Автор тексту: Friedrich Hohenstaufen
Решту авторських статей можна прочитати тут
Наступною в моєму плані читання, мабуть, буде книга нобелівської лауреатки з хімії 2020 року, Дженніфер Даудни, у співавторстві із Семюелом Стернбергом — «Тріщина в мирозданні. Редагування геному. Неймовірна технологія, здатна керувати еволюцією». Відкрити можна на тій самій Флібусті. А початок книги якраз виглядає як добрий анонс: «Мене звати Дженніфер Даудна. Я біохімік, і більшу частину своєї кар’єри я провела в лабораторії, досліджуючи речі, про які більшість неспеціалістів нічого не чули. Однак останні років п’ять я опинилася залученою до роботи, яку можна вважати справжнім проривом у науках про життя, і тепер їхній розвиток неможливо втримати в стінах будь-якого дослідницького центру. Мене й моїх колег захопила нездоланна сила, мало чим відмінна від цунамі моїх снів — з тією лише різницею, що в реальності ці хвилі допомогла викликати я сама. До літа 2015 року біотехнологічний метод, який я допомогла розробити всього за кілька років до того, набрав у своєму розвитку такої швидкості, яку я й уявити собі не могла. І можливі наслідки його застосування набувають справді сейсмічного масштабу — не лише для медико-біологічних наук, а й для життя на Землі загалом. Ця книга — історія розвитку цього методу і моя власна історія. І ваша теж. Минe не так багато часу, перш ніж плоди, які принесе нова технологія, опиняться і у вас на порозі».
Уже з перших сторінок це виглядає вкрай багатообіцяльно. Геном редагується безпосередньо, без схрещування виду А з видом Б, без вирізання й вставляння фрагментів, а просто як у комп’ютерному коді. Це відкриває гігантський перелік потенційних можливостей, аж до винайдення ефективнішого лікування раку, створення вакцини від ВІЛ і багато чого іншого, що тут просто неможливо буде перелічити. Але виникають і побоювання щодо неприємних наслідків, узагальнена назва яким: «ризик нацизму» та гіркий досвід євгеніки.
«Проблема ось у чому. Протягом приблизно сотні тисяч років існування людей сучасного типу геном Homo sapiens формувався під одночасною дією двох сил — випадкових мутацій і природного добору. А тепер — уперше в історії — ми дістали можливість редагувати не лише ДНК нині живих людей, а й ДНК майбутніх поколінь — по суті, спрямовувати еволюцію власного виду. Це безпрецедентний випадок в історії життя на Землі. Він лежить за межами нашого розуміння. І це ставить перед нами неймовірне, але життєво важливе запитання: як ми, представники вередливого виду, нездатні домовитися одне з одним про стільки речей, вважатимемо за можливе розпорядитися цією грандіозною силою?».
І виявляється, проблема доволі гостра. І проєктом геному цікавляться, зокрема, в ЦРУ. Авторка активно виступає публічно й намагається спрямовувати цю тему в адекватне русло, щоб не опинитися в майбутньому в позиції Оппенгеймера, і тримається оптимістично. Але загалом, справді, є чого остерігатися. Читати тут складніше, бо книга перевантажена технічною термінологією. Перша глава була величезним підводним вступом до теми, крок за кроком про те, як люди навчилися редагувати гени, як саме їх «розрізали», щоб це було ще й «прицільно», і як клітина вбудовувала в себе штучно створений геном. Але, як я розумію, новий метод дуже відрізняється від усіх попередніх, тож моє читання досі було значною мірою марним. Ну, тобто корисним як історичний матеріал.
Для себе я виніс лише трохи ясніше уявлення про зв’язок фізика — хімія — біологія. Хоча це, в принципі, і в школі подається, але тепер стало трохи наочніше. Особливо якщо розглядати ДНК на атомарному рівні. Як не дивно, у школах і взагалі в популярному викладі ДНК малюють стрічечками, або ж кожну молекулу в структурі ДНК зображують як маленькі хромосомоподібні палички. У підсумку створюється певне враження, ніби ці молекули особливі, не такі дискретні, якими мали б бути. Про це зазвичай не думаєш, але такі візуальні зображення створюють додаткове відчуття того, що «клітини життя» особливі навіть на цьому рівні. Думаю, багато хто й так усе чудово розумів, але мене таке зображення трохи збивало з пантелику, і я підсвідомо долучався до поділу речовин на органічні та неорганічні, і відрізняв живу матерію від мертвої, так би мовити, вже на фундаментальному рівні. Але коли ці стрічечки у формі закрученої драбини зі східцями зображуються буквально у вигляді атомарних зв’язків, це набуває разюче іншого вигляду.
Окремо я, звісно, завжди розумів (у цьому й полягає суть атомізму як філософії), що так чи інакше взагалі все складається з однакових елементів, а отже, жодної фундаментальної різниці між живим і неживим — немає. Але картинки з фізики й хімії та картинки з біології все ж сформувалися різними, і певною мірою це позначалося. Книга справді надто «технічна», щоб її широко цитувати. Але можу одразу сказати, що видно вже зараз. У найближчому майбутньому є шанс побачити їздового єдинорога або повноцінний Парк Юрського періоду, щоправда нині, здається, більше хочуть створити нового мамонта:
«Поки я пишу це, світ навколо нас радикально змінюється за допомогою CRISPR, готові ми до цього чи ні. Протягом наступних кількох років ця нова біотехнологія дасть нам урожайніші сільськогосподарські рослини, здоровішу худобу та поживнішу їжу. А протягом кількох десятиліть ми, цілком можливо, отримаємо свиней зі спеціально спроєктованим геномом, які служитимуть донорами органів для людей, — а за бажанням виростимо й шерстистих мамонтів, крилатих ящерів і єдинорогів. Ні, я не жартую».
[…]
«А деякі лабораторії всерйоз займаються відродженням вимерлих видів — намагаються в буквальному сенсі слова воскресити зниклі організми за допомогою клонування та генної інженерії. Моя подруга Бет Шапіро з Каліфорнійського університету в Санта-Крузі мріє використати цю стратегію для відтворення вимерлих видів птахів, щоб вивчити їхні зв’язки із сучасними видами. Вживаються також спроби поступово переробити геном слона на геном мамонта, використовуючи CRISPR».
Мракобіси, які воюють із ГМО через «ненатуральність» та інші вселенські лиха, виявляється, уже цілком воюють і з цією новою технологією. Хоча, в принципі, вона менш ризикована, ніж навіть давно визнане безпечним ГМО. Якщо раніше для модифікації рослини потрібно було (я грубо схематизую) змішувати ДНК двох видів, сподіваючись, що вони дадуть поєднання потрібних властивостей, то тепер можна вбудувати будь-яку потрібну властивість просто в оригінальну ДНК організму. Жодного рандому, жодних побічних змін. Змінюється лише одна конкретна ділянка, і жодного надлишку генетичного матеріалу в підсумковому продукті. Однак, очевидно, чим загрозливіше звучить технологія, тим сильніший спротив громадськості вона викликає. Ось приклад «франкенриби», чудовиська страшнішого за романи Мері Шеллі:
«Перша ГМ-тварина, дозволена в США для вживання людиною в їжу, — це швидкорослий ГМО-сорт лосося під назвою AquAdvantage; цей продукт вдалося вивести на ринок лише після двадцятирічної боротьби виробника з чиновниками FDA; на цю боротьбу розробник породи витратив понад вісімдесят мільйонів доларів. Геном ГМ-лосося містить додаткову копію гена, що відповідає за вироблення гормону росту, тому риба досягає товарної ваги вдвічі швидше, ніж звичайний лосось із рибної ферми, але при цьому не відрізняється від нього за харчовою цінністю; модифікація не шкодить ані здоров’ю самої риби, ані здоров’ю людини, яка її їсть. Розробники AquAdvantage вважають, що розведення подібних сортів стане благом для довкілля, оскільки зменшить виснаження природних запасів цього виду, а вуглецевий слід від вирощування такого лосося приблизно у 25 разів менший, ніж від вирощування звичайного. Крім того, це зменшить частку імпорту (сьогодні 95 % усього лосося, що продається в США, — імпортного походження). І все ж, як і у випадку з ГМО-рослинами, негативна реакція на появу генетично модифікованого лосося була дуже сильною; цей продукт називали “франкенрибою” і стверджували, що він наражає на небезпеку здоров’я споживачів і природні рибні спільноти. 75 % респондентів опитування, проведеного 2013 року газетою New York Times, заявили, що не стали б їсти ГМ-рибу; скептицизм споживачів призвів до того, що понад 60 продуктових мереж по всій країні — зокрема таких гігантів, як Whole Foods, Safeway, Target і Trader Joe’s, — пообіцяли, що не продаватимуть цей сорт лосося».
Прикладів того, як можна редагувати геном і отримувати вражаючий результат для розвитку сільського господарства, у книжці чимало. Усі перелічувати не буду, але ці приклади охоплюють майже все, що тільки можна уявити як гіпотезу. Наведу приклад із захистом від вірусів: «Редагувати геном тварин можна і для того, щоб вони ставали здоровішими та стійкішими до хвороб. Це переконливо показали недавні досліди на свинях: одну з найпоширеніших хвороб свиней спричиняє вірус PRRSV (ВРРСС, вірус репродуктивно-респіраторного синдрому свиней). Уперше його виявили в США наприкінці 1980-х років, а згодом він швидко поширився Північною Америкою, Європою та Азією. Вірус коштує американським виробникам свинини понад 500 мільйонів доларів на рік і знижує обсяги виробництва на 15 %, при цьому інфіковані тварини також тяжко потерпають від низки симптомів: анорексії, лихоманки та серйозних проблем із диханням; у них підвищується частота викиднів і кількість мертвонароджених поросят. Вакцини від цієї хвороби досі не існує, і все, що залишається, — додавати тваринам у корм великі дози антибіотиків, щоб запобігти вторинним бактеріальним інфекціям. Учені з Університету штату Міссурі припустили, що вірус “зламує” клітини свиней завдяки одному конкретному гену — CD163, і спробували створити стійких до вірусу тварин, “вимкнувши” проблемний ген (це схоже на зміну замків у домі, коли ви знаєте, що потенційний зломник уже вкрав ключі). Використавши CRISPR для створення свиней із нокаутованим проблемним геном, міссурійські дослідники потім відправили тварин до Університету штату Канзас (разом із незміненими поросятами як контрольною групою), щоб перевірити їхню сприйнятливість до вірусу. У Канзасі тварин піддали дії приблизно сотні тисяч вірусних частинок, при цьому свині постійно перебували під наглядом. Тварини з відредагованими геномами залишалися цілком здоровими, у їхніх організмах не було й сліду вірусу».
Нацисти-вчені вже цілком налаштовані знищити всіх комарів на планеті, а інструмент для цього в них уже є просто зараз (генний драйв + CRISPR).
«Комарі — винуватці більшої кількості людських страждань, ніж будь-яка інша істота на Землі. Комарі переносять малярію, лихоманку денге, лихоманку Західного Нілу, лихоманку Чикунгунья, лихоманку Зіка та багато інших захворювань, які разом забирають понад мільйон життів на рік. Генні драйви з використанням CRISPR, імовірно, будуть найкращою зброєю проти цієї всюдисущої загрози — незалежно від того, чи позбавимо ми комарів здатності переносити конкретні патогени, чи повністю знищимо цих комах. Стратегії боротьби з комарами з використанням генів, подібні до CRISPR, можуть виявитися безпечнішими, ніж отруйні пестициди, і вони дають змогу розв’язувати біологічні проблеми за допомогою самої біології. Чи буде для нас благом, чи, навпаки, обернеться прокляттям раптове позбавлення від крилатих шкідників, що населяли Землю понад сто мільйонів років? Дивовижно, але вчені не надто переймаються тим, що станеться зі світом у разі зникнення комарів. Як висловився один ентомолог, якщо ми знищимо їх завтра, екосистеми, частиною яких були комарі, лише трохи побарахтаються і невдовзі продовжать працювати як звичайно. Якщо цей учений має рацію і ми здатні створити світ, вільний від хвороб, які переносять комарі, чи можемо ми дозволити собі не ризикнути створити його?».
[…]
«Складно було передбачити, якими можуть бути ці зловживання і хто їх може вчинити. Навіть навесні 2014-го, ще до того, як у мене з’явилася можливість усебічно розглянути ці проблеми, моє підсвідоме підкидало відповіді у вигляді нічних кошмарів — один із них я описала на початку цієї книжки. В одному з таких снів мені з’явилася колега, яка запитала, чи не цікаво було б мені пояснити якійсь людині механізм роботи технології редагування геному. Я пішла слідом за нею до якоїсь кімнати, де на нас чекав цей чоловік, і, на свій жах, побачила перед собою Адольфа Гітлера — при цьому замість обличчя в нього була свиняча морда (ймовірно, тому, що в той період я дуже багато думала над гуманізованим геномом свині, переписаним за допомогою CRISPR). Гітлер ґрунтовно підготувався до нашої зустрічі: у нього напохваті були ручка й папір. Дивлячись на мене з непідробним інтересом, Гітлер сказав: “Я хочу зрозуміти, які застосування має ця дивовижна технологія, яку ви створили”».
Загалом, книжку я прочитав, і вона складається, грубо кажучи, з трьох частин. Нам розповідають короткий курс про те, що таке генетика, як виглядає ДНК і яким був шлях науки в спробах її редагувати. Описують механізм нової технології. Потім нам розписують усі можливі застосування цієї технології, які були реалізовані від моменту її виникнення (по суті, у 2015 році), і потенційні сфери, де ще можуть статися прориви найближчим часом. Потенціал справді величезний, хоча й не такий ідеальний, як це спершу вимальовується. По суті, редагування не дає 100% точності (близько, але все ж не так, тож існує ризик внесення побічних мутацій), і майже непридатне у випадках, коли редагувати потрібно великі ділянки. Воно добре працює лише «точково». Цього достатньо для величезного масиву нових ліків, нових ГМО-продуктів тощо, але не дає нам прямісінько повного контролю над геномом людини.
Ну і головна, по суті, частина: тут описано, як легко цей інструмент можна спрямувати в бік євгеніки, нацизму, Гітлера та всього такого іншого. Авторка переживає, що стала новим Оппенгеймером, і, власне, про це вся книга. Мені здається, вона трохи перебільшує ризики випадковості (коли ми завдамо непоправної шкоди геному всього людства), адже очевидно, що йдеться не про те, щоб переписати гени в усіх людей на планеті. А далі одному «зіпсованому» геному, щоб передатися бодай усім жителям країни, треба дуже сильно постаратися в плані дітонародження, аби це потягло за собою серйозні наслідки «нацистського» масштабу. Але у випадку всім відомих країн, де людей узагалі не питають, а відразу пакують і відправляють куди заманеться, ризик того, що цим місцем буде не фронт, а лабораторія, — усе-таки чималий. Занепокоєння авторки я б усе-таки оцінив як «вище за середнє», а книгу радив би читати лише тим, хто готовий до не зовсім легкої прогулянки. Закінчується її книга так:
«Історія CRISPR — це нагадування про те, що прориви можуть починатися в найнесподіваніших місцях і що важливо дозволити бажанню зрозуміти природу визначати ваш шлях. Але це ще й нагадування про те, що як науковці, так і неспеціалісти несуть величезну відповідальність за наукові праці та застосування їхніх результатів. Ми маємо й надалі підтримувати нові дослідження в усіх галузях науки, а також цілковито визнавати необхідність контролювати відкриття — і сумлінно здійснювати цей контроль. Причину цьому дає історія: якщо ми не готові до наукового прогресу, це не означає, що його не буде. Щоразу, коли ми дізнаємося відповідь на одну із загадок природи, вона вказує нам на завершення одного експерименту — і початок безлічі інших».