Расшифрованная жизнь. Мой геном, моя жизнь - Крейг Вентер

В конце года я был приглашен (наряду с еще двумя тысячами персон) на традиционный рождественский прием «Ренессанс», устраиваемый президентом Клинтоном. Когда мы с Клэр уже стояли в очереди на досмотр сотрудниками службы безопасности, нас вдруг отозвали в сторону и спросили, связывались ли с нами ранее по поводу распределения мест за ужином. К нашему удивлению и радости, оказалось, что мы сидим рядом с Клинтонами. Я получил большое удовольствие от общения с ними и обнаружил, что они очень интересуются нашей работой. Первая леди с большим вниманием слушала все, что я рассказывал о геноме.

В тот уикенд программа мероприятия включала в основном короткие доклады с последующим обсуждением. Во время одного такого выступления снова всплыл 300-миллионный проект PerkinElmer. На этот раз о нем заговорил со мной недавно назначенный исполнительным вице-президентом компании по развитию бизнеса Марк Роджерс. Марк рассказал, что Тони Уайт ищет возможность превратить PerkinElmer в более динамичную и перспективную компанию. Они хотят заняться секвенированием генома человека, используя новое, конструируемое ими сейчас устройство. Возможно ли сделать это с помощью моего метода? Вместо ответа я задал ему целый ряд вопросов, поскольку их план выглядел довольно расплывчатым. Он добавил, что они формируют научно-консультативный совет высокого уровня и готовы платить мне 50 тысяч долларов за консультации. Это было необычное предложение, поскольку ABI (подразделение PerkinElmer) славилась своей скупостью. Я сказал, что если планы у них серьезные, то он может отправить мне письмо с изложением условий консультаций.

Вернувшись в Мэриленд, я снова занялся подготовкой к отправке гранта в НИЗ и позвонил Ломбарди узнать, как скоро я мог бы протестировать новые секвенаторы ABI, чтобы включить их в мою заявку. Стив опять напомнил мне о проекте на 300 миллионов долларов. Я попросил его подробнее рассказать о новой технологии, объяснив, что лишь после этого смогу дать ответ. Несколько дней спустя Майк Ханкапиллер пригласил меня ознакомиться с их новым устройством, пока только прототипом. Он добавил, что они всерьез собираются обсудить со мной возможности секвенирования всего генома методом дробовика, но просили не говорить об этом ни с кем, кроме самых близких коллег, таких как Марк Адамс.

Я решил вылететь к ним вместе с Марком и решить все на месте. До сих пор мы с Марком так и не смогли выбрать стратегию взаимоотношений с НИЗ. Марк хотел дать им то, что они просили: секвенировать генетическую карту на основе BAC. Но поскольку я собирался предложить НИЗ кое-что получше, это новое устройство ABI могло стать как раз тем, что мне было нужно. Кажется, я ничего не сказал Марку о плане на 300 миллионов долларов, поскольку сам не очень-то верил в его реальность. Тем не менее я кое-что прикинул и рассчитал, какой производительности должно быть новое устройство, чтобы всего один центр смог справится с секвенированием всего генома.

В феврале 1998 года мы с Марком прибыли в Фостер-Сити. Комплекс Applied Biosystems представлял собой ряд одно– и двухэтажных зданий складского типа, расположенных непосредственно перед мостом Сан-Матео, в конце прилегающей к бухте Сан-Франциско дороги. Нас проводили в конференц-зал с дешевыми серыми и фиолетовыми пластиковыми столами и стульями. (Серый и фиолетовый – цвета компании ABI.) Лекционные доски говорили о том, что помещение использовалось для мозговых штурмов, а не для торговых презентаций. Наконец, в группе специалистов замаячила высокая фигура Майка Ханкапиллера, и он заговорил о предстоящих задачах компании.

В то время модели секвенаторов ABI Prism 377 доминировали на рынке этих приборов. Хотя они и именовались «автоматизированными», назвать их образцом автоматизации было нельзя. Каждую пару секвенаторов обслуживали, как правило, три человека, и время на это обслуживание следовало бы сократить с ежедневных 12 часов до 12 минут. К тому же применяемые химические реагенты были весьма дорогостоящими, и расходы на них необходимо было сократить в 10–100 раз. Короче говоря, трудности, которые нам предстояло преодолеть, выглядели устрашающими, если не сказать непреодолимыми.

Это впечатление лишь усилилось, когда мы начали ознакомительный осмотр. Мы увидели прототип не самого устройства, а прототипы его компонентов, каждый из которых тестировался отдельно. Первым был капиллярный блок с набором волосовидных волокон, с помощью которых предполагалось разделять молекулы ДНК по размеру. Капиллярами собирались заменить гели для секвенирования. Нам показали предварительные результаты работы капиллярного блока, который работал вполне успешно. Это было весьма обнадеживающе. В соседней комнате сотрудники разрабатывали автоматическое устройство для загрузки образцов ДНК, чтобы лаборантам не делать это вручную для каждого геля. Мы заглянули и в лабораторию, где синтезировались и проходили испытания новые реагенты. А в другом здании команда программистов разрабатывала новое программное обеспечение для управления всеми устройствами и обработки их данных. Все это произвело на нас большое впечатление.

Если сложить все это вместе, получится настоящий автоматизированный секвенатор ДНК! А если установить ряды таких машин и применить их для расшифровки генома человека, отпадет необходимость использования тысяч лаборантов, причем качество работы при этом повысится. Пока мы ходили, смотрели, слушали и задавали вопросы, я постоянно делал в уме всяческие расчеты. Размышляя об увиденном, я пришел к выводу, что если они смогут поставить все продемонстрированное, а еще лучше – все, что они еще собираются изготовить, это может стать настоящим технологическим прорывом, которого я так ждал.

Когда мы вернулись в конференц-зал, Майк спросил, что я обо всем этом думаю. Подойдя к доске, я начал анализировать различные возможности. Я знал, что хотел получить в итоге: небольшую команду, способную секвенировать весь геном человека за два-три года за 10 % от стоимости федеральной программы. Но подтвердят ли расчеты мое природное чутье? Закончив их, я увидел, что это выполнимо, но с некоторыми оговорками. Всегда занимавший консервативную позицию Марк Адамс по-прежнему считал это невозможным. Я всегда прислушивался к его мнению, поскольку очень рассчитывал на его помощь в осуществлении задуманного в TIGR. На этот раз он усомнился, смогут ли секвенаторы обрабатывать заявленное мной огромное количество последовательностей; я перепроверил свои расчеты и обнаружил десятикратную ошибку. После внесения исправлений количество требуемых последовательностей ДНК сократилось на порядок. Марк сразу сказал, что это будет не просто, но возможно. Как заметил Аристотель, вероятная невозможность всегда предпочтительнее неубедительной возможности.

Из-за того, что количество последовательностей оказалось в десять раз меньше, чем первоначальное, цель стала выглядеть более правдоподобной. Благодаря постепенным усовершенствованиям секвенаторов и программного обеспечения, правильному подбору химических реактивов и ферментов, казавшаяся сумасшедшей идея превращалась в разумную. Майк напомнил, что если я считаю это выполнимым, они готовы финансировать проект на сумму порядка 300 миллионов долларов.

Мы с Марком вернулись в Мэриленд, чтобы взвесить наши возможности. Но, по правде говоря, решение уже было принято: я буду пробовать. Благодаря новой технологии, мне предоставлялся шанс секвенировать геном именно так, как я хотел, – быстро. Чтобы получить моральную поддержку, я решил проконсультироваться с Хэмом. После короткой паузы Хэм сказал, что из этого ничего не выйдет, а затем добавил: «Но если вы собираетесь попробовать, то я с вами». Когда я решил обсудить этот вопрос с Клэр, она ясно дала понять, что я просто сошел с ума.