Доказательная медицина. Что, когда и зачем принимать - Кирилл Галанкин
Гениальные идеи, которые движут науку вперед, осеняют не большие коллективы, а отдельные умные головы. Вы с этим согласны? А если – да, то кто сказал, что науку нельзя делать в гараже? Великое Надкушенное Яблоко, стоимость которого в 2018 году перевалила за триллион долларов США (если кто забыл, то это один миллион миллионов или 1012 выросло из гаража Стива Джобса. Так почему бы какой-нибудь великой фармацевтической компании или грандиозному исследовательскому центру не вырасти из другого гаража? И пусть скептики вспоминают старую как мир банальность: «То, что все профессора обязательно были студентами, не означает, что все студенты обязательно станут профессорами». Речь идет не обо всех, а об отдельных энтузиастах.
К самодеятельной биологии, по аналогии с компьютерной сферой, прилипло название «биохакинг». Это сейчас хакерами называют тех, кто «взламывает» компьютерные сети, хотя на самом деле взломщиков надо называть «крэкерами». А изначально хакерами называли тех, кто быстро и умело исправлял ошибки в программном обеспечении, ведь английское слово «hack» означает «рубить», «разрубать» или, если на жаргоне, то «врубаться». Знаток-одиночка, эксперт-энтузиаст – вот что такое истинный хакер.
В прошлые века ученые двигали науку в том направлении, в котором им хотелось. Никто не указывал Ньютону, Ломоносову или Мечникову с Павловым, чем им нужно заниматься. Если вы думаете, что в современных научно-исследовательских центрах каждый волен делать то, что ему хочется, то сильно ошибаетесь. В крупных организациях ученые буквально связаны по рукам и ногам. Есть заказы, есть планы, есть интересы общего дела… Нет, разумеется никто не мешает отдельному ученому найти спонсора, который проникнется важностью и перспективностью идеи настолько, что выделит средства на ее разработку, но такое счастье улыбается крайне редко. Выход один – отрываться от коллектива для того, чтобы пуститься в одиночное плавание.
Биохакинг родился в 2005 году, когда отец-основоположник этого движения, молодой американский физик Роб Карлсон опубликовал в журнале Wired статью «Соедините это самостоятельно», в которой констатировал наступление эры «гаражной биологии». «Хотите принять участие? – спрашивал Карлсон. – Найдите минутку, чтобы купить себе лабораторию на eBay». Сам он так и поступил – ушел из Института молекулярных исследований в Беркли (штат Калифорния) и основал лабораторию в собственном гараже. Для того чтобы продемонстрировать доступность любительской биологии, Карлсон принципиально не взял ничего из оставленной им лаборатории, а купил подержанное оборудование на сайте eBay. Для того чтобы заниматься наукой, нужно желание, а не роскошная лаборатория. Веб-камеру можно приспособить вместо микроскопа, простенькую центрифугу можно сделать из кухонного комбайна и так далее. Когда движение набрало обороты, биохакеры стали создавать центры, в которых можно брать сложное оборудование напрокат за умеренную плату.
Карлсон покинул Институт молекулярных исследований по идейным соображениям. Он считал, что выход биологии в массы приведет к научной революции, к невероятному прогрессу в различных направлениях. Свобода деятельности, помноженная на энтузиазм, способна творить чудеса. Но при этом Карлсон предостерегал тех, кто решил последовать его примеру, от чрезмерного оптимизма (и от дилетантизма тоже): «Тем не менее не ожидайте, что вылечите рак прямо сейчас, удивите своих близких стильной новой перьевой козлиной бородкой или выведете дьявольского клопа… Необходимые навыки могут быть получены путем проб и ошибок, онлайн-обучения или прохождения лабораторного курса в общественном колледже. Несмотря на то, что существуют готовые рецепты по процедурам очистки ДНК или введения ее в бактерии, «биология на скамейке» представляет определенную сложность. Многие молекулярные манипуляции, необходимые для манипуляций с генами, требуют профессиональных навыков.
Надо сказать, что за полтора десятка лет (а это все же период изрядный) научной революции в биологии и медицине гаражные энтузиасты не совершили, да и вообще особых успехов не добились. Увы, увы, увы… А если какие-то достижения и есть, то они достигнуты в сотрудничестве с крупными компаниями. Так, например, биохакеры принимали участие в разработке компанией Medtronic искусственной поджелудочной железы («умной» помпы, которая самостоятельно определяет необходимое организму количество инсулина). Интересная деталь – компания Medtronic, являющаяся в наше время одним из крупнейших в мире производителей медицинского оборудования, была основана в 1949 году в гараже! Изначально это была мастерская по ремонту медицинского оборудования.
Нет, если вы считаете крупным научным прорывом создание светящегося в темноте йогурта, то можете записать в актив биохакинга множество достижений подобного рода, но это же не прорыв, а простая генная инженерия. Кисломолочной бактерии, превращающей молоко в йогурт, внедрили ген, кодирующий синтез флуоресцентного белка, и йогурт, содержащий культуру этих бактерий, стал светящимся. Всего-то и делов!
Знаете, как это делается?
Довольно просто.
Для того чтобы выделить нужную ДНК из клетки, клетку сначала разрушают любым доступным способом (например погружением в насыщенный раствор хлорида натрия, известного в быту под названием «поваренная соль»), а затем при помощи этилового спирта отделяют из «останков» ДНК, которая имеет свойство осаждаться спиртом. Можно приобрести готовый набор для выделения ДНК из биологического материала.
Выделили?
Теперь нужно разделить молекулу ДНК, состоящую из двух скрученных вместе цепочек на отдельные цепочки. Это делается посредством нагревания. При помощи ферментов, которые называются рестриктазами, цепочки нарезаются на отдельные фрагменты. Затем эти фрагменты нужно внедрить в ДНК бактерий…
Вы представляете себе, как под контролем электронного микроскопа генетики производят тончайшую операцию по вставке нужного фрагмента в молекулу ДНК? Нет, все гораздо проще. При помощи «склеивающих» ферментов, которые называются лигазами, собирается молекула ДНК, похожая на ДНК бактерии. В эту молекулу вставляется нужный вам фрагмент. Затем бактерии и созданная вами искусственная ДНК помещаются в одну пробирку и произносится заклинание: «Кекс-фекс-пекс, абракадабра, трансформус генетикус константус!» И дело сделано.
Насчет заклинания, это, конечно же, шутка. Здесь действует не магия, а процесс поглощения бактериальными клетками молекул ДНК из внешней среды, который называется трансформацией.
Выждав некоторое время, вы высаживаете бактерии на питательную среду, которую несложно приготовить самостоятельно, и выдерживаете сколько-то дней или часов при определенной температуре. Если вашим бактериям подходит температура в 37 °C, то вы можете обойтись без термостата, прибора для поддержания постоянной температуры. Берете пластырь и приклеиваете им плоский контейнер с питательной средой у себя под мышкой… Вот и вся генная инженерия.
Вам уже захотелось заняться генной инженерией в домашних условиях? Флаг вам в
