Эпоха открытий. Возможности и угрозы второго Ренессанса - Крис Кутарна

Глубже познав себя, мы сделаем лечение персонализированным. Благодаря недавнему приросту населения и снижению детской смертности люди как вид сегодня обладают гораздо большим генетическим разнообразием, чем когда-либо. В последнее время у естественного отбора не было ни времени, ни возможности срезать новые мутации с генетического дерева человека. Это имеет значение для здоровья: получается, что самые старые части генома человека – те строки нашей ДНК, которые прошли испытание боем в течение миллиардов лет эволюции и совпадают у большинства из нас, – также являются самыми стойкими и непробиваемыми. Генетически слабые места в нашей броне относятся по большей части к так называемым редким вариациям – более поздним строкам кода, которыми обладают менее 1 % людей. Другими словами, все человеческие существа одинаковые, но разные. Массовая медицина обходит молчанием последний факт – персонализированная медицина будет уделять ему должное внимание. В 2015 г. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) одобрило первые распечатанные на 3D-принтере лекарства, которые можно изготовлять на заказ в идеальном соответствии с требуемой дозировкой и возможностями приема каждого пациента. А родители уже могут приобрести генетические тесты, чтобы проверить своих детей на сотни известных мутаций и расстройств. Недалек день, когда машина для секвенирования будет стоять в каждой клинике общей практики.

Мы взломаем ДНК. Мы откроем это природное хранилище, чтобы исправить ошибки или теоретически добавить новые функции. Сама природа все время так поступает – с помощью вирусов. Вирус – это просто фрагмент ДНК, снабженный рядом защитных слоев, который входит в ядро клетки и переписывает ДНК хозяина, чтобы изменить функции клетки. Наука называет эту новую область генной терапией, и ученые пока делают в ней заметные успехи. Они разработали вирусы, которые могут перепрограммировать наши собственные клетки на создание белка, отсутствие которого вызывает муковисцидоз, преодолеть наследственное заболевание крови, побудив кровяные клетки производить достаточное количество гемоглобина, а также направлять собственные антитела нашего организма на поиск и уничтожение раковых клеток или ВИЧ, – и это лишь немногие из последних лабораторных достижений. В конце 2013 г. на рынок был выпущен первый в мире одобренный препарат генной терапии Glybera. Это вирус, который при введении в кровь пациента, страдающего панкреатитом, инфицирует клетки и перепрограммирует их, заставляя производить недостающий белок, необходимый для расщепления жирных кислот. Генная терапия по-прежнему сталкивается со многими ограничениями – главное среди них то, что она не может переписать ДНК всего нашего организма, только ДНК клеток, которые инфицирует, – но это доказывает, что исправление ошибок ДНК является в принципе выполнимой задачей.

Генная терапия – скромный пример использования новых генетических возможностей человечества. Мы уже способны на гораздо более странные вещи. Ученые скрещивали в чашке Петри виды, которые никогда не сочетались в природе, получая здоровые особи бифало (гибрид коровы и бизона), лигра (гибрид льва и тигра), зебролошади и овцекозы. Они внедряли кошкам отвечающие за флуоресценцию гены медузы, в результате чего кошки начинали светиться в темноте. Они внедряли в один из видов дрожжей гены полыни, и, вместо того чтобы выделять спирт, дрожжи выделяли редкое лекарство против малярии. Мы еще не знаем в полной мере, насколько совместимы ДНК-коды разных видов, но ученые проводят эксперименты в лабораториях по всей планете, чтобы это выяснить. В конце концов, каждое растение, животное или бактерия, с которыми мы соседствуем на Земле, могут внести свой вклад – блоки готового кода, которые генетические программисты смогут объединить для создания химерных организмов, удовлетворяющих человеческие потребности и фантазии.

Следующей важной вехой в этой области, которая называется синтетической биологией, будет разработка с нуля проекта совершенно нового организма. Зачем ограничивать себя существующими в природе базами кодов? Наберите в поисковике «синтез ДНК на заказ», и вы найдете десятки частных лабораторий, предлагающих синтезировать практически любую последовательность ДНК по цене около 20 центов за один символ[20]. После этого в течение двух-четырех недель вам пришлют пробирку с результатом. Обладая такой силой, мы могли бы в один прекрасный день ускорить эволюцию: взять ДНК лошади, воспроизвести с помощью компьютера тысячу лет ее эволюции, синтезировать результат и оплодотворить им живую кобылу. Будет ли родившийся жеребенок, таким образом, на тысячу лет более продвинутым, чем его мать? Или, возможно, мы сможем создавать бактерии, которые поглощают из атмосферы CO2 и вырабатывают нефть. Отчасти это уже стало реальностью: ученые могут секвенировать полный геном бактерии, внести с помощью компьютера необходимые поправки, синтезировать физическую версию, имплантировать ее в свободное ядро другой бактерии и наблюдать за тем, как эта клетка превращается в искусственный организм [14]. Но они до сих пор используют в качестве отправной точки ДНК уже существующих форм жизни. Исследователи не до конца разобрались, каким образом разные уровни биологической системы контактируют и разрабатывают с нуля свой собственный организм, – пока.

Конечно, самая могущественная сила – это изменение человеческого организма. Понемногу, жестко контролируемым образом, наука уже приступила к решению этой задачи. Контроль в этой области является добровольным, ученых сдерживают только политические и этические ограничения. Технология для более агрессивного вмешательства в человеческую природу уже существует. Например, в апреле 2015 г. китайские ученые отредактировали (с переменным успехом) геномы 86 человеческих эмбрионов, чтобы модифицировать ген, отвечающий за смертельную болезнь крови [15]. Если мы решим продолжить эту линию исследования, то сможем в один прекрасный день создать новую версию человека, более развитую версию нас самих: здорового и сохраняющего активность далеко за пределами привычной продолжительности жизни, обладающего физическими и познавательными способностями, намного превосходящими наши собственные. Наша уверенность в собственных генетических и химических возможностях растет, как долго мы будем продолжать отказывать себе в этих полномочиях? И при каких обстоятельствах мы в конце концов решим употребить их? Философ Джулиан Савулеску из Oxford Martin School предположил, что эти обстоятельства, возможно, уже наступили: ради нашего собственного выживания, спрашивает он, не следует ли нам попытаться перепрограммировать поведение человека на генетическом уровне, чтобы сделать себя более спокойными и менее эгоцентричными? [16]. Разве история не показывала раз за разом, что мы плохо приспособлены для сосуществования друг с другом?

Может быть, это правильно. А может быть, и нет, и усовершенствование человека расколет мир глубже, чем любая война. Кто будет решать этот вопрос? Будет ли это частный сектор? Ученые? Правительство? Что делать, если в одних странах усовершенствование человека будет разрешено, а в других нет?

В первые десятилетия Нового Ренессанса науки о жизни внезапно и бесповоротно вложили в человеческие руки величайшую силу природы – способность создавать и изменять жизнь. Сейчас это грубая и неочищенная сила, но она растет гораздо быстрее, чем наше понимание ее особенностей и учреждения, необходимые, чтобы ее контролировать. Это волнующий – и опасный – момент. Он поставит нас перед самым серьезным выбором, с которым мы как биологический вид когда-либо сталкивались.