Пока ученые лишь постигают тайну жизни. Научатся ли они сами творить ее? Вслед за словом «геном» надо сказать слово «голем». Можно ли, манипулируя с генами, ДНК и протеинами — этими «буквами» биологов — создать живое существо, коего еще не было в истории Земли? Удастся ли ученым XXI века научиться творить живые существа?
…Оба ученых имели обыкновение каждую пятницу изучать Законы Творения и создавать тут же трехлетнего бычка, которого они и съедали на ужин.
Из частей тела тех, кто почил в бозе, он лепил фигуру, подобной которой не ведал Бог. Он мечтал об идеальном существе, а породил чудовище, что принялось всех убивать. От рук его погиб и лжетворец, но, по счастью, не выжило и чудовище.
Роман Мэри Шелли «Франкенштейн, или Современный Прометей» был написан в 1818 году. С тех пор на ту же тему было издано еще около полутора сотен романов и снято около ста кинофильмов. Их схема примерно одинакова. Ученый, ослепленный гордыней, бросает вызов Господу Богу и принимается творить живое существо. Всякий раз порождение ума оказывается ущербным. Оно впадает в бешенство и бежит по улицам, убивая всех, кто попадается на его пути. Именно это случилось и в самом знаменитом романе на тему «самонадеянный ученик Творца» — в романе австрийца Густава Майринка «Голем». Человек, созданный путем комбинации букв, был назван «Голем». Он долго слушался своего раввина-создателя: звонил в колокола в синагоге, выполнял тяжелые работы, но потом в чудовище превратился и он.
Эта история, родившаяся из еврейского фольклора, напоминает нам о средневековых каббалистах. Изучая божественные тексты Талмуда, те пытались понять, как из безжизненной материи можно создавать живые существа. От каббалистов прямой путь к ученым XX века. Они не стали искать рецепты жизни в Писании, а обратились к формулам и выводам биологии.
Так, уже в 1912 году американец Жак Леб экспериментировал с яйцами морского ежа, которые в его опытах делились, будучи неоплодотворенными. Газета «Daily Telegraph» восторженно писала о «прогрессе в конструировании сложных химических соединений, которые мы называем наделенными жизнью».
В 1953 году большой интерес вызвал опыт другого американского ученого — Стэнли Миллера. Он попытался воссоздать условия, в которых когда-то возникла жизнь. В ту пору считали, что это случилось в поднебесье. Весь небосклон был затянут облаками. Именно здесь и образовались важнейшие органические соединения. Происходило это под действием ультрафиолетовых лучей Солнца и грозовых разрядов. Обильные ливни смывали органику в Океан. Миллер воспроизвел в колбе газовый состав древней атмосферы Земли (Н2, Н2O, СН4, NH3) и, имитируя грозу с помощью электрических разрядов, получил несколько аминокислот. «Когда-нибудь мы сумеем сотворить живой организм», — так отозвался об этом опыте будущий нобелевский лауреат Джордж Уолд. Вскоре С. Фокс сумел соединить аминокислоты в короткие нерегулярные цепи — осуществить синтез полипептидов, но, как отмечает российский палеонтолог К.Ю. Еськов, «этим, собственно говоря, и исчерпываются реальные успехи, достигнутые в рамках абиогенеза» — образования органических соединений вне организма.
Прошло полвека. Успехи генетики побудили ученых вновь заняться решением давней задачи. Если нам стали известны основные элементы жизни — ее «буквы», «кирпичики», «кубики», то почему бы не сложить из них новое «Слово», еще не сказанное Природой? Почему бы не сотворить новое живое существо? Возможно, это случится уже в ближайшие десять лет.
Чего нам ждать от грамположительных бактерий
На рубеже нового века в журнале «Science» появилась статья, в которой речь шла об «РНК-зависимой ДНК-полимеразе» и «грамположительных бактериях». Тем не менее она вызвала большой интерес даже утех, кому вообще непонятны эти термины.
В статье описывались опыты над одним из самых примитивных организмов — Mycoplasma genitalium. Эти одноклеточные обитают в половых органах и легких человека. Профессор микробиологии Клайд Хатчисон и его коллеги из университета штата Северная Каролина выяснили, что эти бактерии живут дольше, если удалить у них треть наследственной информации. Им оставляли всего от 265 до 350 генов из имевшихся у них 517, и… им жилось от этого лучше. Двести шестьдесят пять! Всего ничего. Для сравнения: у человека, как объявил в октябре 2004 года Фрэнсис Коллинз, глава проекта «Геном человека», от 20 до 25 тысяч генов.
Итак, делали спешный вывод журналисты, стоит взять всего две с половиной сотни генов, «свить» из них цепочку, и организм готов ожить? Почему бы не создать некий примитивный организм из известных нам химических соединений? «Ученые взялись играть роль Господа Бога», — таков был тон комментариев.
Да, генетики всего мира пытаются проникнуть в тайны жизни и расшифровать «геномы» — схемы, по которым построены все живые существа. В основном ученые преследуют реальные, сугубо практические цели. И мало кто использует добытые знания, чтобы творить новую жизнь, но именно их проекты опрокидывают наши привычные представления.
В «Секретных материалах» есть такой эпизод. Обнаружена таинственная жидкость. Она придает людям нечеловеческие силы. Ее исследуют и тут же поднимают тревогу: у жидкости есть своя ДНК, и состоит она из трех пар азотистых оснований. Во всех земных организмах двойная спираль ДНК составлена из двух комплементарных пар: А (аденин) — Т (тимин) и Г (гуанин) — Ц (цитозин). «Это — не из нашего мира, — тут же заявляет эксперт. — Это — внеземное вещество». Или дело опять не обошлось без ученых!
В 1989 году Стивен Беннер из Швейцарского политехнического института в Цюрихе сумел встроить в ДН К третью пару азотистых оснований. По словам Хатчисона, «это открывает невероятные возможности. С помощью лишней пары азотистых оснований можно получить протеины, которые примутся целенаправленно атаковать раковые клетки».
В 2001 году американские генетики Питер Шульц и Ли Вонг из Океанографического института Скриппса создал клетки с нормальной ДНК, которые синтезировали аминокислоты, не встречающиеся в природе.
По сообщению журнала «Scientific American», Брайан Дэвис из Научно-исследовательского фонда Южной Калифорнии планирует создать лейкоциты, которые синтезируют необычные белки. При контакте с ними моментально разрушатся раковые клетки или патогенные микробы.
Этим алфавитом будет написана не одна книга Жизни
Другие ученые заняты созданием машин, которые облегчат синтез ДНК и сведут его к быстрому перебору вариантов. «Нам достаточно будет ввести в машину лишь список свойств, которыми должен обладать организм, а она сама автоматически составит его ДНК», — говорит американский профессор Глен Эванс.
Это открывает неслыханные возможности. С расшифровкой геномов в распоряжении ученых появляются кубики, из которых так хочется складывать новые фигуры, еще не обитавшие на планете. Появление «машин для синтеза ДНК» будет значить, что планету пора населять этими существами.
Когда-то люди не знали письма, и их фантазии, образы, рожденные ими, исчезали. С появлением букв мир населили мифические герои и литературные персонажи. Многие из них пережили не одну сотню и даже тысячу лет, все так же отправляясь сражаться за Трою или «тоскуя в урочный час на каменной стене». Существование им сумели дать слова.
Кого же призовут к жизни создатели генетического алфавита? Возможно, на свет появятся организмы, готовые питаться радиоактивными отходами, словно травой на лугах; насытившись ураном и плутонием, они выпадут в осадок, а, например, вода будет обеззаражена. Другие микробы примутся расщеплять молекулы воды, изготавливая водород — источник энергии будущего. Третьи займутся поиском и обезвреживанием взрывчатки, облепляя ее колониями, словно падальницы — разлагающийся труп.
Примерно понятны и дальнейшие манипуляции. Первые искусственные гены надо внедрить в клетки, из которых заранее удалена ДНК. Потом клетки помещают в питательный раствор и ждут, пока не появится белая слизь. Это значит, что клеточная культура растет, поглощает пищу, выделяет вредные вещества — она живет. «На этот раз, — отмечает Хатчисон, — все обойдется без молний и чего-то подобного».
По словам его коллеги, Глена Эванса, ученые не ограничатся одними лишь микробами. «Уже через двадцать лет мы научимся кроить из имеющегося материала даже сложные жизненные формы — вроде червей. Предположительно, лет через 50—75 мы сумеем сотворить человека из простых химикатов».
Над всем западным миром безоблачное небо, но оно спешит покрыться мраком. По одним прогнозам, в 2050 году миром начнут править машины, истребляя людей, как грызунов. По другим, будут маршировать целые армии клонированных злодеев. По третьим, следует ждать появления невиданных прежде микробов и других существ, улизнувших из лабораторий генетиков.
Новые виды биологического оружия — вот чем может обернуться «игра в жизнь». Пока ученые мечтают добывать энергию или бороться с радиоактивными ядами с помощью невиданных прежде микробов, террористы могут заняться выведением вирусов. Ведь те устроены проще, чем одноклеточные организмы. По словам Эванса, в одном из опытов он сумел получить цепочку из 10 тысяч пар азотистых оснований. Теоретически этого хватит, чтобы изготовить некий недоступный иначе вирус, — например, вирус оспы, — благо, информацию о расшифрованных геномах живых существ можно найти в Интернете. Со временем вирусы можно будет штамповать как бомбы, следуя лишь рецептам очередной «Поваренной книги террориста». «Пока еще этого никто не делал, — признает Хатчисон, — но все в руках человеческих». Ведь Бог ныне оставлен не у дел.