Неандерталец. В поисках исчезнувших геномов - Сванте Пэабо

А в это время в лабораторию прибывает новый дипломник, Эдриан Бриггс. Приехал он прямиком из Оксфорда, где оканчивал начальные курсы, а дядя его, Ричард Рэнгем, был известным приматологом в Гарварде. Учитывая семейные связи и оксфордское образование, я ожидал появления высокомерного сноба, но все мои страхи оказались совершенно необоснованными. И даже больше: Эдриан обладал уникальной способностью мыслить в количественных категориях, не свойственной ни одному из членов моей команды. Но самым удивительным в его характере было то, что при нем человек никогда не чувствовал себя глупым, хотя Эдриан мыслил быстрее и объемнее, чем любой из нас. Например, если я опирался только лишь на экспертное чутье, когда говорил о потерях ДНК при клонировании в бактериях и при создании библиотек ДНК пещерного медведя, то Эдриан представил расчеты. Он определил, что в бактериальных библиотеках Эдди Рубина в конечном итоге оказывалось только около полпроцента ДНК из вытяжек костей пещерных медведей. Еще Эдриан посчитал, что для секвенирования трех миллиардов с гаком нуклеотидов из медвежьего или неандертальского генома нам понадобится выделить и секвенировать 600 миллионов бактериальных клонов. А это непосильная задача даже для всего Объединенного института генома Эдди. С этими расчетами мои сомнения обрели весомую базу: процесс клонирования по эффективности не отвечал задаче составления неандертальского генома. В январе 2006- го последовал трудный и напряженный телефонный разговор с группой Эдди. Эдриан тогда доложил результаты своих расчетов. Эдди продолжал настаивать, что в экспериментах с пещерным медведем и при составлении библиотек просто что-то пошло не так. Но мы не должны забывать, что тем временем наши параллельные опыты в 454 и у Эдди шли полным ходом.

Пиросеквенированием палео-ДНК занимались не мы одни. В начале 2006- го, пока Эд Грин анализировал информацию по пещерным медведям и мамонтам, в Science вышла статья, написанная Хендриком Пойнаром, моим бывшим студентом, работавшим к тому моменту в Университете Макмастера в Онтарио, и Стивеном Шустером из Пенсильванского университета. Они применили методику пиросеквенирования, прочитав все молекулярные цепочки из вытяжек, то есть сделали то же, что и мы в 454 Life Sciences. У них были мамонты из вечной мерзлоты, и эти образцы дали 28 миллионов нуклеотидов[48]. Я, конечно, обрадовался, что мой бывший студент подхватил тему, хотя моя группа и выражала недовольство, что не мы первые опубликовали результаты секвенирования древней ДНК по новой методике. Да, результаты пиросеквенирования уже лежали у нас на столе, но мы не спешили с публикацией, так как считали необходимым – а статья в Science как раз не считала – ответить на два возникших вопроса. Нам важно было выяснить, как наилучшим образом соотнести прочитанные последовательности с эталонными геномами и как определить влияние ошибок в последовательностях на конечный результат. Но все равно статья Хендрика – это очко в пользу пиросеквенирования. И вдобавок она еще раз показала, как хорошо сохраняются ткани в вечной мерзлоте. В образцах Хендрика примерно половина ДНК принадлежала мамонту. С нашими неандертальцами мы и мечтать о таком не могли: и то счастье, если получалось 1–2 процента ДНК в вытяжках. Еще статья Хендрика высветила серьезную научную дилемму. Можно провести большую работу, затратить время и усилия, чтобы постараться представить картину полнее, а тем временем кто-то другой, не заботясь о деталях и сосредоточившись только на самом главном, обойдет вас с публикацией. И даже если после этого вы опубликуете лучшую работу, научная общественность все равно будет считать, что вы подбираете крохи за теми, кто сделал настоящее открытие. Наша группа очень серьезно обсуждала эту дилемму после выхода статьи Хендрика. Многие считали, что нужно было публиковать раньше. Наконец в сентябре 2006- го, в Proceedings, мы выпустили работу с анализом нуклеотидных последовательностей пещерного медведя и мамонта. В той работе мы – как назло! – сделали ошибочный вывод о потере аминогруппы аденинами и, соответственно, появлении ошибок в последовательностях[49].

Каждый год в мае в Колд-Спринг-Харбор на Лонг-Айленде проводится конференция по биологии генома. Эта встреча неофициально считается самой главной среди геномной братии. От выступающих ожидаются доклады о новейших, еще не опубликованных достижениях. Дискуссии там напряженные, часто пронизанные духом соперничества между исследовательскими центрами, подогретые конфликтами и ссорами на фоне гонки за прочтение генома человека.

Очередная встреча в 2006 году обещала быть даже более насыщенной, чем обычно. Мы получили результаты секвенирования и из 454 Life Sciences, и от Эдди Рубина и сделали предварительный анализ. Мой доклад преследовал две цели. Во-первых, я хотел представить сравнение двух методик по секвенированию древней ДНК. Во-вторых, мне предстояло разметить принципиальные пути по составлению полного генома неандертальцев и вообще полного генома вымерших организмов. Результаты наших экспериментов подтвердили, что будущее за пиросеквенированием, так что упор я делал именно на него.

В Колд-Спринг я приехал необычно нервным и взвинченным. Меня поселили в крошечную, по-спартански обставленную комнатку в общежитии; этой чести я удостоился как постоянный докладчик, тогда как остальные тряслись каждый день в автобусе, добираясь из дальних гостиниц. Весь путь в самолете из Нью-Йорка и потом весь вечер и ночь я готовился к докладу. На следующий день я собрал всех своих людей, приехавших на конференцию, в каком-то пустом зале, чтобы перед ними отрепетировать выступление. Меня не отпускало предчувствие, что этот доклад целиком определит нашу деятельность на следующие несколько лет.

Редко когда удается полностью завладеть вниманием на научной лекции. Конференция в Колд-Спринг ничем в этом смысле не отличается. Я прочитал здесь множество докладов и привык видеть со сцены, как большинство из шести сотен слушателей что-то такое делают в компьютерах – может быть, правят свои презентации или проверяют почту, – а то и просто дремлют, утомленные сменой часового пояса и множеством специальных подробностей. Но сегодня все было по-другому. Я постепенно вел рассказ от мамонтов и пещерных медведей к результатам по неандертальцам и физически чувствовал напряженное, безраздельное внимание всех и каждого в зале. Я показал последний слайд со схемой человеческих хромосом. Маленькие стрелочки на схеме указывали расположение тех десятков тысяч фрагментов неандертальской ДНК, которые мы прочитали. Когда этот слайд появился, зал ахнул. Мы составили всего 0,0003 процента от неандертальского генома, но каждому сидящему в зале стало ясно, что теперь возможно – хотя бы теоретически – прочитать геном целиком.

В тот вечер после доклада я вернулся в свою комнатушку в общежитии, бросился на кровать и невидящим взглядом уставился в потолок. Да, я сделал неплохую карьеру, некоторые даже назовут ее выдающейся. Да, у меня прекрасная, прочная должность с солидной финансовой поддержкой, увлекательные проекты, меня приглашают читать лекции со всего мира. Что же я так себя подставил? Зачем во всеуслышание пообещал прочитать геном неандертальца? Да, если получится, это станет моим величайшим достижением. А если нет? Позор, публичный позор, конец карьере без вариантов. В докладе я живописал скорый успех, но сам-то знал, сколько чудовищных трудностей лежит между обещанием и реальным результатом. Нам понадобятся по крайней мере три вещи: большое количество аппаратов 454 для секвенирования, очень много денег и хорошие образцы костной ткани неандертальцев. Ничего этого у меня не было, но, кроме меня, никто об этом не догадывался. Но я-то знал! И поэтому лежал на кровати, смотрел в потолок, а в голове неотступно крутились тревожные мысли: что делать, как делать, нужно, чтобы все получилось…