Крейг Вентер - Расшифрованная жизнь. Мой геном, моя жизнь

Представьте себе, что произойдет, если разрезать номер газеты The New York Times в соответствии с неким правилом, похожим на способ действия рестриктазы. Вырежем часть текста перед словом «сегодня» везде, где на странице встречается предлог «с». Теперь повторим процесс, но с использованием слов «и» и «что». Даже если человек не умеет читать, он знает, что эти слова (сайты рестрикции) по явились на каждой странице газеты в результате вырезания, и сможет восстановить все страниц{19}. Для вирусов метод рестриктазы Сенгера был единственным приемлемым способом секвенирования, но то была ручная, крайне медленная и утомительная работа, и метод этот вряд ли мог быть использован для секвенирования генома бактерий, не говоря уже о трех миллиардах пар оснований генома человека.

Работа по секвенированию ДНК успешно продвигалась, как и наши исследования рецепторов. Мы искали эквивалент адреналинового рецептора в одном из самых интенсивно изучаемых организмов в биологии – плодовой мушке Drosophila melanogaster. Мы выделили и секвенировали ген мушки, так называемый «октопаминовый рецептор», явно эволюционный предшественник нашего адреналинового рецептора. У насекомых октопамин выполняет ту же самую функцию «бей или беги», что и адреналин у людей. В те времена я добился уже значительных успехов и меня все чаще приглашали на международные конференции, а также для консультирования биотехнологических и фармацевтических компаний. Но моя исследовательская работа – то, чем я занимался почти два десятка лет со времени появления у Каплана, – подходила к концу.

Мне посчастливилось работать в институте, где поощрялись неординарные исследования. Поскольку моя лаборатория принимала участие в собственных программах НИЗ, мой бюджет давал возможность без всяких опасений идти на огромные риски. Большинство моих коллег предпочитали быть осторожнее, хотя и считалось, что мы должны быть предприимчивыми и отважными – ведь нам не требовалось писать заявки на гранты. Это освобождало нас от мнения консервативных экспертов, ибо из-за ограниченности фондов соответствующие комитеты предпочитали давать гранты, по их мнению, «беспроигрышным» проектам. Геномика человека показалась мне привлекательной областью для прыжка в неведомое, хотя надежда на дивиденды от нашего предприятия была весьма призрачной.

Я мог бы заняться геномикой, одновременно продолжая исследование рецепторов – в качестве страховки от возможных неудач. Проработав пять лет в НИЗ, Клэр так и не получила постоянную должность. Она была лишь одной из сотрудников моей лаборатории, у комитета не было никаких оснований предпочесть ее другим. К счастью, в Национальном институте алкоголя и наркотиков планировалось открыть лабораторию по исследованию рецепторов, и ей предложили организовать там собственную группу. А я решил заняться новой, только зарождающейся наукой – геномикой, с собой взять лишь тех своих сотрудников, которые, как и я, увлеклись этим делом.

Решение мое выглядело логичным, но сделать его было нелегко. Предстояло расстаться с людьми, к которым я привык, оставить исследования рецепторов, область, в которой я познал и неудачи, и успехи. А что, если в геномике у меня ничего не получится? И как эта новая жизнь отразится на моей семье? Я воспринимал эти перемены как «лабораторный развод»: Клэр будет заботиться о моем «ребенке» – рецепторе, а у меня будет геномика. Но я надеялся, что этот шаг укрепит наши отношения – Клэр станет самостоятельной, независимой от меня в своей работе, и ей это понравится.

Перейти в геномику означало не просто очутиться в новом сообществе ученых, но и разобраться в его политических аспектах. Мне повезло – на этом пути я встретил Рэйчел Левинсон. Ее муж Рэнди работал в том же институте, что и Клэр. Сама Рэйчел была ответственным секретарем в новой рабочей группе, и директор НИЗ Джим Вингаарден поручил ей выяснить, как НИЗ может принять участие в проекте по расшифровке генома человека. Мне нравилось общаться с Рэйчел, она была привлекательна и весьма компетентна. Рэйчел предложила мне поговорить с Рут Кирштейн из Национального института общей медицины, стремившейся к проведению всех действий НИЗ по геному в ее институте. Она хотела контролировать и руководить всеми соответствующими мероприятиями. Мы встретились на совещании, которое Рейчел организовала по поручению Вингаардена с целью помочь НИЗ занять ведущую позицию в проекте расшифровки генома. Оно состоялось 1 марта 1988 года в Рестоне (штат Вирджиния).

Впервые я общался с крупнейшими учеными в этой области, например с лауреатами Нобелевской премии Дэвидом Балтимором, Уолли Гильбертом и Джимом Уотсоном. На том совещании произошло подлинное рождение геномики как науки. А потом Вингаарден сделал сенсационное заявление: только что организованный Центр исследований человеческого генома возглавит Джим Уотсон, который и придаст новому проекту столь необходимый ему авторитет.

Назначение Уотсона означало возникновение множества подводных течений, и именно тогда я впервые столкнулся с политическими интригами, лоббированием, разными манипуляциями и понял, как много они будут вскоре значить для проекта расшифровки генома человека. Хотя Уотсон и сам признавался, что опасается грядущих трудностей, один знающий человек сказал: «Эта должность привлекала его не столько возможностью властвовать над людьми, сколько влиять на развитие науки»{20}.

А тогда в Рестоне меня многое поразило. Так, Уотсон утверждал, что наша задача – разработать методы секвенирования, и пусть потом будущие поколения ученых беспокоятся о смысле полученной последовательности. Я же всегда считал, что решающее значение имеет как раз интерпретация результатов. Большинство участников совещания были согласны с Уотсоном, а Ли Гуд даже сравнил секвенатор ABI, разработанный его командой, с первым «фордом», автомобилем «Ford A». Гуд желал иметь современный «феррари» еще до серьезного начала секвенирования, – а на это могли уйти годы.

Я же просто хотел продолжать работу. После конференции я зашел к Эрнсту Фризу и сообщил, что намерен заниматься развитием геномики и был бы счастлив заручиться его поддержкой, ведь от него зависел мой бюджет. Он положительно воспринял мою идею, но с одной оговоркой: поскольку институт обязан проводить исследования по неврологии, то моя работа, в первую очередь, должна касаться тех участков генома, которые связаны с неврологическими расстройствами и с мозговой деятельностью. Это выглядело разумным компромиссом. В заключение Эрнст упомянул, что в свое время был у Уотсона постдоком и пообещал, что когда тот возглавит Центр генома НИЗ, он устроит нам встречу для демонстрации моих результатов по секвенированию ДНК.

Я считал удобным начать секвенирование с определенных участков генома – например с конца короткого плеча Х-хромосомы. Здесь картировано множество генов, ответственных за различные заболевания, в том числе нестойкий ген X, ответственный за одну из разновидностей умственной отсталости. Другим перспективным участком был конец короткого плеча хромосомы 4, где мы надеялись найти причину болезни Хантингтона – страшного генетического заболевания мозга. Впрочем, я не забывал о рецепторах и продолжал следить за картированием рецепторных генов. Подробно изучив все полученные данные, для запуска проекта генома человека я разработал предварительный план секвенирования Х-хромосомы. Теперь-то я знаю, что никакое большое дело нельзя начать, если исследователи полностью погрязли в интригах, если на первом месте стоят амбиции ученых и их стремление удовлетворить свое эго, а интересы науки имеют лишь второстепенное значение.

Когда Уотсон приступил к своим обязанностям в НИЗ, Эрнст Фриз договорился с ним о нашей встрече в дирекции. После краткого вступления я продемонстрировал Уотсону данные моих секвенаторов и сообщил, что доволен их работой и вполне могу переходить к секвенированию хромосом человека, а затем представил свой план исследования Х-хромосомы. Джима Уотсона очень заинтересовали мои результаты и их воспроизводимость. Он сказал, что буквально накануне посетил лабораторию Ли Гуда в Калтехе и, оказывается, Гуд даже не пытается использовать свой автоматический секвенатор ДНК, а предпочитает старый радиоактивный метод. Почему у меня все получается, а другие ученые отказались от секвенаторов ABI? И тогда я поведал о том, как отлаживал весь процесс секвенирования, в том числе о химическом анализе праймеров. Уотсон поинтересовался моей научной «родословной», и я рассказал о стажировке у биохимика Ната Каплана. «Это все объясняет, – сказал Джим. – Вы – настоящий биохимик».