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

распространять болезни среди насекомых, птиц и животных. Авария или нарушение безопасности в лаборатории способно привести к тому, что сегодняшняя безобидная лабораторная бактерия завтра станет причиной экологической катастрофы.

РИСК № 3: ЧАСТНАЯ ДНК – УГРОЗА БЕЗОПАСНОСТИ

В декабре 2019 г. таинственная организация под названием Earnest Project заявила, что ее члены исподтишка собрали образцы ДНК с вилок, бокалов и бумажных стаканчиков, которые использовались во время завтрака участниками ежегодного Всемирного экономического форума в Давосе. Earnest Project открыли сайт и выпустили аукционный каталог, объявив о планах продать с аукциона генетические образцы политиков и знаменитостей, в числе которых были действовавший тогда президент США Дональд Трамп, канцлер Германии Ангела Меркель и музыкант Элтон Джон. Проверить подлинность образцов было невозможно, но – что еще важнее – в США не существовало закона, который запретил бы этой организации продать генетические данные Трампа тому, кто больше заплатит. На Аляске, в Нью-Йорке и во Флориде кража чужой ДНК запрещена – и вырывать волосы с головы человека без разрешения противозаконно. Но федерального закона, запрещающего кому-либо брать чужую ДНК и делать с ней все, что захочется, не существует.

Когда Трамп занимал свой пост, к нему – как и ко всем президентам – были приставлены агенты секретной службы, в обязанности которых входило зачищать все посещенные им места, собирать и утилизировать с соблюдением правил безопасности мусор. Образец ДНК, взятый с использованной Трампом салфетки или пластиковой вилки, давал возможность выявить его генетические особенности, например наличие мутации, связанной с ранним развитием болезней Паркинсона или Альцгеймера. Это также могло бы подтвердить (или опровергнуть) слова журналистки New York Magazine Джин Кэрролл, утверждавшей, что Трамп ее изнасиловал. (Она хранила платье, которое было на ней во время их встречи, и заявила, что на нем есть образцы его ДНК.) Будь у нее на руках выброшенная им обертка от фастфуда или использованная салфетка, она сама бы заказала исследование на определение последовательности ДНК. Однако с помощью синтетической биологии эта последовательность могла бы использоваться и для создания персонализированного биологического оружия. Эффективность такого оружия не обязательно определяется его способностью приводить к массовой гибели людей или вызывать пандемию.

ДНК устойчива и при соответствующих условиях способна выживать на протяжении тысячелетий. Подавляющее большинство высокопоставленных лиц во время путешествий не находятся под бдительной охраной работников спецслужб. До того как Джо Байден был избран президентом, Эми часто встречала его в поездках по северо-восточному маршруту железнодорожной сети Amtrak. В вагонах первого класса, которыми обычно ездил Байден, завтрак, обед и ужин сервируют на тарелках, с серебряными столовыми приборами. В другой поездке Эми сидела напротив Кларенса Томаса, судьи Верховного суда. За время пути он несколько раз чихнул в бумажную салфетку и оставил ее на столе, сойдя в Нью-Йорке. А если бы кто-то в этих поездах собрал принадлежащие ему или Байдену образцы ДНК? На первых этапах президентских избирательных кампаний в США ни одна служба безопасности не убирает все до единой обертки и салфетки в местах проведения агитации. Что, если в 2023 г. на следующих выборах кандидатов будет очень много и какой-нибудь злоумышленник соберет у них образцы и секвенирует ДНК? Когда число претендентов сузится до двух, у такого злоумышленника появится прекрасная возможность распространить дезинформацию: сфабриковать «любовную связь», заявить о наличии доказательств физической расправы, поставить под сомнение этническую принадлежность или место рождения кандидата, разжечь опасения по поводу скрытых генетических заболеваний кандидата и его способности руководить государством. Либо создать микробы и вирусы, которые нанесут ущерб здоровью определенного кандидата.

Эти обстоятельства обусловили особый интерес к одному исследованию. В 2019 г. ученые из Дьюкского университета создали программируемых «роевых роботов», которые представляют собой специально сотворенные бактерии, способные по сигналу вырабатывать белки. Идея действительно интересная: если бактерии оторвутся от роя, они запрограммированы на гибель. Этот метод синтетической биологии может быть использован в качестве защитного механизма: он не даст генетически модифицированным организмам покинуть предназначенную для них среду. В ходе эксперимента те же исследователи создали непатогенный штамм кишечной палочки для производства химического вещества, которое действовало как антидот к антибиотикам. Пока кишечные палочки оставались в рое, они были в безопасности, даже если их заливали антибиотиком. Когда же какая-либо бактерия слишком отрывалась от «коллектива», она теряла защиту и немедленно погибала. Но кто-то может создать рой патогенных микробов, в котором специально разработанные бактерии будут лопаться и выпускать вредоносные химические вещества{307}.

Кроме того, есть и угроза появления персональных вирусов, созданных для передачи генетического кода только одному человеку. В мае 2021 г. эпохальное исследование, призванное вернуть зрение людям с редким генетическим заболеванием, вызывающим слепоту, показало, как можно использовать технологию CRISPR для редактирования ДНК непосредственно в организме пациента. Дефект в гене CEP290 медленно разрушает светочувствительные клетки сетчатой оболочки глаз до тех пор, пока не останется совсем мало здоровой ткани. Зрение ухудшается, и впоследствии остается лишь узкая, с кончик карандаша, щель, сквозь которую человек видит внешний мир. Поскольку сетчатка чрезвычайно сложный и хрупкий орган, врачи не могут заменить ее путем пересадки, а извлечение клеток для лабораторных манипуляций – задача слишком сложная. Поэтому ученые стали думать, как создать полезный вирус – такой, который, как мы уже объясняли, будет лишь контейнером для биологического кода – чтобы передать клетке новые генетические инструкции и полномочия на самостоятельное применение CRISPR внутри сетчатки. CRISPR действует как врач в микрохирургии: корректирует мутацию гена CEP290, чтобы он вырабатывал белок, способный восстановить светочувствительные клетки – и в конечном итоге зрение пациента. Это инновационное исследование открывает большие перспективы. Однако, учитывая предрасположенность вирусов к двойному использованию, есть все основания полагать, что можно их модифицировать и для достижения обратного результата. Чтобы они вызывали мутации, а не боролись с ними{308}.

В предыдущей главе шла речь о плюрипотентных стволовых клетках, обладающих способностью к самовоспроизведению и превращению в любую другую клетку человеческого организма. Когда-нибудь плюрипотентные клетки будут упрощать людям задачу стать родителями; но что, если в более отдаленном будущем кто-либо станет использовать эти клетки для создания медленно развивающейся инфекции, поражающей почки? Сначала заболевание будет напоминать диабет, при этом не реагирующий на лекарственные препараты. За диализом последует почечная недостаточность, а затем смерть.

Легко представить себе и другие сценарии такого рода. Например, недовольный увольнением сотрудник может шантажировать руководство компании, требуя выкуп за ДНК членов совета директоров. Злоумышленники могут сделать соскоб, секвенировать микробиом генерального директора и с помощью специально разработанного пробиотика спровоцировать у него желудочное расстройство. Комиссия по ценным бумагам и биржам США требует от государственных предприятий сообщать о случаях, когда у генерального директора акционерного общества развивается серьезная болезнь, отрицательно сказывающаяся на бизнесе. Но тестов на биохакинг или требований по раскрытию информации о нем пока не существует.

А как насчет биологической слежки? Администрация Трампа утвердила программу – она, к счастью, так и не вступила в силу – по сбору ДНК и множества других биометрических данных, таких как изображения радужной оболочки глаза и отпечатки ладоней, у всех желающих въехать в США. Тем не менее сбор образцов ДНК у содержащихся под стражей иммигрантов все же успели начать, и эти данные хранятся в государственной базе. Станут ли в будущем частные страховые медицинские компании предлагать скидку в обмен на вашу ДНК? Может ли страховая компания, оператор ипотеки или банк потребовать вашу ДНК в рамках процесса проверки? А что, если высокотехнологичные компании – Google, Apple, Amazon – сопоставят ваши генетические данные со всеми другими данными, которые они собрали? Все эти корпорации занимаются инвестированием в здравоохранение и медико-биологические разработки. Сегодня мы говорим о нарастании слежки. Представьте себе, что под слежку попадет и ваш генетический код.

В будущем вызывающие наибольшую обеспокоенность нарушения в сфере безопасности данных могут быть связаны с ДНК. Это означает, что мы вступаем в эпоху, когда биология может стать главной проблемой информационной безопасности.

РИСК № 4: РЕГУЛИРОВАНИЕ БЕЗНАДЕЖНО ОТСТАЕТ

Глядя на Джозайю Зайнера с его ложным ирокезом, косой обесцвеченной челкой, пирсингом и щетиной, можно подумать, что он бас-гитарист какой-то панк-группы. Это не так. Он специалист в области молекулярной биофизики, имеет