Адам Пиорей - Человек 2.0. Перезагрузка. Реальные истории о невероятных возможностях науки и человеческого организма

После того как Кандел показал, что формированию долговременных воспоминаний можно воспрепятствовать, блокируя белок CREB, началось соревнование, каждый из участников которого стремился первым сделать решающий шаг — продемонстрировать возможность улучшения памяти посредством какого-то улучшения действия CREB. К 1993 г. лаборатория Кандела активно пыталась проделать этот трюк с его аплизиями. Но у Талли имелось секретное оружие, которое позволяло ему быстро продвигать работу с дрозофилами. Этим оружием стал Джерри Ин, постдок из лаборатории Талли, сумевший разработать метод генетической модификации дрозофил. Этот метод позволял выводить насекомых, вырабатывающих больше или меньше CREB — как пожелает исследователь. Так, Ин сумел встроить в геном дрозофил ДНК-материал, позволяющий мушке вырабатывать больше белка, который «включает» или усиливает память (CREB-активатора), этого гудка, который сообщает клеточным специалистам, что обеденный перерыв закончился и пора взяться за работу. Другим дрозофилам Ин встроил ДНК-материал, позволявший им вырабатывать больше белка, который «выключает» или ослабляет память (CREB-репрессора), т. е. отправляет всех соответствующих клеточных работников на обед.

Эти штаммы дрозофил обладали еще одним свойством: Ин и Талли генетически модифицировали мушек так, чтобы экспериментаторы могли по желанию включать и выключать их гены, отвечающие за работу с CREB. Когда гены находились в спящем состоянии, насекомые вырабатывали два белка в нормальном соотношении, а значит, их память тоже находилась на обычном уровне. Но когда Ин и Талли подвергали мух воздействию сравнительно высокой температуры, нужные гены включались, заставляя один штамм мух синтезировать больше СRЕВ-активатора, а другой штамм — выделять больше CREB-репрессора. Это позволяло исследователям включать два гена всего за несколько часов до начала тренировок и затем наблюдать, как это влияет на способность подопытных существ формировать новые воспоминания.

В 1993 г. команда показала: способствуя повышенной экспрессии [в данном случае — необычно активному синтезу] CREB-репрессора, можно помешать синтезу белков, необходимых для формирования долговременных воспоминаний. Однако при этом не затрагивалась ни краткосрочная память, ни способность к обучению. Вскоре их коллега Альчино Сильва продемонстрировал тот же эффект на мышах, лишенных гена, который отвечает за активацию CREB.

Затем Талли и Ин попытались сделать противоположное и улучшить память. Таким образом, они вплотную подошли к тому, чтобы урвать главный приз.

Как ни удивительно, первые результаты их разочаровали: даже когда экспериментаторы манипулировали CREB в нужную сторону, дрозофилья память отказывалась улучшаться. Некоторое время спустя Талли мрачно сидел в нью-йоркском аэропорту Джона Кеннеди, ожидая вылета в Токио, качал головой и размышлял, что же они делают не так. И вдруг его осенило. Он выскочил из кресла и кинулся к телефону-автомату.

Талли и Ин довольно четко объясняли лаборантке Марии: берешь необученных дрозофил, обычных и мутантных, и затем каждые пятнадцать минут тренируешь их, овевая их то одним, то другим запахом, то давая, то не давая разряд, и так десять раз. Но после десяти тренировок мутантные мухи летели не в ту сторону Т-образной конструкции столько же раз, сколько и обычные.

Позвонив Марии из аэропорта, Талли выпалил ей осенившую его мысль. Может быть, Талли и Ин просто задавали не тот вопрос? Может быть, у генетически модифицированных дрозофил имелся тот же потолок достижений в этом лабиринте, что и у обычных мух? (Иными словами, для тех и других существовала одна и та же минимальная доля случаев, когда они летели не в том направлении.) А если поставить вопрос иначе? Если поинтересоваться не тем, сколько раз мутантные мухи решат полететь в правильную сторону после стандартных десяти тренировок, а тем, насколько быстро они способны этому научиться?

— Мария, попробуй провести один тренировочный цикл! — крикнул Талли в трубку. И объяснил, что лаборантке нужно всего один раз совместить запах и электрический разряд, а затем посмотреть, будут ли мутантные мухи совершать меньше ошибок, чем обычные.

Она последовала его указаниям. Результаты оказались совершенно недвусмысленными. Воспоминания запечатлевались мгновенно. Мухи с биохимическим регулятором памяти, выведенным на полную, могли научиться избегать запаха с первого предъявления, тогда как обычным мухам для этого требовалось десять предъявлений. У генетически модифицированных мух имелась своего рода фотографическая память. Талли и Ин показали: память действительно можно подвергнуть «хакерской атаке», повлияв на белок CREB.

* * *

В числе первых, кому Талли сообщил о результатах своих экспериментов, был нобелевский лауреат Джеймс Уотсон, почтенный старейшина Лаборатории Колд-Спрингс-Харбор. Талли гордо вошел к нему в кабинет воскресным вечером, чтобы поделиться этой новостью.

«Он так и вскочил с кресла, схватился руками за голову и чуть ли не подпрыгнул, — вспоминает Талли. — И закричал: скоро мы разбогатеем!» [35]

Впрочем, еще предстояло доказать, играет ли белок CREB какую-то роль в функционировании человеческой памяти. Через несколько недель Талли наткнулся на статью в научном журнале Nature, заставившую его снова кинуться в кабинет к Уотсону. Между прочим, снова был воскресный вечер.

В статье голландские ученые сообщали, что выявили генетический дефект, связанный у человека с разрушительным заболеванием мозга под названием «синдром Рубинштейна-Тайби» (СРТ). Как выяснилось, мутация затрагивает ген, взаимодействующий с геном, отвечающим за синтез белка CREB в процессе формирования воспоминаний. Могло ли оказаться так, что эта мутация, которую голландцы открыли у людей с СРТ, как раз препятствует формированию воспоминаний, т. е. оказывает на организм человека действие, прямо противоположное тому, которое оказывали на организм дрозофил Талли и Ин в ходе своего недавнего эксперимента?

— Джим! Может, у этих пациентов нарушается умственное развитие как раз из-за того, что у них сломан регулятор долговременной памяти! — практически прокричал Талли, обращаясь к Уотсону.

Оба быстро пришли к выводу: есть только один способ это проверить. Нужно начать тестирование препаратов, сделанных на основе малых молекул. Если они смогут найти вещество, способное проникать в мозг и управлять регулятором активности CREB, то смогут доказать, что этот белок. задействован в механизмах памяти, а заодно покажут, как лечить СРТ. Именно для этого они при поддержке мелких частных акционеров вдвоем основали небольшую компанию Helicon Therapeutics, которая в какой-то момент разрослась до таких циклопических размеров, что в ней трудились целых 70 сотрудников. У компании, разумеется, имелись конкуренты: в то время куча других известных ученых полагала, что эпоха «таблетки памяти» вот-вот настанет. Среди этих ученых был и Кандел.