Карл Циммер - Она смеется, как мать [Могущество и причуды наследственности] [litres]

«Я очень пессимистичный человек, – говорил Ганц, – и всем сообщил, что метод не сработал».

Но для чистоты эксперимента Ганц позволил личинкам окуклиться и развернуть крылья. Он усыпил только что появившихся взрослых мух с помощью углекислого газа. Затем он уселся за лабораторный стол и вытряхнул их на поднос. Он должен был осмотреть их тела прежде, чем официально объявить, что эксперимент закончился неудачей.

Но, когда Ганц взглянул на поднос, там все было золотым. Самки исправили свои собственные гены, как он и надеялся. Когда он вошел в кабинет Биера и поделился новостями, тот вскрикнул и подпрыгнул на месте. Биер за свою карьеру получил тысячи желтых мутантов, но каждый раз он наблюдал действие закона Менделя. А теперь внезапно правила изменились.

«Представьте себе, что вы зашли в комнату, в которой обычно ходили по полу, а тут вдруг идете по потолку, – говорил Биер. – Я имею в виду, что мне все это казалось настолько же странным».

Одним из первых, кому Биер позвонил, чтобы рассказать об эксперименте, был биолог Энтони Джеймс. «Ничего себе!» – воскликнул Джеймс.

На протяжении 20 лет он искал именно то, что Биер и Ганц только что открыли. В 1980-х гг. Джеймс начал бороться с заболеваниями, которые распространяются комарами, в том числе с малярией и лихорадкой денге. Свою собственную войну он вел, изучая комариные гены. Джеймс устроил инсектарий неподалеку от места работы Биера и Ганца, – в Калифорнийском университете в Ирвайне. Там он комаров выращивал, кормил теплой кровью и экспериментировал с их ДНК.

Джеймс начал с картирования генов, поскольку геном комаров в то время был совершенно не изучен. Вместе с коллегами ему надо было определить расположение отдельных генов, чтобы потом приступить к экспериментам с ними. Возможно, существовали гены, от которых зависело, какие именно патогены смогут выжить внутри комара и использовать его, чтобы добраться до новой жертвы. Более 200 млн человек ежегодно болеют малярией в результате укусов тех комаров, которые переносят одноклеточного паразита малярийного плазмодия. Но никто никогда не заражался через укус комара гриппом. Джеймс задумался, а не могут ли быть у некоторых комаров аллели, делающие их невосприимчивыми к малярии.

«Знаете, было бы достаточно, если бы мы просто узнали, как повысить частоту этих генов в популяциях», – сказал мне Джеймс, когда я приехал к нему в Ирвайн.

Джеймс с коллегами успешно определил местоположение некоторых комариных генов. Но работа продвигалась очень медленно, в том числе и из-за сложностей с выращиванием кровососущих комаров, и исследователь перестал надеяться когда-либо найти способ борьбы с заболеваниями, переносимыми комарами. Он стал размышлять, как можно использовать уже полученные им знания, чтобы бороться с болезнями другим способом.

«Я подумал: что ж, мы просто сделаем эти гены», – рассказывал Джеймс.

У него была идея, какой именно ген надо сделать. В конце 1960-х гг. биолог из Нью-Йоркского университета Рут Нуссенцвейг обнаружила, что мыши не болеют человеческой малярией. Она выяснила, что иммунные клетки мышей вырабатывают антитело, которое прилипает к паразиту и фактически душит его. В дальнейших экспериментах ученые кормили комаров кровью с добавлением антител, найденных Нуссенцвейг. Почему-то антитела не переваривались и атаковали паразитов внутри насекомых. После такого лечения комары не передавали малярию.

Джеймс и его коллеги занялись генной инженерией комаров, чтобы те сами начали вырабатывать это мышиное антитело. Ученые создали кодирующий его ген, который можно было вставить в ДНК комара. Джеймс хотел сделать ген безопасным для комаров. Он опасался, что, если ген будет активен непрерывно, антител станет слишком много и комары от этого заболеют. Поэтому вместе с коллегами он прицепил к гену антитела переключатель. Теперь ген становился активным, только когда в самку комара поступала кровь.

Джеймс с коллегами встроил ген с переключателем в ДНК комара. Когда исследователи кормили насекомых кровью с плазмодием, те начинали вырабатывать антитела и уничтожали паразитов [1158] Isaacs et al. 2011. .

Каким бы впечатляющим ни было это достижение, для борьбы с малярией оно не имело смысла. Если бы Джеймс просто выпустил своих защищенных от малярии комаров в Африке или Индии, закон Менделя сработал бы против него. Модифицированные комары почти всегда спаривались бы с обычными, и очень скоро их защита растворилась бы в обширном комарином генофонде.