Здесь отрежем, там добавим: как «редактирование» ДНК поможет сохранить экологию
В конце прошлого года в научном мире разразился скандал. В Китае местный ученый объявил о том, что с помощью технологии редактирования гена добился того, чтобы на свет появились дети с пожизненным иммунитетом к ВИЧ. Другими словами, впервые в мире родились генно-модифицированные дети
Скандал был вселенский. Научное сообщество осудило ученого за неэтичный, незаконный эксперимент над человеком. Но нашлись и те, кто саму идею поддержал, – все-таки ученый не просто реализовал амбиции, хотя в этом его тоже обвиняли, но объективно совершил фундаментальный прорыв в науке и пытался принести пользу человечеству. Итог все равно оказался плачевным – генетика, которого за полет и смелость мысли, даже сравнивали с Илоном Маском, арестовали, а результаты расследования максимально закрыли от публики.
Спорить о правомерности такого эксперимента можно бесконечно, но сам факт рождения таких детей показал, что мировых научных возможностей, на самом деле, уже достаточно для того, чтобы «корректировать» человеческую природу. По словам кандидата биологических наук, заместителя руководителя Курчатовского комплекса нано-, био-, инфо-, когнитивных, социогуманитраных (НБИКС) технологий Максима Патрушева, который в эти дни посещает Екатеринбург и знакомится с местным научным сообществом, через 70 лет ряд развитых стран вовсе запретит в обществе естественное размножение. Слишком рискованное это, с точки зрения генетики, дело.
– Сегодня в мире на лечение генетических заболеваний тратятся огромные бюджетные деньги. Для любой системы здравоохранения выгоднее не допускать развития таких заболеваний и самый очевидный путь – модификация человека на стадии зачатия. При естественном размножении такое сделать невозможно, но можно при процедуре ЭКО. Ученые уже знают, как это делать, но, на сегодняшний день, это недопустимо, ни с точки зрения этики, ни закона. Да, сегодня при ЭКО можно выбрать пол, но врачам это разрешается делать только в случае реального риска появления мутаций. Просто так «сделать» девочку, потому что вам так захотелось, нельзя, – говорит ученый.
Визита столичного биолога в Екатеринбурге ждали с интересом. Несколько лет он возглавлял Институт живых систем Балтийского университета в Калининграде и уже около года работает над проектами синтетической биологии в Курчатовском Научном центре. Максим Патрушев относится к тем ученым, которые считают, что о науке нужно разговаривать с максимально широким кругом людей. Пускай диалог получится не совсем простым, а как еще рассказывать о важных научных достижениях, которые сегодня-завтра станут частью обычной жизни?
– Синтетическая биология во многом схожа с генной инженерией, но это не совсем одно и тоже. Есть разница в научном подходе, – рассказывает Максим Патрушев. – Благодаря развитию компьютерных технологий и открытию американских ученых, что клетка – это такой же компьютер с памятью, сенсорами и навигацией, удалось внедрить инженерные подходы для конструирования новых клеточных функций. Синтетическая биология позволяет не только редактировать гены, но и создавать совершенно новые генетические сети, то есть изменять ДНК.
Звучит устрашающе, и на первый взгляд человека далекого от научного мира, кажется, что это грозит искусственным отбором, идеальной расой, и что одним устранением поврежденного гена при ЭКО не обойдется. Но ученый уверяет, что у современной синтетической биологи есть задачи гуманнее и важнее, чем создание идеального homo sapiens.
– Новые возможности позволяют «натренировывать» бактерии на поиск конкретной информации в организме. Это уже реализуется в медицине, например, при диагностике кишечника на предмет кровотечения. Человеческий кишечник длиной 12 метров, и чтобы найти поврежденное место врачам приходится проводить диагностический операции – доставать все 12 метров и искать кровотечение. Сейчас учеными создана специальная таблетка, в которою внедрены бактерии со встроенной генетической сетью, способные обнаружить поврежденное место. Как только бактерии находят источник кровотечения, они становятся зелеными – это видно на специальном мониторе. Таблетка уже успешно испытана на свиньях, сейчас ее регистрируют для использования в человеческой медицине, – говорит Максим Патрушев.
По словам биолога, американцы пошли дальше. Они уже зарегистрировали препарат, в котором бактерия «обучена» реагировать на начало рака кишечника. Если бактерия обнаружила онкологические клетки, она окрашивается в специальный цвет и выходит вместе со стулом, который также приобретает другой цвет. Таблетка появится в американских аптеках в 2021 году и, предположительно, будет стоить 7 долларов. Принимать ее нужно один раз в жизни, можно представить, что вы просто проглатываете нано-звоночек, который в случае необходимости, просигналит о начале заболевания. По мнению Максима Патрушева, идея отличная, поскольку позволит оперативно выявлять ранние стадии рака кишечника.
– В нашем институте мы также сейчас работаем в медицинском направлении. Есть комплекс сердечнососудистых заболеваний, обусловленных повышенным уровнем холестерина. Обнаружено, что в некоторых случаях это связано с белком, который переносить холестерин по сосудам. Мы придумали генетическую сеть, которая снижает количество этого белка, и сейчас работаем над ее практическим воплощением, – говорит ученый.
Возможности синтетической биологии, на самом деле, огромны. И если отойти от стереотипных представлений, связанных с изменением гена, то «редактирование» ДНК помогает не только в создании качественно новой медицинской диагностики, но и открывает уникальные перспективы еще и в сельском хозяйстве.
– В Америке уже появились рестораны, в которых подают стейки из мяса, выращенного в пробирке, – рассказывает Максим Патрушев. – Это не вегетарианский продукт, это нормальная мышечная ткань, где есть животный белок. Раньше это было очень дорого, а сейчас американцы научились делать его много и значительно дешевле. Что нам это дает? В первую очередь, это избавляет от нас от необходимости тратить огромные деньги на выращивание и содержание животных. Кроме этого, не секрет, что для чтобы вырастить кормовые травы для коров, сегодня вырубаются сотни гектар леса, поэтому синтетическая биология позволяет не только развивать медицину, но и сохранять экологию, – заключает биолог.