Стивен Котлер - Мир завтра. Как технологии изменят жизнь каждого из нас

Со времени рождения генной инженерии в 1972 году высокая стоимость оборудования и получения образования, необходимого для пользования этим оборудованием, вынуждали злоумышленников держаться в стороне от подобных технологий. Теперь эти барьеры рухнули. «К сожалению, – заявила 7 декабря 2011 года в своем выступлении на конференции по вопросам биологического оружия бывшая госсекретарь США Хиллари Клинтон, – способность террористов и других не контролируемых государством лиц и организаций разрабатывать и использовать биологическое оружие неуклонно возрастает. Имеющиеся сигналы слишком серьезны, чтобы их игнорировать, поэтому мы должны сосредоточить все свои усилия на предотвращении этой угрозы».

Радикальная экспансия биотехнологий поднимает сложный вопрос: как уберечься от угрозы, которой еще нет, которая еще не успела осуществиться? История развития генной инженерии переживает наступление новой эры. Предыдущая эпоха была эпохой секвенирования ДНК, попросту чтения генетического кода – процесса идентификации и осмысления порядка расположения четырех химических веществ, из которых он складывается. Но теперь мы умеем ее записывать, и это рождает возможности одновременно великие и ужасные.

И здесь тоже не обошлось без вмешательства Крейга Вентера. В конце 1990-х годов, работая над прочтением генома человека, он стал задумываться: а что нужно для того, чтобы иметь возможность не только прочитать, но и записать этот код? Ему захотелось понять: какой минимальный геном необходим для жизни? В то время технология синтеза ДНК была слишком грубой и дорогостоящей, поэтому имело смысл задуматься о минимально возможном геноме для создания жизни или – если вернуться к нашей основной теме – для создания персонализированного биологического оружия. А трудоемкая технология сплайсинга, подразумевающая вырезание при помощи ферментов участков ДНК у одного или более организмов и последующее их сращивание, выглядела слишком громоздкой и неподходящей для решения поставленной задачи.

Эти проблемы решились сами собой благодаря стремительному развитию биотехнологий. Новейшая технология – получившая обобщающее название «синтетическая биология» – позволяет выполнять основную работу не на молекулярном уровне, а на цифровом. Генетическим кодом манипулируют с помощью специальной компьютерной программы – аналогом текстового редактора. ДНК можно разрезать и склеивать, передавая характеристики одного животного другому, простым нажатием кнопок. Буквы генетического кода можно менять местами так, как заблагорассудится. А что делать, когда вы сфабриковали код, который кажется вам подходящим? Просто нажать на «Отправить». Существуют десятки лабораторий, который превратят ваш цифровой код в реальную молекулу ДНК.

В мае 2010 года, воспользовавшись этими новыми инструментами, Вентер получил ответ на свой вопрос, создав первую в мире самореплицирующуюся синтетическую хромосому. Он спроектировал на компьютере новый бактериальный геном (в общей сложности более миллиона пар оснований), а затем отправил код электронной почтой в компанию Blue Heron Biotechnology, которая базируется в Сиэтле и специализируется на синтезе ДНК на основе цифровых «чертежей». Получив от Вентера последовательность А, Т, Ц и Г в цифровой форме, специалисты компании вернули ему пробирку с замороженными цепочками ДНК. Подобно тому как в компьютер загружают новую операционную систему, Вентер внедрил эти синтетические цепочки в лишенную ядра бактериальную клетку. Новая клетка вскоре начала генерировать белки, то есть (если продолжить сравнение с компьютером) включилась, и в ней возобновился обмен веществ, рост и, самое главное, деление – но уже по новым инструкциям и командам, задаваемым внедренной ДНК. После репликации каждая новая клетка несла в себе исключительно те синтетические инструкции, которые придумал Вентер. С практической точки зрения Вентер создал новую форму жизни, причем с нуля. Сам Вентер назвал свою бактерию «первой на планете самореплицирующейся формой жизни, отцом которой является компьютер».

Но это была только самая верхушка айсберга. Техническое упрощение и стремительное удешевление возможностей синтетической биологии ныне позволяют специалистам экспериментировать с формами жизни и без особых хлопот создавать то, что еще недавно казалось практически неосуществимым. В 2004 году, к примеру, Джей Кислинг, инженер-биохимик из Беркли, «склеил» воедино 10 синтетических генов от трех разных организмов, создав таким образом новый вид дрожжей, способных вырабатывать артемизининовую кислоту, из которой изготавливают лекарство против малярии «Артемизин» и которую в натуральном виде получать сложно и дорого. Этот успех был бы практически невозможным без синтетической биологии.