Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Vitacoin

Генетическая гонка с преследованием

Жить в эпоху биоэкономики

Литературная газета № 27-2012

«Война и мор ждут нашу страну, если мы отстанем в генетической гонке», – считает известный российский учёный, специалист в области генной инженерии и биотехнологии, доктор биологических наук, профессор, академик РАН и РАСХН, директор Центра «Биоинженерия» РАН Константин Скрябин.

ГЕНОМ ЗА ДЕНЬ

– Константин Георгиевич, с вашей лёгкой руки российское общество заговорило о новой мировой революции – на сей раз генетической. Человечество уже сталкивалось с подобными культурными сдвигами и не без труда пережило некоторые из них. Что нас ждёт теперь?

– XXI век начался с того, что президент США и премьер-министр Великобритании объявили о том, что расшифрована первая структура генома человека. На эту работу ушло около 10 лет. И около 6 миллиардов долларов. Появился ещё один тип проектов, по затратам и значимости аналогичный исследованиям, связанным с атомной энергией или космосом. А значит, появился ещё один способ разделения стран: на те, которые умеют расшифровывать генетическую информацию, и те, которые этого не умеют.

Но стало ясно, что 10 лет и 6 миллиардов на один геном – это для обычного здравоохранения совершенно нереально. Перед учёными была поставлена задача – сделать эти исследования доступными. И дальше произошёл резкий скачок.

Сегодня прочтение генома человека стоит около 20 тысяч долларов. И на это уходит неделя. Я думаю, что в конце нынешнего года – начале следующего мы дойдём до ситуации, когда геном человека будет стоить тысячу долларов и занимать один день.

– Что даёт нам это знание?

– А вот здесь всё не так очевидно. До прочтения первого генома человечество было уверено, что поймёт о себе практически всё. Но, увы. Мы, конечно, узнали кое-что новое о себе, но, в общем, это не было революционным прорывом.

Как известно, генетический код любого из нас состоит из шести миллиардов «букв». Много это или мало? Приведу один пример. «Война и мир» Л.Н. Толстого – это два с половиной миллиона букв. И это геном микроба. Наш с вами геном – это библиотека Ясной Поляны.

Известно, что изменениями в генах обусловлены многие заболевания. При этом важно понимать, что генетический анализ – это не приговор. Наличие того или иного сочетания «букв» означает лишь, что у него есть предрасположенность к каким-то недугам. Но информирован – значит предупреждён: человек начинает лучше следить за собой, вести соответствующий образ жизни, чаще ходить к врачам. К примеру, известно несколько мутаций, которые ассоциированы с раком груди у женщин. В результате исследований получены данные, что в группе тех участниц, которые были информированы о своей предрасположенности, смертность от этого страшного заболевания была существенно меньше, чем у тех, кого об этом не предупреждали.

Известны и болезни моногенные – когда болезнь связана с одним-единственным геном, в нашей аналогии – с одним «словом». Вот замените лишь букву в названии «Война и мир», и это будет уже совсем другая история – «Война и мор». Подобное изменение было, например, у цесаревича Алексея, и он страдал гемофилией, унаследовав её от матери.

Даже оставаясь вполне здоровыми людьми, родители могут являться носителями таких мутаций. И если вдруг папа и мама (хотя вероятность этого и не очень велика) одновременно будут обладателями такого испорченного гена, то их ребёнок будет иметь очень высокий шанс заболеть. Несомненно, родители должны знать, несут ли они такую наследственную информацию. И сегодня подобные исследования – в рамках мероприятий по планированию семьи – рутинная вещь. Просто взяв анализ крови у мамы, мы можем определить генетическую информацию ребёнка, которого она вынашивает. Это решение огромного количества проблем. И даже трагедий. Вспомните, к примеру, о такой генетической патологии, как появление лишней хромосомы, приводящее к рождению детей с синдромом Дауна.

– Иными словами, зная геном человека, можно предсказать его заболевания или предрасположенности. А можно ли их предотвратить?

– Пока нет. Предвижу резонный вопрос: зачем знать, если мы всё равно ничего не в силах исправить. Верно, единственное, что мы можем сделать сейчас, обнаружив какую-то серьёзную генетическую патологию, рекомендовать аборт. И данный ребёнок просто не родится. Это, как вы понимаете, ситуация трагическая. Но очень скоро, по всей видимости, и у нас можно будет выбирать здоровый эмбрион при наличии нескольких. Потому что в подобных случаях один зародыш, как правило, бывает больным, другой – носителем мутации, а третий – совершенно нормальным. Родители смогут выбрать последний, и их ребёнок родится здоровым.

– И тогда в следующих поколениях данная мутация уже просто не будет существовать и со временем исчезнет вообще?

– Конечно. На самом деле, это и есть наше будущее. Одна из возможностей, предоставляемых человечеству генетикой, заключается как раз в том, что, имея полную генетическую информацию о человеке, мы сможем оздоровлять миллиарды людей.

– Но экспериментируя путём мутаций или внедрения лишних генов, природа, возможно, пытается изменить человеческое существо. Мы воспринимаем это как болезнь, но, может быть, в дополнение к ней люди приобретают что-то ещё, чего мы пока не знаем. И это на самом деле какая-то следующая ступень эволюции. А мы её обрубаем…

– Нет, мы говорим сейчас именно о болезнях. Часто смертельных. Или приводящих к появлению заметных дефектов. Эволюцию пока отложим, а поговорим о том, какой могла бы быть медицина ближайшего будущего.

Медицинские исследования – вообще вещь очень дорогая. Ими и раньше-то могли заниматься только крупные фармацевтические корпорации. Но сегодня даже им это стало не под силу. Сегодняшние генетические исследования осуществляются усилиями научного сообщества всего мира. Создаются огромные международные консорциумы, которые исследуют десятки тысяч людей, здоровых и больных, собирают о них всю информацию, делают полный геном, сравнивают и анализируют эти данные. С одной целью: узнать, чем генетическая информация больных отличается от генетической информации здоровых.

Насколько мне известно, в России такие исследования проводятся в отношении инсульта, болезни Альцгеймера, бронхиальной астмы, некоторых сердечно-сосудистых заболеваний. Совсем недавно мы в Курчатовском институте в сотрудничестве с учёными из Франции, Великобритании и нескольких других европейских стран провели такую работу в отношении большой группы пациентов, страдающих раком почки. И нами уже найдены одно или два характерных видоизменения. Это значит, что люди, имеющие такие же участки в своём геноме, тоже предрасположены к раку почки.

Более того, отдельным направлением науки является исследование генома раковой клетки. И эту работу – по установлению структуры генома клеток, переродившихся в раковые, – мы также ведём в Курчатовском институте.

– А насколько оправданы гипотезы о генетической предрасположенности к криминальному поведению? Если уже доказано, что существует ген агрессивности, логично предположить, что может быть и ген воровства, ген лжи… Не исключено, что найдётся «свой» ген для любого из семи смертных грехов.

– Учёные всё больше начинают интересоваться этим вопросом – генетическими особенностями поведения человека. Сейчас такой материал накапливается. Причём удивительно быстро. Есть проекты, в которых задействованы уже тысячи геномов. Я надеюсь, что скоро мы сможем чётко соотнести наши знания об их здоровье и поведении с конкретной генетической информацией.

Тут, правда, возникает другая проблема – где хранить такой колоссальный объём информации. Ведь только представьте: все книги, картины, чертежи, партитуры – одним словом, всё, созданное человечеством за всю его историю, переведённое в цифру, по объёму эквивалентно всего 30-40 тысячам геномов. А нас на планете семь миллиардов… Поэтому основные проблемы, стоящие сейчас перед генетикой, это, с одной стороны, научиться читать геномы как можно быстрее и дешевле, а с другой – найти способ всё это хранить, сравнивать, анализировать и делать выводы.

ЧУДЕСА НЕ ДЛЯ ВСЕХ

– Как любая революция, генетическая тоже, несомненно, повлечёт за собой некие социальные трансформации и преобразования – от мелких бытовых до глобальных государственных и глубоко личностных: в сознании, менталитете, этике. К чему нам следовало бы заранее подготовиться?

– Последствия будут грандиозными. Мы мало это осознаём, но ведь вообще-то сейчас происходят настоящие чудеса. Ещё лет 10-15 назад трудно было себе даже представить, что, находясь в Китае, можно будет запросто позвонить по мобильному телефону на другой конец света. Появление I-Pad, планшетов, телефонов уже сильно изменило наш мир. А информационная и генетическая революции вместе сделают нашу жизнь… Ну просто вообще другой.

Вот я вам предсказываю, что через несколько лет у вас на руках будет пластиковая карточка с чипом, содержащим ваш личный генетический код, ваш геном. И когда вы придёте на приём к врачу, он вставит эту карточку в специальное устройство на своём столе, и на экране появится вся информация о вас.

Что это вам даст? Приведу такой пример. Все люди, которым делают какие-то операции, в том числе на сердце, сразу после хирургического вмешательства начинают принимать таблетки, разжижающие кровь. Сегодня мы точно знаем, что есть шесть генетических особенностей, «букв», которые определяют эффективную дозу такого лекарства. И если вы не сделали генетический анализ до операции, то есть очень большой риск, что у вас будет тромб, если вам пропишут просто стандартную дозу. Когда же у врача будет ваша генетическая карта, он сможет прописать вам персональное лечение, исходя не только из анамнеза, возраста, веса, но и из того, какие мутации имеются в вашем геноме.

– Другими словами, первое следствие генетической революции – появление персональной медицины.

– Да, но не только. Принципиально поменяется парадигма медицины вообще. Если раньше мы человека лечили, то имея его генетическую информацию, мы сможем всё время поддерживать его здоровым, стараясь предвосхитить развитие болезни. Это совсем разные вещи. В одном случае медик получает деньги за то, что он вылечил болезнь, а в другом – за то, что его пациент всё время здоров. И сегодня мы постепенно переходим именно к такой медицине.

– Мы или мир?

– В том-то и дело… Это произошло у нас с кибернетикой, с компьютерами – мы отстали. Вы знаете, как ведут себя молодые люди в Америке и в России, используя, к примеру, iPhone? Принципиально по-разному. Для молодёжи на Западе это просто часть быта. В домах есть серверы, которые удерживают всю информацию. Когда человек входит в помещение, одна машина моментально связывается с другой, и включаются все необходимые приборы. Или, например, вы один раз в час прикладываете к груди свой усовершенствованный мобильный телефон, нажимаете кнопку, и ваш кардиолог мгновенно получает вашу кардиограмму. В цивилизованном мире жизнь реально устроена уже именно так.

Я не раз говорил: если мы отстанем в генетической гонке, то последствия будут тяжелее, чем если бы мы отстали в атомной или космической области. Потому что все те чудеса, о которых мы сейчас упоминали, будут происходить только в тех странах, где есть весь комплекс технологий, необходимых для чтения и анализа геномов. И может случиться так, что через несколько лет мы просто не будем понимать, что говорят врачи в развитых странах. Вот приезжаете вы, скажем, в Европу, приходите к врачу, и он говорит: «Пожалуйста, ваш геном». А у вас его нет. Или вы не подключены к тому огромному аналитическому центру с тысячами геномов, миллионами мутаций и их соотношений с болезнями.

Все говорят о золотом миллиарде людей – в смысле еды, комфорта… Очень важно, чтобы новейшими технологиями могли пользоваться все на земном шаре. Это большая проблема, которая касается и нас. Мы должны в генетическом плане идти в ногу с другими развитыми странами.

– В противном случае через некоторое время весь цивилизованный мир будет здоров и счастлив, а мы в лучшем случае останемся на том же уровне, на котором находимся сейчас?

– Ну да. Возможно, это слишком пессимистично, но, по сути, так. В самом деле, это будет катастрофа. И ужас заключается в том, что у нас даже не понимают, что происходит. И что вообще-то мы обсуждаем сейчас проблему национальной безопасности.

Вы знаете, когда в 2009 году мы сделали первый в России геном человека, многие говорили: ну, подумаешь, восьмой в мире… А ведь это то же самое, что запустить ракету. Нужно было создать инфраструктуру, обучить людей. Страна, которая всё это имеет, уже как бы «в клубе». Космический клуб. Атомный клуб… Расшифровав геном, мы вошли в геномный клуб человечества. С моей точки зрения, это было нашим основным достижением. Это значит, что с нами стали разговаривать, обмениваться информацией – с нами стали считаться.

А ведь тогда, в 2009-м, это понимали только физики. Вот у них почему-то есть это качество – чувство национальной безопасности. Они чётко уловили, что происходит и насколько это важно для России. Именно физики нашли деньги на то, чтобы купить приборы и провести исследования. И первый в России геном человека был сделан в Курчатовском институте.

ВО МНОГОМ ЗНАНИИ МНОГО ПЕЧАЛИ

– А как быть с тайной личной информации и правом на неприкосновенность частной жизни? Ведь содержащиеся на пластиковой карте сведения о человеке могут быть легко похищены и использованы ему во вред.

– У вас есть хоть одна кредитная карта?

– Да, конечно.

– Так вот о вас уже известно практически всё. Как только вы вставили карту в банкомат либо зашли в магазин и купили себе колготки, в центр её выпуска автоматически поступает информация: время, место, наименование товара. Это уже позволяет проследить, где вы находитесь в данную минуту, все ваши передвижения, покупки, даже привычки, потому что известно, какую еду вы едите, какие фильмы смотрите, какие книги покупаете.

Очень скоро (это вопрос нескольких лет) туда же можно будет внести вашу генетическую информацию. И всё – полный контроль.

– В этом прогнозе слышится что-то зловещее.

– Я ещё раз говорю, мы не ставим диагноз. Мы даём информацию. А кто и как распорядится этой информацией – большой вопрос. Связанный, в общем, действительно со свободой личности.

Хорошо это или плохо? Не знаю. Я могу только предположить, что дальше. А дальше вы хотите купить себе дом. Идёте в банк и просите дать вам кредит. Работник банка заглядывает в вашу генетическую карту и обнаруживает, что у вас, предположим, есть большой риск инфаркта. Что вам отвечают? В кредите отказано.

Или приходите на собеседование. Красивая образованная женщина, резюме, опыт, всё прекрасно – вас берут на работу. А если вы даёте свою генетическую карту и оказывается, что у вас есть предрасположенность, ну, предположим, к агрессии, то работодатель ещё задумается, может, лучше взять менее красивую, но без агрессии.

– С точки зрения общества крайне полезная возможность. Ведь есть и более ответственные профессии, и более страшные склонности. Например, предрасположенность к садизму. В полицию такого человека брать явно не стоит. И лучше обнаружить это заранее.

– Конечно. Или, не дай бог, педофилия и работа в школе… Существует множество разных предрасположенностей: к алкоголизму, к наркомании… Чем больше геномов мы будем получать, чем больше ассоциативных связей проследим – с тем большей уверенностью сможем сказать, что какое-то поведение обусловлено именно такой структурой генома.

– Но если взглянуть на это с точки зрения конкретного человека? Одно дело – предрасположенность, другое – реальная жизнь. Человек, генетически склонный к алкоголизму, может никогда не стать алкоголиком. А его всё равно из-за этого не возьмут на работу, не дадут кредит… Что ценнее: общество в целом или судьба отдельного человека?

– Есть и ещё более сложные вопросы. Вот, к примеру, одна из маленьких скандинавских стран недавно заказала в Китае исследование нескольких тысяч своих жителей. И очень скоро они будут чётко знать: как питаться, как лечиться, как себя вести, как выстраивать социальную структуру общества. А другая страна – рядом – ничего не будет о себе знать.

Или такой вопрос: что происходит с молодёжью в Европе? Откуда эта агрессия? Там, несомненно, есть генетическая компонента.

Когда мы говорим о следующих за генетической революцией гуманитарных сдвигах, я имею в виду именно это – возможность управлять социальными группами, исходя из их генетической предрасположенности к тому или иному поведению.

– Так называемая генетическая карта мира – вопрос того же порядка?

– Да. Отчасти именно им мы занимаемся сейчас в Курчатовском институте – делаем генетическую карту России. Исходя из анализа и сравнения геномов, распределяем население по группам. Нашу страну населяют приблизительно 190 этносов, и сегодня мы уже точно знаем, где геном бурята, где – якута, где – русского, и так далее.

Следующий шаг – ответ на вопрос, имеют ли этнические группы какие-либо предрасположенности? Вот, например, у поморов и исландцев в геноме есть мутация, делающая их более устойчивыми к ВИЧ. Некоторые лекарства действуют только на азиатов, а на другие этнические группы нет. Устойчивость к холоду или к жаре. Спокойный темперамент или взрывной. Подверженность алкоголю или стойкость к нему. Эмпирически и исторически нам это чаще всего известно. Но теперь мы начинаем понимать и то, как это обусловлено генетически.

– Несомненно, это новое знание тоже повлечёт за собой определённые риски. В том числе этического плана. Но именно поэтому России действительно никак нельзя допустить отставания в этой области.

– Этот вопрос относится ко всем высоким технологиям. Есть такая статистика: сколько приборов для чтения генетической информации имеется в той или иной стране. Конечно, это всё очень быстро меняется. Но сейчас в Америке их тысяча. В Китае – 500. В Англии – 200. А в России – 25.

– Может быть, в связи с недавним поручением президента, довести к 2018 году продолжительность жизни россиян до 74 лет, отношение к вашей сфере изменится?

– Надеюсь. Потому что в решении проблем долгожительства и улучшения детской рождаемости, несомненно, индивидуальный генетический анализ и пренатальная и предимплантационная генетическая диагностика – это принципиально важно.

ГЕНЕТИКИ УЧАТСЯ ПИСАТЬ

– А если заглянуть в более отдалённое будущее: какие ещё перспективы может открыть перед человечеством ваша наука?

– Есть безумно интересные вещи. Всех, например, волнует вопрос происхождения человека. В последние 5–10 лет учёные стали активно изучать генетическую информацию останков древних людей. Сделана бОльшая часть генома неандертальца.

Или вот: вы никогда не задумывались, что земля раньше была планетой людей и лошадей? Если проследить миграцию лошадей, это может дать совершенно неожиданные результаты для изучения эволюции человечества.

А вопросы, связанные с появлением наций? Как двигалась генетическая информация по Европе, Азии? Женились ли викинги на женщинах завоёванных ими территорий? Были ли цари скифов родственниками?

Некоторые любят рассуждать о бессмертии. А вы знаете, что на самом деле бессмертно? Бессмертен ген. Потому что у меня есть гены моего пра-пра-пра-пра…дедушки. Как сказал один мой верующий друг, он лишь на сто поколений отстоит от Иисуса Христа. Это значит, что можно легко проследить эту генетическую линию.

– И обнаружить у себя гены Иисуса Христа?

– Ну да. Ясно, что все мы произошли от какого-то фиксированного количества людей. Это значит, что все люди на земном шаре – родственники. И человечество вообще-то должно именно так себя и осознавать. Это ещё один интересный философский вопрос. Потому что тогда любые войны станут конфликтами внутри одной семьи.

– Если генетика способна улучшить фенотипические данные растений, то недалёк, видимо, тот день, когда и улучшение человеческой «породы» будет обычным делом? Все люди станут одинаково красивыми, умными, доброжелательными. Можно будет «задавать» будущему ребёнку цвет глаз, склонность к науке, творчеству или спорту – по выбору родителей или госзаказу. Или это пока фантастика?

– Мы всё больше начинаем понимать этот механизм. Сегодня, образно говоря, мы научились читать. Следующий шаг – научиться писать. Ведь когда нам не нравится какая-то фраза, мы легко можем зачеркнуть неправильное слово и вставить туда новое. А если это «слово» – болезнь? Или некая нежелательная поведенческая особенность?

Лет десять назад ряд европейских стран приняли декларацию, согласно которой XXI век был объявлен веком биоэкономики. Тогда это многих удивило. Но вот сами посудите…

Практически вся фармацевтическая промышленность сегодня основана на использовании микробов. Многие препараты, в том числе инсулин, уже получаются с помощью генетически модифицированных бактерий. Через пару лет мы будем делать лего – комбинировать ген одного с геном другого и получать микроб, который умеет делать и то, и другое. А лет через 10–20 будет такой огромный бак – ферментёр – на сотни, а то и тысячи литров, в котором из воды, кислорода и каких-то минеральных веществ будет создаваться всё, что вам нужно. Экологически чисто. Никаких отходов. Очень малые затраты энергии. Просто спасение для человечества, согласитесь? А ведь это и есть биоэкономика.

Когда мы стали делать то же с растениями, это вызвало огромное количество волнений. Шум вокруг ГМО продолжается уже более 20 лет. Экологи твердят, что они опасны. Однако никаких данных, подтверждающих вред таких растений, нет. Напротив, ведь для них не нужны ни удобрения, ни все эти чудовищные химические защитные средства.

Конечно, безопасность – приоритет. Всё надо проверять. Но в любом случае, когда мы начинаем менять какое-то слово в генетическом тексте – это уже первая попытка писать. И если мы научились это делать с микробами и с растениями, то ясно, что скоро научимся это делать и с животными.

– Страх, который вызывают в некоторых людях эти эксперименты, понятен. Но сопротивляться научному прогрессу – всё равно что бороться против земного притяжения. По меньшей мере неразумно. Проблема не в знании как таковом, а в его использовании.

– Человечество стоит сейчас перед огромным количеством вызовов. Людей на Земле становится всё больше, им необходимо всё больше еды. Вопрос – к биологам. Окружающая среда загрязняется. Появляется всё больший дефицит воды. И эти проблемы можно решить с помощью биологии. Если раньше грозой для человечества были чума, оспа, холера, то сегодня – наследственные заболевания. Мы хорошо научились лечить людей. Но их наследственные болезни передаются следующим поколениям, накапливаются. Решение – за генетиками. Есть проблемы, связанные с энергетикой. У нас имеется потрясающий источник – солнце. Растения приспособились накапливать его энергию. И, наверное, когда-нибудь человечество настолько изучит эти механизмы, что тоже сможет фиксировать энергию солнца.

Теперь понятно, почему биология, генетика, генная инженерия и биоэкономика стали сегодня основной движущей силой прогресса в мире?

Беседовала Ника Милославская

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
09.07.2012

назад

Читать также:

Второй конкурс «био/мол/текст»

Основная тематика конкурса: молекулярная биология и биофизика, биомедицина и био- и нанотехнологии.

читать

Нанобиотехнологии в перспективных космических экспериментах

30 августа 2012 г. МФТИ проводит конференцию «Living AeroSpace: нанобиотехнологии в перспективных космических экспериментах» для исследователей, сотрудников научных центров, преподавателей, аспирантов и студентов.

читать

РосБиоТех-2012

VI Международная выставка «РосБиоТех-2012» (7-9 ноября 2012, Москва, ЦВК «Экспоцентр»).

читать

Русские на BIO 2012

На BIO International Convention была представлена коллективная экспозиция ведущих российских компаний, разрабатывающих инновационные проекты в области биотехнологий в рамках реализации стратегии «Фарма 2020».

читать

Полупроводники из искусственных клеток

Метод искусственной эволюции генов ферментов, обеспечивающих синтез кристаллов диоксида кремния, открывает путь к биотехнологическому производству материалов для электроники.

читать