Медицина Слоненя - DER SPIEGEL
У жіночій консультації лікарі прагнуть вилікувати жінок. Дитяча клініка полягає в тому, щоб привести хворих дітей додому здоровими. Однак у клініці для мишей на околиці Мюнхена ніхто не дбає про повернення нещасних мишей на дорогу.
Але навпаки.
Госпіталізація мишей завжди триває десять тижнів і завжди закінчується негайно, смертю. Десять тижнів інтенсивних тестів, нічого не означає, просто виміряйте артеріальний тиск, ЕКГ, удар, біг, стрибок, рівновага, комп’ютерна томографія, рентген, зважування, взяття крові, дихання, їжа та виділення, невеликий психоаналіз і остаточне: вас обережно засинають із занадто великою кількістю вуглекислого газу в повітрі.
Тут, у Нойбергу поблизу Мюнхена, саме це відбувається приблизно 4000 разів на рік. У віці 18 тижнів гризунів «приносять у жертву», як це називають в англомовних спеціалізованих виданнях, для дослідження; розпізнали безболісно і блискавично. Жодна миша ніколи не залишала живу клініку для мишей. І жоден, запевняють залучені дослідники, ніколи не помер тут марно.
Більші залишки багатьох туш потрапляють у Мюнхенський зоопарк, де змії, хижі птахи та хижаки нападають на крихітних істот. Мікроскопічні залишки мозку, кишечника, печінки, нирок, шлунка тощо подібні залишаються тканинними зрізами при патології. Але миші залишають свою справжню спадщину в іншому місці.
За своє коротке життя гризуни допомогли, хоча й мимоволі, збільшити знання про хвороби людини, можливо навіть для того, щоб клініцисти по-іншому ставились до своїх пацієнтів, а саме краще. Це одна з причин, чому цю унікальну в Німеччині та провідну лабораторію світу лабораторію називають такою симпатичною та нешкідливою клінікою для мишей, саме: "Німецька клініка для мишей".
Мюнхенський «Маусхаус» - це тілесне кров’яне вічко у таємниці біології. На прикладі миші дослідники хочуть з’ясувати, як гени формують організм. Вони знають генетичний план мишей (і людей теж) роками. Але ще ніхто не знає, як гладко прочитати цей план. Навіть якщо важлива функція гена повинна бути відома - ніхто не знає, які ще впливає цей ген на організм; ніхто не знає, як взаємодія взаємодіє з іншими генами або з різними впливами навколишнього середовища. Дослідження геному все ще є великим будівельним майданчиком, і до цих пір дослідники часто блукали безцільно.
У січні 2001 року клініка для мишей відкрилася в приміщенні Центру Гельмгольца в Мюнхені неподалік від Альянц-Арени. Його заснував мініатюрний чоловік із звучним ім'ям Мартін Храбе де Анджеліс, 45 років. Він барабанщик, віндсерфіст, католик, молекулярний біолог, директор Інституту експериментальної генетики та професор Технічного університету Мюнхена.
Храбе де Анджеліс впевнений, що миші вказують шлях у майбутнє з меншими людськими стражданнями. Якби він міг розплутати мишу у всіх її життєвих процесах, за його словами, це було б "початком нової біології". Тоді цілісний погляд на організм нарешті також стане можливим для людей, розуміння того, що все в організмі пов’язане з усім.
"Поки що, - каже Храбе де Анджеліс, - лікарі були як група незрячих людей, котрі повинні відчути слона і описати його. У кожного в руці різний шматок. Ніхто не визнає цілого". За допомогою миші Храбе де Анджеліс хоче допомогти зробити цього слона маленьким. Дослідники з усього світу наслідували його приклад. Зараз у багатьох країнах існують клініки для мишей, у США, Канаді, Великобританії, Франції, Тайвані та Японії.
Той, хто хоче побачити мишей у Нойбергу, входить у своєрідне крило високого рівня безпеки. Відвідувачі та співробітники повинні носити халат, капюшон, маску для обличчя та лабораторні тапочки, і перш ніж вони зможуть дістатися до найпотаємнішого заповідника з коробками для миші, вони повинні прийняти душ. Протягом 30 секунд вітер здуває мікроби з людей. Потім замок відкривається. Ззаду в кімнатах запах миші.
Все сплановано до дрібниць. Жодна людина в клініці не обстежується так ретельно, як ці звірі тут. Тут кімната для миші ЕКГ, там іподром для миші (з трамплінами), там кімната, в якій люди спостерігають за тим, як миші їдять і метаболізують - надзвичайно копітка задача для дослідників і, очевидно, не незручна для тварин.
Комп’ютери по днях фіксують, скільки їжі їсть миша. Камери реєструють, наскільки він рухається. Вбудовані ваги у коробках перевіряють кожну зміну ваги тіла. Всі фекалії та сечу збираються та аналізуються, а повітря, яким ми дихаємо, відсмоктується та досліджується. Тоді в справу вступає математика, і зрештою стає зрозумілим, наприклад, чи використовує певна миша більше або менше енергії, ніж звичайна лабораторна миша, завдяки певному гену.
Деякі миші отримують смачну спеціальну їжу, яка називається "дієта в їдальні". Багато цукру, багато жиру, це еквівалент фаст-фуду, солодощів та ковбас. Миші це люблять, вони їдять стільки, скільки можуть, і тоді справи йдуть по шляху, як у людей. Тварини товстіють. Значення крові темніють. І вже через кілька тижнів їжі в їдальні вони отримують діабет.
Сфера застосування генів
Отримати правильні вимірювання від тварин не дуже просто. Дослідники мишей вимірюють артеріальний тиск манжетою, яка розміщена навколо хвостової артерії. Термометр всередині миші повідомляє температуру тіла; комп’ютер визначає пульс, люди помиляються, оскільки серце миші б’ється 500 разів на хвилину без хвилювання. А людям Грабе де Анджеліса довелося самостійно розробляти комп’ютерний томограф для миші, нічого такого маленького не купиш.
"Більшість наших тестів неінвазивні", - говорить Храбе де Анджеліс. Якщо щось може бути болючим, мишей заздалегідь знеболюють. "Ми не катуємо тварин", - каже він. Він робить це не лише з етичних міркувань, а й з практичних міркувань. Якщо тварини виділяють гормони стресу, багато результатів вимірювань будуть сфальсифіковані.
Дослідники з усього світу надсилають своїх найдивніших мутантів-мишей - тварин із семи пальцями, із генетичною хворобою Альцгеймера, ожирінням, ламкими кістками, синдромом Дауна чи алкоголізмом, або тих, у яких вчені вимкнули певні гени. Послуга команди Нойберберг полягає у тому, щоб дозволити цим тваринам випробувати життя та випробувати їх принаймні настільки ж інтенсивно, як прототип автомобіля на тестовій доріжці, і з усією цією інформацією сформулювати нові гіпотези про те, як працюють живі істоти.
Вони збирають 320 параметрів для кожного гризуна - від алергії до зору до якості хряща. Усе це називається "фенотипуванням": дослідники досліджують, як генетичні схильності ("генотип") впливають на реальний організм.
Сюрпризи тут є частиною повсякденного життя, тому що час від часу стає зрозумілим, що ген часто має набагато більше, ніж просто одну функцію. Він часто працює в декількох місцях тіла і дуже непередбачувано. Він змінює кістки - і одночасно призводить до вад серця і легенів. Інша грає важливу роль у нирках - і в той же час вона бере участь у формуванні метастазів пухлини.
Якщо ще раз сказати, що ген виступаючих вух зараз виявлений, то Храбе де Анджеліса дратує стільки невігластва серед дослідників та журналістів і запитує себе: чим ще займається ген?
Разом з мишами вчений не тільки сподівається визначити сферу дії генів, він також хоче раз і назавжди відповісти на нагальні питання: Який вплив дієта на імунну систему? Наскільки корисно багато робити вправи? Що відбувається, коли важливі молекули виходять з ладу, наприклад, у печінці? Що відбувається зі старінням?
Він з першого погляду впізнає старих мишей, каже Храбе де Анджеліс. Тут теж все як у людей: шерсть сірувата, шкіра бліда, тіло менш гнучке. Але у чотириногих друзів все в 25 разів швидше. Старій миші три роки.
Їх дуже мало в клініці для мишей, де майже всі вони перетинають Йордан у розквіті сил. Недовго мишаче суспільство клініки схоже на чарівне спотворююче дзеркало людського світу в руці злої феї. Деякі гризуни прагнуть алкоголю, чим сильніше переживають стрес. Інші мають тенденцію до шизофренії. Деякі експериментальні миші страждають хворобою Паркінсона, остеопорозом або меланхолією, а деякі мають імунну систему, яка захищає їх недостатньо. І «мишка Бетховена» з віком стає глухою, як композитор. Майже кожен ген у людини має аналог миші, який дослідники, такі як Храбе де Анджеліс, вивчають, щоб дізнатись більше про людей.
Імунолог Дірк Буш з Технічного університету Мюнхена регулярно експериментує в клітині для мишей. Він зробив там мишку, імунна система якої вже не працює належним чином. Як і певним людям з ослабленим імунітетом, їй не було б чого протистояти зараженню смертоносними бактеріями. І все ж Буш знайшов сенсаційний спосіб повністю озброїти цю вразливу мишку проти зловмисників. Все, що було потрібно, це перенести одну спеціальну клітину («Т-клітину, схожу на стовбурові клітини») від здорової миші до неї. "Це не може бути більш вражаючим", - каже він.
Зараз Буш намагається застосувати новий принцип трансплантаційного імунітету і у людей. У нього вже був позитивний досвід. "Це працює, - каже Буш, - ви можете виявляти речі за допомогою миші і застосовувати їх подібним чином у людей". Можливості клітини для мишей «захоплюють». Тут "ми можемо навчитися розуміти хвороби", а також "знаходити абсолютно нові терапевтичні методи".
Багато висновків із високодосконалого мишачого препарату можна перенести на людську медицину. Але багато речей також працюють по-різному. Для деяких галузей досліджень, таких як трансплантаційна медицина, свиня є набагато більш підходящою моделлю.
Відомий американський дослідник раку Джуда Фолкман підсумував свою життєву діяльність одним реченням: "Якщо у вас рак і ви миша, ми можемо вас вилікувати". Це все ще гірше виглядає для тих, хто не є мишами. Але Храбе де Анджеліс ще не закінчений.