— В этом не было бы никакого смысла. Приглашение зарубежных ученых — общемировая тенденция. Сейчас, например, я одновременно работаю в Японии, где в рамках программы World Premier Initiative создано пять исследовательских центров. В качестве обязательного условия предусматривается участие не менее 50 процентов иностранцев. Такие центры в свое время создавались и в Германии. Это нужно для притока новых идей.
— И как — идеи имеются?
— Создав «плоское сердце», мы упростили систему до предела. Теперь ее сложность надо управляемо повышать. Сердце состоит из волокон — клетки в них расположены в разных направлениях. В моей лаборатории в Киото мы придумали, как приблизиться к этой модели. Для этого взяли нановолокна — сначала только для того, чтобы «вытянуть» клетки на подложке в нужном направлении. Но потом оказалось, что можно обойтись и вовсе без подложки, подвесив волокна. Так мы стали работать над получением объемных моделей сердца, состоящих из клеточных культур. При этом можно было создать систему нужной сложности. У нас в руках появился своеобразный конструктор.
— Собираетесь его использовать?
— Применений может быть множество. Как работает сердце? По клеткам бежит волна возбуждения, чтобы синхронизировать сокращения. Работа миокарда должна быть скоординирована, как у двухтактного мотора: предсердие — желудочек, предсердие — желудочек... Но вот что удивительно. Ткани сердца на 95 процентов могут быть нормальными, мощными, здоровыми. Но если в нем есть так называемые эктопические источники, крошечные участки, где волны возбуждения искажаются, — скоординированная работа клеток нарушается. Мощный насос перестает работать. Возможно, со временем мы научимся выращивать из клеток человека крошечные «заплатки», которые помогут исправить проводящую систему сердца. Так можно будет подойти к проблеме сердечной недостаточности, которая до сих пор считается неразрешимой.
— Клетками животных в этом случае не обойтись...
— Я давно хотел использовать для нашей модели плюрипотентные клетки человека (стволовые клетки, происходящие из внутренней клеточной массы. — «Итоги»), если научимся это делать. Сейчас пробуем договориться о сотрудничестве с российскими исследователями. Технология, позволяющая, взяв клетки кожи, переориентировать их развитие и позже вырастить клетки сердца, уже существует. Возможно, что-то получится. Почему нам важно иметь дело с кардиомиоцитами человека? Есть особенности взаимодействия клеток, специфичные для вида. Не все ионные токи в клеточной мембране лабораторной крысы такие же, как в клетке человека. Это нужно учитывать, например, при тестировании лекарств. Если мы находим, что определенная архитектура волокон в сердце является аритмогенной, то мы даем туда антиаритмики и смотрим их эффективность. Сейчас в системах испытания лекарств существует серьезный пробел. Сначала действие препарата изучается на уровне ионных мембранных каналов, функционирования одной клетки, а потом сразу переходят к опытам на животных. Но на самом деле существует промежуточный этап — сообщество клеток. И здесь все происходит совсем не так тривиально. Никто на самом деле не знает, как потенциальное лекарство повлияет на связь между клетками и что там начнет происходить. Может, оно будет прекрасно модифицировать в нужном направлении ионный ток через мембрану, но при этом разобщит клетки при передаче импульсов. А мы это сможем увидеть. Нашу методику мы сейчас заявляем как часть проекта для «Сколково».
— Рассчитываете делать и фундаментальную, и прикладную науку в одном флаконе?
— Это неизбежная черта времени. Одна сторона позволяет нам зарабатывать на жизнь, другая — узнавать нечто новое о том, как жизнь устроена. Так случилось, что системная биология пока в значительной степени выпадает из мировой физиологической науки. Ученые, спустившиеся в понимании биологических процессов до уровня молекул, не хотят подняться хотя бы до сообщества клеток. Но даже если бы мы досконально знали сейчас всю машинерию, и то было бы сложно понять, как функционирует ансамбль клеток. Например, зная устройство каждой детали автомобиля, мы не сможем узнать заранее, как они будут взаимодействовать в механизме.
— Узнав клетку лучше, ученые вновь займутся системными исследованиями?
— Неминуемо. В конце концов, кто-то должен собрать из деталей автомобиль. Но трудностей тоже очень много. Например, существует так называемая иммортализованная культура кардиомиоцитов — выведенные методами генной инженерии, они бесконечно долго не теряют способности к размножению. Сейчас мне удалось достать такую линию в Киото по научному обмену. Однако в России их пока практически нереально получить.
Читать дальше
