Сфинксы XX века

Век космоса

Вы заметили, какой в наши дни стала научная фантастика? Вы заметили, что наиболее выдающиеся фантасты современности перестали выдумывать фантастические машины-аппараты? Перестали придумывать новые виды оружия и открывать неизвестные ранее законы природы? Вспомните, как фантазировал Жюль Верн, описывая малейшие детали своего «Наутилуса» или пушку, из которой стреляли на Луну. Вспомните Алексея Толстого, который приводил чертежи и расчеты устройства гиперболоида инженера Гарина. Сравните это с фантастикой Рэя Бредбери, Айзека Азимова, Станислава Лема.

Куда девалась научно-техническая детализация? В лучшем случае будет сказано: «На горизонте виднелся силуэт аппарата, доставившего экспедицию на Марс». Или что-нибудь в этом роде, как само собой разумеющееся, не представляющее самостоятельного интереса.

Писатели перестали выдумывать за науку, а просто пользуются тем, что уже ею добыто. Они пользуются ракетами, лазерами, магнитными полями, глубоководными скафандрами, счетнорешающими устройствами только в качестве способа поставить героев в необычную психологическую ситуацию. Вот тут-то и начинается фантастика. Фантастика психологическая.

Дело не в аппарате, на котором прилетели люди на Марс, не в его внешнем виде или устройстве. Дело в том, скажем, что в школе на некой планете учатся дети, которые никогда не видели восхода Солнца. На той планете оно восходит один раз в двадцать лет. Все дети счастливы. Но один мальчик прилетел с Земли совсем недавно. Он скучает по восходам и ждет этого одного двадцатилетнего восхода. Психологический драматизм в том, что его лишают возможности видеть это. А следующий восход через 20 лет!

Фантастика перестала быть инженерно-технической. Она стала психологической. Фантасты перестали выдумывать за ученых летающие фрегаты, ракеты, гиперболоиды. Науку стало трудно обогнать даже самой безудержной фантазии.

Я, например, хочу рассказать вам о том, какие проблемы встают перед иммунологами в связи с освоением космоса. Можно было бы пофантазировать вроде «Войны миров» Герберта Уэллса на тему о том, как люди, попав на Венеру, заражаются неизвестными микробами, против которых их иммунитет бессилен, или о том, что на Землю завезли микробов с Марса и началась эпидемия.

Но фантазировать поздно.

Люди уже ходили по Луне, а завтра ступят на Марс. Уже существует научная отрасль — космическая иммунология. Люди, вернувшиеся с Луны, проходили специальный карантин. Образцы лунных пород в специальных герметических безмикробных лабораториях подвергались бактериологическому контролю.

Как же повести рассказ на тему «Космос и иммунология»?

Как увязать двойственность положения: с одной стороны, еще ничего не известно, фантастично, а с другой — это научные будни наших дней?

И я попытался создать особый литературный жанр — научно-фантастический очерк. Не спорю, это звучит парадоксом. Очерк — это рассказ очевидца о реально существующем городе, селе, заводе, человеке. Фантастика — это рассказ о несуществующих вещах, событиях, людях. Вот я и пытаюсь примирить эти две альтернативы. Примирить фантастику с научной реальностью. Показать парадоксальность нашего века, когда фантастика перестала обгонять науку, а рассказы о науке выглядят как фантастика.

После очерка я скажу несколько слов о научной отрасли, которая получила название космической иммунологии.

Дело в том, что в наши дни биологическая индивидуальность, охраняемая иммунитетом, может оказаться в совершенно необычных, не виданных ранее условиях существования. С точки зрения иммунитета возможны две крайности. Во-первых, современный человек (или животное) может столкнуться с внеземными микробами; сумеет ли иммунитет отстоять его индивидуальность? Во-вторых, можно оказаться в абсолютно безмикробном — стерильном — окружении.

Трудно сказать, какая ситуация чрезвычайнее.

Тысячелетиями иммунитет отстаивал индивидуальность от миллионов вторжений. И вдруг все кругом стерильно! Возможна ли вообще жизнь в стерильных условиях?

1. Чахов и его игрушка

С профессором Олегом Чаховым я знаком уже много лет, может быть лет двадцать. Он еще не был профессором и даже кандидатом наук. Звали мы его просто Олег и, откровенно говоря, посмеивались. Посмеивались потому, что, будучи в Америке, он истратил все свои деньги на какой-то пластиковый пузырь с двумя рукавами и горловиной. Рукава заканчивались резиновыми перчатками. Надевая их и вворачивая рукава, можно было забираться внутрь камеры, как при зарядке фотографических кассет в темный ящик. Весь этот пузырь был герметичен, когда его наполняли воздухом, он стоял на столе как небольшой, элегантный, совершенно прозрачный ангар. Но только не для самолетов.

— Для чего этот настольный гараж? — спрашивали мы. — Ты поставишь туда микроскопы, чтобы они не пылились?

— Дело не в том, что или кто там будет, — отвечал Олег. — Дело в другом. Внутри этой пластиковой камеры свой мир. Он отделен от нашего, изолирован полностью. И когда-нибудь, когда привезут первые образцы почвы, влаги, растений или животных с других планет, их поместят в такие пузыри.

— Зачем?

— Чтобы неведомые нам микробы, если они окажутся в этих образцах, не распространились по Земле. Они могут оказаться очень опасными для людей, животных или растений нашей планеты — Земли. Да и не только о микробах речь.

После таких разговоров Олег всегда, помолчав несколько секунд, добавлял:

— Впрочем, вы правы. Этот пузырь действительно всего лишь игрушка. Нужно строить целый изолированный город для возможных пришельцев из космоса. Да так, чтобы при его сборке внутрь не попала ни одна пылинка извне.

— Уж не думаешь ли ты, — спросил я однажды, — что на планету, где возможна жизнь, люди привезут в своем космическом корабле такой большой сложенный пузырь, надуют его, войдут в него прямо из корабля и уже внутри соберут свою первую планетарную станцию?

— Именно так и будет, — ответил Олег. — Жаль только, что до сих пор мы не начали отрабатывать все это на Земле. Все кажется, что на ближайших планетах жизни нет, а до других миров доберемся не так скоро.

2. Венера приказывает

Этот очерк я начал писать три года тому назад. Но профессор Чахов попросил меня отложить перо на три года. И я послушался.

Как это было?

Утром я включил приемник и услышал:

— Внимание! Работают все радиостанции…

Одним словом, совершена мягкая посадка автоматической станции на Венеру. Первые же стереофотоснимки, переданные станцией, говорили о наличии растений на планете.

Я сейчас же стал звонить профессору Чахову, но нигде не нашел его. Вечером я звонил домой, на следующий день опять на работу. Так продолжалось несколько дней. Примерно через неделю я поймал его и вечером сидел у него дома.

— Где ты пропадал?

— Не в этом дело. Понимаешь, подписано решение строить Город гнотобионтов. Сколько времени я добивался хотя бы лаборатории! Выступал в институте, в академии. Доказывал, что изучение жизни в изолированных от микробов, стерильных условиях — важнейшая проблема современности. Ничего! Нужно было, чтобы приказала Венера! И вот теперь все надо сделать за полтора года. Все! Ты понимаешь, что это значит? Ни достаточного опыта, ни подготовленных кадров, ничего.

— Так уж и ничего. Ты сам же мне рассказывал, что хирурги уже несколько лет делают операции внутри твоих пластиковых пузырей, засунув туда руки через рукава с перчатками. Ты же внедрил эти пузыри в полевую хирургию. Стерильные операции стали возможны в любых условиях, даже в окопе. Достаточно этот пузырь наложить на больного и разрез делать изнутри камеры. Ты рассказывал, что в этих стерильных камерах держат больных с большими ожогами, и их обширные раневые поверхности заживают быстро, без осложнений, так как на них не попадает ни один микроб. В некоторых клиниках лечат астму, помещая больных в пластиковые изоляторы. Они дышат воздухом, очищенным от всех бактерий, пылинок, от всех примесей, включая те неизвестные агенты, которые и вызывают у них приступы удушья — астму. В инфекционных больницах перестали опасаться заражения лечащего персонала и больных разными инфекциями друг от друга. Мне рассказывали, что с помощью пластикового изолятора можно оперировать самого заразного больного, например больного чумой, и хирург не подвергается риску заразиться. А в прошлом году я читал отчет Института иммунологии с результатами пятнадцатилетнего наблюдения за девятью детьми с агаммаглобулинемией. Дети с врожденным дефектом, обреченные на гибель в первый же год жизни, великолепно живут.

— Да, да, — пробурчал Олег, — я знаю это. Такие дети действительно умирают. Все. Все до одного. У них врожденное отсутствие иммунитета. Синтез защитных антител — гамма-глобулинов невозможен. Генетический блок. От первой же инфекции они умирают. А в стерильных камерах живут. Вот уже пятнадцать лет. Нормально развиваются. Я сам монтировал камеры для них.

— Так, значит, есть опыт, кадры?

— Есть-то есть. Только не все знают, что всего было не девять детей, а тридцать. Двадцать одна камера за 15 лет так или иначе вышла из строя. Инфекция прорвалась.

Мы помолчали. Потом профессор добавил:

— Конечно, причины неудач исследованы. Последние два года камеры работают как часы. Подача стерильного воздуха гарантирована полностью. Система шлюзования для доставки стерильных предметов обихода, пищи и воды идеальна. Выброс отходов надежен. И все-таки одно дело — камера, а другое — городок. Стерильный городок. С абсолютной надежностью на десятки лет. И я — комендант этого городка.

Олег ходит по комнате. Он был не просто серьезен и взволнован. Я это видел. Да он и не скрывал своих чувств от меня. Мы слишком хорошо знали друг друга. И он не раз видел, как мне становилось страшно перед ответственными решениями или делами. Но мы оба знали, что умеем перешагивать через этот страх. Долго я смотрел, как он ходит от стола к креслу и снова к столу, а потом остановил его словами:

— Я напишу очерк о жизни в стерильных условиях, о науке, которая изучает ее, о важности этой отрасли знаний для наших дней и для будущего.

— Не надо, — попросил Олег. — Подожди три года, я приглашу тебя в Город гнотобионтов, покажу те исследования, которые мы сумеем к тому времени выполнить, и тогда пиши. Уверен, будет о чем.

— Хорошо. Пусть будет по-твоему.

3. Гнотобионты

И я действительно не стал писать. Зато в течение этого времени я немного больше узнал о гнотобионтах, о том, что за наука гнотобиология и какова ее история. С историей мне особенно повезло. Ее рассказал сам Томас Лаки — профессор Колумбийского университета, один из основоположников современной гнотобиологии.

Прежде всего само слово. Оно составлено из трех греческих слов: гнотос — известный, биос — жизнь, логос — наука. Наука о жизни в известных условиях. С этого и началась наша беседа.

— А разве мы с вами живем не в известных условиях? — спросил я.

— Конечно, — ответил Лаки. — Любой сложный организм на Земле, будь то растение, животное или человек, является полибионтом. На вашем теле, в дыхательных путях, в кишечнике обитают сотни других видов живых существ — простейших, бактерий, вирусов. А если бы их не было? Какова их роль?

— Великий Мечников считал, что большинство бактерий кишечника вредны, они отравляют организм токсинами, — вспомнил я.

— А мой учитель считал иначе. Он думал, что без такого совместного существования жизнь вообще невозможна. Собственно, с этого вопроса и началась история гнотобиологии. Послушайте…

В конце прошлого столетия были проведены исследования с выращиванием растений в стерильных — безмикробных — условиях. Было обнаружено, что некоторые бобовые не могут жить без присутствия определенных бактерий в почве у их корневой системы. Первые годы исследований в области гнотобиологии животных составили период, в котором аппаратура и методы ботаников приспосабливались для безмикробных животных. Многие первоначальные неудачи были вознаграждены уже в первые 15 лет нашего столетия, когда были получены первые безмикробные мухи, цыплята и козлята. Это достижение явилось крупным фактом для теоретической биологии, давшим основание считать, что жизнь возможна без бактерий. Следующие два десятилетия были спокойными. Только 4–5 сообщений было опубликовано в течение этого дремлющего периода. Но их было достаточно, чтобы сохранить эту важную концепцию жизнеспособной. Публикация монографии моего сотрудника профессора Глимстеда в 1936 году явилась открытием периода оживления и показала важность использования безмикробных животных как объекта научного исследования. В течение следующих двух декад было начато выведение колоний безмикробных цыплят, крыс, морских свинок в США, Швеции, Японии. Широкое применение безмикробных животных было сильно ускорено применением пластиковых изоляторов и коммерческой доступностью безмикробных животных сначала в США, а потом и в других странах. В 1966 году было опубликовано около 500 работ, в которых использованы гнотобионты!

Так несколькими мазками Лаки нарисовал мне историю.

Обдумывая то, что рассказал мне Томас Лаки, я обратил внимание на одну деталь. Он говорил все время о безмикробных животных, а закончил словом «гнотобионты». В то время мне это показалось даже странным. Ведь все, собственно, и делается для того, чтобы обеспечить стерильную изоляцию, обеспечить жизнь в стерильных условиях. Однако позже я понял — для гнотобиологии это не самоцель.

Да, стерильную изоляцию обеспечить можно!

Да, в стерильных условиях животные живут, развиваются, оставляют потомство!

Но это не самоцель. Это только начало. Стерильное животное — всего лишь основа для изучения жизни в известных условиях. Оно лишь самый простой вариант гнотобионта. На его базе можно создавать контролируемые сочетания представителей нескольких жизней.

Если стерильного гнотобионта заселить одним из известных видов микроорганизмов, то их сожительство можно по-настоящему изучать без дополнительных помех. Это сожительство ничем больше не осложнено. Такой гнотобионт называется моногнототрофом (моно — один). Если ввести два вида микробов, то возникает новый вариант известного сожительства, с двумя постояльцами. Возникает дигнототроф (ди — два). Понятно, что может быть создан тригнототроф и т. д.

Итак, гнотобионт — это организм, который не содержит живых микробов или содержит только те, которые известны исследователю.

4. В Город гнотобионтов

Чахов строил город. Потом заселял его гнотобионтами. Потом организовывал в нем специальные лаборатории. За прошедшие три года я видел его только мельком всего несколько раз. У него не было ни одной свободной минуты, а я ждал, когда истекут эти три года и я попаду в совершенно особый мир. Как я проникну туда со всеми своими микробами? Как там вообще работают люди? Ведь они там как будто бы на чужой планете, которую нельзя загрязнить земными микробами. Почему-то эти вопросы меня интересовали больше всего. Я не представлял, что буду гораздо больше потрясен другим. Совсем другим.

— Вообрази огромную плоскую консервную коробку диаметром 250 метров и высотой 6 метров, — рассказывал Олег по дороге в город. — Она сварена из нержавеющей стали и врыта в землю. Внутри этой герметической коробки наш город. Ничто не может проникнуть внутрь без стерилизации и контроля стерильности. Шесть гидрошлюзов соединяют город с внешним миром. Два входных — наиболее сложны и четыре для выхода и вывода контейнеров с ненужными вещами и отбросами из четырех районов города.

— Районы, конечно, изолированы друг от друга, как отсеки подводной лодки? — спросил я.

— Конечно, только гораздо надежнее. И все помещения-коттеджи внутри районов могут быть полностью герметизированы. Изолированно подаются стерильные воздух и вода. В городе собственное атмосферное давление, чуть выше наружного, около 800 миллиметров ртутного столба. Как ты думаешь, зачем?

И тут я нашел ответ на вопрос, который давно волновал меня, волновал всю дорогу. Вопрос о возможности возникновения где-нибудь в их стальной коробке микрощели, через которую проникнет загрязненный воздух. Не проникнет. Поток воздуха всегда будет направлен наружу.

— Мне понятно, — ответил я. — Рассказывай дальше.

— Нет, теперь буду показывать. Мы приехали.

Машина приостановилась у глухих ворот. Охранник козырнул профессору, ворота бесшумно раздвинулись, и мы въехали на территорию гидрошлюза № 1.

Ажурный переплет застекленной крыши высоко над головой, рельсы узкоколейки, два небольших проворных крана и несколько дверей справа от своеобразного широкого перрона напомнили мне крытый вокзал. Только перрон и рельсы кончались у бассейна. И здание, в которое вели двери, тоже обрывалось у самой воды, как особняки Венеции. Сквозь прозрачную зелень воды сверкала полированная сталь внутренних стенок бассейна.

Мне подумалось, что слово «бассейн», пожалуй, не подходит. Что-то расчетливое и строгое не совмещается с этим словом. Тем не менее я воспользовался им.

— Что это за бассейн?

— А это и есть вход в наш город. Только мы говорим не бассейн, а ванна. Гермицидная ванна.

— Что значит гермицидная?

— Обеззараживающая, иначе говоря, стерилизующая. Она наполнена специальным раствором — гермицидом.

— Мы будем проныривать через нее в стерильную зону, как из теплой раздевалки в бассейн под открытым небом? — пошутил я.

— Именно так, — ответил Олег без тени иронии. — Заходи в дверь, обозначенную A₁.

Мы оказались в небольшой пластиковой комнате. Все углы закруглены. Пахнет озоном от работающих бактерицидных ламп. Висят два…

— Скафандры, — перехватил мой взгляд Олег. — Я помогу тебе одеться. Свой костюм можешь не снимать. Жарко не будет. Обеспечено внутреннее кондиционирование в течение трех часов — рабочее время наших сотрудников в стерильной зоне.

Скафандр состоял из двух частей. Нижняя эластично и мягко облегает мое тело. Соединение шлема с костюмом проходит на уровне плеч и осуществляется круговым валиком, полым внутри. Под давлением в две атмосферы в него подкачали бактерицидную жидкость. Давление сжало края соединения и опустило их в жидкость.

— Теперь, — прозвучал голос внутри шлема, — в следующую комнату.

Дверь отодвинулась, мы перешагнули порог и оказались в стальной камере. Через секунду загорелось табло «Герметизация шлюза А₂ обеспечена». И сразу заработал душ. Четыре веера сверху и четыре снизу.

— Мы подвергаемся первичной гермицидной обработке, — прозвучал голос. — Через две минуты наступает полная стерилизация наружных поверхностей. Тем не менее мы проходим и ванну. Не только для перестраховки стерильности. Главное — для контроля целостности скафандра. Идем!

Отъехала в сторону третья дверь, мы покинули шлюз А₂ и оказались на решетчатой площадке следующего шлюза. Его стены уходили в уже знакомый зеленоватый раствор. Пол был решетчатый. Слева и справа высились шведские стенки. Вспыхнуло табло «погружение!».

— Возьмись за перекладину и держись, — скомандовал Олег.

Мы опустились не более чем на два метра, кабина наклонилась, легла на бок и пошла вперед.

«Проныриваем в пузырьковую камеру, — услышал я в наушниках. — Держись крепче. Кабина совершит поворот на 360 градусов».

— Зачем? — спросил я и почувствовал, что скафандр раздувается.

— Это вроде проверки велосипедной камеры. Когда ищут маленькую дырку, ее опускают в воду. Над нами сейчас стеклянный колпак. Малейшие пузырьки, выходящие из скафандра, будут зарегистрированы. Если это случится, кабина вернется назад.

Не случилось. Кабина продвинулась еще на несколько метров и подняла нас в круглый зал.

— Ну вот мы и в городе. Это его центральная площадь.

Мы ступили на полированную сталь пола. Пока вентиляторы обсушили нас, я увидел доставку грузов — такая же кабина, груженная запаянными контейнерами, поднялась из ванны. Задняя стенка кабины сдвинула их на пол.

— Что в этих гигантских консервах? — спросил я.

— Стерильный корм и подстилочные материалы для животных, — ответил Олег.

5. Сектор безмикробных гнотобионтов

— Я покажу тебе только два наших района, — сказал мой проводник. — Район гнотобионтов и район гнотобиологических лабораторий.

Мы вошли в дверь сектора № 1. Вдоль широкого коридора-улицы коттеджи-боксы. На перекрестке улиц встретилась самоходная тележка. На ней сидел человек в скафандре и вез пластиковую камеру — «игрушку Олега Чахова». Внутри камеры были крольчата.

— Новую линию стерильных кроликов привезли, будем размножать, — сказал Олег. — Зайдем посмотрим.

Тележка остановилась у входа в коттедж № 17. Мы вошли, и я был поражен светом. Солнечным светом! Я поднял голову и увидел небо, плывущие облака. Так вот она, верхняя крышка стальной коробки Города. В ней окна!

Мы находились в образцовом, но совершенно обычном виварии. Клетки с автоматическими кормушками и поилками. Кролики жуют брикеты синтетического корма. Непривычно было только одно — стеллажи с запаянными контейнерами слева у входа и вскрытыми как большие коробки от шпрот — справа. Но я уже видел эти контейнеры. В них доставляют весь фураж для животных. Молодой человек в скафандре внес камеру с крольчатами.

— В этом секторе, — пояснил Олег, — нет ни одного микроба. Стерильных животных первично мы получаем не здесь и даже не в Городе, а за его пределами. Получаем в пластиковых изоляторах. После тщательнейших проверок камера со стерильными гнотобионтами проходит шлюзование через гермицидную ванну и поступает в один из коттеджей. Здесь сейчас их поместят в обычную клетку.

Молодой человек в скафандре поставил свою ношу на стол и вышел. К столу подошел юноша, разгерметизировал шлюзовое отверстие камеры и стал пересаживать крольчат в клетку.

— Олег! — с ужасом воскликнул я. — Почему он без скафандра?

Олег рассмеялся. Юноша тоже.

— А ты помнишь тех мальчиков и девочек с врожденной агаммаглобулинемией? Они всю свою жизнь жили в пластиковых изоляторах, как в камерах. Теперь они здесь. Это их Город. У них дома с окнами на небо. Коренные жители Города гнотобионтов. Они здесь работают, учатся. Ну, а на большую землю им, увы, приходится выходить в скафандрах. Как нам сюда. Через гидрошлюз.

Мы посетили коттедж с безмикробными мышами, потом с обезьянами, с собаками породы чихуахуа.

Когда Олег взял на руки маленького чихуахуа и тот стал играть с его пальцем, покрытым довольно тонкой перчаткой скафандра, я задал вопрос, который давно меня мучил.

— А вдруг во время работы случайно прорвется или проколется скафандр? Вся стерильность Города полетит к чертям?

— Нет. Это практически безопасно. Атмосферное давление в Городе, ты помнишь, около 800 миллиметров, а внутри скафандра 760. В случае возникновения отверстия ток воздуха пойдет в скафандр, а не из него. Средний слой в латексе, из которого изготовлен скафандр, при контакте с воздухом самооплавляется, затягивая отверстие за полсекунды. При больших авариях коттедж остается загерметизированным до выполнения довольно сложных аварийных работ и полной внутренней стирилизации.

6. Сектор открытий

В лабораторном секторе Города царствовали пластиковые изоляторы. В каждом коттедже-лаборатории был зал с изоляторами, расположенными на длинных столах и подключенными к централизованному воздушному поддуву. Они были разных размеров и содержали различных животных в прозрачных клетках. Большинство исследований проводились на мышах, крысах, морских свинках, поросятах. Меньше на собаках и обезьянах.

— Почему здесь всюду индивидуальные изоляторы? — спросил я. — Или, может быть, эти животные не гнотобионты?

— Ты немного забыл теорию, — улыбнулся Олег. — Гнотобионты не обязательно без микробов. Они бывают или стерильными, или содержат точно известных исследователю представителей микромира. Во многих изоляторах в чистом виде изучаются взаимодействия животного организма с одним или несколькими микробами. Исследуется роль контактов с микробами при развитии организма после рождения, значение микрофлоры кишечника для переваривания пищи, для обеспечения организма витаминами и т. д. Лаборатории существуют не более полутора лет. А ты послушай, какие захватывающие вещи уже обнаружены…

В лаборатории иммунологии нам рассказали о развитии иммунных сил организма, о развитии той системы, которая обеспечивает его невосприимчивость ко всему чужеродному — будь то микроб, чужеродный белок или чужая ткань (при пересадках). Оказывается, если животное растет в безмикробных условиях, его лимфоидная система — главный орган иммунитета — не развивается. Для нее нет стимулов, и она остается недоразвитой. Иммунная неполноценность стерильных гнотобионтов выражается в том, что они быстро гибнут, попадая в нестерильные условия существования. Они не выдерживают массированного контакта с микробами. Данный дефект безмикробных гнотобионтов может быть устранен серией вакцинации животных препаратами из убитых бактерий. Но он может быть и использован. Использован в хирургии при пересадке чужих тканей и органов. Как известно, именно иммунные силы создают барьер несовместимости тканей при пересадках. Именно лимфоидная система обеспечивает отторжение пересаженного чужеродного органа. А у безмикробных организмов она недоразвита. Иммунитет молчит. Возникает толерантность — терпимость к чужеродным тканям.

— А может это иметь практическое применение? — спросил я. — Ведь люди не безмикробны. Их лимфоидная система развита нормально.

— Представь себе, может, — пояснил Олег. — Безмикробные организмы обычно получаются двояко. Или от безмикробных родителей в таких вивариях, как ты только что видел. Или путем кесарева сечения, когда перед самыми родами плод хирургически стерильно извлекают из матки обычной «микробной» матери. Однако в последнее время довольно успешно разрабатываются методы перевода взрослых животных в безмикробное или близкое к этому состояние. Содержание в стерильных условиях, на стерильной диете, в сочетании со сложным циклом антибиотиков приводит к обеднению и почти полному исчезновению нормальной микрофлоры. Через несколько недель начинается сопутствующая безмикробному существованию атрофия лимфоидной системы. Возникают условия для успешного создания толерантности по отношению к трансплантату. Правда, на людях такой перевод в безмикробное состояние пока не осуществлен. Это рискованно. Необходимо еще многое уточнить. И мы уточним. Цель заслуживает усилий. Отмена несовместимости тканей при пересадках — заветная мечта хирургов…

Перевод человека в безмикробное состояние перед пересадкой чужого органа сулит по крайней мере две выгоды. Об одной уже сказано — это более легкое установление толерантности, то есть терпимости по отношению к пересаженной ткани. Эта выгода проблематична. Зато вторая — несомненна. Действительно, если перед такой операцией человек станет безмикробным гнотобионтом, то автоматически отпадает опасность инфекционных осложнений. Микробов — возбудителей этих осложнений просто не будет. Хирург получит возможность смелее применять препараты, подавляющие иммунитет, подавляющие реакции отторжения пересаженного органа, будь то почка или сердце.

В лаборатории питания шла речь о том, что нормальная микрофлора кишечника у животных и у людей выполняет большую работу по расщеплению таких веществ, как клетчатка, по переводу ряда неорганических соединений металлов в органические, по синтезу витаминов. Последнее самое интересное. У безмикробных животных очень трудно поддерживать витаминный баланс. Проблема их питания — основная задача лаборатории. Идет постоянное совершенствование синтетических кормов. Мы теперь знаем истинно оптимальные соотношения различных витаминов для разных животных. Но этого мало. Было обнаружено, что у безмикробных гнотобионтов постоянно пониженное содержание кальция в костях. Если у обычных микробных животных с помощью стерильного содержания и антибиотиков создавали обеднение микрофлоры, то развивались нарушения кальциевого обмена, кости беднели в отношении своего основного материала прочности — кальция. Думали, не хватает витамина D. Но оказалось, все не так просто. Витамин D не компенсировал нарушений. Расшифровка явления привела к открытию нового витамина — фактора кальцификации, который стали называть ФК. При его недостатке всасывание кальция и его отложение в костях замедляются. При его избытке начинается повышенная кальцификация тканей — склероз сосудов, почечнокаменная болезнь и другие расстройства солевого обмена. А вырабатывается этот витамин микробами кишечника.

Сейчас ФК передан клиницистам, которые уже сообщили нам об успешном применении химического аналога — антагониста ФК при склерозе сосудов и камнях почек. Фактором кальцификации заинтересовались и работники космической медицины. Последнее связано с известными наблюдениями бактериологов, обследовавших космонавтов. Оказалось, что длительное пребывание человека в герметически замкнутом пространстве, каким является кабина космического корабля, приводит к обеднению микрофлоры тела. В то же время давно известно, что после полетов у космонавтов развивается декальцификация скелета — обеднение костей кальцием. Об этом не раз писали даже газеты, иллюстрируя сказанное рентгеновскими снимками пяточных костей космонавтов… В настоящее время ФК исследуется на испытателях.

В лаборатории инфекционных болезней нам показали изоляторы с моногнототрофами и дигнототрофами, то есть с гнотобионтами, зараженными одним или двумя видами микроорганизмов. Однако удивительным оказалось не то, что стерильные животные очень чувствительны к инфекциям. Этого следовало ожидать, поскольку их иммунная система недоразвита. Удивительные наблюдения получены на дигнототрофах.

— Тебе, конечно, известно, — обратился ко мне Олег, — что хороших препаратов, предупреждающих дизентерию, до сих пор нет. Особенно амебную дизентерию, распространенную в странах Востока. Посмотри, какие чудеса кроются в этих изоляторах.

И он подвел меня к стеллажу с камерами, в которых размещались морские свинки. Но как разнились животные в разных камерах!

— Вот это обыкновенные безмикробные свинки. Они живые и подвижные. Они здоровы. В соседнем изоляторе животных заразили три дня назад возбудителем дизентерии. Что ты видишь?

— У них взъерошена шерсть, они грязные и еле двигаются. Они явно больны.

— А теперь подойди к следующему изолятору, — позвал профессор. — Ты снова видишь здоровых, жизнерадостных «зверей». Так знай, они тоже были заражены дизентерией. Но вместе с возбудителями этой болезни им споили других микробов — особый вид кишечной палочки. И никакой дизентерии! Теперь смотри сюда. Вот еще три изолятора. В них три группы аналогичного опыта только с амебной дизентерией. Стерильные гнотобионты не заболевают после заражения этим возбудителем. Но достаточно вместе с амебой ввести кишечную палочку, и развивается тяжелейшая дизентерия.

— Значит ли это, что вы открыли способ борьбы с дизентерией посредством регуляции микрофлоры кишечника, посредством направленного воздействия на нее? — спросил я.

— Да, значит. И на очереди у нас грипп — эта неподдающаяся инфекция, до сих пор поражающая миллионы людей на всем земном шаре. С помощью дигнототрофов мы обнаружили безвредный вирус-200, в присутствии которого возбудитель гриппа не размножается и не вызывает заболевания…

В лаборатории фармакологии для меня тоже нашлись сюрпризы. Я знал, что эта отрасль медицины создает новые лечебные препараты и изучает механизмы их действия. Но я не предполагал, что с момента внедрения в практику безмикробных животных началась новая эра фармакологии. Я не предполагал, что механизмы действия многих лекарств раньше трактовались неправильно, без учета взаимодействия с микробным фактором нормальной микрофлоры тела. И только теперь становятся понятными истинные влияния многих лекарств на клетки и ткани организма. Я был поражен, что большинство японских фармакологических фирм применяет для апробации новых лекарств именно гнотобионтов — безмикробных или конкретных гнототрофных животных.

Наши скафандровые три часа подходили к концу, и я видел, что Олег не спешит показывать мне тот район Города, который предназначен для приема живых объектов с других планет.

— Как называются внеземные формы жизни? — решил намекнуть я.

— Экзобионты, — ответит мой дорогой проводник. — А район Города для них назван сектором экзобиологии. Но сегодня мы не попадем туда. Там слишком много работы. Готовятся принять образцы с Венеры. А кроме того, необходимо специальное разрешение Национального комитета по экзобиологии. Так что в другой раз.

И мы пошли к шлюзу.

7. Послесловие

Когда научную фантастику пишет писатель, он имеет право фантазировать, оставляя читателя в неведении — где выдумка, а где реальный на сегодня научный факт. Он даже сам может не знать, где проходит граница.

Когда фантазирует для широкого читателя ученый, он не имеет права вводить читателя в заблуждение. Иначе он предаст научную истину. Это мое глубокое убеждение. Поэтому, прежде чем закончить очерк, я должен сказать, где истина, где экспериментальные приближения к ней и где пока всего лишь фантазия.

Приказа с Венеры еще не было. Города гнотобионтов пока нет. Но полностью стерильные стальные лабораторные комплексы с несколькими комнатами для размножения животных и экспериментирования есть. Весь процесс гидрошлюзования не выдуман мною, а списан из отчета стерильной лаборатории Института Рега в Лувене (Бельгия). Коммерческая доступность безмикробных животных в ряде стран — реальный факт. Пластиковые изоляторы для получения и содержания гнотобионтов, использование таких изоляторов в хирургических и других клиниках — это практика наших дней. В стерильных камерах содержат ожоговых больных (госпиталь Королевы Виктории в Англии), — больных после трансплантации костного мозга (Институт канцерологии и иммуногенетики во Франции), после пересадки сердца (вспомните Блайберга, оперированного в Южной Африке Кристианом Барнардом), людей, страдающих бронхиальной астмой, и т. д. Детей с врожденной агаммаглобулинемией содержат в стерильных пластиковых изоляторах лейденские врачи.

Некоторое опережение событий допущено в разделе «Сектор открытий». Действительно, кальций, железо и некоторые другие элементы нормально всасываются из кишечника только в условиях нормальной микрофлоры. При ее обеднении и при длительных космических полетах наступает декальцификация организма с частичной утратой кальция костями. Но фактор кальцификации (ФК) пока не открыт.

Действительно, доказано, что результаты заражения организма одним микробом зависят от наличия или отсутствия других. Дизентерийная амеба не размножается при отсутствии в кишечнике кишечных палочек. Но до практического использования этого явления дело еще не дошло. Не научились пока практически пользоваться тем, что у безмикробных гнотобионтов недоразвивается лимфоидная ткань и, как следствие этого, иммунитет «молчит».

Таким образом, в моем очерке прифантазировано только то, что хотелось бы как можно скорее видеть. Он написан как призыв развить гнотобиологические исследования, пока есть время. Пока не получен приказ с Венеры. Чтобы не пришлось строить Город гнотобионтов за полтора года, как это сделано в моем очерке. Ведь этот срок для такого дела тоже фантастический.

Иммунология и космос — одна из самых современных связей иммунологии.

Конечно, говорить «иммунология и космос» не совсем верно. Иммунология вступает в связь не с самим космическим пространством, а с другой научной отраслью. Не будем придираться к словам. Понятно, что речь идет о космической медицине и биологии самых последних лет.

В наиболее краткой и приближенной форме задачи космической медицины: обеспечение нормальной жизнедеятельности организма в герметически замкнутых пространствах кораблей; изучение влияния космического полета — невесомости, ускорения, космической радиации — на человека; обеспечение нормальной жизнедеятельности человека в условиях его будущего обитания на других планетах и небесных телах.

При этом возникает масса биологических проблем. А перед иммунологией встает вопрос поведения в необычайных условиях космического полета одной из важнейших систем человеческого организма — иммунологической системы защиты от микробов. Будет ли устойчивость организма к бактериям и вирусам столь же надежна, как в нормальных условиях жизни на Земле?

Этот вопрос может показаться излишним. Ведь и результаты известных всему миру космических полетов не дают оснований опасаться инфекционных осложнений. Космонавты отлично переносят все условия полета. Правда, продолжительность этих полетов измерялась пока лишь днями или неделями.

Но нельзя забывать: мы живем в такое время, когда первый этап завоевания космоса — освоение и исследование околоземного космического пространства — завершается. Следующий этап — освоение ближайших небесных тел, в частности планет солнечной системы. А наименьшее из возможных расстояний от Земли до Марса — 78 миллионов километров.

С медико-биологической точки зрения главная особенность следующего этапа — длительность. Она-то во многом и определяет задачи, стоящие перед космической биологией и медициной. Космическая медицина и биология наших дней должны изучить и обеспечить длительные космические полеты, продолжающиеся недели, месяцы, годы. Пока, главным образом, изучали поведение организма при кратковременных перегрузках и невесомости, функциональные возможности и особенности сердечно-сосудистой, нервной и других систем в этих условиях, вопросы работоспособности, тренировки, психофизиологии. С наступлением эры длительных космических полетов возникают новые ведущие биологические проблемы. Таковыми являются, в частности, иммунологические проблемы: взаимодействие человеческого организма и микробов во внеземных условиях. Это уже целая отрасль науки — космическая иммунология.

По меньшей мере три предпосылки определяют возникновение этой отрасли.

Во-первых, люди путешествуют в космических кораблях и везут с собой обязательных бесплатных пассажиров — микробов, — обитателей их кишечника, кожи рта и других полостей организма. Кабина корабля, замкнутое пространство, — своеобразная ампула, в которую помещены и герметически закрыты люди с микробами. Стерилизация человека невозможна хотя бы потому, что ряд микробов выполняет жизненно важные для организма функции — ферментативные, витаминообразующие и прочие, и расстаться с ними нам будет не просто тяжело — сегодня это абсолютно невозможно. Вместе с тем многие представители нормального микробного населения нашего тела, безусловно, носители зла — либо всегда, либо при определенных условиях. Например, стафилококки, стрептококки, кишечная палочка, возбудители газовой гангрены, вирусы. В условиях закупоренной «ампулы» — кабины — процессы циркуляции и удаления микробов будут иные, чем в обычных наземных условиях. Возникнут изменения в микробных ассоциациях воздуха, поверхностей в кабине и теле человека. Изменение привычных, индивидуальных для данного человека микробных сообществ может произойти также вследствие тесного контакта космонавтов между собой опять же в герметизированном пространстве. Возникает ранее не существовавшая проблема заражения одного человека микробами, нормальными для другого. Но у первого они могут вызвать различные болезненные состояния. Отсутствие обычных для Земли процессов циркуляции микробов и очищения воздуха от них может привести к значительному накоплению в кабине и теле космонавтов отдельных нежелательных представителей микробов.

Недавно были опубликованы данные советских исследователей об условиях длительного обитания людей в герметических пространствах, имитирующих условия полета. Выяснилось, что в этих условиях значительно возрастает содержание микробов, в том числе и болезнетворных, как в окружающей среде, так и на теле испытуемого.

Таким образом, в условиях длительных космических полетов реально возможны изменения нормального микробного населения тела космонавтов и окружающего их пространства. Ожидаются изменения обычных микробных ассоциаций и чрезмерное накопление отдельных форм бактерий. По-видимому, микробы будут также изменять свои свойства в результате, например, мутаций, возникающих под влиянием ионизирующих излучений. Иммунологию волнует, какие виды микроорганизмов займут главенствующее положение в этих новых ассоциациях, какие типы внутри этих видов. И кто может явиться наиболее вероятным и частым болезнетворным агентом? Эти вопросы ставятся не для удовлетворения научной любознательности, ибо следующий, вытекающий из предыдущих вопрос: против каких возбудителей необходимо вакцинировать перед полетом?

Второе, что интересует космическую иммунологию: необходимость исследования действия факторов и условий длительного полета на невосприимчивость к возбудителям инфекций, в том числе и к представителям обычной микрофлоры тела человека. Люди в этих необычных условиях, помимо самого фактора герметизации, будут находиться под воздействием ряда новых и длительно действующих факторов: невесомость или искусственная гравитация, специальная диета и искусственная атмосфера, вынужденное ограничение подвижности, влияние космической радиации и др. И как поведет себя иммунологическая защита при всех этих странностях, пока неизвестно. Вдруг все эти факторы врозь, а может, и купно окажутся настолько неблагоприятными, что защитные силы организма ослабнут? Да еще все это в сочетании с теми сдвигами в микрофлоре тела и кабины, о которых говорилось выше.

Основной путь решения этих вопросов — моделирование на Земле и изучение влияния необычностей космического полета на иммунитет. Надо выяснить, сколь эффективна будет вакцинация в этой ситуации. Вскрыть механизм действия этих условий на основные иммунные процессы. Космическая иммунология должна не только решить эти задачи, но и найти пути предотвращения возможных осложнений.

Третья проблема — почти фантастика. Но она не менее важна, а со временем может стать ведущей проблемой космической иммунологии. Речь идет о возможном столкновении человека с внеземными формами жизни, в частности с внеземными микроорганизмами. Отправляясь в космос, мы отправляемся почти в неведомое. Кто знает, что будет при очередном полете и особенно при залете куда-нибудь? Нас, иммунологов, интересуют больше встречи с микробами. Фантастов, может быть, больше — с разумными существами. Но встречи с микробами могут быть столь фееричны, необычны и фантастичны по своим результатам, что писатели-фантасты еще пожалеют об упущенных возможностях удивительных предположений. Неизвестные микробы могут помочь ликвидировать болезни, могут создать безумно чудных качеств вино, сделать человека светящимся в темноте. Это первое, что приходит в голову. А если поработать, то можно дойти до совершенно сногсшибательно заманчивых выдумок. А ведь в конце концов микробы, наиболее вероятно, будут первыми встретившимися нам аборигенами. Рано или поздно такое столкновение произойдет. Вопросы, возникающие в связи с этим, без фантастических предположений имеют самое тесное отношение к экзобиологии — науке о жизни за пределами нашей планеты. Иммунологию прежде всего интересует, что произойдет, когда встретятся землянин и совсем-совсем чужой микроб. Сумеет ли человеческий организм быть столь же невосприимчивым к чужим микробам, как и к своим, земным? Вот в чем вопрос.

Иммунитет, как способ защиты организма, возник вследствие эволюции жизни в конкретных условиях, земных форм жизни. Реакции иммунитета направлены на отторжение или нейтрализацию всего чужого, проникающего в организм, — вирусов, бактерий, животных клеток, тканей, белков. Но для того чтобы включились реакции иммунитета, посторонние тела (живые или мертвые) должны быть распознаны и признаны чужеродными. Первая задача защитных сил сказать: «свой» или «чужой». Любые клетки или их продукты принимаются за чужое и включают реакции иммунитета, если они несут генетически чужеродную информацию. Для этого они должны быть построены из эволюционно знакомых для иммунных механизмов молекул и признаки чужеродности должны быть записаны, так сказать, земным шрифтом. Степень универсальности иммунитета неизвестна. Если внеземные микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности не несут химических группировок, позволяющих человеческим иммунным механизмам распознать их как чужеродных и они не будут распознаны и не включат защитные реакции, возможно безудержное размножение чужих микробов в крови и тканях человека. Что тогда?

Еще раз вспомним Герберта Уэллса. «Война миров». Пришельцы с Марса погибают от невинных земных бактерий. Сегодня уэллсовская фантазия превращается в реальную научную проблему. Иммунология уже сейчас имеет настораживающие в этом отношении факты. Как говорится, иммунология уже «получила сигнал».

Нам уже абсолютно ясно: иммунитет стимулируется чужеродными веществами — антигенами. В настоящее время синтезированы очень большие молекулы полипептидов, состоящие из основных компонентов белка — аминокислот. При определенной величине и составе молекул эти искусственные полипептиды становятся антигенами. Но при одном условии. Они должны быть составлены из таких же в оптическом отношении аминокислот, из каких построено все живое на Земле. Из аминокислот, отклоняющих плоскость поляризованного света влево, из левовращающих изомеров. Правовращающие соединения имеют абсолютно то же химическое строение. Лишь одна группировка расположена под иным углом ко всей молекуле. И этого, оказывается, достаточно, чтобы сложное органическое вещество, составленное из таких правовращающих молекул, не воспринималось как чужое, не стимулировало иммунологических реакций! Земной организм, построенный на основе левовращающих соединений, не может распознать (или делает это несовершенно) чужеродное вещество, составленное из правовращающих аминокислот. Ясно первое, что уже нас волнует. Чужая жизнь, которая рознится от нашей всего лишь вращением плоскости поляризованного света. Всего лишь! Что, если микроорганизмы других миров построены на основе правовращающих соединений и наш иммунитет окажется бессильным перед ними?

Задачи космической иммунологии в этой области чрезвычайно трудны и интересны: моделирование возможных реакций млекопитающих на различные природные искусственные высокополимерные соединения.

Ибо какова бы ни была форма внеземной жизни, она обязательно связана с высокополимерными соединениями. Изыскание путей стимуляции иммунитета по отношению к ряду необычных полимеров разного класса, изыскание путей превращения неантигенных соединений в антигены и иммунологические исследования объектов из космоса — вот этапы космической иммунологии в этой области.