Джефф Хоуи - Сдвиг. Как выжить в стремительном будущем

Туберкулез — не единственный патоген, для которого свойствен подобный путь эволюции. По данным Всемирной организации здравоохранения, болезни, резистентные к лекарственным средствам, годами создают одну из крупнейших кризисных ситуаций в здравоохранении. «Без неотложных и скоординированных действий множества заинтересованных лиц, — говорит доктор Кейдзи Фукуда, помощник генерального директора ВОЗ по обеспечению безопасности здоровья, — мир устремится в эру без антибиотиков, когда распространенные инфекции и мелкие травмы, которые успешно лечились годами, снова начнут нас убивать» [66] World Health Organization, “WHO’s First Global Report on Antibiotic Resistance Reveals Serious, Worldwide Threat to Public Health”, press release, April 30, 2014, http://www.who.int/mediacentre/news/releases/2014/amr-report/en . .

В 2013 году группой ученых из девяти стран Европы была предпринята одна такая неотложная скоординированная мера. «Чтобы победить современные болезни, — заявили они, — нужно современное оружие» [67] Team Bettancourt, “Fight Tuberculosis with Modern Weapons”, http://2013.igem.org/Team: Paris_Bettencourt . . И одним из таких видов вооружения стал новый, эмерджентный метод организации исследований.

Познакомьтесь, перед вами бактериофаг — вирус, нацеленный на бактерии. Похожий на «лунную капсулу» с длинными тонкими ножками, он мог бы стать вашим ночным кошмаром, не попади в умелые руки.

Исследователи-европейцы, называвшие себя «Команда Бетанкур» по имени парижского института, где проводился проект, перепрограммировали бактериофаг на некое полезное действие. Бактериофаг активирует протеин, нацеленный на генетическую мутацию, которая делает штамм M. tuberculosis иммунным к антибиотикам. Протеин обрезает штаммы двойной спирали, которые стоят в обоих концах опасной последовательности, с такой же легкостью, как любой из нас способен удалить это предложение, написав его на экране компьютера. С помощью этой небольшой уловки с ДНК M. tuberculosis — ее исходным кодом — бактерия снова становится восприимчивой к стандартному медикаментозному режиму. «Команда Бетанкур» также продемонстрировала, как можно создать особую ткань, способную оперативно диагностировать заболевание, — огромное преимущество в регионах, особо затронутых вспышками туберкулеза. Изменены несколько строчек кода ДНК бактерии — и один из главных убийц человеческого рода повторит судьбу оспы.

Наверное, пройдет еще несколько лет, прежде чем методы лечения «Команды Бетанкур» станут доступны широкой общественности. Пока что межклеточные войны, о которых мы рассказали, ограничиваются пробирками, где «безопасные» бактерии изображают M. tuberculosis , «Команда Бетанкур» разрабатывает свой предназначенный потрясти все основы метод лечения для конкурса «Международная машина генной инженерии», или iGEM [68] Team Bettancourt, “Fight Tuberculosis with Modern Weapons”, http://2013.igem.org/Team: Paris_Bettencourt . , а большинство исследователей еще пишут диссертации.

iGEM — не традиционная «ярмарка знаний и умений». Но в этом случае синтетическая биология, создающая генетические последовательности для программирования живых существ с новыми свойствами и функциями, подобно новым формам шоколада или дрожжей, которые дают лекарство против малярии, — тоже не традиционная научная дисциплина. «Было время, когда науку двигали маленькие группки исследователей, которые запирались в лабораториях, пока не выдавали на-гора некое незначительное достижение, — говорит Рэнди Реттберг, бывший исследователь из MIT, стоявший у истоков iGEM. — Наука в будущем станет работать иначе, а синтетическая биология уже сейчас работает по-другому» [69] Интервью с Джеффом Хоуи. . Возникнув в эпоху программного обеспечения с открытым исходным кодом и Wikileaks, синтетическая биология превращается в тренинг по радикальному сотрудничеству студентов, профессоров и целого легиона гражданских ученых, которые называют себя «биохакеры». Эмерджентность проникла в лаборатории.

Если судить с точки зрения истории развития различных дисциплин, синтетическая биология находится еще в младенческом возрасте, однако она обладает потенциалом воздействия на человечество путями, которые мы с трудом можем себе представить. Молекулярные компьютеры сработают там, где потерпит поражение кремниевый чип, и суперкомпьютер уместится на булавочной головке. Человеческая раса будет перепрограммирована и станет иммунной ко всем вирусам. Перепроектированная E. сoli сможет выдавать реактивное топливо, которого хватит трансатлантическому воздушному лайнеру [70] Когда написание книги близилось к завершению, ученые Объединенного института биоэнергии (JBEI) в Национальной лаборатории Лоренса Беркли объявили, что достигнут заметный прогресс на пути к производству коммерчески рентабельного биотоплива из биомассы и бактерии E. coli . Согласно журналу Вашингтонского университета Conservation, новый процесс использует модифицированную E. сoli , которая не только толерантна к солевым расплавам, расщепляющим растительное сырье, но и производит энзимы, толерантные к этим солям. Конечная цель заключается в производстве биотоплива в рамках «малозатратного однореакторного процесса». Вице-президент департамента топливного синтеза JBEI Айндрила Мукхопадхья говорит: «Иметь возможность на определенном этапе свести все воедино, уйти по делам, затем вернуться и получить свое топливо — есть необходимый этап в прогрессе биотопливной экономики». См. Prachi Patel, “Green Jet Fuel in One Easy Step”. Conservation magazine, May 12, 2016, http://conservationmagazine.org/2016/05/green-jet-fuel-one-easy-step ; Marijke Frederix, Florence Mingardon, Matthew Hu, Ning Sun, Todd Pray, Seema Singh, Blake A. Simmons, Jay D. Keasling, and Aindrila Mukhopadhyay, “Development of an E. Coli Strain for One-Pot Biofuel Production from Ionic Liquid Pretreated Cellulose and Switchgrass”, Green Chemistry, 2016, doi: 10.1039/C6GC00642F . . Представьте себе гигантские пруды-сборщики для бактерий, способные удовлетворить глобальную потребность в ископаемом топливе. Может, хотите экзотического домашнего питомца? Добро пожаловать в наш зоомагазин — выберите себе миниатюрного слона в местном филиале генной фабрики или спрограммируйте своего собственного.