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

Всякий раз, осваиваясь на новых территориях, люди стремились к самодостаточности, что часто приводило к конфликтам, страданиям и жертвам, взять хотя бы войну за независимость в США. Исходя из этого исторического опыта, можно ожидать, что любое новое поселение, колония или аванпост в конечном итоге захочет независимости – и в этом нет ничего удивительного. Популяция, отправляющаяся с Земли в новые миры, должна стремиться к самодостаточности не только в производственном, но и в социально-экономическом плане. Она не должна эксплуатироваться ради добычи ценных ресурсов.

Тем не менее эти общества не должны быть изолированы от остального мира, так как это может помешать их развитию. Торговля и взаимодействие систем должны закладываться уже в изначальный план. Товары могут обмениваться в цифровом виде, например путем прямого обмена между кораблями, планетами и звездными системами. В идеале между системами должен происходить активный обмен идеями, ресурсами и знаниями.

Деонтогенное общество

Общество, которое появится к 2401 г., прекратит производство вещей с коротким сроком эксплуатации (например, деталей автомобилей, рассчитанных на утилизацию через год), перейдет на использование надежных и эффективных универсальных машин и оптимизированных процессов в биологии, генетике и медицине. Вместо стремления к максимизации прибыли в краткосрочной перспективе, как в современном капиталистическом обществе, новый экономический уклад будет нацелен на долгосрочную перспективу, включая разработку продукции, которая прослужит не одно поколение. Такой подход не только более этичен, чем капитализм, он фактически необходим для функционирования в условиях многопланетного общества, где материальная часть должна рассчитываться на длительные перелеты и практически не требовать ремонта. В космосе нет службы доставки на следующий день.

Для успешной адаптации к новой эпохе компании должны создаваться с прицелом на долгосрочную перспективу. Лучшие из них будут иметь богатый опыт создания долговечных продуктов, способных служить в экстремальных условиях на разных планетах в течение многих поколений. Хотя компании, просуществовавшие сотни лет, редкость в XXI в. на Земле, они все же существуют. Например, японская компания Kongō Gumi действует с 578 г. Будут планироваться эксперименты с горизонтом в сотни, тысячи и даже десятки тысяч лет, нацеленные на изучение сложных механизмов наследования локусов, отобранных в ходе направленной эволюции, а также проекты по терраформированию планет.

К 2401 г. большинство, если не все, генетических заболеваний будут побеждены. Секвенаторы ДНК (устройства для считывания) и синтезаторы (устройства для записи) станут повсеместно распространенными и точными. Технологии позволят легко смешивать и синтезировать генетические сети подобно тому, как диджеи смешивают и создают музыкальные дорожки с помощью бит-семплера.

Секвенатор ДНК – это своеобразный генетический семплер, а синтезатор ДНК – проигрыватель. Таким образом, любой участок ДНК можно проанализировать с помощью секвенатора и затем использовать при проектировании генома. Если проигрыватель позволяет музыкантам смешивать компоненты и воспроизводить новые композиции, то синтезатор ДНК дает возможность объединять фрагменты ДНК и формировать новые генетические конструкции.

В эту эпоху люди обретут способность управлять генетическим кодом и регулировать изменения в молекулах в ответ на внешние воздействия. Это открывает уникальные перспективы для создания, редактирования и комбинирования геномов различных царств, что необходимо нам для адаптации к новым мирам. В результате сократится распространенность многих заболеваний и смертность людей на Земле. Эти достижения выходят за рамки простой защиты видов и направлены на улучшение качества жизни не только людей, но и животных. Благодаря постоянной генной доработке животных, растений и одноклеточных организмов они смогут жить в условиях, прежде считавшихся немыслимыми.

Повсеместная и непрерывная биоинженерия

Слияние двух ключевых направлений принесет фундаментальные изменения в человеческое общество, оба явления активно изучаются и обещают множество открытий в XXI в. Во-первых, это успешная разработка, клинические испытания и широкое применение экзоматок. Данная технология развивалась медленно и изначально была нацелена на выхаживание недоношенных детей, но в дальнейшем будет совершенствоваться и применяться на все более ранних стадиях человеческого развития – от формирования эмбриона до рождения полноценного и абсолютно здорового ребенка. Во-вторых, это синтетическая биология (включая редактирование генома и эпигенома), которая со временем позволит точно, недорого и просто модифицировать любые аспекты клеточной биологии. После апробации in vitro она будет протестирована на взрослых in vivo и в конечном итоге на эмбрионах.

Однако наиболее безопасным и этичным способом внедрения этих технологий в онтогенез является вмешательство в развитие плода до его пересадки в экзоматку, а не в утробе биологической матери. Это обеспечит постоянный контроль за развитием ребенка и оперативное устранение возникших проблем. Возможно, для здоровья и женщины, и ребенка будет лучше, чтобы плод развивался в экзоматке. Репродуктивный процесс будет еще сильнее отделен от секса после разработки технологий устранения генетических заболеваний, а также высокотехнологичных, автоматизированных систем мониторинга.

При переходе от редактирования эмбрионов к редактированию взрослых количество генно-модифицированных людей будет расти (рис. 11.1). Этот процесс начался в XX в. с использования ex vivo аутологичных (с участием собственных клеток пациента) и аллогенных (с участием донорских клеток) методов клеточной терапии, описанных в главах 3 и 4 (например, CAR-T). В XXI в. эти технологии активно развиваются с целью создания универсальных методов клеточного лечения. Универсальные клетки откроют широкие горизонты для применения клеточной терапии и позволят преодолеть три ключевых барьера: 1) высокие затраты на производство уникального медицинского продукта для каждого пациента; 2) время, требуемое для создания персонализированной терапии; и 3) непредсказуемость реакции клеток пациента на вмешательство или его последствия. Наконец, технологии генной модификации могут быть интегрированы в наночастицы, движением которых можно программно управлять, что обеспечит высокую специфичность и точность терапевтических процедур. Универсальные клетки и инновационные методы лечения будут дополнять друг друга и откроют простор для борьбы с более широким спектром заболеваний.

Рис. 11.1. Доля людей, чьи геномы могут быть отредактированы со временем. Количество генно-модифицированных людей (наверху) сначала будет расти по медицинским причинам, а затем из-за стремления к улучшению, пока жизнь в немодифицированном виде не станет неэтичной. Затем начнется следующий раунд редактирования, в результате которого частота болезней еще раз снизится (внизу), и этот процесс будет повторяться.

Действительно, если предположить, что получение потомства с помощью экзоматки безопаснее, чем естественное вынашивание ребенка, то отказ от экзоматки при планировании беременности и при наличии возможностей можно будет считать халатностью. Или женщины, решившие вынашивать ребенка «старомодным» способом, будут считаться «чудачками». Как только будет доказано, что генетическое редактирование безопасно и способно улучшить здоровье в долгосрочной перспективе, генетики и педиатры станут рекомендовать его там, где это уместно. Отказ от его использования будет сродни отказу от вакцинации в XX в. и вызовет презрение и насмешки со стороны общества.

Использование экзоматки и расширение прав женщин повышают шансы на выращивание здоровых детей и снижение рисков для взрослых. Благодаря базам данных OMIM и ClinVar можно разработать медицинскую карту для исправления мутаций, связанных с дефектами одного гена (например, муковисцидозом), многофакторными заболеваниями (например, диабетом и астмой) и даже риском инфекций (например, малярии).

Этот тип генной инженерии будет применим не только для лечения генетических заболеваний, таких как синдром Дауна, но и для улучшения иммунной, кровеносной и нервной систем. Например, оптимизированный иммунный план может улучшить презентацию антигена и клеточную дифференциацию, снизить вероятность разрушения собственных клеток при аутоиммунных и ревматоидных заболеваниях.

Генный банк

С расширением применения генетических методов лечения грань между лечением и усовершенствованием будет стираться. Использование генной инженерии потребует развития экзоматок, и люди будут все чаще прибегать и к тому, и к другому. Это приведет к росту востребованности и повсеместному внедрению обеих технологий. Отказ от оптимизации клеток и использования экзоматок приведет только к увеличению рисков для детей, будущих матерей, общества и даже будущих поколений. Клеточная оптимизация будет восприниматься как обязанность, охватывающая родительские, социальные, межпоколенческие и деонтогенные аспекты.

Однако, как и в случае любого крупного изменения кода, в работе с нашим общим генетическим кодом полезно создать резервную копию. Скорее всего, будет существовать «резервная группа» немодифицированных людей, которые не принимают изменения и живут отдельным сообществом. (Однако с учетом технического прогресса такое сообщество может и не понадобиться.) Таким образом при необходимости останется возможность просто