В компании MatTek понедельник — день отгрузки товаров. Недалеко от Бостона есть здание из красного кирпича, где находится маттековская лаборатория и куда каждую неделю подъезжает грузовик, чтобы принять в кузов ящики, один за другим. Во всех ящиках поддерживается прохлада — 39 градусов по Фаренгейту (около 4 градусов по Цельсию), потому что в них, в пластмассовых контейнерах, драгоценный, скоропортящийся груз — человеческая кожа (примерно столько, сколько имеется у двух взрослых людей): тысячи кусочков размером с десятицентовую монету.
Интересно, что эта кожа не взята у людей. MatTek её выращивает, чтобы продавать компаниям, которые нуждаются в таком товаре: производителям стиральных порошков, очистителей унитазов, декоративной косметики, кремов против старения, лосьонов для загара.
Без лабораторной кожи этим компаниям пришлось бы тестировать свои продукты на животных. Обычно к такого рода тестированию привлекают кроликов, побритых так, чтобы у них были участки голой кожи. Эта практика повсеместно вызывает растущее моральное осуждение, а в Европе её и вовсе законодательно запретили. Поскольку тестирование с применением животных идёт на убыль, растёт спрос на синтетическую человеческую кожу. Её ведущими поставщиками стали MatTek и её главный конкурент Episkin — дочерняя компания фирмы L’Oreal.
Тестирование на выращенных в лабораторных условиях «монетках» — не чисто этический выбор: это ещё и практично. «Они гораздо больше походят на человеческую кожу, чем кожа животных», — утверждает Кэрол Трежер (Carol Treasure), чья компания XCellR8 тестирует товары таких брендов, как Lush Cosmetics, и в некоторых случаях использует продукцию MatTek. Однако если не кривить душой, то, глядя на маттековские «монетки», не скажешь, что это человеческая кожа или даже вообще кожа. Для невооружённого глаза эти «монетки» толщиной менее одной пятой миллиметра — всего лишь тонкие кружочки полупрозрачного желе.
Так же выглядят и маттековские модели других живых тканей: глазной, лёгочной, кишечной, вагинальной, ткани полости рта. Всё это выращивается для тестирования. MatTek применяет процесс производства, в ходе которого части тела сводятся к самым необходимым клеткам. Хирургические отходы после биопсий, подтяжек живота и обрезаний превращаются в надёжные и стандартизированные линейки продуктов, и все эти продукты имеют вид полупрозрачных дисков. «Просто глядя на них, вы не найдёте между ними никакой разницы», — отмечает президент компании Митч Клауснер (Mitch Klausner).
Такое единообразие — главная забота компании MatTek и её главное преимущество. Кожа человека чрезвычайно разнообразна. Взяв двух человек одинаковых возраста, пола и расы, вы можете обнаружить, что кожа одного из них более жирная, или более чувствительная, или более сухая. Маттековская модель кожи должна год за годом одинаково реагировать на одни и те же химикаты, даже если оригинальные клетки поступили от двух разных людей и двух разных частей тела. Здесь мы имеем дело с превосходно налаженным производством кожи.
Подтяжки живота и обрезания
Чтобы поддерживать своё производство, MatTek нуждается в небольших, но регулярных поставках реальной человеческой кожи, которую можно использовать в качестве посевного материала для лабораторного выращивания больших количеств «монеток». Большинство человеческих клеток, прежде чем умереть, могут воспроизводить себя лишь определённое число раз. Так мы стареем и умираем.
Компания наладила партнёрские отношения с ближайшими больницами, чтобы с согласия пациентов (или их родителей) получать хирургические отходы от косметических операций и обрезаний. Расширив ассортимент производимых тканей, MatTek сотрудничала и с National Disease Research Interchange — организацией, финансируемой Национальными институтами здравоохранения, — для выращивания тканей на основе образцов, полученных от умерших доноров.
В разговоре со мной Клауснер, ссылаясь на анонимность доноров, проявил явное нежелание вдаваться в детали приобретения посевного материала. Действительно, MatTek очень мало знает о пациентах, которые оказывают компании донорские услуги. И сами эти пациенты вряд ли имеют возможность следить за тем, куда идут взятые у них ткани. Когда я спросила, пытался ли кто-то из доноров выяснить судьбу отрезанной у него кожи, Клауснер, удивившись моему вопросу, ответил отрицательно.
Пациенты могут даже не знать, где искать, ведь в стандартной форме согласия — одной из бумаг, заполняемых при госпитализации, — как правило, не уточняется, куда пойдёт донорская ткань. Её может использовать врач, оперировавший пациента, или учёный-исследователь из какого-нибудь университета, или какая-то компания. «То, что американская общественность нередко не представляет себе, как проводятся американские исследования, — притча во языцех», — говорит Мишель Льюис (Michelle Lewis), биоэтик из Института биоэтики им. Бермана при Университете Джонса Хопкинса (Johns Hopkins Berman Institute of Bioethics).
Донорство — чрезвычайно непрозрачный процесс. Но, если вам сделали обрезание, или подтяжку живота, или прооперировали грудь, особенно в какой-нибудь бостонской больнице, ваши клетки с большой долей вероятности попадут в MatTek, из них изготовят кожу, которой можно будет покрыть два футбольных поля, а затем эту продукцию разошлют по всему миру в лаборатории, где с её помощью будут тестировать химические вещества, а также кремы и лекарства для кожи.
Как вырастить кожу
И всё же кое-какие специфические свойства человеческих тканей MatTek отслеживает. Компания сортирует свою продукцию по возрасту, полу и расе в зависимости от характера будущего тестирования. Для некоторых из производимых сортов получать исходный материал сложнее, чем для других. К примеру, чтобы тестировать такие товары, как лосьон для загара или крем для осветления кожи, MatTek изготавливает продукцию, содержащую пигментные клетки. Главным образом, указанные товары, особенно осветляющие кремы, идут в Азию, на огромный азиатский рынок, а тут у производителей синтетической кожи проблемы с донорским материалом, ибо азиатские родители не очень-то практикуют обрезание сыновей. «Азиатскую кожу получить несколько сложнее», — констатирует Клауснер.
Чтобы не потерять огромный рынок сбыта своей продукции, специалисты MatTek первым делом, используя ферменты, разлагают оригинальный кусочек донорской кожи на клетки. Как известно, эпидермис состоит из множества клеток разного типа, но основную роль играют кератиноциты. Поэтому специалисты извлекают из эпидермиса кератиноциты и выращивают их одним слоем в чашках Петри. Затем они изолируют отдельные кератиноциты и засеивают ими пористые вставки в пластмассовых лунках.
Этим можно было бы и ограничиться, но просто вырастить в контейнере массу недифференцированных клеток компании MatTek мало. Ей нужно вырастить целую ткань со слоями клеток, которые постепенно высыхают и образуют гладкую поверхность — точь-в-точь как эпидермальные клетки руки.
Поэтому далее идёт в ход скрупулёзно продуманная технология, требующая многодневной работы и множества различных замеров, выполняемых с точностью до микролитра. Растущие в чашке Петри человеческие клетки нужно тщательно опекать. Стоит добавить какой-то ингредиент с опозданием на пару часов — и всё: клетки погибли. Но, если технология не нарушена, они будут воспроизводиться, пока не сформируется слой толщиной 12 клеток. Верхние клетки обдувает воздух, нижние, подобно эпидермису вашего тела, купаются в богатом питательными веществами заменителе крови. Десять дней спустя, в понедельник, то есть в день отгрузки товаров, «монетки» кожи готовы отправиться к потребителям.
Больше никаких кроликов!
Пока не появилась лабораторная кожа, проверять, будет ли какое-то химическое вещество раздражать кожу, приходилось на кроликах. Исследователь сбривал мех на полоске кожи, смазывал эту полоску химикатом и через несколько часов или дней возвращался к кролику, чтобы посмотреть, каков результат. «Ясно, что чем выше едкость химиката, тем хуже для животного», — говорит Майкл Бачелор (Michael Bachelor), менеджер по продукции компании MatTek.
Лабораторно воссозданная человеческая кожа, такая как маттековский EpiDerm, позволяет оптимизировать данный процесс. Чтобы провести тест на раздражение, в пластмассовую лунку с кружком искусственной кожи добавляют исследуемый химикат вкупе с красителем MTT. Живая клетка делает MTT фиолетовым. Спустя часы или дни машина может вычислить точное количество красителя, содержащегося в лунке, и рассчитать количество живых клеток. Чем больше погибших клеток, тем больше раздражение, которое вызывает данный химикат. Конечно, это не совсем то, что, к примеру, происходит, когда на вашу руку попадает очиститель для унитаза, но MTT-тест — надёжное средство для выяснения убойной силы токсичного химиката.
Маттековские модели живых тканей используются клиентами компании и для разработки кремов против старения. При этом не нужно искать морщины в маленьких полупрозрачных «монетках» клеток. Взамен исследователи смотрят на то, как кремы против старения включают или выключают гены, кодирующие коллаген и эластин, которые придают коже упругую молодость. Для тестирования антистарения компании используют маттековскую «кожу полной толщины», состоящую из двух слоёв — верхнего (эпидермиса) и нижнего (дермы), потому что клетки этих слоёв активно влияют друг на друга. Это разностороннее, но не очень понятное взаимодействие имеет большое значение, когда речь идёт о коже на теле.
Тут уместно упомянуть о границах применения современных моделей кожных тканей. Даже маттековская «кожа полной толщины» — это не совсем кожа. У неё нет волосяных фолликулов, нервов и сальных желёз. Белковый каркас, на котором растут клетки, упрощён. Маттековские модели тканей предназначены для дискретного тестирования, когда машина, осмотрев некоторые клетки, может выдать результат в виде конкретного числа: этот продукт вызывает сильное раздражение или сильно разрушает пигментные клетки. При такого рода тестировании модели работают очень хорошо, но это не значит, что, скажем, пересадив их на тело, мы вправе ожидать, что они будут расти как реальная кожа. К тому же, выглядят они, как тонкие полупрозрачные желейные диски.