В России готовится уникальный эксперимент: родятся обезьяны с человеческими органами

В Адлерском НИИ медицинской приматологии раскрыли суть будущей работы

14.08.2019 в 15:23, просмотров: 4840

Мало кто знает, что в далеких 20 х годах прошлого столетия советский биолог Илья Иванович Иванов, основоположник метода искусственного осеменения сельскохозяйственных животных, будучи в командировке в Африке, осеменил нескольких шимпанзе... спермой местных жителей. Опыт по созданию химерных существ, к счастью, не удался. Иванов после был репрессирован.

Однако его научную организацию — сухумский Институт экспериментальной патологии и терапии АМН СССР — судьба миловала. НИИ прославился на весь мир уникальными работами с приматами по созданию самых необходимых лекарств и вакцин от опаснейших заболеваний человечества. Предвосхищая возмущенные возгласы правозащитников, скажу, что все они проводились максимально гуманно, без причинения страдания животным, так что впоследствии по образцу этого института в США создали аж восемь приматологических центров.

С 90-х годов, когда институту пришлось переехать в Адлерский район Сочи, его переименовали в НИИ медицинской приматологии РАМН. С тех пор село Веселое, где находится институт с обезьяньим питомником, является одним из основных мест туристического паломничества в Адлере. Но то, что происходит за стенами девяти здешних лабораторий и отделов, от туристов скрыто. Корреспонденту «МК» удалось заглянуть в них при содействии директора НИИ МП Сергея Орлова.

В России готовится уникальный эксперимент: родятся обезьяны с человеческими органами

 

Но прежде мы наведались к старейшему сотруднику, экс-директору института Борису Аркадьевичу Лапину, которому 10 августа исполнилось 98 лет. Поздравили, расспросили, как поживают его любимые питомцы — пять с половиной тысяч макак, павианов и мартышек, а также вспомнили, как все начиналось.

Модель человека

В кабинете академика Лапина на стенах висит немыслимое количество грамот, дипломов и благодарственных писем, а также фотографии известных космонавтов, политиков, ученых — всех тех, с кем довелось познакомиться и поработать. Особенно тепло Лапин вспоминает председателя Совета министров СССР Алексея Косыгина. Он бывал в институте не раз и всегда с большой охотой помогал ученым.

— Пришел я сюда в 1953 году после окончания 2 го Московского медицинского института и аспирантуры, — вспоминает Лапин. — Начинал с создания лаборатории патологической анатомии. Если в эксперименте или от заболеваний погибали обезьяны, я вскрывал их, анализировал, ставил диагноз и делал выводы, чтобы впредь предотвращать гибель животных.

Очень углубленно ученые изучали на своих питомцах инфекционные заболевания, такие как дизентерия, дифтерия, сальмонеллез. Обезьяны в принципе чувствительны к подавляющему большинству патогенов человека, не зря нас сразу предупредили: «Кормить обезьян, которые находятся в вольерах, ни в коем случае нельзя, — они у нас чистые и очень восприимчивы к любым инфекциям». Однако иногда работа здешних специалистов заключалась как раз в том, чтобы специально заразить обезьяну, создав таким образом модель инфекционного заболевания, интересующего медиков. На таких экспериментальных моделях инфекций человека испытывали новые вакцины и методы лечения.

— Также очень много занимались исследованием заболеваний сердечно-сосудистой системы, моделировали гипертоническую болезнь, — вспоминает Лапин. — Гипертоническая болезнь и коронарная недостаточность развивались у животных, как правило, в сложных экспериментах, связанных с испытанным ими стрессом. Этим болезням также способствовало содержание обезьян в индивидуальных клетках. В «многолюдных» вольерах обезьяны, как правило, чувствуют себя намного лучше.

Директор НИИ МП Сергей Орлов (слева) знакомит со своими питомцами президента РАН Александра Сергеева. Фото: Научная Россия

«Нам бы такую колонию!»

Очень часто в институт приезжали иностранные ученые. Борис Аркадьевич вспоминает визит авторитетной американской делегации, в состав которой входил личный врач президента США Дуайта Эйзенхауэра. Последними словами руководителя группы были: «Мы были бы счастливы иметь такую колонию в США». Позже по образу и подобию Сухумского центра стали создаваться приматологические центры за рубежом. Только в США начиная с 1962 года было создано 8 (!) таких центров. У нас НИИ МП по-прежнему один-единственный...

СПРАВКА "МК"

Большую часть питомцев НИИ МП составляют различные виды макак (резусов, яванских и лапундеров) и павианов (гамадрилов и анубисов). Имеется также около 150 зеленых мартышек.

Расцвет питомника в Сухуми пришелся на 70–80 годы. Для увеличения поголовья обезьян были созданы два филиала — в Абхазии, вблизи села Тамыш, и в Адлерском районе Сочи. Чтобы пополнить вольеры, ученые во главе с Лапиным часто выезжали для отлова обезьян во Вьетнам и Африку.

— Помню, с вождем племени в Нигерии договаривались три дня, пообещали деньги за помощь в отлове, что его очень обрадовало, — вспоминает академик. — Но в назначенный час на следующий день никто к нам с обезьянами так и не пришел. Пришлось все делать самим: прицеливаться в объекты «охоты» и стрелять шприцами со снотворным.

…Где много-много диких обезьян

За «тучными годами» скоро наступили другие — военные и голодные. Моему собеседнику очень трудно вспоминать время, когда из-за военных действий между Грузией и Абхазией ему, к тому времени уже директору института, пришлось перевозить питомцев в филиал под Адлером. Разве что название села, где он находился, радовало — Веселое... От холода и голода обезьяны погибали. Перевезти удалось только около тысячи питомцев.

Борис Лапин. Фото: Научная Россия

— Клеток для всех не хватало, — говорит Лапин, — и нам пришлось выпустить часть павианов в заказнике неподалеку от Туапсе. Смотрели, как они приживутся в дикой природе. Павианы хорошо уживались с медведями и дикими кабанами, питались ягодами, дикими фруктами, зеленью и корой молодых деревьев. Помимо этого мы регулярно подкармливали их всегда в одном и том же месте брикетированной едой, которую они принимали в качестве лакомства. Заодно вели подсчет животных, фиксировали приплод.

Но, увы, эта история закончилась, и очень своеобразно. Местное туапсинское начальство стало выделять рядом с нашими обезьяньими угодьями участки для дач. И ладно бы обезьяны не ужились с людьми — жили они спокойно, пока… раздор не произошел между самими дачниками. Одна из двух повздоривших женщин набрала ведро фруктов и выложила ими дорожку из леса к участку ненавистной соседки. В итоге к той пожаловало все стадо павианов...

— Съели не только разложенные на земле яблоки, но и ликвидировали весь урожай на огороде и даже на крыше домика что-то повредили. Разразился скандал. Нам пришлось отловить всех и вернуть в питомник.

Стимуляторы для усиления половой функции. Фото: Научная Россия

Дублерши Валентины Терешковой

В 1970 годах в Институте медприматологии началась космическая эра. Из Института медико-биологических проблем сюда приехали ученые и попросили отобрать обезьян для экспериментов по изучению физиологии приматов в условиях невесомости.

Животных сначала испытывали на земле, возили в Москву в Институт авиационной и космической медицины, который располагается в районе метро «Динамо». Крутили «испытателей» на центрифуге. Обезьяны, по сути, открыли путь в космос для Валентины Терешковой. Только проведя исследования на нескольких десятках самок павиана, медики решились отправить Терешкову в космос. До испытаний беспокоились за сосудистую систему женщины, которая при сильных нагрузках могла дать сбой. Павианов разгоняли на центрифуге до нагрузки в 7–8 g. И лишь потом приняли решение: полету первой женщины земли быть!

Ну а после 1983 года начались полеты макак-резусов на космических кораблях «Бион». За то, что институт медицинской приматологии подготовил 12 обезьян для этого эксперимента (и еще столько же дублеров), НИИ давно зовут «обезьяньим Звездным городком».

Кстати, из всех героев погиб по прибытии на землю один лишь Мультик — не выдержало сердце. Остальные (перечислены поэкипажно): Абрек—Бион; Верный—Гордый; Дрема—Ероша; Жаконя—Забияка; Иваша—Крош и Лапик — прожили хорошую обезьянью жизнь. У Гордого, Кроша и Лапика родилось славное потомство. Кстати, Лапик почил от старости лишь полтора года назад.

— Школьники, которым мы доверили выбрать имена для наших «космонавтов», сначала назвали его Лапиным, в честь меня, — вспоминает Борис Аркадьевич. — Но мы сочли это не слишком этичным, и тогда дети переименовали макаку в Лапика.

Вообще, опыт присвоения человеческих имен обезьянам не прижился еще с советских времен, когда кто-то из работников питомника решил пошутить и назвать троих животных, участвовавших в психологических экспериментах, в честь Ленина, Сталина и Хрущева.

— Я уже не помню, в честь кого они были так названы: Володей, Иосифом и Никитой, — хитро улыбается Лапин, — но с этими именами возникли проблемы. Кто-то наверху связал их с конкретными историческими личностями, и нам пришла резолюция: «Переименовать». В дальнейшем с именами мы уже не экспериментировали — давали только клички в соответствии с характерами наших питомцев.

фото: Наталья Веденеева
Павиан в вольере питомника.

«Без обезьян большую науку не сделать»

Современными исследованиями в НИИ МП руководит уже другой человек — Сергей Орлов, переехавший сюда из Санкт-Петербурга в 2013 м. Раньше он был практикующим хирургом в Медицинском университете им. И.П.Павлова.

— НИИ медицинской приматологии — уникальный научный центр, — подчеркивает Орлов. — Здесь были созданы вакцины против опаснейшей болезни XX века — полиомиелита, уносившей жизни миллионов детей, а также против кори... Недавно с участием наших питомцев специалисты разработали вакцину против вируса Эболы, и она уже доставлена в Африку. На обезьянах мы имеем возможность испытывать новейшие средства лечения рака.

Нет, обезьян, по словам Орлова, раком не «заражают» — на них испытывается только переносимость препаратов: опасность появления аллергических реакций, токсичность, возможность введения разных доз. Эффективность же проверяют позже, исключительно на людях.

— Вообще, с помощью приматов получено около десяти (!) Нобелевских премий, — добавляет Орлов. — Это тот объект, без которого большую науку не сделать. У нас благодаря нашим питомцам есть почти все виды отечественных вакцин, а это, между прочим, вопрос национальной безопасности. Даже притом что некоторые вакцины мы еще импортируем, у нас есть возможность хоть завтра начать их производство у себя. Что же касается вакцины от полиомиелита, наша страна уже экспортирует ее в Европу.

Увеличение достоинства по телеметрии

В Германии последние 15 лет при трансплантации органов используются элементы, взятые из тел умерших людей. Например, сердечные клапаны. Они лучше приживаются в организме, чем традиционно используемые свиные. Но мало кто из обывателей знает, что эту технологию с немцами наши ученые начали отрабатывать вместе на базе НИИ медицинской приматологии еще в 1994 году. Именно в Адлере хирурги из Высшей медицинской школы в Ганновере проводили свои первые эксперименты по трансплантации органов обезьянам.

— Была целая серия экспериментов по созданию органов на основе децеллюляризации (очистки трупного органа от существовавших на нем клеток), — поясняет Орлов. — Оставшийся каркас трахеи, пищевода или сердечного клапана, на котором уже не было антигенов, засевали стволовыми клетками донора и пересаживали в организм.

Начинали-то у нас, только вот методика в Германии уже вовсю используется в клиниках, а у нас в этом году только планируется серия опытов на обезьянах...

Из лаборатории по трансплантологии переходим в отделение, где из павианов анубисов делают «половых гигантов».

— Вот этого точно нет еще нигде в мире, — поясняет директор института. — Наши специалисты совместно с московскими учеными исследуют возможность возвращать мужчинам утраченные в результате ряда заболеваний половые функции...

В клетке сидит павиан 752-й, а хирург-аритмолог 31-й московской больницы Роман Овчинников им управляет. Нажмет на кнопочку пульта — половой орган обезьяны поднимется, отпустит — орган опустится.

Смысл методики в том, чтобы с помощью новейших технологий, основанных на применении электрических импульсов, стимулировать определенные нервы, которые проходят в тазу у обезьян, и вызывать с помощью этой стимуляции эрекцию. Это поможет пациентам всегда оставаться в форме, даже после радикальных операций на предстательной железе. В настоящее время доклинический этап испытаний полностью завершен, изучена анатомия, отработано вживление стимулятора.

— Просто под кожу стимулятор вживлять нельзя, мы пробовали — обезьяна его выковыривает, — объясняет Овчинников. — Поэтому мы вживляем наши приборы под апоневроз — прямую плотную мышцу живота. Через неделю после операции самец уже чувствует себя хорошо, с ним можно проводить эксперименты.

Кроме пульта в руках у Романа Сергеевича планшет, на котором также отображаются все действия по запуску стимулятора.

— Это для того, чтобы можно было управлять процессом на расстоянии, — поясняет доктор. И в очередной раз, уже с электронного гаджета, демонстрирует нам работу стимулирующего устройства.

752-й при этом нервничает, суетится — не привык к посторонним в лаборатории. На помощь приходит коллега Овчинникова — успокаивает, подкармливает испытуемого свежим яблочком.

Внедрение стимуляторов проводится павианам под общим наркозом, людям, по словам врача, достаточно будет спинального.

Несмотря на то что методика уже практически готова для передачи в клиники, ученые каждый день продолжают отрабатывать различные режимы работы. Ведь у обезьян другая анатомия, иной тип прохождения нервных пучков, отсутствие жировой клетчатки в малом тазу (у человека она присутствует и мешает проводимости электрических сигналов).

Такой электрический способ стимуляции полового органа на Западе начали было разрабатывать лет 20 назад, да дорогу ему перешла химическая виагра.

— Хотя у каждого средства есть свои плюсы, — говорит Сергей Владимирович. — У той же виагры есть ряд противопоказаний, например для больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями. У некоторых в силу анатомических особенностей не будет работать наше устройство. Поэтому мы считаем, что стоит рассматривать возможности использования обоих методов, либо по отдельности, либо в сочетании.

«Операции по редактированию генома проводятся везде»

В Китае, где также создано около десятка приматологических центров по образу и подобию адлерского, уже клонируют своих питомцев. На мой вопрос, нет ли и в вольерах НИИ МП абсолютных двойников, Сергей Орлов отрицательно мотает головой.

— Мы планируем нечто подобное, — поясняет он.— Только это будет не клонирование, а создание обезьян с элементами человеческих органов, которые мы могли бы использовать для исследования как модель. Мы ведем переговоры с рядом научных фондов, заинтересованных в этой работе. Естественно, на первых порах работа будет заключаться в пересадке органов от обезьяны к обезьяне. Возможно, испытаем возможность редактирования генома.

— Как это будет происходить?

— Берется донорская яйцеклетка, оплодотворяется in-vitro, в появившийся эмбрион вносятся изменения по принципу генной инженерии, чтобы появившийся детеныш был с «заданными свойствами». Какими? Например, без того или иного наследственного заболевания. За рубежом такие эксперименты проводятся очень активно. Да и в России наверняка тоже проводятся, но о них пока не говорят.

Институту медицинской приматологии очень нужны деньги на новые современные приборы, на исследования. Хорошо, спасают хоздоговора с рядом российских фармацевтических фирм, появился ряд новых иностранных заказчиков на работы с обезьянами. Недавно вот подписали договор с Китайской академией наук. У них на юге есть Институт зоологии, с которым НИИ МП и будет тесно сотрудничать. Есть также интересная работа со Швейцарией, связанная с восстановлением спинного мозга.

— Хотим испытать новые электроды, которые накладываются на спинной мозг и в случае его поражения создают обходной путь для нервных импульсов, — рассказывает директор института. — Это пионерская работа, за которой будущее. Но кроме нее имеется ряд направлений по лечению травм спинного мозга стволовыми клетками.

Кто первый к кормушке — тот и вожак

Несмотря на то что питомцы института низшие приматы, поведенческие аспекты их жизни очень напоминают те, что мы нередко наблюдаем в человеческом социуме.

Специалисты изучают их на павианах гамадрилах, которые считаются самыми высокоорганизованными из имеющихся в питомнике.

— В каждом вольере есть глава семейства — альфа-самец, который первым подходит к кормушке, но и в случае опасности первым принимает бой — моментально встает между самкой с детенышем и возможным агрессором, — рассказывает Орлов. — Есть работы с так называемыми депривированными обезьянами, лишенными матери в раннем возрасте. В других экспериментах мы сначала обучаем обезьян определенным навыкам, потом воздействуем на них определенными неблагоприятными факторами, а после смотрим, как эти навыки восстанавливаются. Подобное исследование связано с подготовкой полета на Марс.

— Очень интересно, расскажите об этом поподробнее.

— Нам известно, что при полете на Марс космонавты будут подвергаться воздействию опасных космических лучей. Есть предположение, что здоровыми они на Красную планету не долетят, мозг будет поражен. Мы должны проверить эту версию. Для этого был выдан грант РФФИ (Российского фонда фундаментальных исследований) сразу на три института: наш, Институт медико-биологических проблем и ОИЯИ (Объединенный институт ядерных исследований) в Дубне. Именно в Дубну мы возили своих питомцев, шесть обученных навыкам обезьян, для того чтобы обучать их, моделируя условия полета. Это было в прошлом году. Сейчас они возвращены в Адлер, сидят в отдельном изоляторе, мы за ними наблюдаем. Пока каких-то явных изменений в поведении не замечаем, навыки они не забыли, но не исключено, что последствия «полета» могут сказаться не сразу.

Конечно, все 500 дней (столько продолжался бы полет на Марс и обратно) держать обезьян под облучателями никто не стал. Было лишь несколько сеансов, но доза, которую животные получили за время их проведения, сопоставима с той, что люди могли бы получить за весь полет.

— Мы предполагаем, что у облученных обезьян могут раньше обычного наступить старческие изменения мозга, к примеру деменция, — говорит директор.

— Она свойственна и обезьянам?

— Конечно. Как я уже говорил в самом начале, обезьяны очень похожи на людей, и у них наблюдаются схожие процессы. Не так давно у нас была создана лаборатория для изучения проблем, связанных с мозговой деятельностью. На обезьянах можно моделировать паркинсонизм и другие нейродегенеративные заболевания.

Как ни странно, обезьяны неплохо размножаются в неволе. До 2015 года в институте насчитывалось 4,5 тысячи голов, а после того, как здесь построили 44 новых вольера, случился беби-бум. С тех пор ежегодно обезьянье стадо увеличивается на 900–1000 голов.

Приматологи стараются не жаловаться на нехватку средств. Но от нас не ускользнул тот факт, что получаемых от хозрасчетной деятельности денег с трудом хватает, чтобы держаться на плаву: строить новые вольеры, пополнять стадо, закупать корма, лекарства для обезьян. В единственном на всю страну медицинском приматологическом институте, где ученые мечтают делать большую науку, связанную с изучением мозга, до сих пор нет ни одного компьютерного томографа и МРТ! Хочется надеяться, что все необходимое все-таки будет закуплено и адлерский питомник вернет себе прежние лидирующие позиции.

Читайте также: Минобрнауки драконовски ужесточило правила встреч ученых с иностранными коллегами