Морские губки состоят из массы клеток, организованных в сообщество, функционирующее как одно целое и представляющее собой, по мнению большинства зоологов, единый организм. Но если вы разрежете губку и протрете кусочки через шелковую ткань так, чтобы все клетки отделились друг от друга, эта неорганизованная кашица в скором времени вновь соединится, превратившись в полноценную губку. Очень удачный эксперимент такого рода производился над красно-ржавой губкой Microciona prolifera и желто-зеленой губкой Cliona selata. Образчики обеих губок были мелко растерты и растворы тщательно перемешаны. Через двадцать четыре часа красные и желтые клетки реорганизовались и вновь соединились в форму первоначальных губок. К началу эксперимента имелись два разных живых организма. Встает вопрос: что в них оставалось живым, а что погибло в смешанном растворе? Все клетки остались живы, но на какой стадии мы имеем право приписывать каждому из этих организмов индивидуальную жизнь? И как объяснить тот странный факт, что несколько красных клеток благополучно встроились в желтую губку?

Можно оспорить право губок считаться отдельными организмами на том основании, что это скорее колонии, но вот Теодор Хаушка проделал необычный опыт с несомненным организмом – мышью. Он взял зародыши мыши на тринадцатый день внутриутробного развития и размолол их так мелко, что они смогли пройти сквозь тонкую иглу шприца. Раствор с зародышами он ввел в полости девственных женских особей той же породы. Через пять недель у всех этих животных обнаружились в брюшной полости координированные массы костей и тканей. Они достигали размера недельных зародышей. Очевидно, отдельные клетки оказались способны объединиться и развиваться в направлении образования законченных животных, только каких? Вероятно, мышей, но какого вида? Того же, какой сформировался бы в матке мыши-донора? А если нет, то что произошло с эмбрионами? Умерли?

Поведение индивидуальных клеток – ведущая нить всего клубка вопросов. В подходящих условиях многие типы клеток продолжают свободно размножаться вне тела. Технология выращивания тканей требует определенной температуры и сложного питательного раствора, содержащего до сотни различных ингредиентов. Большинство специалистов знают особые хитроумные приемы, помогающие началу процесса роста культуры. Клетки костного мозга или клетки слизистой кишечника свободно размножаются в самом теле, и поэтому весьма велика вероятность их роста и вне организма. Зародышевые клетки – тоже подходящие кандидаты, поскольку они начинают быстро расти еще до начала опыта и переносят, видимо, часть инерции роста в новую ситуацию.

За последние годы удалось вырастить ткани из клеток уток, кроликов, коров, овец, лошадей, мышей, крыс, морских свинок, обезьян и людей. Зародышевые клетки часто группируются в соответствующие данному биологическому виду структуры: например, мышцы или кости имеют нормальный размер и форму. Из изолированных клеток растений можно получить новый самостоятельный организм. Культура ткани, выращенной из одной-единственной клетки ростка табака, развилась в лабораторных условиях во взрослое растение, с корнями, листьями и цветами. В каждой клетке любого живого организма скрывается потенциальная возможность роста. В каждом ядре содержатся все необходимые инструкции для воспроизводства полностью функциональной комбинации клеток, повторяющей форму особей данного вида. Хотя целое животное пока еще не удалось вырастить, теоретически препятствий к созданию новых индивидов, полностью тождественных первоначальному донору, не существует.

На практике есть одна неувязка. Она известна как предел Хейфлика. Л.Хейфлик, специалист по выращиванию тканей из Вистаровского института в Филадельфии, обнаружил, что культура зародышевой клетки человека способна размножаться только на протяжении пятидесяти поколений. Даже в самых лучших условиях культура не может перешагнуть этот предел, и даже в самом теле клетка не способна размножаться дольше. Если мы вернемся к начальному моменту оплодотворения яйца, то сможем, пожалуй, добавить еще несколько поколений, а общая цифра в семьдесят поколений обеспечивает замену всех клеток тела 20 миллионов раз. Разумеется, этого более чем достаточно для любой человеческой жизни. Но мы не располагаем сейчас свидетельствами, что ограничение Хейфлика относится к клеткам, находящимся на своем законном месте. Однако нам ясно, что изолированно выращиваемые клетки утрачивают со временем свою жизнеспособность. Позже мы увидим, что уже выделен фактор, который исчезает при искусственном выращивании. Усовершенствование методов проведения опытов может привести, я полагаю, к сохранению или замене недостающего фактора и преодолению предела Хейфлика.

В области исследования тканей меня больше всего поражает открытие, связанное с поведением изолированной культуры, когда она приближается к названному пределу. Клетки, которые в начале их роста легко распознать как явно человеческие, утрачивают постепенно определенную принадлежность. Клетки, побуждаемые к многократному размножению, не ведущему к производству специфического для данного вида органа или структуры, как бы «забывают», что в них заложено. Предел Хейфлика различен для каждого отдельного вида, но, приближаясь к точке распада, клетки любого организма претерпевают одно и то же превращение – они, похоже, «теряют память». Длительный процесс культивирования придает всем клеткам, независимо от их происхождения, один и тот же вид. Очень различные по строению частички слюнных желез фруктовой мухи, яичников овцы, внутреннего уха мыши или лепестков цветка неизбежно превращаются в однородную массу, в аморфные чешуйчатые клетки, лишенные специфической формы и знаков своего происхождения или назначения. Они становятся своего рода произрастающими идиотами.

Эти анонимные изолированные клетки продолжают нести какие-то отпечатки генетического кода, они еще питаются и растут, их цитоплазма бьется и кипит, в нужный момент они делятся, но при этом остаются самовоспроизводящимися автоматами без определенной задачи. Они растеряли свою сущность и назначение и полностью утратили способность реализации потенциала, закодированного в их хромосомах. Код не затрагивается этим процессом. Он сохраняет все инструкции, необходимые для жизни, но клетки разучиваются читать.

Невежественные клетки возвращаются, по-видимому, в состояние, роднящее их с самыми первыми из когда-либо существовавших живых организмов. Они снова становятся чем-то вроде общих знаменателей низшего порядка, строительными блоками общего назначения, способными двигаться в любом направлении. Но в истощенной культуре они никуда не направляются, а просто умирают. Существует один-единственный способ их спасти – дать им новые инструкции. Если изгнанные из тела человеческие клетки подкармливать смесью, содержащей лошадиную серу, они начинают походить на клетки лошади и идут в этом направлении с обновленной энергией. Если же в одной из клеток происходит мутация, ситуацией овладевает новая линия, обладающая собственной энергией, и культура начинает расти уже за пределом Хейфлика. Именно это и происходит с раковой клеткой. Претерпев мутацию, она получает команды, отличные от инструкций родительских клеток, и с этого момента выходит из-под их влияния. Ткань принимает иной вид, имеющий свои ограничения, а они, в свою очередь, могут подвергаться дальнейшим изменениям и мутациям.

Еще один способ оживления ослабевшей культуры – возвратить ее в тело первоначального донора. Если клетки уже мутировали, они могут подчас породить злокачественные или раковые опухоли, но если генетический материал не претерпел никаких изменений, они начинают функционировать с прежней силой, вновь стремясь к определенной цели в полном соответствии со своим местонахождением в организме. Глазные клетки зародыша лягушки можно отделить от глазницы и поместить в какую-либо часть желудка лягушки, и там они будут производить слизистую желудка, а не внутренний глаз. В организме существует система координации, предусматривающая выполнение клетками того, что требуется в данной области тела, хотя каждая клетка потенциально способна выполнять любые другие задачи. Без такой координации группа клеток, пущенная в рост в каком-либо органе тела, породила бы нечто совершенно неподходящее. В какой постоянной тревоге мы бы жили, если незначительный порез или ссадина на локте могли спровоцировать неорганизованную регенерацию и появление на этом месте, скажем, младенца. Пример не так нелеп, как кажется, ведь существуют виды, например речная гидра, у которых именно так все и происходит. Бессмертные существа сохраняют ту свободу, которая позволяет каждой клетке воспроизводить целое, смертные же подчиняются общему проекту, который распространяется и на отдельные органы.