Следующие 500 лет: Как подготовить человека к жизни на других планетах - Кристофер Мэйсон

современных инструментов для клеточного редактирования огромен, в будущем мы, несомненно, обзаведемся еще более мощными средствами. Как обычно бывает в культуре, вдохновение дает не только изучение ныне живущих. Вполне возможно, что ответы на некоторые вопросы кроются в останках исчезнувших животных.

Каждое лето в Сибири начинается сезон охоты за так называемым белым золотом. Промысловики и копатели пускаются в тундру на поиски древних мамонтовых бивней. Такие бивни и их фрагменты продаются на рынках по всему миру, и цена иногда доходит до $1000 за килограмм. Хотя мамонты (Mammuthus primigenius) были обычными обитателями Сибири и даже пережили последнее оледенение, они не выдержали борьбы с первобытными охотниками и изменения экосистем. Последние мамонты вымерли примерно за 4000 лет до н. э.

В 2013 г. группа исследователей обнаружила почти идеально сохранившуюся тушу самки мамонта, погребенную в вечной мерзлоте в районе Якутска, Россия. Большая часть туши сохранилась в целости, в том числе три ноги, хобот и часть головы. Когда исследователи попытались извлечь ее из ледяной могилы, они впервые обнаружили сохранившуюся мамонтовую кровь – темно-красные свернувшиеся сгустки. Для генетика эта кровь ценна как золото. Радиоуглеродная датировка показала, что Лютик (так назвали находку) жила примерно 40 000 лет назад.

ДНК животного сохранилась так хорошо, что ученые, в том числе доктор Джордж Черч, наконец-то получили шанс осуществить давнюю мечту – возродить мохнатых гигантов. Что, если удастся вставить достаточное количество ДНК мамонта в современную безъядерную эмбриональную клетку индийского слона (эмбрион с удаленным ядром)? Поскольку индийский слон – ближайший современный родич мамонта, удастся ли с его помощью воскресить исчезнувший вид? А если метод сработает, то можно ли будет проделать подобное с другими видами?

Ответ утвердительный, по крайней мере если верить проекту Revive & Restore Project. На его сайте есть даже специальная страница, посвященная достижениям и планам в области воскрешения видов, в частности мамонта. Известно, что с начала XVIII в. исчезли как минимум 63 вида крупных животных, а также, надо полагать, миллионы видов микроскопических созданий, не переживших этот разрушительный период колониализма и климатических изменений. Своей целью проект ставит «сохранение био- и генетического разнообразия, восстановление оскудевших экосистем и возмещение того ущерба, который люди успели нанести природе». Уроки, извлеченные из этой работы, должны помочь нам избежать вымираний в будущем (в том числе предотвратить вымирание человека), а также изменить представления о планируемых экспедициях на Марс и другие планеты.

Одной из флагманских организаций, также ведущих такую работу, является биотехнологическая компания BGI–MGI из китайского города Шэньчжэнь. Там, среди убегающих вдаль зеленых холмов, где иногда попадаются фламинго, расположен Китайский национальный генетический банк. У входа вас встречает гигантская скульптура мамонта, а на боку этого зверя каждому посетителю видна фраза, записанная по-английски и по-китайски: «Сохранить ради нашего будущего». Этот девиз звучит как реверанс в адрес долгосрочных планов компании. Войдя в здание, вы можете прочитать подробное описание истории биотехнологии и генетики, наглядно показывающее, как мы накапливаем генетические данные и как эти знания увеличивают наше могущество.

Далее вы попадаете на выставку аппаратов для инновационного секвенирования, ознаменовавших новую эру в истории генетики, а за ней – на экспозицию скульптур и фотографий животных с табличками, как в музее. Все эти животные исчезли, а на табличках подробно рассказывается, как это произошло. Фактически перед нами «план действий по воскрешению видов», цель которого – возродить представленных животных (вроде странствующего голубя), но не как зомби, а такими же здоровыми или еще здоровее, чем их предки. Хотя эти цели сложны (а в некоторых случаях довольно деликатны), план предполагает, что нам под силу возродить большинство тех видов, которые к настоящему времени утрачены. На момент работы над этой книгой таких видов нет, но можно надеяться, что к 2040 г. у нас будет один или несколько возрожденных видов.

Хотя дело возрождения исчезнувших видов может показаться правильным и даже праведным (в контексте деонтогенной этики), легкомысленно к этому подходить не следует. Известно, что удаление вида из экосистемы может привести к непредвиденным последствиям, но то же справедливо и для реинтродукции вида, вымершего тысячи или миллионы лет назад. Возможно, возвращение мамонтов на просторы сибирской тундры поможет в борьбе с глобальным потеплением, поскольку животные будут там пастись и сокращать темпы таяния вечной мерзлоты и выбросы углекислого газа в атмосферу. Но мамонты могут нарушить экологический баланс, став, например, источником давно исчезнувших вирусов, либо отбирая территорию у более мелких млекопитающих, обитающих в тундре, либо попросту выделяя метан еще активнее, чем любые современные травоядные. Как обычно, при решении биологических задач предварительно потребуются тесты, чтобы проверить, не будет ли от таких экологических изменений больше вреда, чем пользы.

Перспектива управления эволюцией прошлого, настоящего и будущего может пугать, однако в реальности мы уже давно занимаемся модификацией видов и окружающей среды, просто раньше это делалось случайным образом и без учета возможных последствий. Теперь наконец этот процесс может стать осознанным и целенаправленным. Подобное управление эволюционным процессом – необходимый фактор развития человечества, который поможет нам выполнить наше предназначение. Поэтому нужно не уклоняться от выполнения этого долга, опасаясь «напортачить», а признать нашу этическую обязанность и взять на себя роль единственного вида, способного позаботиться обо всех остальных. В долгосрочной перспективе бездействие гарантированно приведет к вымиранию всего живого. Надо шевелиться.

Редактирование и дизайн эмбрионов

Определяющим вектором 2021–2040 гг. будет создание новых инструментов клеточной инженерии, совершенствование существующих технологий и использование этих систем для лечения сложных заболеваний как in vitro, так и in vivo в доклинических и клинических условиях. Как и в случае любой революционной, но потенциально рискованной технологии, будут появляться возможности «воскрешения генома» или его «перезагрузки», когда генетические средства и функции, доступные одному виду, используются в организме другого. В конце концов эти инструменты неизбежно будут применены для редактирования самой первой клетки организма – зародышевой.

Но сам процесс адаптации технологий клеточной инженерии к работе с зародышами, скорее всего, будет медленным – так и должно быть. Оргкомитет Международного саммита по редактированию генома человека, состоявшегося в 2015 г., выступил с заявлением о надлежащем использовании таких технологий. В частности, в нем говорилось, что «было бы безответственно приступать к клиническому использованию», которое нацелено на «получение генетически модифицированных детей, пока 1) не будут разрешены актуальные проблемы, касающиеся безопасности и эффективности такой практики, и 2) общество не достигнет широкого консенсуса о приемлемости предлагаемого применения».

В 2019 г. (когда доктор Хэ Цзянькуй получил тюремный срок за создание генно-модифицированных детей) многие ученые, ставшие первопроходцами CRISPR-инженерии (Ландер, Бэйлис, Чжан, Шарпентье, Берг и другие), призвали к «глобальному мораторию на клиническое использование генетического редактирования зародышевой линии человека – изменения наследуемой ДНК (в сперматозоидах, яйцеклетках и эмбрионах) для создания генетически модифицированных детей». Они справедливо отметили проблемы, связанные с необходимостью учитывать отбор, плейотропию, а также неполноту современных знаний в области генетики и клеточной биологии. Рискованно играть в Бога на поле биологических систем, где мы не знаем всех компонентов и не располагаем полными моделями.

Даже, казалось бы, хорошая идея снизить риск заболеваний, модифицируя гены естественными аллелями, может дать труднопредсказуемые последствия. Например, некоторые аллели гена SLC39A8 потенциально снижают риск развития гипертензии и болезни Паркинсона, но одновременно повышают риск шизофрении, болезни Крона и ожирения. Вспомните упоминавшийся выше компромисс между защитой от лихорадки Западного Нила и риском заболеть ВИЧ, возникающий в случае с геном CCR5. Такие же компромиссы наблюдаются и с приобретением или утратой многих других генов и мутаций. Бесплатный сыр бывает только в мышеловке. Иногда организм получает подарки в виде транспозона, но такие случаи редки. А описываемые компромиссы, на которые требуется идти в условиях удручающе недостаточного понимания биологии, очевидны и демонстрируются на многочисленных научных и клинических конференциях.

Тем не менее это не помешало Национальной академии наук США и Национальной медицинской академии усмотреть пользу в редактировании зародышевой линии и даже поддержать такую идею. В 2017 г. было заявлено, что «при строгом надзоре можно допустить клинические исследования, в которых редактируется наследуемая зародышевая линия в случаях, связанных с лечением тяжелых