Следующей в моем плане чтения, пожалуй, будет книга нобелевского лауреата по химии за 2020 год, Дженнифер Даудна, в соавторстве с Сэмюелом Стернбергом — «Трещина в мироздании. Редактирование генома. Невероятная технология, способная управлять эволюцией». Открыть можно на той же флибусте. А начало книги как раз выглядит, как хороший анонс: «Меня зовут Дженнифер Даудна. Я биохимик, и большую часть своей карьеры я провела в лаборатории, исследуя вещи, о которых большинство неспециалистов ничего не слышали. Однако в последние лет пять я оказалась вовлечена в работу, которую можно считать подлинным прорывом в науках о жизни, и теперь их развитие невозможно удержать в стенах какого бы то ни было исследовательского центра. Меня и моих коллег захватила непреодолимая сила, мало чем отличающаяся от цунами моих снов – с той лишь разницей, что в реальности эти волны помогла вызвать я сама. К лету 2015-го года биотехнологический метод, который я помогла разработать всего за несколько лет до этого, набрал в своем развитии такую скорость, какую я и представить себе не могла. И возможные последствия его применения обретают подлинно сейсмический масштаб – не только для медико-биологических наук, но и для жизни на Земле в целом. Эта книга – история развития этого метода и моя собственная история. И ваша тоже. Пройдет не так много времени, прежде чем плоды, которые принесет новая технология, окажутся и у вас на пороге».

Уже с первых страниц выглядит крайне многообещающе. Геном редактируется напрямую, без скрещивания вида А с видом Б, без вырезания и вставления фрагментов, а просто как в компьютерном коде. Это открывает гигантский список потенциальных возможностей, вплоть до изобретения более действенного лечения рака, создания вакцины от ВИЧ и многое другое, что тут просто невозможно будет перечислить. Но возникают и опасения на счет неприятных последствий, обобщенное название которым: «риск нацизма» и горький опыт евгеники. 

«Проблема вот в чем. В течение примерно сотни тысяч лет существования людей современного типа геном Homo sapiens формировался под одновременным действием двух сил – случайных мутаций и естественного отбора. А теперь – впервые в истории – мы получили возможность редактировать не только ДНК ныне живущих людей, но и ДНК будущих поколений – по сути, направлять эволюцию собственного вида. Это беспрецедентный случай в истории жизни на Земле. Он лежит за пределами нашего понимания. И это ставит перед нами невероятный, но жизненно важный вопрос: как мы, представители капризного вида, неспособные договориться друг с другом столь о многих вещах, посчитаем возможным распорядиться этой грандиозной силой?».

И оказывается проблема довольно острая. И проектом генома интересуются в том числе в ЦРУ. Автор активно занимается публичными выступлениями и пытается направлять эту тему в адекватное русло, чтобы не оказаться в позиции Оппенгеймера в будущем, и держится оптимистично. Но вообще, действительно, есть чему опасаться. Чтение тут идет сложнее, потому что книга перегружена технической терминологией. Первая глава была огромной подводкой к теме, шаг за шагом о том, как люди научились редактировать гены, как именно их «разрезали», чтобы это было еще и «прицельно», и как клетка встраивала в себя искусственно созданный геном. Но, как я понимаю, новый метод сильно отличается от всех предыдущих, поэтому мое чтение до сих пор было в значительной мере бесполезно. Ну, то есть, полезно как исторический материал.

---

Для себя я вынес только чуть более ясное представление о связи физика-химия-биология. Хотя это в принципе и в школе подается, но теперь стало немного более наглядно. Особенно если рассматривать ДНК на атомарном уровне. Как ни странно, в школах и вообще в популярном изложении ДНК рисуют ленточками, или же каждую молекулу в структуре ДНК рисуют как маленькие хромосомо-подобные палочки. В итоге создается некое впечатление, что эти молекулы особенные, не такие дискретные, какими должны были бы быть. Об этом обычно не думаешь, но такие визуальные отображения создают дополнительное впечатление о том, что «клетки жизни» особенные даже на этом уровне. Я думаю многие всё прекрасно понимали и так, но меня такое отображение немного сбивало и путало, и я подсознательно присоединялся к делению веществ на органические и неорганические, и отличал живую материю от мертвой, как бы, уже на фундаментальном уровне. Но когда эти ленточки в форме закрученной лестницы со ступеньками изображаются в форме буквально атомарных связей, то это приобретает резко другой вид.

Отдельно я конечно всегда понимал (в этом суть атомизма как философии), что так или иначе вообще всё состоит из одинаковых элементов, а значит никакой фундаментальной разницы между живым и неживым — нет. Но картинки из физики и химии и картинки из биологии всё таки сформировались разными, и в какой-то степени это сказывалось. Книга реально слишком «техническая», чтобы ее широко цитировать. Но могу сразу сказать, что видно уже сейчас. В обозримом будущем есть шанс увидеть ездового единорога или полноценный Парк Юрского Периода, правда сейчас вроде больше хотят сделать нового мамонта:

«Пока я пишу это, мир вокруг нас радикально меняется с помощью CRISPR, готовы мы к этому или нет. За следующие несколько лет эта новая биотехнология даст нам более урожайные сельскохозяйственные растения, более здоровый скот и более питательную пищу. А в течение нескольких десятилетий мы, вполне возможно, получим свиней со специально спроектированным геномом, которые будут служить донорами органов для людей, – а при желании вырастим и шерстистых мамонтов, крылатых ящеров и единорогов. Нет, я не шучу».
[…]
«А некоторые лаборатории всерьез занимаются возрождением вымерших видов – пытаются в буквальном смысле слова воскресить исчезнувшие организмы посредством клонирования и генной инженерии. Моя подруга Бет Шапиро из Калифорнийского университета в Санта-Крузе мечтает использовать эту стратегию для воссоздания вымерших видов птиц, чтобы изучить их связи с современными видами. Предпринимаются и попытки постепенно переделать геном слона в геном мамонта, используя CRISPR».

Мракобесы, воюющие с ГМО из-за «ненатуральности» и прочих вселенских зол, оказывается, уже вполне воюют и с этой новой технологией. Хотя в принципе она менее рискованная, чем даже давно признанный безопасным ГМО. Если раньше для модификации растения, нужно было (я грубо схематизирую) смешивать ДНК двух видов, в надежде что они дадут соединение нужных свойств, то теперь можно включить любое нужное свойство прямо в оригинальной ДНК организма. Никакого рандома, никаких побочных изменений. Меняется только один конкретный участок, и никакого переизбытка генного материала в итоговом продукте. Однако, очевидно, чем больше устрашающе звучит технология, тем больший отпор общественности ее ожидает. Вот пример «франкенрыбы», чудовища пострашнее романов Мэри Шелли:

«Первое ГМ-животное, разрешенное в США для употребления в пищу человеком, – это быстрорастущий ГМО-сорт лосося под названием AquAdvantage; этот продукт удалось вывести на рынок лишь после двадцатилетней борьбы производителя с чиновниками FDA; на эту борьбу разработчик породы потратил свыше восьмидесяти миллионов долларов. Геном ГМ-лосося содержит дополнительную копию гена, отвечающего за выработку гормона роста, поэтому рыба достигает товарного веса вдвое быстрее, чем обычный лосось с рыбной фермы, но при этом не отличается от него по пищевой ценности; модификация не вредит ни здоровью самой рыбы, ни здоровью человека, который ее ест. Разработчики AquAdvantage считают, что разведение подобных сортов станет благом для окружающей среды, поскольку снизит истощение природных запасов этого вида, а углеродный след от выращивания такого лосося примерно в 25 раз меньше, чем от выращивания обычного. Кроме того, это уменьшит долю импорта (сегодня 95 % всего лосося, продающегося в США, – импортного происхождения). И все же, как и в случае с ГМО-растениями, негативная реакция на появление генетически модифицированного лосося была очень сильной; этот продукт называли “франкенрыбой” и утверждали, что он подвергает опасности здоровье потребителей и природные рыбные сообщества. 75 % респондентов опроса, проведенного в 2013 году газетой New York Times, заявили, что не стали бы есть ГМ-рыбу; скептицизм потребителей привел к тому, что более 60 продуктовых сетей по всей стране – включая таких гигантов, как Whole Foods, Safeway, Target и Trader Joe’s, – пообещали, что не будут продавать этот сорт лосося».

Примеров того, как можно редактировать геном и получать крутой результат для развития сельхоза в книге много. Все перечислять не буду, но примеры охватывают почти все, что только можно вообразить в качестве гипотезы. Приведу пример с защитой от вирусов: «Редактировать геном животных можно и для того, чтобы они стали более здоровыми и устойчивыми к болезням. Это убедительно показали недавние опыты на свиньях: одну из самых распространенных болезней свиней вызывает вирус PRRSV (ВРРСС, вирус репродуктивно-респираторного синдрома свиней). Впервые его обнаружили в США в конце 1980-х годов, а затем он быстро распространился по Северной Америке, Европе и Азии. Вирус стоит американским производителям свинины более 500 миллионов долларов в год и снижает объемы производства на 15 %, при этом инфицированные животные тоже тяжело страдают от ряда симптомов: анорексии, лихорадки и сильных проблем с дыханием; у них повышается частота выкидышей и число мертворожденных поросят. Вакцины от этой болезни пока не существует, и все, что остается, – добавлять животным в корм большие дозы антибиотиков, чтобы предотвратить вторичные бактериальные инфекции. Ученые из Университета штата Миссури предположили, что вирус “взламывает” клетки свиней благодаря одному конкретному гену – CD163, и попытались создать устойчивых к вирусу животных, “выключив” проблемный ген (это похоже на смену замков в доме, когда вы знаете, что потенциальный взломщик уже украл ключи). Использовав CRISPR для создания свиней с нокаутированным проблемным геном, миссурийские исследователи затем отправили животных в Университет штата Канзас (вместе с неизмененными поросятами в качестве контрольной группы), чтобы проверить их восприимчивость к вирусу. В Канзасе животных подвергли воздействию примерно сотни тысяч вирусных частиц, при этом свиньи постоянно находились под наблюдением. Животные с отредактированными геномами оставались совершенно здоровыми, в их организмах не было ни следа вируса».

Нацисты-ученые уже вполне настроены уничтожить всех комаров на планете, а инструмент для этого у них уже есть прямо сейчас (генный драйв + CRISPR). 

«Комары – виновники большего числа человеческих страданий, чем любое другое существо на Земле. Комары переносят малярию, лихорадку Денге, лихорадку Западного Нила, лихорадку Чикунгунья, лихорадку Зика и многие другие заболевания, которые все вместе уносят более миллиона жизней в год. Генные драйвы с использованием CRISPR, вероятно, будут лучшим оружием против этой вездесущей угрозы – независимо от того, лишим ли мы комаров способности переносить конкретные патогены или полностью уничтожим этих насекомых. Стратегии борьбы с комарами с использованием генов, подобные CRISPR, могут оказаться более безопасными, чем ядовитые пестициды, и они позволяют решать биологические проблемы с помощью самой биологии. Будет ли для нас благом или, наоборот, окажется проклятием внезапное избавление от крылатых вредителей, населявших Землю более ста миллионов лет? Удивительно, но ученые не слишком-то беспокоятся о том, что станет с миром в случае исчезновения комаров. Как выразился один энтомолог, если мы уничтожим их завтра, экосистемы, частью которых были комары, лишь немного побарахлят и вскоре продолжат работать как обычно. Если этот ученый прав и мы способны создать мир, свободный от болезней, которые переносятся комарами, можем ли мы себе позволить не рискнуть создать его?».

[…]

«Сложно было предсказать, какие это могут быть злоупотребления и кто их может совершить. Даже весной 2014-го, еще до того, как у меня появилась возможность всесторонне рассмотреть эти проблемы, мое подсознание подкидывало ответы в виде ночных кошмаров – один из них я описала в начале этой книги. В одном из таких снов мне явилась коллега, спросившая, не интересно ли мне будет объяснить некоему человеку механизм работы технологии редактирования генома. Я пошла вслед за ней в некую комнату, где нас ждал этот человек, и, к своему ужасу, увидела перед собой Адольфа Гитлера – при этом вместо лица у него была свиная морда (вероятно, потому, что в тот период я очень много думала над гуманизированным геномом свиньи, переписанным с помощью CRISPR). Гитлер основательно подготовился к нашей встрече: у него были наготове ручка и бумага. Глядя на меня с неподдельным интересом, Гитлер сказал: “Я хочу понять, какие применения есть у этой удивительной технологии, которую вы создали”».

В общем, книгу я прочитал, и она состоит грубо говоря из трёх частей. Нам рассказывают краткий курс того, что такое генетика, как выглядит ДНК, и каким был путь науки в попытках его редактировать. Расписывают механизм новой технологии. Потом нам расписывают все возможные применения этой технологии, которые были проделаны с момента ее возникновения (по сути в 2015 году), и потенциальные области, где еще могут быть прорывы в ближайшее время. Потенциал реально огромен, хотя и не такой идеальный, как это по началу рисуется. По сути редактирование не дает 100% точность (близко, но все равно не так, поэтому есть риск внесения побочных мутаций), и почти неприменимо в случаях, если редактировать нужно большие области. Он работает хорошо только «точечно». Этого достаточно для огромного массива новых лекарств, новых ГМО-продуктов и т.д., но не дает нам прям-уж полного контроля над геномом человека.

Ну и главная по-сути часть, описываются то, как легко этот инструмент развернуть в сторону евгеники, нацизма, Гитлера и всего такого прочего. Автор переживает, что стала новым Оппенгеймером, и об этом, в общем-то, вся книга. Мне кажется она немного преувеличивает риски случайности (где мы внесем непоправимый ущерб в геном всего человечества), ведь явно речь не идет о том, чтобы переписать гены у всех людей на планете. А дальше одному «испорченному» геному, чтобы передаться хотя бы всем жителям страны, надо очень сильно постараться в плане деторождения, чтобы это повлекло серьезные последствия «нацистского» масштаба. Но, в случае всем известных стран, где людей вообще не спрашивают, а сразу пакуют и отправляют куда захотят, риск что этим местом будет не фронт, а лаборатория — все таки немаленький. Опасения автора я бы все таки оценил «выше среднего», а книгу советовал бы читать только тем, кто готов к не совсем легкой прогулке. Заканчивается ее книга так:

«История CRISPR – это напоминание о том, что прорывы могут брать начало в самых неожиданных местах и что важно позволить желанию понять природу определять ваш путь. Но это еще и напоминание о том, что как ученые, так и неспециалисты несут огромную ответственность за научные работы и применение их результатов. Мы должны продолжать поддерживать новые исследования во всех областях науки, а также полностью принимать необходимость контролировать открытия – и добросовестно осуществлять этот контроль. Причину этому являет история: если мы не готовы к научному прогрессу, это не значит, что его не будет. Каждый раз, когда мы узнаем ответ на одну из загадок природы, он указывает нам на завершение одного эксперимента – и начало множества других».