В начале 2004 года две группы американских исследователей одновременно опубликовали в журналах Nature Biotechnology и Science статьи о результатах своих многолетних трудов. Разными методами независимо друг от друга ученые из Пенсильванского университета (Филадельфия) под руководством Джорджа Коцарелиса (George Cotsarelis) и группа Элейн Фух (Elaine Fuch) из Университета Рокфеллера (Нью-Йорк) вырастили волосы из стволовых клеток, выделенных из волосяных фолликулов. То, что волосы для начала были взяты не человеческие, а мышиные, не так уж важно: отработать методику для человека – дело нескольких лет.
Чтобы следить за драгоценными клетками, в их хромосомы встроили ген, кодирующий самый распространенный в таких исследованиях маркер – зеленый флуоресцентный белок (green fluorescent protein, GFP). Так что мыши, которым пересадили искусственные фолликулы, обросли шерсткой, под действием ультрафиолета или просто синей лампы светившейся зеленым светом.
Главной задачей исследователей был подбор добавок к питательной среде, заставляющих почти универсальные стволовые клетки превращаться не в нейроны или клетки кожи, а именно в те клетки, за счет которых растет и обновляется фолликул. Попутно обе группы изучали влияние различных генов на процессы активизации деления этих клеток. Кроме всего прочего, полученные данные позволят разработать эффективное средство для борьбы с облысением – может быть, когда-нибудь. А трансплантация фолликулов – дело ближайших лет, и рынок такой услуги – это миллиарды: пересадка одного волоска общепринятым сейчас методом обходится пациентам в 2-3 доллара. Одно из преимуществ разрабатываемой во многих лабораториях методики выращивания новых волос – то, что из крошечного участка скальпа, срезанного где-нибудь за ухом, можно вырастить миллионы новых фолликулов. А сама процедура будет напоминать нанесение татуировки.
Возможно, и в этой гонке Англия окажется впереди: осенью 2005 года британское правительство (не иначе как в погоне за голосами лысеющих и лысых избирателей) выделило на исследования по выращиванию волос 1,9 млн. казенных фунтов стерлингов. Разработкой метода занялась манчестерская компания Intercytex, основатель которой доктор Пол Кемп (Paul Kemp) уже принял участие в испытаниях своего метода в качестве одного из семи подопытных. Число волос на пробном участке кожи головы диаметром с пятипенсовую монету (около 20 мм) увеличилось всего на четверть – с 250 до 316, но для начала и это неплохо.
Рога и копыта
Клыки
В клетках зачатка зуба, подсаженного в десну, включается сложный ансамбль генов, регулирующих дифференцировку клеток и рост органа. Активность генов зависит и от химических сигналов, генерируемых окружающими клетками, и от механических воздействий (попросту говоря, от того, что растущий зуб упирается в соседние). Конечно, можно имплантировать в челюсть матрицу желаемой формы, пропитанную стволовыми клетками и факторами роста, стимулирующими их деление и дифференцировку. Только подогнать такой трансплантат к имеющимся зубам будет сложнее, чем при обычном протезировании. А какие при этом наступят фефекты фикции, вы подумали? А о слюне, текущей по подбородку? Ведь плотно закрыть рот при вампирьих или кабаньих клыках не удастся! И, кстати, кушать вы как будете? А что будет, когда такой экстремал получит по зубам? Из-за большого рычага даже не слишком сильный удар вывернет ваше сомнительное украшение вместе с куском челюсти.
Рога
С ними проблем еще больше. Оленьи рога отметаем сразу – у нас нет гормонов, необходимых для их ежегодного выращивания (включая бурный рост кровеносных сосудов) и сбрасывания на зиму. А жаль: весной можно было бы экономить на виагре (знаете, сколько в пантах всяких биологически активных веществ? Не зря из них пантокрин делают!), а зимой, когда рога отпадут, – носить шапку, не опасаясь заболеть менингитом. Хотите рискнуть? Спрашивайте в аптеках рога для постоянного ношения! У коров, козлов, баранов и других представителей семейства полорогих рога устроены попроще, – это костные стержни, сросшиеся с выростами лобных костей и одетые роговым чехлом из кератина – белка, из которого в основном состоят ногти, волосы и верхний слой кожи. То есть для изготовления зачатка рога, как и для зуба, нужны как минимум те же два типа стволовых клеток. Коровье-бараньим рогам, хоть растут они и медленно, кровоснабжение тоже необходимо – значит, нужно обеспечить прорастание в рог кровеносных сосудов. А в отличие от зубов, при росте которых включаются имеющиеся у человека регуляторные гены, для рогов у нас никаких механизмов, определяющих их форму, не предусмотрено, и что в результате вырастет, неизвестно. Разве что носить на рогах специальные футляры нужной формы и размера, меняя их по мере роста… Не проще ли ограничиться декоративными футлярами? И опасность для здоровья будет намного меньше. Строение человеческого черепа отличается от бараньего (вот его содержимое – не всегда). Какой-нибудь архар может с размаху грохнуть рогами о скалу – и ничего, а у человека рог от не слишком сильного удара обломится, и хорошо, если без куска теменной (височной, лобной – где рожки делать будем?) кости. Разве что пойти тропой носорогов и вырастить такие же, как у них, рога, состоящие только из кератина – фактически сросшиеся волосы? Но и носорожий рог прочно укреплен в кости… А главное – над вами будут жестоко смеяться: не знаю, как у китайцев, а в странах европейской культуры рогоносец – понятие вполне определенное.
Когти
Попробуйте для начала купить в магазине розыгрышей пластмассовые когти и походить с ними, не отклеивая, несколько дней. Включая, извините, посещение туалета. Уверен, что очень скоро вы откажетесь от мечты о красивых блестящих когтях.
А вообще, мечтать не вредно. Помечтайте, например, о том, что неплохо бы с помощью генной инженерии сделать летающих людей. Или фотосинтезирующих и избавленных от забот о хлебе насущном. Или о дышащих жабрами ихтиандрах. А я разберу ваши мечты по косточкам и камня на камне от них не оставлю.
От редакции
Идеи реконфигурации человеческого организма прошу направлять в виде кратких предложений автору (главреду интернет-журнала «Коммерческая биотехнология») с копией на [email protected]
Своими глазами
Я давно присматривался к этой инициативе, однако до недавнего времени знакомство с нею не выходило за рамки внимательного прочтения новостей по теме, попадающих на страницы "КТ". Поводом к более серьезным отношениям послужил выход LiveCD с промежуточной версией операционной системы (конечно, это Linux), лежащей в основе XO. (Образ размером в 200 мегабайт доступен с сервера olpc.download.redhat.com.) На самом деле, складывается впечатление, что это не первый подобный релиз, однако на глаза он попался впервые, и, не имея надежды получить доступ к тестовым устройствам (уже существующим в реальности в очень ограниченном количестве), я не смог пройти мимо возможности своими руками пощупать заманчивую игрушку.
Памятуя заветы главного редактора, не буду рассказывать душераздирающие истории о том, как LiveCD не загрузился на моем (отнюдь не стодолларовом) ноутбуке из-за внешнего FireWire-привода, как он ругался на отсутствие каких-то устройств хранения уже на десктопе, как жутковато хрустел жесткими дисками при загрузке и как в конце концов счастливо загрузился. Вы не узнаете и о том, как я пытался найти в нем эмулятор терминала, меню «Пуск» или на худой конец иконку "Мой компьютер". Собственно, про LiveCD вы не узнаете больше вообще ничего: он представляет собой скорее SDK (набор для разработчика), чем «демонстрашку» возможностей и идей системы, о которых, собственно, мне и хочется рассказать.
Постановка задачи
Детский мир
Взрослые живут в мире документов, таблиц, формул, писем, поручений, совещаний. Дети живут в совершенно другом мире. В нем можно сказать "давай поиграем?" или "я с тобой не дружу" (а не "ты добавлен в игнор-лист"), можно придумывать бесконечные истории (а не обсуждать бесконечные отчеты), фантазируя на ходу и подыгрывая фантазиям друг друга, можно рисовать смешные или серьезные картины (а не диаграммы и графики), делая штрихи по очереди. К счастью, разработчики OLPC не забыли обо всем этом.
Одно из основных направлений OLPC – совместная работа и общение между детьми. Технически оно обеспечивается автоматическим созданием беспроводных ad-hoc-сетей (ячеек, mesh), однако одной лишь возможности связи между несколькими компьютерами мало. Чтобы ей могли воспользоваться маленькие юзеры (причем естественным образом), нужно существенно перестроить всю модель системы. И это чувствуется практически в каждом ее элементе.
Например, в метафоре "рабочего стола". Собственно, как такового «стола» нет. (И правда, причем здесь стол, да еще и рабочий, когда мы говорим о детях?) Есть несколько режимов отображения виртуального пространства ноутбука и его окрестностей, различающихся масштабом [Эта идея удивительным образом перекликается с разработками Джефа Раскина о "зуммируемом интерфейсе" (см. статью Владимира Гуриева "Борец с системой" в «КТ» #582) – странно, что этой связи практически никто не замечает]. Наиболее близкий к привычному нам режим – "Дом", соответствующий собственно данному компьютеру. Более широкий взгляд покажет пользователей в группах, к которым принадлежит владелец ноутбука – например, его одноклассников, друзей и т. д. Участники представляются двухцветными иконками, причем этот цветовой идентификатор является важным элементом интерфейса системы – он сопровождает каждого пользователя почти постоянно (например, заменяет картинки-аватары в сообщениях). Поднимаясь на ступеньку вверх, можно осмотреть всю «окрестность» (neighborhood) – на экране отображаются все пользователи ячейки, объединенные в кластеры по текущей активности.
Кстати, об «активностях» (activity) – они заменяют привычные нам "приложения". Этим словом обозначается одновременно и программа, и документ, и группа участников, которые над ним работают, и пространство для общения между ними. Можно воспринимать activity как своеобразную многопользовательскую игру, которая может быть надстроена над любым привычным нам приложением (собственно игрушкам в XO уделяется совсем немного внимания). Конечно, если ребенок просто загрузит веб-страницу или станет рисовать картинку в графическом редакторе, разница между двумя понятиями будет практически несущественной, но как только ему захочется пригласить к участию других пользователей XO, он должен иметь возможность это сделать буквально одной кнопкой. Например, если на лэптопе приглашенного участника нет необходимого кода, он скопируется и установится автоматически.