Для этого нужно показать, что потенциальные стволовые клетки способны к самообновлению и мультипотентны. Это не так просто, особенно если оба критерия требуется подтвердить прямо в мозге. Для начала следовало бы выявить эти свойства на изолированных клетках. Даже по животным в зоопарке (тоже изолированным) можно многое узнать об их виде. Но все-таки не все, и в первую очередь – ничего о том, как они взаимодействуют со своей естественной средой. Тем не менее именно такое описание стволовых клеток в «условиях зоопарка» клеточной культуры удалось выполнить в начале 90-х, тем самым ощутимо восполнив пробелы в наших знаниях.

Рейнольдс и Вейс сумели сделать это на стволовых клетках из стенки желудочка мозга. Для этого они выделили клетки, положили в посуду для культивирования с питательной средой и создали еще некоторые условия, о которых они могли предположить, что стволовым клеткам те бы понравились. Во многом это было сделано наугад. Работа с клеточными культурами – это своего рода магия, или, лучше сказать, ремесло. В любом случае здесь этого больше, чем чисто теоретических научных принципов.

Как бы то ни было, попытка удалась, и вскоре в среде плавали отдельные маленькие комочки, так называемые нейросферы, которые при этом довольно быстро росли (см. рис. 17 на вклейке). Когда клетки в этих сферах разъединили, все пошло заново, и с клетками следующего поколения, когда их вновь разъединили, произошло то же самое. Из отдельных клеток все время получались сферы, довольно неоднородные скопления, и отдельные клетки в них были способны к формированию новых разнородных сфер. Эта способность, которая сохранялась из поколения в поколение, – ни больше ни меньше чем признак самообновления. А неоднородность таких скоплений клеток говорит об их мультипотентности.

Исследуя гиппокамп, Палмер и Гейдж пошли другим путем. Они не давали клеткам свободно плавать, а нанесли на лабораторную посуду слой, к которому те могли прикрепляться. Логика в том, что в организме клетки тоже не перемещаются туда-сюда сами по себе и, естественно, всегда ищут, где остановиться. То же самое они делают в сферах, поэтому и слипаются друг с другом. Таким образом они создают свое собственное окружение. Но при этом они перестают плавать по отдельности, и вскоре становится невозможно разобрать, что происходит. В так называемых адгезивных культурах клетки тоже находятся в контакте, но не столько друг с другом, сколько с лабораторной посудой. Они дольше остаются разъединенными, их проще исследовать как отдельные сущности. Преимущество здесь в том, что культуры остаются более чистыми. С другой стороны, возникает ситуация, далекая от условий организма.

Продемонстрировать самообновление клеток в адгезивной культуре несколько сложнее, зато можно совершенно отчетливо показать, что они дифференцируются и превращаются в клетки различных типов (мультипотентность). Тем не менее Палмер и Гейдж именно таким образом подтвердили, что в гиппокампе взрослых, для начала крыс, есть стволовые клетки.

Некоторое время эти два метода культивирования стволовых клеток – в сферах и в клеточном слое – соперничали. Разразилась дискуссия, похожая на детские ссоры на почве того, что лучше: Mercedes или BMW, ручки Geha или Pelikan, футбольный клуб «Шальке 04» (или теперь уже «Боруссия») или «Бавария» и так далее. Сейчас можно наблюдать мирное сосуществование и даже смешанные формы этих методик. Исследователь стволовых клеток Клив Свендсен назвал эти два типа клеточных культур версиями нейрональных стволовых клеток для ПК и Apple: действуют они примерно одинаково, но не вполне совместимы друг с другом. Тут не хватает только своей системы Linux. У этих двух методов культивирования совершенно разные свойства, и оба они дают лишь приблизительную картину. Ни один из них не идеален. Оба остаются моделями. Но модели очень полезны, особенно если использовать их в сочетании друг с другом. Они незаменимы, когда нужно подтвердить свойства стволовых клеток.

Тем временем удалось продемонстрировать эти клеточные свойства и в самом мозге, что несравнимо сложнее. Аналогично методу БДУ можно инфицировать клетки вирусом, который поражает их только при делении (так называемым ретровирусом). Ученые используют непатогенный вирус такого рода, в геноме которого есть «репортер» – зеленый флуоресцентный белок (сокращенно ЗФБ). Этот белок можно заставить светиться под микроскопом. Таким образом удается непосредственно наблюдать инфицированные клетки. Геном вируса встраивается в геном клетки хозяина и передается потомкам при делении. В результате дочерние клетки тоже светятся зеленым. Дочерние и материнские клетки образуют клон. Вводя вирус экономно, чтобы инфицировать лишь совсем немногие стволовые клетки, потом можно исследовать этот клон весь целиком и анализировать в нем различные клеточные типы. Если среди них опять есть стволовые клетки, это говорит о самообновлении, если встречаются дифференцированные дочерние клетки разных видов – о мультипотентности. В теории звучит незамысловато, но на самом деле это сложнейшая техническая задача. Как бы то ни было, этот подвиг показывает, что в мозге взрослых действительно присутствуют полноценные стволовые клетки.