100 великих загадок современной медицины

«Второе сотворение мира в лаборатории!» – подобным заголовком украсились многие газеты в последние дни мая 2010 года, когда из Института Крейга Вентера пришло известие о том, что человек бросил вызов Богу. И создал… нет, не Франкенштейна, а новую микоплазму, крохотную бактерию, наделенную необычным геномом.

Для начала сотрудники института синтезировали геном бактерии Mycoplasma mycoides. Общая его длина составила более миллиона пар азотистых оснований. Затем этот геном они пересадили внутрь бактерии вида Mycoplasma capricolum (ее ДНК была заранее удалена). Теперь все процессы внутри ее протекали по командам, отданным «захватчиком».

Опыт прошел гладко. Лишь 14 генов искусственного генома отключились или потерялись. Но, несмотря на эти дефекты, геном-захватчик распоряжался всем. Бактерия, в которой он оказался, выглядела теперь как Mycoplasma mycoides. Она вырабатывала протеины, характерные именно для этой микоплазмы, и могла нормально размножаться.

Десятилетиями ученые разлагали живые организмы на отдельные составляющие части. Теперь они собирают эти элементы воедино. Вместо того чтобы читать «код жизни», они хотят переписывать его набело, да еще с собственными поправками. Они сами становятся творцами, проектируя жизнь по своим критериям. «Жизнь с чертежной доски» – вот новый девиз биологии.

Микробы, расчетливо спланированные в лабораториях, будут производить экологически чистый бензин, выполнять счетные операции и превращать парниковые газы в стройматериалы. Нет пределов применения искусственно выведенных генераций живых организмов. Займутся они и синтезом новых лекарств.

Почти сорок лет назад ученым впервые удалось внедрить в организм бактерии ген, отвечающий за выработку у человека инсулина. Это позволило с помощью простых микробов наладить производство гормона, необходимого для людей, больных диабетом.

Использовать одноклеточные организмы как фабрики по изготовлению лекарств – вот честолюбивая цель многих исследователей. Для борьбы против одной из самых распространенных болезней на планете – малярии – они «приручили» кишечную бактерию Escherichia coli, внедрив в нее гены полыни и дрожжей. Теперь та может вырабатывать артемизинин – лекарство, которое получают обычно из полыни однолетней (Artemisia annua).

Есть и другой вариант применения в медицине искусственных организмов. Известно, что путь лекарств из лаборатории на аптечный прилавок достаточно дорог. Часто медикаменты выбраковываются, поскольку обладают сильным побочным действием. Чем раньше это удастся понять, тем больше средств сэкономят фармацевты. Но как этого добиться?

Многие из веществ, необходимых для лабораторного синтеза тех или иных лекарств, нельзя – по финансовым или этическим соображениям – испытывать на подопытных животных. Бактерии же слишком далеки от человека, чтобы использовать их сообщество в качестве испытательного стенда.

Оптимальным видится следующее решение: применение клеточных культур человека, взятых из важнейших его органов, а еще лучше выращенных из стволовых клеток. И тут, как нельзя кстати, удобен разработанный несколько лет назад метод перепрограммирования обычных клеток организма в стволовые, из которых можно вырастить затем любую клетку нашего тела. Наборы клеточных культур, состоящих из клеток сердца или печени, идеально подходит для проверки побочного действия лекарств.

Кадр из фильма «Химера»

Перспективы синтетической биологии кажутся радужными. Однако эта научная дисциплина таит в себе немало опасностей и рисков. Не породим ли мы, колдуя над бессчетными наборами геномов, каких-то чудовищных существ, неких микробов, против которых будут бессильны наши организмы? Тем более насущным кажется вопрос: «Что случится, если созданные нами микробы проникнут за стены лабораторий и начнут расселяться в естественных условиях?»

Кроме того, искусственные бактерии могут передать некоторые свои элементы родичам в дикой природе. Надежнее всего было бы видоизменять генетический код синтезируемых бактерий так, чтобы он стал несовместим с кодом родственных им микробов. Если же процессы размножения созданных нами организмов все-таки выйдут из-под контроля – а через два-три десятилетия такое может произойти, предупреждает американский биолог Джордж Черч, – это будет «похуже атомной катастрофы».

Но наибольшая опасность исходит все-таки не от «малых мира сего», а от нас, людей. «Со временем дизайн геномов станет личным делом, новым стилем искусства, таким же творческим, как рисование или скульптура. Лишь крохотное число из созданных существ будет шедеврами, но все вместе они принесут радость их создателям и большое разнообразие новых форм фауны и флоры», – утверждал авторитетный американский физик и футуролог Фриман Дайсон.