Космос для не космонавтов - Денис Игоревич Юшин
Как генетическая инженерия поможет осваивать другие планеты?
Всего пара дней после запуска в мае 2009 года потребовалась космическому телескопу «Кеплер», чтобы обнаружить свою первую потенциально обитаемую планету у солнцеподобной звезды Kepler-22b. Еще два с половиной года ушло на подтверждение статуса найденной экзопланеты. Наконец, 5 декабря 2011 года было официально объявлено об открытии первой экзопланеты, орбита которой находится в зоне обитаемости родительской звезды. К сожалению, несмотря на все сходства, Kepler-22b оказалась скорее планетой-океаном, чем каменистым миром вроде Земли.
Телескоп «Кеплер» способен определять планеты лишь транзитным методом, когда они проходят по диску родительских звёзд, слегка изменяя для наблюдателей их яркость. Поэтому абсолютное большинство экзопланет, обнаруженных с его помощью, вращаются на орбитах вокруг небольших звёзд – красных карликов. Их зоны обитаемости находятся значительно ближе, а период обращения вокруг них планет не превышает нескольких дней, что значительно упрощает поиск.
По данным учёных, на каждую планету, транзит которой по диску родительской звезды мы можем наблюдать, приходится от 10 до 100 планет, находящихся под другим углом. И речь только о планетах у красных карликов. Хотя в Млечном Пути большинство звёзд – именно красные карлики.
Несмотря на то что нашу Солнечную систему вполне можно назвать редкой для Млечного Пути, надо понимать, что речь о десятках миллиардов похожих систем. Сложно представить, что только в одной оказалась пригодная для жизни планета.
В августе 2019 года в Astronomical Journal были опубликованы результаты исследования, дающие наиболее точную оценку наличия в нашей галактике похожих на Землю планет, находящихся на орбитах солнцеподобных звёзд. В рамках этого исследования был разработан интересный метод, позволяющий оценить число таких планет. Результаты просто потрясающие:
«Планеты, схожие по размеру с Землёй, имеющие период обращения вокруг своей звезды от 237 до 500 дней, должны встречаться примерно в каждой четвёртой системе, образованной звездой типа “жёлтый карлик”, как Солнце».
Таким образом, мы получаем не менее 2 млрд планет в Млечном Пути, которые должны быть похожи на Землю по большинству параметров. Значит ли это, что у нас есть 2 млрд потенциально обитаемых миров?
Если говорить не столько о разумной жизни, сколько о биологической жизни в целом, мы знаем, что ей достаточно зародиться, а приспособиться она может практически к любым условиям. Отличное подтверждение этому – экстремофилы, разнообразные организмы, способные выживать в разных экстремальных условиях, от невыносимых жары и холода до воздействия ядовитых для людей химикатов и даже открытого космоса (например, тихоходки).
Но можем ли мы найти планету – двойника Земли, на которую получится переселиться при необходимости? Вот здесь шансы начинают стремиться к нулю. Сегодня мы с уверенностью можем сказать, что зарождалась жизнь на Земле в то время, когда она была похожа буквально на ад, и мы бы точно не смогли существовать в таких условиях.
Сама жизнь сделала Землю такой, какая она сейчас. И именно поэтому, если мы обнаружим планету, максимально похожую на нашу, это будет означать, что она сформировалась за миллиарды лет под влиянием биологической жизни на ней, а раз мы не являемся частью этой биосферы, нам придётся к ней приспосабливаться.
Это может оказаться ничуть не проще, чем, например, колонизировать Марс, ведь история формирования другой биосферы будет сильно отличаться от нашей. Даже если биохимия существ на этой планете будет максимально похожа на нашу, она будет другой.
Вы только вдумайтесь: нас свой, «родной» вирус на полгода посадил по домам – представляете, что сделает с нами вирус с другой планеты? Впору вспомнить «Войну миров» Герберта Уэллса.
Даже если мы обнаружим существование миллиардов обитаемых миров, это не будет означать, что можно паковать чемоданы, отправляясь на поиски нового начала на другой планете. Мы останемся прикованными к Земле и по-прежнему будем её частью. Земля – это и есть мы. Но это не означает, что мы не можем осваивать другие миры. Тут-то и выходит на сцену генная инженерия.
Ещё в 1997 году, когда генная инженерия была скорее завтрашним днём, но уже вовсю говорили о лечении генетических заболеваний, ЮНЕСКО выпустила Всеобщую декларацию о геноме и правах человека, в рамках которой был рекомендован мораторий на генетическое вмешательство в зародышевую линию человека.
Спустя 18 лет, в декабре 2015 года, на международном саммите по редактированию генома человека, на котором собрались члены национальных научных академий США, Великобритании и Китая, была поднята на обсуждение этическая сторона данного вопроса. Присутствующие согласились продолжить базовые и клинические исследования в соответствии с соответствующими правовыми и этическими принципами, но изменение гаметоцитов и эмбрионов для генерации наследственных изменений у людей было объявлено безответственным.
Российское сообщество генетиков, клиницистов и биоэтиков, несмотря на то что эта наука в нашей стране существенно отстаёт от западной из-за того, что в СССР была фактически запрещена, также достигло консенсуса в отношении использования технологий редактирования на человеческих эмбрионах и половых клетках в клинических целях, назвав такие эксперименты преждевременными и требующими более глубокого исследования и обсуждений.
Правда, в 2016 году британские, а в 2018-м японские специалисты получили разрешение регулирующих органов на генетическую модификацию эмбрионов человека с использованием CRISPR/Cas9 и связанных с ним методов, но только для исследований.
Как итог, геномного редактирования человеческих эмбрионов по терапевтическим причинам до сих пор не существует, так как риск наследственных непредсказуемых генетических мутаций, по мнению учёных, превышает возможные преимущества терапии, а это идёт вразрез с принципом отсутствия вреда, о котором сказано выше.
Формирование животных химер для трансплантации органов
Начнём с «простого». Развитие человеческих/животных химер для трансплантации органов может дать надежду многим, кто стоит в очереди за донорскими органами, да и будущим колонистам эта технология совершенно точно пригодится. Тем не менее производство человеческих органов у животных также поднимает множество этических вопросов.
Сегодня достаточно широко распространены медицинские методы, в рамках которых, к примеру, клапаны сердца свиньи, крупного рогатого скота и лошади пересаживают пациентам с дисфункцией этих клапанов, а инсулин, извлеченный из поджелудочной железы свиньи, спасает огромное количество пациентов с диабетом.
В связи с этим возникает вопрос: оправдано ли считать, что свинья с поджелудочной железой человеческого происхождения является химерой, производство которой должно быть запрещено, тогда как человек с митральным клапаном свиного происхождения является допустимой химерой?
Отдельно стоит отметить, что эксперименты на свиньях в настоящее время строго регламентированы, чтобы избежать ненужных страданий животных. Собственно, выращивание животных для целей человеческой органной культуры вряд ли вызовет больше этических споров, чем выращивание их
