Стань умнее. Развитие мозга на практике

Хёрли Дэн

«В тот день я осознал, что мы неразрывно связаны друг с другом, – рассказал мне Коста во время одной из наших многочисленных бесед. – Я был способен думать только о том, что это мой ребенок, моя прекрасная девочка. И о том, что я могу сделать, чтобы помочь ей. Я ведь был врачом, врачом-неврологом, специалистом, который изучает человеческий мозг. И вот тут передо мной лежала в кроватке новая жизнь; она, глядя мне прямо в глаза, крепко держала меня за палец. Разве мог я думать о чем-то еще, кроме того, как помочь этому ребенку?»

Не имея никакого опыта в исследованиях синдрома Дауна, Коста на следующий же день отправился в находившуюся в нескольких минутах ходьбы библиотеку Бейлорского медицинского колледжа, где он работал научным сотрудником неврологического отделения. Там, читая отчеты по последним исследованиям, он узнал, что современные прогнозы для больных этой болезнью далеко не так ужасны,

как когда-то считалось. Ожидаемая продолжительности жизни выросла, реформы в области образования привели к заметным успехам в обучении больных детей. Но особый интерес Косты вызвал отчет о недавно разработанной мышиной модели этой патологии, открывающей двери к новым обнадеживающим экспериментам {171} . К концу того же дня ученый принял твердое решение: он посвятит дальнейшую жизнь изучению синдрома Дауна.

171

Reeves R. H., Irving N. G., et al., «A mouse model for Down syndrome exhibits learning and behavior deficits», Nat. Genet., 1995 Oct.; 11 (2): 177–184.

Результаты не заставили себя ждать, и были они весьма впечатляющими. Уже в 2006 году Коста опубликовал одно из первых в истории медицины исследований на мышах, больных эквивалентом синдрома Дауна, которое показало, что новый препарат позволяет нормализовать рост и выживаемость новых клеток мозга в гиппокампе, той области, которая имеет особенно важное значение для памяти и пространственной ориентации {172} . По мнению ученых, ключевую роль в возникновении когнитивного дефицита у людей с синдромом Дауна играют именно замедленные темпы роста нейронов в гиппокампе. Вскоре, однако, были проведены очередные исследования; другие ученые, протестировав препарат, который испытывал Коста, антидепрессант прозак, получили совсем другие результаты. Они выявили, что препарат не оказывает никакого реального эффекта и не стимулирует роста клеток мозга; это продемонстрировали специальные обучающие тесты. Но Коста не сдавался, он переключился на другую стратегию лечения. В 2007 году ученый опубликовал исследование, показавшее, что прием мышами с синдромом Дауна лекарства от болезни Альцгеймера под названием мемантин (продается под торговой маркой Namenda) позволяет повысить эффективность их когнитивных функций {173} .

172

Clark S., Schwalbe J., et al., «Fluoxetine rescues deficient neurogenesis in hippocampus of the Ts65Dn mouse model for Down syndrome», Exp. Neurol., 2006 Jul.; 200 (1): 156–161.

173

Costa A. C., Scott-McKean J.J., et al., «Acute injections of the NMDA receptor antagonist memantine rescue performance deficits of the Ts65Dn mouse model of Down syndrome on a fear conditioning test», Neuropsychopharmacology, 2008 Jun.; 33 (7): 1624–1632.

В следующем году Коста сделал еще один большой шаг, начав первое рандомизированное клиническое исследование, в рамках которого препарат, доказавший свою пользу на мышах с синдромом Дауна, давали уже людям. Как мне говорили многие неврологи, работающие в этой области, исследование данного типа является важнейшей вехой независимо от его результатов.

«Это умственное расстройство считалось абсолютно безнадежным. Никто не видел ни малейших перспектив его лечения, потому исследователи не хотели тратить на него свое время», – рассказал мне Крейг Гарнер, профессор психиатрии и бихевиористских наук и содиректор Центра по исследованию и лечению синдрома Дауна Стэнфордского университета. – Но за последние десять лет в неврологии произошла настоящая революция, и теперь мы понимаем, что мозг на редкость пластичен; он очень гибок, и многие его сбоившие системы реально подлежат восстановлению».

А другие ученые тем временем шли к революционному прорыву с совершенно другой стороны: они искали способы не лечения синдрома Дауна, а его предотвращения. Так, были разработаны неинвазивные пренатальные анализы крови, позволяющие проводить рутинное тестирование в первом триместре, благодаря чему намного больше родителей имели возможность вовремя прервать неудачную беременность.

«Знаете, мы будто бы вступили в гонку с учеными, занимающимися методиками раннего скрининга, – признался мне Коста. – Результаты их исследований, скорее всего, в ближайшее время станут широко доступны. Очевидно,

что, когда это случится, следует ожидать стремительного падения числа детей, рожденных с синдромом Дауна. Так что, если мы достаточно быстро не предложим миру альтернативы прерыванию неудачной беременности, можно будет складывать оружие».

Первым, кто описал эту болезнь – которую и назвали его именем, – был лондонский врач Джон Лэнгдон Даун {174} . В 1866 году он опубликовал потрясающую статью под названием «Наблюдения по этнической классификации идиотов». В те времена, в Англии эпохи Диккенса, слова «идиот» и «имбецил» считались общепринятыми медицинскими терминами, описывающими интеллектуально отсталых жителей страны. Дауна беспокоил тот факт, что его коллеги не умеют разграничивать разные типы и причины умственных заболеваний, и он предложил классифицировать таких больных, исходя из того, что он считал сходством с разными этническими группами: кавказский тип, эфиопский, малайский и печально знаменитый монгольский. Среди прочего сумбура благонамеренной чуши Даун довольно точно отметил, что люди, которых он отнес к категории «монголов» (термин, который со временем трансформировался в эпитет «монголоидный»), имеют нарушения от рождения, а не из-за какой-либо травмы или болезни. Внешне они отличаются «длинным и толстым» языком, затруднениями речи, «плоским и широким» лицом, тяжелыми веками, нарушением физической координации и добрым и веселым нравом. Но особенно часто доктор Даун указывал на такую характеристику, как очевидная способность подобных больных к воспитанию и обучению.

174

Down J. L.H., «Observations on an ethnic classification of idiots», London Hospital Reports, 1866; 3: 259–262.

Судя по всему, этот последний пункт был основательно подзабыт к 1959 году, когда французский генетик и врач-педиатр Жером Лежен доказал, что данное заболевание вызывается присутствием третьей копии 21-й хромосомы в отличие от нормальных двух (по одной от каждого родителя) {175} . Открытие Лежена было сделано так давно, что в марте 2011 года Коста смог познакомиться только со вдовой ученого. Встретились они на парижской конференции, названной в честь Лежена, где нейробиологи всего мира обсуждали прогресс в лечении синдрома Дауна и связанных с ним психических заболеваний. Пятнадцать лет назад, когда Коста только начал заниматься этой проблемой, такая конференция была просто немыслима.

175

Lejeune J., Turpin R., et al., «Mongolism: A chromosomal disease (trisomy)», Bull. Acad. Natl. Med., 1959 Apr. 7–14; 143 (11–12): 256–265.

«Большинство генетических заболеваний вызваны одним геном, точнее, одной-единственной мутацией одной аминокислоты, – рассказал мне Роджер Ривз, ведущий исследователь в этой области и профессор Института генетической медицины Медицинской школы при Университете Джона Хопкинса. – А в случае с синдромом Дауна мы имеем дело с лишней копией всех 500 или около того генов, входящих в 21-ю хромосому». На протяжении многих десятилетий открытие Лежена отпугивало ученых от любых серьезных усилий, нацеленных на поиск медицинских способов лечения того, что они вскоре окрестили «трисомией 21». Эта задача долгое время казалась невероятно сложной, просто невыполнимой.

«Поворотный момент настал, когда Мюриэль Дэвиссон вырастила свою знаменитую мышь», – сообщил мне Ривз.

Дэвиссон, ныне ушедшая на пенсию после долгой славной карьеры генетика Джексоновской лаборатории в Бар-Харборе, много лет выводила мышь – если хотите, Элджернона, – обладающую целым рядом характеристик, ассоциируемых с синдромом Дауна. Эта задача чрезвычайно усложнялась тем, что гены, которые у людей находятся в 21-й хромосоме, у мышей беспорядочно разбросаны по 10-й, 16-й и 17-й хромосомам. Итак, что же сделала Дэвиссон? Ответ на этот вопрос лежит в трех плоскостях: мужская особь, половые железы, облучение.

«Известно, что, если облучать половые железы самцов мышей, хромосомы разлагаются на части и иногда абсолютно произвольно объединяются неправильным образом», – поведала мне сама Дэвиссон. Она решила, что если дополнительные копии из генов Дауна после облучения случайно объединятся в единую хромосому, то, возможно, ей удастся выиграть джекпот. В 1985 году при финансовой поддержке Национального института здоровья ребенка и развития человека, филиала Национальных институтов здравоохранения, исследовательница начала процесс облучения половых желез мышей мужского пола.