Интересная статья в "Новой газете" о генной инженерии
В № 69 «Новой» от 19 сентября мы начали рассказ о новых технологиях, которые в ближайшее время смогут изменить не только нашу жизнь, но и наше тело. Один чип, вживленный в организм человека, позволит заменить паспорт, кредитную карточку, страховой полис, историю болезни и все ключи. Подобные эксперименты уже успешно проведены. Проблема в том, что человек в этом случае перестанет принадлежать только себе, а его личная жизнь окажется достоянием Всемирной паутины.
Сегодня — о том, что можно сделать с нами и без электроники. С помощью «генетического ремонта».
Еще более радикально изменить нас обещает второй путь — сугубо биологические технологии. Здесь наибольшие ожидания связываются с генной терапией и применением стволовых клеток. Идеология первой проста: вся деятельность человеческого организма в конечном счете сводится к активности тех или иных генов. А значит, все болезни, кроме прямого вмешательства извне (ранений, травм, отравлений, отчасти инфекций), вызваны тем, что какой-то ген не работает. Или работает не так, как надо: слишком мало, слишком много, не в той ткани и т. д. Такие представления утвердились в медицине довольно давно, но оставались чисто теоретическим знанием, поскольку починить забарахливший ген не было никакой возможности.
Все изменилось с появлением генной инженерии. Правда, исправить поломку пока не может и она. Но если точно известно, какой ген не в порядке, можно взять здоровый ген, размножить его и ввести в нужные клетки. Впервые на практике это сделали в 1990 году американские медики, вылечив маленькую девочку от врожденного иммунодефицита. Исследования и практические разработки в этой области начали расти как на дрожжах (сегодня известно более 600 одних только международных исследовательских проектов), и ученые уже составляли список болезней, которые будут в самое ближайшее время побеждены генной терапией: диабет, наследственные миопатии, гормональные болезни…
Однако сейчас эти оптимистические прогнозы заметно стихли. В 2002 году два мальчика, получавших генную терапию, один за другим заболели лейкемией. К сожалению, это не было случайным совпадением.
Дело в том, что доставить ген в клетку мало. В каждой нашей клетке находится 20 — 25 тысяч генов, лишь небольшая часть которых активна. Чтобы убедить клетку считывать введенный ген, к нему прицепляют промотор — специальный ген-регулятор, побуждающий клеточные ферменты немедленно начать работать с этим участком (его обычно берут из вируса, у которого при внедрении в клетку возникает та же проблема). Но действие промотора может распространиться и на «родные» гены пациента, расположенные там, куда внедрился пришелец, — а он может встроиться в любое место любой хромосомы.
У пострадавших мальчиков он оказался соседом гена LMO2, о котором давно известно, что его избыточная активность приводит к лейкемии. Конечно, вероятность такого невезения весьма мала. Но у каждого пациента генной починке подвергался примерно миллион клеток, а для развития лейкемии может хватить и одного рокового попадания.
Эти события заметно отодвинули торжество генной терапии, но не отменили его вовсе. Множество ученых ищут способы разорвать роковую связь между генной терапией и повышенным риском раковых заболеваний — тем более что уже сейчас известны и невирусные способы доставки генов в клетку. По единодушному мнению медицинского сообщества, через 10 — 15 лет «генетический ремонт» превратится в массовую процедуру.
Идеология клеточной терапии столь же проста и так же похожа на «лекарство от всего». Каждый из нас в начале своего жизненного пути был одной-единственной клеткой. Путем многократных делений она породила бесчисленных потомков. Почти все они, подобно современным горожанам, предпочли карьеру размножению: перестали делиться и приобрели черты специализированных клеток — нервных, железистых, мышечных, кровяных. Но в организме до глубокой старости остается какое-то количество клеток — их называют стволовыми, — не занятых никаким специальным делом, но сохранивших способность созревать в клетки разных тканей. Долгое время предполагалось, что у взрослого человека каждая такая клетка может дать начало только клеткам какого-то одного типа: миобласт — мышечным, остеобласт — костным, гемопоэтическая клетка — клеткам крови и т. д. Но, как выяснилось в 90-е годы, наряду с «тканевыми» стволовыми клетками у человека в костном мозге есть немного так называемых стромальных, способных превратиться во что угодно.
Чего же нам еще? Если у нас разрушен или поврежден какой-то орган, мы просто вводим в зону бедствия нужное количество стромальных стволовых клеток, и они восполняют собой разрушенную ткань. Если орган не разрушен, но не выполняет своих обязанностей (скажем, сосуд зарос склеротическими бляшками), мы можем его удалить и на его месте вырастить из стволовых клеток здоровую замену. Или не удалять больной орган, а вырастить здоровый рядом с ним.
Самое удивительное, что иногда так оно и происходит. И ладно бы только с болезнями крови — не нужно создавать никаких сложных структур. В конце концов, лейкемии лечили пересадками костного мозга задолго до того, как в нем нашли стромальные клетки. Однако в последние годы стволовые клетки все чаще творят чудеса в кардиологии. Простая инъекция взвеси клеток — и вместо положенного рубца на месте инфарктного омертвения вновь образуется здоровая сердечная мышца. Или в ишемической, не получающей достаточного количества крови стенке сердца прорастают дополнительные кровеносные сосуды. Специальные исследования показывают: клетки, из которых состоят эти сосуды, — потомки введенных стволовых клеток.
Пока такие истории выглядят скорее рассказами о чудесном исцелении, нежели отработанной клинической методикой. Вводя стволовые клетки, врач никогда не уверен, что у данного пациента они сработают нужным образом. Медицина сегодня обращается с ними, как маг-недоучка с волшебной палочкой: он знает, что она может все, но не знает, как ей объяснить, чего он хочет. Чудо-клетки действительно сулят многое, но для этого надо научиться управлять их поведением.
Кое-что мы уже можем — правда, чаще в лабораторном сосуде, чем в живом теле. Ученые сегодня выращивают из стволовых клеток лоскуты живой человеческой кожи (для пересадок на обожженные места), хрящи в форме уха и даже кусочки сосудов; превращают с помощью клеток мертвые кости в живые и растущие. Похоже, пока электроника и новые материалы производят революцию в протезировании, клеточные технологии грозятся упразднить его вовсе: кому будет нужен даже самый совершенный протез, когда можно будет просто отрастить себе живую руку?
На этом пути лечение больных незаметно переходит в «совершенствование» здоровых. Скажем, если человеку оторвало или изуродовало ухо, ему можно сделать новое. Если уши у него от рождения имеют уродливую форму — тоже можно помочь. Ну а если они вполне нормальные, но ему не нравятся? Недаром, пока ученые осторожно проверяют возможности стволовых клеток в лабораториях, информационное пространство уже ломится от предложений курсов клеточного лечения и омолаживания. Не все эти методы являются шарлатанскими, но ни одно из таких заведений не работает со стволовыми клетками. В лучших из них «клеточной терапией» называют инъекции живых фибробластов или клеток из абортного материала — давно известные процедуры, которым коммерсанты от косметологии просто дали новое модное название. Зная по опыту, что желание не стареть сильнее всяких доводов разума.
Впрочем, пока одни борются с признаками старения, другие пытаются нащупать его механизмы. С давних пор в науке существует два взгляда на этот процесс. Согласно одному из них старение — результат накопления случайных поломок молекулярно-биологических структур, вызываемых в основном процессами окисления. Иными словами, организм стареет так же, как ветшают дома, машины и брюки. Другая теория считает, что стариками нас делает специальная генетическая программа — подобная той, что заставляет листья деревьев желтеть и опадать осенью. У обеих концепций — богатая история, авторитетные сторонники и набор убедительных аргументов. Но ни одна из них не объясняет всех имеющихся фактов, а главное — не может предложить методов лечения самой главной и всеобщей из человеческих болезней.
Российский биохимик академик Владимир Скулачев предположил, что эти теории вовсе не противоречат друг другу. Согласно его гипотезе организм, постоянно имея дело с агрессивными формами кислорода, выработал мощную, глубоко эшелонированную систему защиты от них. Но специальная генетическая программа постепенно ослабляет эту защиту, открывая дорогу медленному кислородному отравлению, известному нам как старость. «На самом деле это очень оптимистический взгляд, — говорит академик Скулачев. — Если старость — результат специальной генетической программы, то ее и отменить можно».
Сейчас в России и Англии идут самые предварительные эксперименты по проверке этой гипотезы. Если она подтвердится, начнется поиск генов, работа которых обеспечивает процесс старения. Даже в самом лучшем случае до создания каких-то практических средств дело дойдет еще не скоро. Но дойдет обязательно. Интерес к механизмам старения в мире огромен, подходы к нему далеко не исчерпываются одной только гипотезой Скулачева, и рано или поздно найдется способ подкорректировать мать-природу и в этом пункте.
А что же сама природа? Если нынешнее человеческое тело — продукт биологической эволюции, то куда эта эволюция пойдет в будущем?
В 60-е годы, когда всеобщая устремленность в будущее порождала спрос на самые странные прогнозы, описания «человека будущего» были весьма модными. Делались они простым и, казалось бы, надежным способом: их авторы прослеживали, как менялся тот или иной признак на пути от австралопитека к современному человеку, а затем продолжали эти изменения в будущее. Обычно получалось существо с огромной шарообразной головой, коротким туловищем, тонкими костями рук, трехпалой кистью, уменьшенным числом зубов (а то и вовсе без них) и укороченным кишечником, завершающее свое созревание годам к 40. Единственное, чего не хватало в этих прогнозах, — силы, которая могла бы совершить такое превращение. Наш нынешний облик сформировал естественный отбор, действие которого ныне ограничено отсечением самых грубых врожденных патологий. В развитых странах до брачного возраста не доживает столь ничтожная часть родившихся, что об отборе не приходится и говорить. А наиболее плодовитыми во всех известных нам обществах оказываются вовсе не те, кто больше похож на футурологического головастика.
В середине 30-х годов прошлого века немецкие антропологи заметили, что дети растут быстрее, чем росли их родители, и в итоге вырастают выше них. Об этом явлении, получившем название акселерации, много говорили в тех же 60-х, видя в нем естественную эволюцию человека. Однако тогда же были предложены два более правдоподобных объяснения: генетическое перемешивание человечества и улучшение рациона детей — прежде всего за счет животных белков и витаминов. В дальнейшем акселерация вела себя в полном соответствии с этой гипотезой: сегодня она наиболее выражена в странах Восточной Азии, в то время как в Европе и Америке, с которых все начиналось, она остановилась на достигнутом.
Пожалуй, можно назвать единственный естественный процесс, реально влияющий на внешний облик землян, — это уже упомянутое генетическое перемешивание. Сто лет назад наметанный глаз мог отличить не только француза от немца, но даже и нижегородца от курянина. Сегодня не у всякого встречного удается определить хотя бы расовую принадлежность. Однако мечта Макара Нагульнова о всеобщей «приятной смуглявости» вряд ли сбудется. Слияние всех генетических вариантов в общий котел будет порождать в каждом поколении некоторое количество самых неожиданных типов — подобно тому, как в стаях беспородных дворняг попадаются псы с совершенно невероятной внешностью.
Трудно сказать, будем ли мы в будущем красивее, чем сегодня. Но уж точно будем разнообразнее.
