100 великих загадок современной медицины - Александр Викторович Волков
Опыт прошел гладко. Лишь 14 генов искусственного генома отключились или потерялись. Но, несмотря на эти дефекты, геном-захватчик распоряжался всем. Бактерия, в которой он оказался, выглядела теперь как Mycoplasma mycoides. Она вырабатывала протеины, характерные именно для этой микоплазмы, и могла нормально размножаться.
Десятилетиями ученые разлагали живые организмы на отдельные составляющие части. Теперь они собирают эти элементы воедино. Вместо того чтобы читать «код жизни», они хотят переписывать его набело, да еще с собственными поправками. Они сами становятся творцами, проектируя жизнь по своим критериям. «Жизнь с чертежной доски» – вот новый девиз биологии.
Микробы, расчетливо спланированные в лабораториях, будут производить экологически чистый бензин, выполнять счетные операции и превращать парниковые газы в стройматериалы. Нет пределов применения искусственно выведенных генераций живых организмов. Займутся они и синтезом новых лекарств.
Почти сорок лет назад ученым впервые удалось внедрить в организм бактерии ген, отвечающий за выработку у человека инсулина. Это позволило с помощью простых микробов наладить производство гормона, необходимого для людей, больных диабетом.
Использовать одноклеточные организмы как фабрики по изготовлению лекарств – вот честолюбивая цель многих исследователей. Для борьбы против одной из самых распространенных болезней на планете – малярии – они «приручили» кишечную бактерию Escherichia coli, внедрив в нее гены полыни и дрожжей. Теперь та может вырабатывать артемизинин – лекарство, которое получают обычно из полыни однолетней (Artemisia annua).
Есть и другой вариант применения в медицине искусственных организмов. Известно, что путь лекарств из лаборатории на аптечный прилавок достаточно дорог. Часто медикаменты выбраковываются, поскольку обладают сильным побочным действием. Чем раньше это удастся понять, тем больше средств сэкономят фармацевты. Но как этого добиться?
Многие из веществ, необходимых для лабораторного синтеза тех или иных лекарств, нельзя – по финансовым или этическим соображениям – испытывать на подопытных животных. Бактерии же слишком далеки от человека, чтобы использовать их сообщество в качестве испытательного стенда.
Оптимальным видится следующее решение: применение клеточных культур человека, взятых из важнейших его органов, а еще лучше выращенных из стволовых клеток. И тут, как нельзя кстати, удобен разработанный несколько лет назад метод перепрограммирования обычных клеток организма в стволовые, из которых можно вырастить затем любую клетку нашего тела. Наборы клеточных культур, состоящих из клеток сердца или печени, идеально подходит для проверки побочного действия лекарств.
Кадр из фильма «Химера»
Перспективы синтетической биологии кажутся радужными. Однако эта научная дисциплина таит в себе немало опасностей и рисков. Не породим ли мы, колдуя над бессчетными наборами геномов, каких-то чудовищных существ, неких микробов, против которых будут бессильны наши организмы? Тем более насущным кажется вопрос: «Что случится, если созданные нами микробы проникнут за стены лабораторий и начнут расселяться в естественных условиях?»
Кроме того, искусственные бактерии могут передать некоторые свои элементы родичам в дикой природе. Надежнее всего было бы видоизменять генетический код синтезируемых бактерий так, чтобы он стал несовместим с кодом родственных им микробов. Если же процессы размножения созданных нами организмов все-таки выйдут из-под контроля – а через два-три десятилетия такое может произойти, предупреждает американский биолог Джордж Черч, – это будет «похуже атомной катастрофы».
Но наибольшая опасность исходит все-таки не от «малых мира сего», а от нас, людей. «Со временем дизайн геномов станет личным делом, новым стилем искусства, таким же творческим, как рисование или скульптура. Лишь крохотное число из созданных существ будет шедеврами, но все вместе они принесут радость их создателям и большое разнообразие новых форм фауны и флоры», – утверждал авторитетный американский физик и футуролог Фриман Дайсон.
А кто помешает преступникам и террористам сотворить смертельно опасных микробов и запугивать эпидемиями целые страны и континенты? В минувшем десятилетии ученым удалось синтезировать вирусы гриппа и полиомиелита. И получить доступ к этим «монстрам» не так уж и трудно. Например, журналист из «Guardian», готовя сенсационный репортаж, сумел раздобыть в одной из лабораторий фрагмент ДНК вируса оспы. А ведь собрать в лабораторных условиях вирус оспы (185 тысяч пар оснований) теоретически возможно. Почему это не может получиться у террористов? В области синтетической биологии, как и в сфере атомной энергетики, нужен строжайший контроль, нужны соответствующие международные договоры и обязательства, которые помешают распространению опасных микробов.
Можно ли ожидать появления химер?
Пересадка человеку клеток, тканей и органов тела некоторых животных считается одним из перспективных направлений трансплантологии, а генетические манипуляции над простейшими живыми организмами – важной областью биотехнологии. Тем временем в ряде лабораторий мира проводят совсем другие эксперименты. Откуда-то, из глубин древних мифов и легенд, к нам возвращаются химеры.
В нашумевшем фильме «Химера» («Splice»; США – Канада – Франция) режиссера Винченцо Натали супружеская пара ученых, нарушая все этические нормы и юридические запреты, увлеченно конструирует из ДНК человека и животных некое существо и вскоре сталкивается с такими проблемами, что всё, как и положено в научно-фантастическом кино, кончается катастрофой. К их радости, а потом и беде, у них срастается то, что не должно было срастись. Аморфный комочек клеток, помещенный в инкубатор, стремительно размножается. Зачатая в колбе, рожденная на кончике пипетки, появляется прехорошенькая девочка с хвостиком…
Современные методы биотехнологии кажутся идеальным способом скрещивания самых разных видов. Всё сводится к манипуляциям над различными клетками, производимым под микроскопом. Изобретательность ученых не знает границ. Но как отнестись к существам, которых они когда-нибудь сумеют сотворить? Кропотливо подсчитывать, сколько в них звериного, а сколько уже человеческого?
«Мало кого волнует, когда ученые в какой-нибудь лаборатории создают мышь, в печени или крови которой имеются человеческие клетки. Верно, не волнует? – задается вопросом генетик из Кембриджского университета Мартин Бобров. – Но если это существо вдруг заговорит? Если оно может думать, размышлять? Если оно будет наделено нашим человеческим сознанием? Это полностью меняет положение дел».
Оценивая успехи биотехнологии, нельзя не признать, что в перспективе можно и впрямь сотворить какого-нибудь «сатира» – странное существо с ногами и шерстью козы и человеческой головой. Вот так мифы античной Греции, возникшие в эпоху, которую называют «детством человечества», напророчили нам «старость цивилизации» – с искусственными людьми, в коих перемешано звериное начало и привычный наш облик.
К чему приведет мутация человека?
В реальной жизни опыты по внедрению человеческих клеток в организм животных – обезьян и мышей – уже ведутся, пусть они и не зашли так далеко, как в кино.
Так,
