Расшифрованная жизнь

Примерно в это же время мои исследования начали развиваться в новом направлении, и вскоре я обратился к правительству и лично к президенту США. Все началось со смертельного вируса оспы, за всю историю человечества унесшего миллионы жизней. Еще больше остались изуродованными, с пораженными почками и безобразными рубцами на теле от гнойных волдырей. Только в XVIII веке от вируса оспы, который под микроскопом выглядит как миниатюрный кирпич, погибало около полумиллиона человек в год; когда европейцы принесли его в Америку, вирус уничтожил половину населения индейцев. Еще в 1967 году эта болезнь была распространена в более чем 40 странах, а количество заболевших доходило до 10 миллионов случаев. Последним человеком, заразившимся естественным путем, был некий сомалийский повар – он заболел 26 октября 1977 года. Два года спустя было объявлено: мир освободился от этой напасти, а вирус передали для хранения под надежным контролем в два сертифицированных исследовательских центра: Центр по контролю и профилактике заболеваний в Атланте (штат Джорджия) и российский Научно-исследовательский институт вирусных препаратов в Москве. В своем обращении ко Всемирной ассамблее здравоохранения в мае 1990 года министр здравоохранения США Луис Салливен заявил о возможности сделать решающий шаг для окончательного искоренения этой смертельной болезни – на основе последних достижений науки, секвенировав в течение трех лет весь геном вируса оспы. В качестве первого шага на пути к уничтожению вируса многие ученые считали целесообразным полностью секвенировать его ДНК, сохранив всю информацию об этом исчезающем объекте исследования. Зная об имевшихся в моем распоряжении технических возможностях, министр обратился ко мне с просьбой возглавить совместный проект Центра по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) и НИЗ по секвенированию вируса оспы. Я посетил CDC и встретился с руководителем отделения вирусных и риккетсиозных заболеваний Брайаном Мейхи и вирусологом Джозефом Эспозито. Хотя геном оспы, насчитывающий около 200 тысяч пар оснований, – один из крупнейших вирусных геномов, его секвенирование не представляло большой трудности. К тому времени мои сотрудники уже имели большой опыт секвенирования – сотни тысяч пар оснований генома человека и тысячи EST.

Я предложил секвенировать вирус в ходе одного эксперимента усиленным методом дробовика. По понятным причинам, эта идея никому не понравилась: секвенирование генома проходило бы в небулайзере, и возникали опасения, что какое-то количество живого вируса попадет в атмосферу. Ужасный случай в недавнем прошлом свидетельствовал, что эти опасения не напрасны: в июле 1978 года фотограф с кафедры анатомии медицинского факультета Бирмингемского университета подхватила эту болезнь и через месяц скончалась. Предположительно, она заразилась, когда вирус просочился в воздух экспериментального бокса и через систему вентиляции проник в фотолабораторию. После того, как женщине поставили диагноз, заведующий вирусологической лабораторией покончил жизнь самоубийством.

Тони Керлавадж из моей команды справедливо отметил, что помимо угрозы для безопасности, имелась и другая проблема – у нас не было подходящих компьютерных программ, чтобы собрать геном оспы из данных полногеномного дробовика. В то время даже лучшие компьютерные программы в геномике с большим трудом справлялись с одной тысячью фрагментов ДНК, а секвенирование оспы методом дробовика увеличило бы это количество в три – пять раз.

Однако был менее очевидный, но зато более легкий путь секвенирования, учитывающий эти ограничения. Эспозито уже разделил геном оспы и получил серию мелких рестриктазных фрагментов генома (вспомним, как ферменты-рестриктазы распознают и разрезают ДНК на уникальные и специфические участки). Моя команда будет секвенировать каждый фрагмент методом дробовика, по одному за один раз. После того, как мы договорились о стратегии, нам предстояло секвенировать самый известный азиатский штамм с наиболее высокой вирулентностью Бангладеш-1975. А советским ученым выпало секвенировать менее распространенный штамм вируса, причем все исследования должны были вестись под контролем Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ).

В соответствии с условиями договора, в проекте участвовала международная команда исследователей из КНР, Тайваня и Советского Союза. Главным специалистом по секвенированию стал Терри Уттербах из моей лаборатории. Все прошло гладко, за исключением эпизода с нашим советским коллегой, вполне приятным человеком, но не дураком выпить. Бывая в лаборатории, я нередко заставал Николая под лавкой, с валявшейся рядом пустой бутылкой водки. Сначала мне посоветовали смириться, не обращать внимания и не поднимать шума, чтобы не вызвать дипломатического скандала. Но его пьянство дошло до того, что Николая пришлось положить в больницу, где он проспал беспробудно в течение трех дней. Позже его отправили домой.