варп-двигатель – это фантастическая технология, позволяющая космическим кораблям двигаться со скоростями больше скорости света! Это был самый настоящий «Звездный путь», но вместо дальнего космоса мы все глубже и глубже погружались во внутренний космос материи. Только что мы видели миниатюрную клетку – как вдруг, через какие-то секунды, передо мной представало ее молекулярное строение.

Мой священный трепет перед этим форпостом науки был едва ли не осязаемым. Я испытал еще больший восторг, когда мне предложили занять почетное место второго пилота. Взявшись за рукоятки управления, я повел наш «космический корабль» сквозь распахнувшийся передо мной мир клетки. Профессор играл при этом роль гида, обращая мое внимание на его достопримечательности: «Вот митохондрия, вот аппарат Гольджи, вон там ядерная пóра, это молекула коллагена, а это рибосома».

Меня буквально бросало в жар от ощущения себя первопроходцем, проникшим в пределы, доселе недоступные человеческому глазу. Благодаря световому микроскопу я начал воспринимать клетки как разумные создания, но только электронный микроскоп дал мне возможность воочию увидеть молекулы, составляющие саму основу жизни. Я знал, что цитоархитектура клетки таит в своих глубинах ключи к наиболее фундаментальным загадкам живого.

На какое-то мгновение окуляры превратились в магический кристалл, и в таинственном зеленом свечении проявилось мое будущее. Я понял, что мне суждено стать молекулярным биологом и посвятить себя выяснению мельчайших нюансов тонкой структуры клетки, ведь именно они открывают путь к познанию тайн ее жизни. Еще на первых курсах университета нам рассказали, что структура и функция биологических организмов тесно переплетены между собой. Соотнеся микроскопическую анатомию клетки с ее поведением, мы сможем постичь природу самой Природы. Будучи студентом, молодым ученым, а затем и профессором медицинского факультета, я все свое рабочее время посвящал изучению молекулярной анатомии клетки – ведь именно ее структура могла дать ответ на вопросы о ее функциях.

Такое изучение «загадки жизни» обусловило мою карьеру ученого – я изучал особенности клонированных человеческих клеток, выращенных в культуре ткани.

Спустя десять лет после своей первой встречи с электронным микроскопом я стал штатным сотрудником престижного медицинского факультета Университета штата Висконсин, получил международное признание за свои исследования клонированных стволовых клеток и был отмечен как высококлассный преподаватель. Мне удалось перейти на еще более мощные электронные микроскопы, позволившие осуществлять нечто вроде трехмерного компьютерного томографирования биологических организмов и изучать молекулы, составляющие основу жизни. Мои инструменты все более совершенствовались, но подход, который я исповедовал, не изменился – существование клеток имеет предназначение и цель.

Увы, сказать то же самое о своей собственной жизни я никак не мог. Я не верил в Бога, хотя иногда и воображал себе некоего Всевышнего, управляющего нашим миром с особо тонким и извращенным юмором. В конце концов, я был не более чем биологом традиционного толка, которому нет нужды задаваться подобными вопросами: жизнь представлялась мне следствием чистой случайности, удачного расклада карт или, говоря точнее, непредсказуемо выпавшей комбинацией генетических игральных костей. Со времен Чарльза Дарвина девизом нашей профессии было: «Бог? Не нужно нам никакого Бога!»

Причем Дарвин не то чтобы отрицал Его существование – он лишь полагал, что за облик земной жизни ответственно не божественное вмешательство, а случайность. В своей вышедшей в 1859 г. книге «Происхождение видов» Дарвин писал, что индивидуальные признаки передаются от родителей к детям. И передаваемые таким образом «наследственные факторы» определяют характер индивидуума. Эта его идея положила начало яростным попыткам ученых свести жизнь к ее молекулярным винтикам и гаечкам – управляющий наследственный механизм предполагалось отыскать именно в структуре клетки.

Триумфальное завершение этих поисков состоялось более 50 лет назад^[3], когда Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик описали структуру и функции двойной спирали дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) – вещества, являющегося носителем генов. Ученым наконец-то удалось установить природу тех «наследственных факторов», о которых Дарвин писал еще в XIX веке. Бульварные газеты провозгласили пришествие «прекрасного нового мира» генной инженерии, обещающей человечеству такие блага, как конструирование детей по заказу и чудодейственные методы лечения болезней. Я хорошо помню броские заголовки тогдашних передовиц: «Тайна жизни раскрыта!».

Вместе с таблоидами под знамена восторжествовавшей генетической теории встали и ученые-биологи. Механизм, посредством которого ДНК управляет биологической жизнью, стал Центральной Догмой молекулярной биологии, тщательно выписанной во всех учебниках. Маятник старинного спора о роли «природы» и «воспитания» – nature vs. nurture – решительно качнулся в сторону «природы». Поначалу ДНК полагалась ответственной только за физические характеристики, но затем мы стали верить, что гены управляют также эмоциями и поведением. Иными словами, если вы родились с дефектным геном счастья, вы обречены быть несчастным всю свою жизнь.

Как ни прискорбно, я как раз был одним из таких людей с отсутствующим или же мутантным геном счастья. Безжалостные удары судьбы сыпались на меня один за другим. После продолжительной и чрезвычайно болезненной борьбы с раковой опухолью умер мой отец. Обязанности по уходу за ним лежали в основном на мне, так что последние четыре месяца я совершал перелеты между Висконсином и Нью-Йорком, где жил отец, каждые три-четыре дня. В промежутках между бдениями у его изголовья мне приходилось вести исследовательскую программу, преподавать и писать пространную заявку на продолжение финансирования в Национальные институты здравоохранения.

Я не верил в Бога, но иногда воображал себе некоего Всевышнего, управляющего нашим миром с особо тонким и извращенным юмором.

Ко всем моим мытарствам добавился изнурительный и разорительный бракоразводный процесс. Попытки удовлетворить аппетиты моего нового нахлебника – судебной системы США быстро истощили мои финансовые ресурсы. Без гроша в кармане, бездомный, с имуществом в одном чемодане, я в один прекрасный день оказался в кошмарных одноэтажных апартаментах, большинство обитателей которых спали и видели, как бы им «улучшить» свои жилищные условия, перебравшись жить в трейлер. От одного вида бедолаг из соседнего номера меня бросало в дрожь. Мою новую стереосистему украли в первую же неделю. А еще через несколько дней в дверь постучал двухметровый детина с бутылкой пива в руке. Ковыряя в зубах трехдюймовым гвоздем, он поинтересовался, нет ли у меня инструкции к магнитофону.

Апофеозом всего этого кошмара явился день, когда я с криком «Заберите меня отсюда!» швырнул телефонный аппарат в стеклянную дверь своего кабинета, вдребезги разнеся табличку «Д-р Брюс Х. Липтон, профессор кафедры анатомии медицинского факультета Университета штата Висконсин». А последней каплей для меня стал звонок из банка, когда мне вежливо, но непреклонно сообщили, что моя заявка на ипотечный кредит отклонена. Ситуация напоминала эпизод из фильма «Язык нежности», когда Дебра Уингер перебивает своего мужа, который высказывает надежду на получение постоянной работы: «У нас не хватает денег, чтобы платить по счетам. Твоя “постоянная работа” будет означать только то, что нам их не будет хватать никогда!»