Ученые мечтают заморозить целый организм
Уникальный банк, где в спецусловиях хранятся не деньги, не драгоценные металлы и не секретные бумаги, а нечто более важное – основа жизни – находится в Харькове.
Восстановить жизнь на Земле в случае экологической катастрофы - такую задачу поставили ученые Института проблем криобиологии и криомедицины Национальной академии наук Украины. Сегодня они уже не опасаются за вымирание микроорганизмов, рыб, некоторых видов животных и даже – человека!
– Как можно использовать холод, чтобы сохранять что-то в живом неповрежденном состоянии, и чтобы через время его можно было использовать для лечебных, промышленных и прочих целей – этим институт занялся сразу после создания в 1972 году, - рассказывает академик НАН Украины, доктор медицинских наук, профессор Валентин Грищенко.
Холод - не оружие, а спасение?
А началось все с изучения заболевания костного мозга и крови. Биологический материал на время опытов надо было сохранять, естественно, прибегли к помощи холодильников. Но! Каждая клетка, каждый орган, каждая материя, как оказалось, требует индивидуальных условий хранения. Поэтому параллельно с медицинскими и биологическими достижениями ученые делали успехи и в технологиях.
- Хотелось бы иметь возможность заморозить целый организм, и когда он через два-три века ожил, то вспомнил бы, что было давным давно, - улыбается Валентин Иванович. - К сожалению, это пока мечта. Ведь даже в отдельном органе разные его ткани и структурные компоненты по-разному требуют охлаждения, при том, что единого биотехнологического принципа не придумали, чтобы целый орган – почку, сердце – сохранять, сколько надо. А в этом очень заинтересована та же онкология, чтобы можно было пересадить любой орган нуждающемуся. Совместно с иностранными учеными мы над этим работаем, уже близки к победе, но пока еще ее не получили. А вот с тканями, которые более или менее однородны, и тем более клетками – мы справились, за что получили несколько Госпремий как в СССР, так и теперь - в Украине.
Более того, работу Института признали настолько важной, что на его базе был создан первый в Украине криобанк, который несколько лет назад получил статус национального!
В будущем даже вирусы пригодятся
Что же за достояние хранится в этом Национальном банке? Меня проводят в святая святых - хранилище. Здесь всегда постоянная температура +18-20 0С – но это для сотрудников. Само «сокровище» - в больших алюминиевых баках - так называемых сосудах Дюара с откачанным воздухом, в которых жидкий азот не позволяет содержимому нагреться выше -170 0С. Внутри – десятки тысяч образцов сотен видов живых организмов – материал, который потом может сам создать целый организм. Один из таких первородных материалов - половые клетки.
- Здесь у нас растительные клетки: меристемы, черенки, семена, - подводит к первому контейнеру ведущий инженер криобанка Михаил Грошевой.
Под крышкой из-за морозного пара сначала ничего не разглядеть. Михаил Иванович при помощи насоса очищает воздух. На дне начинают проступать очертания прозрачных плотно закупоренных и пронумерованных колбочек.
- Сюда их помещают уже после того, как в специальной камере в течение нескольких часов доведут до нужной заморозки. Здесь уже программа контролирует температуру в контейнерах и передает данные на компьютер, так что отклонения легко обнаружить и исправить, - поясняет специалист.
- А что в соседнем контейнере?
- Половые продукты рыб, занесенных в Красную книгу. Наша экспедиция собирала коллекцию по всему Советскому Союзу – от Дальнего Востока до Белого моря, - открывает Михаил Иванович вторую крышку. – Зато теперь у нас десятки тысяч клеток – карпа, осетровых… Если в каком-то рыбном хозяйстве вдруг начинает сокращаться поголовье – с помощью этих запасов можно всегда восстановить исчезающие виды.
На контейнерах – только номера, но специалисты без сверки с каталогом знают, где птицы, где собаки, а где… опухоли и вирусы гриппа.
- Конечно, ведь надо же на чем-то ученым отрабатывать лечебные препараты. О нас знают в Санкт-Петербурге, Москве, просят материалы, - в ответ на мое удивление поясняет старший научный сотрудник Виктор Чижевский. – У нас даже дрожжи для хлебопекарной промышленности хранятся. Ведь стареют и имеют тенденцию к вырождению не только многоклеточные, но и одноклеточные организмы. А у нас образцы – чистые, без вредных «сорняков». Своего рода эталоны.
- А приходилось восстанавливать погибающий вид?
- Да, в свое время под Харьковом нам пришлось помочь воссоздать одну породу кур. А год назад наш сотрудник защитил диссертацию по восстановлению крупных породистых собак – овчарок, догов. Теперь, если, к примеру, при скрещивании порода уйдет в сторону, всегда можно вернуться к исходному варианту, если в течение 5 – 6 поколений вливать «эталонную» сперму. А бывает, что собака умерла, но хозяин хочет иметь щенков от нее. Если сперма сохранилась, это тоже не проблема.
- Человечество не исчезнет с планеты!
Теперь и человечество не деградирует и не исчезнет с планеты! В хранилище – уже немало образцов мужской спермы. И даже без экологической катастрофы это «сокровище» востребованно.
- Например, в борьбе с бесплодием, - говорит Валентин Иванович. – При так называемом ЭКО (экстракорпоральном оплодотворении, в народе называемом «в пробирке») обычно получается несколько эмбрионов. Один подсаживается в матку женщине, остальные замораживаются. И если с первого раза беременность не наступила, ЭКО можно повторить, ведь неиспользованные эмбрионы в нашем криобанке сохраняют все свои свойства. А некоторые пригодятся и в будущем.
Но ученые смотрят дальше.
- Нужно, чтобы люди, работающие на вредных производствах, сдавали свою сперму, чтобы в случае потери мужчиной способности иметь детей, у него все равно появилось потомство, - убежден академик. – У нас уже были случаи, когда даже у вдовы рождались дети, потому что сперма ее умершего мужа сохранялась.
К слову, восстановительными могут быть не только половые клетки. Здесь же в хранилище – специальный контейнер, куда собирают кордовую кровь (из пуповины новорожденных, по договоренности с роддомами).
- Она все равно выбрасывается, или из нее делают лекарства и косметику. А ведь в этой крови есть стволовые клетки, с помощью которых в перспективе можно выращивать целые органы, - объясняет директор института.
Хранят здесь и обычную, донорскую кровь – в контейнере под номером 8. Как рассказали сотрудники института, ее начали собирать сразу после аварии на Чернобыле, причем со всех регионов Украины. Ученые хотели выяснить, как повлияла радиация на состав крови населения. Но развал Союза не дал закончить это исследование. Хорошо бы спустя два десятилетия собрать там же анализы и сравнить результаты, мечтают в институте. Но на это исследование денег государство пока не выделяет.
…А в это время
Не только сохранение, но и лечение
Холод можно использовать не только для того, чтобы продлевать срок жизни тканей и клеток. Перед институтом стояла и другая задача - как при необходимости этим холодом воздействовать и разрушить ткани или части органов, пораженные болезнью или злокачественным образованием. И в этом направлении ученые тоже далеко продвинулись.
