вполне возможно, что именно в этот момент у ученых родилась формула нового медпрепарата
Героическая, незаменимая, милая, умная, белая и пушистая. Это все о ней, лабораторной крысе, вокруг которой вращается сегодня мировая физиологическая наука. Во всяком случае, Институт физиологии Национальной академии наук Беларуси — одно из самых населенных этими грызунами мест в Минске — совершенно точно остановится, если вдруг лишится хвостатых обитателей своего вивария.
С заместителем директора по научной работе этого исследовательского центра, доктором медицинских наук, профессором Владимиром Кульчицким мы беседуем об уникальных экспериментах, которые ведутся здесь, и слово «крыска» у него звучит как-то особенно ласково и уважительно.
Ведь именно крыса, у которой набор генов и хромосом на 90 процентов совпадает с нашим, помогает фундаментальной науке познавать глубинные физиологические процессы. Она проверяет сегодня новые лекарства, средства гигиены и терапии, строительные материалы, пищевые добавки, промышленные и бытовые химические препараты, степень опасности радиотехнических систем, излучающих различные волны. Так как почти все человеческие гены, ответственные за возникновение наиболее распространенных и опасных болезней, имеют аналоги у крыс, их геном был полностью расшифрован третьим по счету — сразу же после описания генетического портрета человека и мыши.
В науке альтернативы лабораторной крысе сегодня нет. Популярные во времена академика Павлова собаки, а также коты, кролики, свиньи, обезьяны очень, как выяснилось, дороги при массовом разведении и содержании. К тому же в последние годы их не дают в обиду общества защиты животных, и в нормативных документах многих стран такие высокоразвитые млекопитающие из числа подопытных исключены. В некоторых странах «ангелы-хранители» животных взяли под опеку и мышей. В Беларуси до таких запретов дело не дошло. Однако наши ученые и без того используют их все реже, так как для многих экспериментов эти крохотные создания неудобны в работе, поскольку слишком малы.
А вот крыса, чьи интересы из-за отталкивающего имиджа защитить пока некому, используется повсеместно. Тем более что и по размерам, и по цене она представляет собой золотую середину. Стоит эта зверушка около 10 тысяч белорусских рублей, как курица. Дорого, конечно. Но ведь это не простое животное, а так называемое линейное, чистота крови которого — предмет особой заботы работников специального питомника и экспериментаторов. Генетическая линия предков такого грызуна посерьезнее, чем у любой королевской особы, и прослеживается на протяжении многих десятков поколений. Только так можно гарантировать, что на результат опыта не повлияет какой-либо неожиданно всплывший наследственный фактор.
—Любые затраты на лабораторных животных, конечно, оправдываются, — говорит Владимир Кульчицкий. — Ведь благодаря таким опытам сохраняются миллионы человеческих жизней, наука, не подвергая риску здоровье людей, получает возможность создавать новые средства профилактики болезней, изучать особенности физиологии в экстремальных ситуациях. Например, вместе с французскими и российскими коллегами мы участвуем в европейском проекте, направленном на изучение особенностей функционирования сердечно-сосудистой системы при микрогравитации. Речь идет о предстоящей международной экспедиции на Марс, препятствием для которой могут стать разрушительные для организма космонавтов последствия длительного воздействия невесомости. В ходе предыдущей двухгодичной программы, моделируя это воздействие, мы совместно установили, например, что токсины из желудочно-кишечного тракта в результате ослабления гравитации проникают в сосудистую систему (в земных условиях это происходит лишь в некоторых патологических состояниях) и нарушают целостность эндотелия — клеточного слоя, выстилающего артерии и вены изнутри. В итоге сосуды начинают извращенно реагировать на сигналы центральной нервной системы и возникают серьезные сбои в кровоснабжении многих органов и их работе. Особенно это касается сердца и головного мозга. Как выяснилось, подобное происходит и в реальном длительном космическом полете. Поэтому цель нового этапа совместных исследований — найти способы и средства противодействия разрушительному процессу. И в этом нам опять-таки помогут крысы, участвующие в наземном эксперименте по моделированию микрогравитации.
Суть опыта заключается в том, что хвостатые «космонавты» надолго фиксируются вниз головой, что со временем заставляет рецепторы в кровеносных сосудах выдавать неправильные управляющие команды. Примерно то же происходит и с человеком при длительном космическом полете. Но вдали от Земли провести детальное медицинское обследование и выработать меры профилактики затруднительно, а порой просто невозможно: в клинике «истязать» подобным образом добровольцев опасно (хотя в щадящем режиме россияне это делают), а моделировать на компьютере такие сложные воздействия экспериментаторы еще не научились. Потому отдуваться за всех по полной программе опять приходится крысам. Благо к необычному положению тела они привыкают быстро и, судя по поведению, не испытывают дискомфорта. Во всяком случае, спят они спокойно. И с удовольствием пьют специальные растворы типа бифидокефира, с помощью которых ученые успешно начали регулировать работу сердечно-сосудистой системы подопытных грызунов.
Конечно, практикующих врачей-кардиологов этим фактом можно здорово рассмешить. Да, кефир полезен, скажут они, но не до такой же степени. Однако у космической медицины свои законы. Партнеры по эксперименту здраво рассудили, что если при дефиците гравитации нет возможности предотвратить миграцию токсинов желудочно-кишечного тракта в кровеносные сосуды, то вредную микрофлору можно хотя бы заменить полезной и таким образом заблокировать цепь патологических процессов. А лучшее средство для этого — бифидобактерии. Так что с легкой руки белорусских, российских и французских физиологов и, конечно, не без помощи крыс, возможно, родится первое чисто космическое средство терапии.
Не менее интересен и другой эксперимент с участием крыс, цель которого — создать лекарства нового поколения, способные улучшить память за счет продления жизни белков, участвующих в процессе запоминания. Действующее вещество для такого препарата уже выделено, и его вводят подопытным животным. Результаты поразительные. Испытавшие воздействие нового лекарственного средства крысы не только гораздо быстрее, чем контрольные животные, запоминают путь в лабиринте к заветному кусочку сыра, но и сохраняют в памяти наработанные рефлексы в течение двух месяцев вместо обычных двух-трех недель, демонстрируют более осмысленные действия во всех тестах.
Два месяца — это одна пятнадцатая часть жизни крысы. С учетом данных сравнительной физиологии и продолжительности жизни грызуна и человека, это означает, что препарат должен действовать на людей в течение примерно пяти лет. Конечно, с помощью крыс будет еще выясняться, какие побочные действия имеет это средство, какие дозировки допустимы, но уже сейчас очевидно, что оно найдет применение не только при лечении расстройств памяти, но и для увеличения интеллектуального потенциала (например, при подготовке к экзаменам, освоении сложных областей знаний).
Да, я еще не сказал, что лабораторных крыс сегодня такое множество, что даже сами ученые вынуждены всякий раз заглядывать в справочник, чтобы решить, какую линию им заказать для экспериментов. Чаще всего используется линия «Вистар», то есть здоровые белые животные с нормальной физиологией. Но для многих опытов требуются особи как раз с аномалиями. Например, нужно проверить действие нового средства против диабета, а для этого здоровая крыса не подходит. И тогда получают генерацию животных с нарушенным геном утилизации глюкозы, как у диабетиков. Или, например, если требуется проверить сосудорасширяющий препарат, то наиболее корректный результат даст опыт на животном, у которого сосуды от природы сужены. Вернее, в природе таких крыс не должно быть. Но их получают с помощью молекулярных и генетических методик, и эти наследственные признаки закрепляются.
Конечно, это насилие над крысиной природой, но, надо признать, что сегодня делается все, чтобы животные не страдали. Есть утвержденные международные протоколы проведения опытов, и заложенных в этих документах гуманных принципов придерживаются экспериментаторы во многих странах, в том числе и в Беларуси. Так называемые острые опыты, когда вживляются имплантаты или моделируются хирургические операции, сегодня проводятся только под наркозом. Если же надо исследовать реакцию на болевые ощущения, то чрезмерного воздействия при этом не допускается. Крыса, например, должна иметь возможность просто отдернуть хвост, на который направлен интенсивный пучок света, когда ей еще не больно, но уже неприятно, и этого будет достаточно, чтобы сделать выводы о скорости реакции центральной нервной системы и эффективности проверяемого лекарственного препарата.
У хвостатого помощника не спросишь, болит ли у него голова, как он сегодня выспался или что его беспокоит в окружающей обстановке, а знать это надо бы, чтобы получить более объективную картину в эксперименте. Вот почему ученые относятся к своим подопечным не как к безликому расходному материалу, который может интересовать их лишь с момента начала и до окончания опыта, а стараются проникнуть в сложный мир этого зверька, сдружиться с ним. Только через 10—14 дней ласкового общения новобранец вивария начинает привыкать к ученому и новому помещению, где им предстоит работать. И требуется месяц, чтобы животное полностью избавилось от стресса. Без этого начинать нельзя. Иначе вся работа насмарку. Мало того, достаточно не учесть такую тонкость, как соблюдение температуры комфорта, которая для крысы равна 29—30 градусам (для человека это 21—22 градуса), чтобы «смазать» дорогостоящий опыт, итогом которого будут ошибочные выводы с далеко идущими последствиями.
Любят ли физиологи своих четвероногих пациентов? А как же! И собственные имена дают ласковые, на которые крысы охотно отзываются, и непостижимым для меня образом узнают их не по номерам на хвосте, а по мордочкам, комплекции, темпераменту, походке, общительности, и берегут от холода и сквозняков, которых нежные грызуны до ужаса боятся, и защищают от депрессии и стресса.
Но любовь, если хотите, это еще и совершенно необходимая часть технологии постановки опыта. И пусть только ученый попробует сказать коллегам, что он крыс не любит, как его тут же упрекнут, что он просто не умеет их готовить. К эксперименту, конечно.
На снимке: исполняющая обязанности заведующей лабораторией Светлана Пашкевич родилась в год Крысы. Может, поэтому хвостатые красавицы к ней так привязаны?
