От мечты к открытию - Ганс Селье

Однажды гость нашего института -- известный биохимик, специалист по сложным ферментативным реакциям, участвующим в выработке кортикоидов надпочечниками,-- горько сетовал на то, что в его лаборатории нет человека, который смог бы удалить надпочечники у крысы. Более того, в ходе беседы выяснилось, что сам он не имеет ни малейшего представления о том, как сделать внутривенную инъекцию! На следующий день нашим гостем был прославленный морфолог, один из величайших авторитетов по гистологии паратиреоидов. Он выразил желание увидеть специалиста, который сумел бы определить содержание кальция в крови. Казалось бы, что может быть проще, чем овладеть этими элементарными методами, доступными любому лаборанту, но факт остается фактом -- этого не происходит. Более того, с возрастом у человека вырабатываются специальные "тормоза", препятствующие даже слабым попыткам овладеть простейшими манипуляциями, выходящими за рамки привычной методики.

Существует острейшая потребность во врачах-теоретиках широкого профиля, которые владели бы по крайней мере основами разнообразных методов исследований (гистологии, биохимии, хирургии, конструирования инструментария, документацией, статистикой), преодолев тем самым боязнь неизвестного. А этим неизвестным может быть что угодно, в том числе простой гистологический или биохимический анализ, элементарное хирургическое вмешательство или изготовление простейшего инструмента.

Еще пример. Что делать ученому, владеющему только своим родным языком, если ему нужно прочесть важную публикацию на другом языке? По-видимому, ему остается только пожать плечами или усмехнуться (хотя чему тут смеяться, плакать надо, однако он скорее всего будет смеяться). А поскольку раздобыть хороший перевод узкоспециального текста трудно, он попросту обойдется без него. Излишне говорить, что ученый, обладающий даже самым поверхностным знанием иностранных языков, не испытывает чувства страха и пусть со словарем, но переведет позарез нужную публикацию. Человек же, научившийся более или менее сносно управляться с двумя-тремя языками, без особого труда освоит еще один, поскольку его не ставит в тупик сама мысль об оперировании незнакомыми ему словами.

Лабораторные методы

ОБЩИЕ СООБРАЖЕНИЯ

Технология -- это приложение научных знаний к практике, иначе говоря, это прикладная наука. Она обеспечивает' также практическую реализацию всего, что связано с выработкой новых фундаментальных научных знаний.

Выбор подопытных животных.

Одна из основных проблем экспериментальной медицины -выбор вида животных, на которых будут проводиться исследования. В лабораториях наиболее широко используются, особенно для массовых экспериментов, такие мелкие грызуны, как мыши, крысы и морские свинки, поскольку они сравнительно недороги и их легко содержать. Кроме того, их могут поставлять в больших количествах, и они представляют собой разнообразные инбредные или даже генетически чистые линии.

Некоторые виды животных чрезвычайно удобны для проведения с ними определенных экспериментов. Например, на кроликах особенно легко изучать явления атеросклероза, поскольку они чрезвычайно подвержены этому заболеванию. Лошади благодаря своему большому объему крови используются для массового производства иммунных сывороток. Крысы обладают необычайной сопротивляемостью к инфекциям. Если в бактериологической работе это недостаток, то в экспериментальной хирургии это преимущество, поскольку отпадает необходимость в абсолютной стерильности. Морские свинки чрезвычайно подвержены заболеванию цингой, в то время как -крысы, вырабатывающие собственный витамин С, не заболевают ею даже при безвитаминных диетах. Высокая организация мозга обезьян делает их наилучшим объектом для экспериментов по изучению центральной нервной системы.

Некоторые виды животных обладают удобными анатомическими особенностями. Мой учитель Бидль с успехом продемонстрировал жизненную необходимость коры надпочечников, использовав для этого некоторые виды рыб, у которых этот орган совершенно отделен от мозгового вещества и может быть выборочно удален без повреждения последнего.

Итак, мы видим, насколько выбор подопытных животных зависит от характера экспериментов, которые мы хотим осуществить. Ни один вид животных не является универсальным, но есть некоторые общие правила, определяющие выбор. При обнаружении какого-либо биологического свойства у одного вида животных необходимо проверить его наличие у нескольких других видов, дабы убедиться, что это наблюдение может быть обобщено. Кроме того, другие виды животных могут оказаться более удобными для опытов. Затем следует проверить, какое влияние на результат эксперимента оказывают такие факторы, как пол, возраст, беременность, лактация или зимняя спячка животного.

Неестественные условия эксперимента.

Когда Э. Ру35 впервые задумал показать, что бациллы дифтерии в состоянии вырабатывать яд, он ввел умеренное количество свободной от микробов дифтерийной бульонной культуры кроликам и морским свинкам, но ни одно из животных не проявило ни малейших признаков заражения. Отчаявшись, он ввел маленькой морской свинке 35 мл этой культуры. На этот раз явные симптомы дифтерии были налицо и животное погибло, но эксперимент был расценен как бессмысленный, поскольку 35 мл культуры соответствуют примерно 10 % веса тела морской свинки. И все же именно этот в высшей степени "неестественный" эксперимент обеспечил такую концентрацию дифтерийного яда, что, как сказал Де Крюи, "одной унции (28,3 г) этого очищенного вещества достаточно для того, чтобы убить 600 000 морских свинок либо 75 000 крупных собак!" [7].

В науке нередки случаи, когда первоначальный эксперимент, который задал направление исследованиям, представляется слишком искусственным, чтобы иметь какое-либо реальное значение. Насколько это возможно, эксперименты должны проводиться в условиях, близких к тем. которые имеют место в реальной жизни или по крайней мере во время болезни. Но это далеко не всегда возможно и необходимо, особенно на начальной стадии исследования, когда еще ведутся поиски оптимальных условий работы. К сожалению, неестественные условия эксперимента являются постоянным объектом для нападок скептиков, в результате чего множество многообещающих исследований было погублено в зародыше. Даже самые калечащие животного операции вполне естественны в сравнении с работой на изолированных органах или тканях, когда не просто удалена та или иная часть организма животного, но вообще исследуется лишь один изолированный орган. И тем не менее подобная работа in vitro ("на уровне пробирки") внесла фундаментальный вклад в науку.

Лично я являюсь ярым сторонником экспериментирования в наиболее естественных условиях. Если только это возможно, я предпочитаю изучать целостное физиологическое явление (воспаление, адаптационный синдром, кальцифилаксию) или модели заболевания, нежели их отдельные составляющие (изменения в отдельных структурных или химических элементах) . Но никакое исследование не должно объявляться лишенным ценности только на том основании, что оно выполнялось в "неестественных" условиях. Да и вообще, что такое неестественные условия? Полное удаление поджелудочной железы, казалось бы, весьма "неестественный" способ вызывания диабета, и все же он оказался настолько близким к спонтанно возникающей болезни, что обеспечил открытие инсулина. Для того чтобы доказать, что минералокортикоиды могут обусловливать сердечно-сосудистые и почечные расстройства, нам пришлось давать их в огромных лозах. Дело в том, что до того, как нам стали известны "обусловливающие факторы", не существовало иного способа обнаружить болезнетворное действие этих гормонов; фактически мы даже не смогли бы разработать схему такого эксперимента, который привел бы нас к открытию самих "обусловливающих факторов".

МЕТОДЫ НАБЛЮДЕНИЯ

Простое наблюдение -- это самый удивительный и доступный из всех биологических методов, и от него зависит большинство других. Разумеется, просто держать глаза открытыми бывает порой недостаточно. Надо учиться тому, как смотреть, на что смотреть и каким образом помещать изучаемый объект в рамки нашего поля зрения. Нам необходимо обрести способность созерцать естественное явление с полной объективностью и предельным вниманием, не поддаваясь предубеждениям и нс отвлекаясь. И все-таки никак не обойтись без известной доли предубеждения или, назовем его иначе, подсознательного управления вниманием со стороны опыта. Только с его помощью можно пробиться сквозь туман несущественного.

Мы уже говорили, что великое преимущество наблюдения состоит в том, что оно в отличие от химических или физических методов воздействия выявляет в объекте его бесчисленные свойства и взаимосвязи. Наблюдение дает целостный и естественный образ, а не набор точек. Чем проще метод наблюдения и чем менее мы полагаемся на средства увеличения и выделения отдельных деталей, тем шире поле исследования и тем более естественным образом оно сохраняется неповрежденным.