Машина творения: Новые организмы, редактирование генома и лабораторные гамбургеры - Эми Уэбб

с вирусом H5N1 и другими вирусами гриппа, однако на другие вирусы действие этих рекомендаций не распространялось. В 2014 г. Управление научно-технической политики Белого дома при президенте США объявило о новом порядке оценки соотношения риска и пользы экспериментов по мутированию патогенов с целью приобретения ими новых функций (то есть речь о направленном изменении вирусов для повышения их инфекционности, устойчивости, опасности), к числу которых относились вирусы гриппа, MERS и SARS. Однако этот новый порядок привел к остановке проводимых исследований, направленных на разработку вакцин против гриппа. Поэтому в 2017 г. правительство вновь полностью поменяло курс: Национальный научно-консультативный совет по биобезопасности решил, что исследования не представляют риска для общественной безопасности. В 2019 г. правительство заявило, что возобновило финансирование – как вы думаете, чего? – нового раунда экспериментов в области мутаций с приобретением микроорганизмами новых функций, цель которых заключалась в повышении трансмиссивности вируса птичьего гриппа. Между тем такие вот метания и позволяют злоумышленникам получать доступ к исследовательским материалам, находящимся в открытом доступе, и выписывать по почте генетический материал.

Когда речь заходит о синтетической биологии, экспертов в области безопасности особенно беспокоят будущие проблемы, связанные с разработками двойного назначения. Традиционные методы силовой защиты – стратегии обеспечения безопасности населения – окажутся несостоятельными, если противнику удастся адаптировать генные продукты или сконструированные молекулы для использования их в качестве биологического оружия. Биохимик Кен Викизер, заместитель декана по научно-исследовательской работе Военной академии США в Вест-Пойнте[20], в соавторстве с коллегами написал и опубликовал в августе 2020 г. в издаваемом этой академией научном журнале CTC Sentinel[21], исследующем современные террористические угрозы, статью, в которой отмечается: «По мере того как молекулярные технологии генной инженерии, используемые специалистами в области синтетической биологии, становятся все более эффективными и распространенными, вероятность столкнуться с одной или несколькими из этих угроз все выше… Изменение характера угроз в результате применения этих технологий сопоставимо только с разработкой атомной бомбы»{300}.

РИСК № 2: НЕПРЕДСКАЗУЕМОСТЬ БИОЛОГИИ

После завершения проекта «Геном человека» Крейг Вентер и его команда переключились с чтения геномов на их написание. Цель у них была одна: создать организм с наименьшим из возможных геномом, способный самостоятельно выживать и размножаться. Вентер задавался вопросом: если у него получится отредактировать геном микроба до мельчайших жизнеспособных частей, удастся ли ему раскрыть исходный код жизни? И сможем ли мы, обретя это знание, создать совершенно новые формы жизни? Вентер и его коллега Гамильтон Смит предположили, что минимально жизнеспособный геном послужит каркасом, строительной основой, к которой можно добавить другие гены и получить новые функциональные возможности. Исследователи использовали Mycoplasma genitalium (M. genitalium), организм с наименьшим размером генома, чтобы проверить, удастся ли синтезировать новую версию со слегка измененным кодом. В мае 2010 г. они совершили поразительное открытие: им удалось разрушить ДНК в существующей клетке микоплазмы и заменить ее на созданную, после чего клетка поделилась. Эту клетку назвали JCVI-syn1.0 или, проще, Синтия. Помните синтетическую бактерию, о которой мы рассказывали в первой главе, – ту самую бактерию, которую пометили цитатами из Роберта Оппенгеймера, стихотворениями Джеймса Джойса и именами исследователей, работавших над проектом? Это и есть Синтия.

По словам Вентера, то был первый самовоспроизводящийся вид на планете, рожденный компьютером. Точнее, его родителями были 20 ученых и группа компьютеров, а также тысячи вариантов, подобранных этими людьми и машинами в процессе совместной работы. Согласно утверждению Вентера, Синтия теперь «биологический вид, часть жизни на нашей планете». Целью проекта было помочь коллективу разобраться в основных принципах жизни; мельчайшая клетка – это аналог универсального общего предка всего живого на Земле{301}.

Прежде чем объявить о своем открытии, Вентер направил сообщение в администрацию президента Обамы с просьбой уведомить официальных лиц о том, что проект влечет за собой широкий спектр политических последствий, а также ставит серьезные вопросы в сфере безопасности и этики. Сначала чиновники из администрации не знали, что делать с Синтией. Они намеревались засекретить исследование, однако многие специалисты по синтетической биологии уже знали о проекте Вентера по созданию минимального жизнеспособного генома. Результаты исследования было предложено опубликовать; при этом Президентской комиссии по изучению биоэтических проблем поручалось проанализировать последствия данного ключевого события и в течение шести месяцев представить свое заключение с рекомендациями правительству относительно дальнейших действий, если таковые потребуются.

Мнение Эндрю было процитировано в газете Ottawa Citizen. Он сказал, что Вентер заслуживает Нобелевской премии за свою первопроходческую работу в создании новой ветви на древе эволюции – той ветви, которая отразит способность людей конструировать и контролировать новые виды. Не все разделяли его оптимистичный настрой{302}. Как и следовало ожидать, после объявления о результатах проекта началось их интенсивное освещение в СМИ, а попутно следовали безумные спекуляции. «Это шаг к чему-то гораздо более провокационному: созданию живых существ, обладающих возможностями и свойствами, которые не могли возникнуть естественным путем, – сказал Джулиан Савулеску, профессор этики из Оксфордского университета, в интервью газете The Guardian. – Потенциал раскроется в далеком будущем, но он реальный и существенный: борьба с загрязнением окружающей среды, новые источники энергии, новые формы коммуникации. Однако беспрецедентны и риски. В будущем это может быть использовано для создания самого мощного биологического оружия, которое только можно себе представить»{303}. ETC Group, активистская организация, настроенная критически к биотехнологиям, сравнила творение Вентера с расщеплением атома: «Нам всем придется иметь дело с последствиями этого пугающего эксперимента». Религиозные группы, возмущенные тем, что Вентер возомнил себя Богом, требовали его ареста{304}.

Упомянутой выше Президентской комиссии было поручено разработать набор критериев для сопоставления преимуществ от создания минимального жизнеспособного генома с рисками. Что произойдет, если в будущем сотворенная человеком форма жизни наподобие Синтии выйдет за пределы лаборатории? Сомнений в том, что Вентер и его команда педантично соблюдают все протоколы обеспечения безопасности, никогда не возникало. Но проблема была не в Вентере. Эксперты беспокоились, что его исследования могут вдохновить других людей. Представители научного сообщества одержимы соперничеством, они всегда стремятся совершить новые открытия, первыми опубликовать их результаты в рецензируемых журналах и раньше других заявить о своих правах в патентном бюро. Как показывают гонки за синтез инсулина и создание карты генома человека, когда речь идет о научных открытиях, наград за второе место не бывает.

Вентер и Гамильтон Смит уже задумывались не только о Синтии и выдвинули гипотезу, что из бактерии M. genitalium без нарушения ее функций можно удалить около 100 генов. Однако они сомневались, какие именно 100 генов следует удалить. И синтезировали сотни уменьшенных геномов, тестируя разнообразные комбинации генов, чтобы в итоге вставить жизнеспособных кандидатов в клетку. В 2016 г. команда Вентера создала одноклеточный организм, получивший название JCVI-syn3.0, у которого было еще меньше генов, чем у Синтии (всего 473), что сделало его самой простой формой жизни из всех когда-либо известных{305}. Поведение этого организма выходило за рамки прогнозов. При делении образовывались клетки причудливой формы. Ученые пришли к выводу, что убрали слишком много генов, в том числе те, что отвечают за нормальное деление клеток. Код еще раз переделали и в марте 2021 г. объявили о новом варианте, названном JCVI-syn3A. В нем по-прежнему менее 500 генов, однако его поведение больше похоже на поведение обычной клетки{306}.

Отметим еще раз: вероятность того, что организм JCVI-syn3.0 со странным поведением выйдет за пределы лаборатории и причинит какой-либо вред, была ничтожно мала. Но в биологии все взаимосвязано и все стремится к самообеспечению, даже если мы этого не хотим. Создание мельчайшего жизнеспособного генома или любого другого нового организма может вызвать каскадный эффект, управлять которым в дикой природе будет невозможно. В одном из отчетов Комиссии описана опасность так называемого ауткроссинга – того, что произойдет, если искусственно созданные гены соединятся с дикими популяциями и местными видами. Ауткроссинг может привести к появлению сорняков новых видов, которые погубят растения, или нового патогенного микроорганизма, способного