И отступят болезни

В последнее десятилетие биотехнологии развиваются бешеными темпами, и можно смело говорить, что уже в этом веке сбудется мечта человечества: мы окажемся способны победить болезни. В Англии сегодня собираются провести поголовное ДНК-сканирование и хранить результаты генетических анализов в «досье» на каждого жителя островов. Это вполне необходимый и очень разумный шаг. Именно такую политику, вероятно, нужно будет вести в любой стране — богатой или бедной. Банк генетических данных сразу решает несколько задач: диагностируются известные наследственные заболевания и прогнозируются болезни, которые человек может получить в течение жизни. Зная, как будет развиваться организм человека, мы реально сумеем ему помочь. А когда врач вооружен не только результатами обычных лабораторных анализов, а может заглянуть в жизнь клетки и программу ДНК — ему легче назначить правильное лечение или предупредить какой-то недуг. Скоро английские врачи получат возможность, принимая пациентов, соотносить их симптомы с генетической картой. Это позволит более точно подобрать метод лечения, нужные препараты, диету, физические нагрузки.

Ни для кого не секрет, что один и тот же препарат оказывает на людей разное воздействие. И это справедливо: ведь генетическая предрасположенность, переносимость лекарств у каждого индивидуальна. Сейчас против одного и того же заболевания разрабатываются сразу несколько лекарств. Какое из них применить? Какую дозу назначить? Анализ крови и мочи этого не подскажет. А генетический анализ даст точный ответ. Поможет банк генетических данных и в экстремальных ситуациях. Например, случилась авария, в которой пострадало много людей. Времени для проведения каких-то лабораторных исследований нет, счет идет на часы или минуты. И тут генетическая карта решает все. Ориентируясь на эти беспристрастные данные, врач не ошибется. Он выберет оптимальный путь спасения. А если потребуется срочная трансплантация органов, пострадавшему найдут подходящие, которые его организм не отвергнет. В будущем у людей появится не только карта данных, но и замороженный генетический материал, который можно будет использовать в критических случаях.

Пока, конечно, больных лечат обычные врачи. И у них нет данных по ДНК. Вот почему они иногда ошибаются. Но мы все больше учимся оперировать достижениями генетики и биоинженерии. Применяются новые методы лечения с использованием генной инженерии, создаются работоспособные искусственные органы.

Шотландские биотехнологи создали искусственную печень. Они разработали специальную технологию обработки гепатоцитов (клеток печени) на биосовместимые мембраны. Потом такой гепатоцеллюлярный блок вживляется в больную печень. Современная медицина пока не знает иного способа спасти больных с тяжелой формой хронической печеночной недостаточности, кроме трансплантации всей печени или ее части. Но это не всегда возможно. Если же использовать вживление клеточных блоков, то клетки печени смогут получить «эталон правильного устройства» и улучшить свою работу. Печень регенерируют, и она станет нормально очищать организм. Создатель нового метода доктор Хелен Гранд говорит: «Единственный способ спасти умирающую печень — это ввести в нее новые клетки. Разработанный нами метод позволяет создавать специальные банки гепатоцеллюлярных блоков, которые могут храниться в морозильных камерах до двадцати восьми дней и использоваться при поступлении тяжелых больных. А если нам удастся использовать для создания таких блоков эмбриональные стволовые клетки, то проблема донорской печени может быть решена». Это спасет жизнь тем, кому нужна немедленная помощь.

Вполне вероятно, пройдет еще десятилетие, и отступит слепота. Врачи и биоинженеры учатся выращивать глазное яблоко, так что в новом веке поврежденный глаз смогут быстро заменить новым. Пока эксперименты ведутся на примитивном материале — на лягушках.

Японские специалисты из Токийского университета успешно вырастили глазное яблоко из эмбриональных клеток амфибии и вживили его экспериментальному головастику. Для этого, правда, собственный глаз головастика пришлось удалить. Прошла неделя — и тесты показали, что новый глаз прижился полностью. Самое главное — он был принят нервной системой головастика и вполне способен реагировать на нервные импульсы. Профессор Макото Асашимо, глава разработчиков, смог добиться этого, воздействуя на клетки ретиноевой кислотой. Причем разная концентрация этой кислоты дает жизнь разным типам клеток: одна концентрация требуется для «выращивания» органов слуха, другая — для кожи. Самая низкая концентрация применялась для создания глаза. Профессор вырастил в лаборатории множество органов слуха и зрения, прежде чем искусственный глаз был пересажен головастику. Скоро в Японии планируют перейти к опытам на более высоко организованных животных, а потом и на человеке.

Опыты по выращиванию тканей и целых органов ведутся во всем мире. Уже вполне реально растить в пробирке редкие виды клеток (так называемые донорские клетки), которые способны не вступать в конфликт с нашей иммунной системой. Американцы благополучно вырастили внутри мыши человеческое ухо. Ухо как ухо. По большому счету могли бы растить и не используя мышь. В другом центре выращивают носы. Носы эти получаются тоже вполне нормальными. Теперь на очереди искусственно созданные почка, печень, молочная железа, сердце. Пройдет не более полувека, и мы сможем растить все, что пожелаем. Единственное, что будет нам еще неподвластно, — замена мозга. А так… организм будет разбираться и собираться, как любая машина. Мы ведь тоже механизм, но не железный, а из органических тканей и крови. Уже известно, как заставить клетки произвести костную ткань (а это очень важно для травматологии). Американские генетики научились заставлять клетки производить двадцать видов белков, которые и надзирают за ростом костной ткани. Был даже проведен потрясающий эксперимент, в ходе которого двенадцати добровольцам, имеющим большие потери костной ткани в верхней челюсти, нарастили утраченную кость! Воздействием на белки была послана команда: «Клетки ткани, измените свое назначение!» И мягкая ткань стала твердой костью.

Так что недалек тот день, когда протезирование станет простой и успешной процедурой. Основная проблема искусственных органов — приживление. Но органы, выращенные из родных клеток, не будут отторгаться. Другая проблема — встраивание в работу нервной системы. Как видите, этот барьер уже преодолен (пусть на лягушке). Новая технология придет на помощь инвалидам. И тогда не нужно будет создавать сложные механические конструкции, чтобы заменить руку или ногу. Искусственная нога, состоящая из «своих» костей и мышц, сможет заменить потерянную вследствие несчастного случая. Представьте, сколько людей, лишенных подвижности, смогут вновь обрести здоровье! Они, пожалуй, составят население небольшой страны.

 

Лекарство против СПИДа

Конец прошедшего века кроме множества грандиозных открытий принес и страшные инфекции. Мирно дремавший тысячелетиями вирус неожиданно стал причиной гибели и страданий миллионов людей. Самое страшное для врача — чувствовать собственное бессилие, и потому проблемой ВИЧ-инфекций занимаются многочисленные клиники и институты. Постоянно появляются новые идеи, новые лекарства, новые данные о смертельной болезни.

Не так давно около пятнадцати тысяч зеленых насаждений близ Павлодара погибло от ценногеноза. Это грибковое заболевание возникает после частых засух. Экологи окрестили болезнь древесным СПИДом. Грибок, который образуется на коре растения, убивает иммунитет. Налицо все признаки развития ВИЧ. Сначала у деревьев опадают листья, потом слезает кора. Тот год из-за повышенной солнечной активности выдался очень засушливым. И деревья, которые не сгорели в лесных пожарах, пострадали от ценногеноза.

По прогнозам экологов, в ближайшие пять лет окрестности Павлодара могут стать абсолютно «лысыми». Уже сейчас вместо пышной зелени повсюду стоят скелеты умирающих от СПИДа деревьев.

Американцы недавно идентифицировали белок, который вырабатывает вирус СПИДа. Теперь они заняты созданием лекарства, которое сможет блокировать работу белка и его производство. Если такое средство будет найдено, то вирус «посадят в тюрьму»: он так и останется в зараженной клетке и не сможет ее покинуть. Если белок не уйдет из клетки, то не будет распространяться и болезнь.

Пока же пробуют «законсервировать» болезнь, не дать ей поразить все органы человека. Но у вируса непростой характер. За десять лет было предложено много сильных препаратов. Первоначально они работали, а потом вдруг начинали давать сбои.

Специалисты из научно-исследовательского центра в Теннеси, изучая характер этих сбоев, пришли к выводу, что сбои вызывает не сам вирус, а повышенная активность нашего собственного гена MRP4. Именно он нейтрализует действие лекарств, занятых ремонтом больных клеток. Ген «выгоняет» лекарство до того, как оно сможет остановить размножение вируса. И препарат выводится из клетки. А вирус остается. Выяснилось, что чем активнее этот ген в лимфоцитах больного, тем меньше результатов дает лечение.

С такими «подарками» генома ученые сталкивались и раньше. В нашей ДНК есть гены-извращенцы. Они так активно борются за «чистоту» клеток, что либо полностью устраняют химическое воздействие (а медикаменты — химические вещества), либо изменяют действие лекарств. Эти гены виноваты в том, что, проглотив таблетку, человек может… умереть. Хорошо хоть, что такие злокозненные блюстители порядка есть не у каждого человека. Но ген MRP4, к несчастью, явление распространенное. Его охрана и мешает лечить больных СПИДом, иначе те препараты, которые уже существуют, действовали бы безотказно.

Это одновременно и хорошая новость, и плохая. Хорошая, потому что теперь генетики знают врага в лицо, это облегчает выбор правильной стратегии борьбы. Плохая, так как придется бороться не только со СПИДом, но и с геном. И чем раньше будет разработано средство, устраняющее усилия гена, тем быстрее мы победим СПИД.

На сегодняшний день нет препаратов, которые полностью уничтожают вирус. Есть лекарства, которые могут замедлить течение болезни и продлить жизнь. Тут тоже реально поможет генетика. Если больной пройдет полное молекулярно-генетическое тестирование и у него выявят парадоксальный ген, то ему будут назначать сразу же наиболее мощные антивирусные средства. Конечно, это хуже, чем блокада гена, но лучше, чем бесполезное лечение. Может быть, именно на вирусе иммунодефицита ученым и удастся наиболее полно применить генную терапию. Во всяком случае, есть несколько обнадеживающих примеров.

В сентябре 1990 года специалистам Национального института здоровья США удалось остановить разрушительный процесс у маленькой пациентки, которая появилась на свет с первичным иммунодефицитом. У ребенка взяли клетки иммунной системы, ввели в них здоровые гены, прикрепив к вирусу лейкемии мыши, и снова ввели в организм. Подобную «подсадку» генов провели и другой девочке с подобным заболеванием. Американским девочкам пришлось пройти двенадцать процедур. Конечно, вирус СПИДа в их телах не полностью уничтожен, но болезнь «законсервирована», измененные клетки у них выживают и вырабатывают необходимый фермент.

По методу ученых из Национального института здоровья США можно лечить болезни, с которыми организм не справляется самостоятельно. Достаточно указать клеткам, как нужно работать правильно. Иначе: взять «свои» клетки, добавить в них правильный генетический код и вернуть их на место.

Такая процедура у медиков называется ex vivo, «вне тела». Есть и другой метод — in vivo, «внутри тела». В этом случае гены встраивают (обычно при помощи ослабленных вирусов) напрямую, вводя в организм. Но тут есть много сложностей и побочных эффектов. Никто не сможет сказать точно, как поведут себя введенные в организм гены. Никто не сможет поклясться, что слабый вирус не принесет вреда.

Не так давно мир охватила паника: от генной терапии умер человек. Мальчик, страдавший тяжелым заболеванием печени, получил вместе с нужными ему правильными генами и дозу аденовирусов (к ним прикрепили эти спасительные гены). Аденовирусы оказались совсем не ослабленными, а вполне деятельными. Спасти больного не удалось.

Пример показательный. Кто рассчитает нужную дозу вируса-транспортировщика? И, вербуя на работу вирус, не всаживаем ли мы человеку отравленную иглу? Может быть, вирус, сцепленный с генами, проявит себя не сразу и не так, как мы думаем? Может быть, он запустит какую-то свою программу, о которой мы и не догадываемся? Однако, как бы то ни было, другим способом нужные гены не заслать. Но что, если не лечить болезнь, а устранить ее в зародыше? Все больше врачей задумываются о прямом изменении искаженных генов во время внутриутробного развития ребенка. Если это сделать до рождения, то корректирующий ген попадает сразу в большое количество клеток. Эти клетки активно делятся, то есть воспроизводят одну и ту же, но теперь правильную информацию. И ребенок появится на свет без наследственных заболеваний. Пока такая процедура не полностью разработана. Она имеет очень много сторонников (которые рассуждают здраво: исправить вначале проще, чем безуспешно лечить потом) и не меньше противников. Особенно это касается «отложенных» болезней, которые развиваются только при неблагоприятных внешних условиях. Противники готовы признать возможность лечения введением нужных генов, но не в дородовый период. Вот родившемуся ребенку можно помогать. Ему можно заменить дефектные гены, заблокировать их или ослабить влияние на здоровье.

Один из моих друзей-медиков мрачно пошутил: нам СПИД ниспослан, чтобы начала развиваться генная терапия. В чем-то он прав. Когда СПИД стал национальным бедствием Америки, государство выделило огромные суммы на генетические исследования, к которым подключились все ведущие университеты страны. СПИД — вирус, поэтому денежные вливания получила вообще вся вирусология, а разработанные для подавления СПИДа лекарства применимы и для других вирусов. Генная терапия СПИДа признана в США наиболее эффективной и перспективной. А одновременно с борьбой против СПИДа ученые планируют генетическую коррекцию рака, диабета, сердечно-сосудистых заболеваний. Не говоря уже обо всех тех болезнях, которые называются наследственными. Среди них, например, гемофилия. Методом генной терапии с этим можно покончить быстро и навсегда.

Еще в 1992 году была проведена уникальная операция буквально приговоренной к смерти пациентке. У нее был дефект гена, контролирующего выработку липопротеидов низкой плотности. В шестнадцатилетнем возрасте эта больная перенесла инфаркт, в двадцать ей сделали операцию на сердце, которая ничего не дала. У девушки стала развиваться атрофия жизненно важных органов, поскольку ни одно лекарственное средство не могло остановить сужение сосудов. Тогда применили генную терапию: изъяли часть печени, взяли клетки и заменили дефектную ДНК, после чего эти жизнеспособные клетки снова «встроили» в печень. Так как клетки были «родными», они хорошо прижились и стали производить необходимый белок. Началось выздоровление.

В нашей стране разработан экономный и простой метод введения в ДНК необходимого гена. Берут микрочастицу металла (а не вирус), прикрепляют к ней нужный ген, помещают эту импровизированную «пулю» в специальное устройство — «генетическую пушку» — и производят точный выстрел в клетку. Клетка от выстрела практически не страдает, а ген внедряется и начинает работать. Эту технологию долгое время использовали специалисты по селекции растений. Именно так они «простреливали» новые виды пшеницы, кукурузы, картофеля. А сейчас метод стал применяться и на животных, и — в качестве эксперимента — для лечения патологий у людей. Пожалуй, выстрел микрочастицей даже безболезненнее обычного укола. И врачи с надеждой ждут, когда на смену шприцам придет простое и доступное устройство, которое — заметьте — может все.

Уже сейчас многие компании применяют генную терапию для разработки лекарственных средств. Обычно новые препараты идут к людям долго и трудно, потому что все они создаются методом проб и ошибок. Но если мы точно знаем, как и когда должен работать каждый ген, какой белок он продуцирует, какие механизмы включает и выключает, мы можем создавать лекарства, действие которых направлено не на весь организм, а только на очень узкий спектр отклонений. Это позволит сократить число побочных эффектов. К тому же генная терапия может решить и проблемы больных, вынужденных постоянно поддерживать жизнедеятельность с помощью медикаментов. В этих препаратах и так уже используется рекомбинатная ДНК, которая выдает организму ежедневный «рацион» ферментов или веществ, необходимых для жизни. Диабетики должны постоянно делать уколы инсулина, при некоторых заболеваниях требуется ежедневная доза соматотропина или эритропоэтина. И хорошо, если человек вовремя принимает свое лекарство, а если нет? Тогда больного ждет приступ, возможно и со смертельным исходом. Но эти болезни может победить простое введение правильного гена, который откорректирует производство необходимого белка. И не нужны будут шприцы и таблетки! Опыт генной терапии показывает, что пациентам с гемофилией добавка нужного гена дает возможность полноценной жизни. Добровольцы, прошедшие генную терапию, больше года не прибегали к лекарствам, тогда как раньше им приходилось применять замещающую терапию, которая, во-первых, не устраняет болезни, а во-вторых, стоит немалых денег.

 

И успокоится вампир

Гемофилия — не единственное наследственное заболевание крови. Не меньше мучений доставляет и другой недуг — порфирия. Тем, кто не знает, могу сообщить: это именно то, чем страдали и страдают люди, которых подозревают в вампиризме. Только не энергетическом вампиризме, а в самом реалистическом, породившем все мифы и легенды об оборотнях и кровососах, которые спят днем и кушают ночью, а умирают только от серебряной пули или осинового кола в сердце. Легенды, как известно, на пустом месте не рождаются. Влад Тепеш, легендарный граф Дракула, вливший в жилы кинематографа живительную струю вампиризма, был вполне реальным человеком, достаточно вздорным и жестоким, но явно из плоти и… Вот о крови-то разговор особый. Именно с нею и связаны все несчастья этих больных. В средние века их безжалостно уничтожали, считая прислужниками дьявола, забивали насмерть и сажали в темницы. В средневековой Франции за два столетия больше тридцати тысяч человек казнили по подозрению в том, что они оборотни! Практически у всех народов есть мифы о вурдалаках, вампирах, вервольфах. Все эти существа ведут себя то как вполне обычные люди, то вдруг начинают искать жертву и прокусывают ей артерию. Предания о вампирах существуют и у индейцев Америки, и у скандинавов, и у славян, и у немцев. Буквально до конца прошлого века считалось, что вампир — это поэтический образ или выдумка фольклора. Медицина в сказки о вампирах не верила. А зря. Если внимательно почитать эти мифы, так сказать, поближе познакомиться с материалом, то за пугающими образами встанет настоящая картина, а проще — история болезни.

Эта болезнь вполне известна и описана, хотя является редкой: ею болеет примерно один человек из двухсот тысяч. В одних местностях болезнь распространена больше, в других — меньше. Но хорошо известно, что она может передаваться по наследству, если порфирией страдает хотя бы один из родителей. Есть мнение, что патологический ген чаще всего «проскакивает» при браках между близкими родственниками. Не потому ли, кстати, у многих народов в позднее время такие браки были запрещены?

В целом эта болезнь состоит в том, что организм человека не может производить эритроциты, которые разносят кислород и железо по органам и тканям. Образуется дефицит этих веществ, теряется пигментация кожи, а при ультрафиолетовом (солнечном) излучении начинается распад гемоглобина. Вот почему, по легендам, вампиры — жители ночи. Солнце — самый жестокий враг больных порфирией. От солнечного света кожа у них истончается, приобретает коричневатый оттенок, сохнет, скукоживается, лопается, покрывается язвами и шрамами. В крови образуются высокотоксичные вещества, которые начинают разрушать не только подкожную клетчатку, но и кости и хрящи. Внешность «вампира» обезображивается. Знаменитая улыбка вампиров — это результат ссыхания кожи вокруг губ, в результате чего полностью открываются клыки. Кроме того, на зубах откладывается порфирин, и зубы становятся коричневыми или красными. Но такова картина только запущенного заболевания.

По преданию, граф Дракула собственноручно раздирал тела своих врагов и пил их теплую кровь. Как это ни чудовищно, но в средние века считалось, что свежая кровь облегчает страдания вампира. На самом деле ее можно пить литрами и ведрами, но безо всякого результата. Я видел старинные манускрипты, где граф изображен с расчлененными жертвами. Он с удовольствием лижет стекающую с отрубленной шеи кровь.

В старину, когда порфирию не умели лечить и суеверно боялись, было гораздо больше тяжело больных людей, чем сейчас. Врачи были столь же невежественны, сколь и все остальное население. Более продвинутые назначали в качестве лекарственного средства кровь молодых телят и ягнят, а позднее пробовали качать по венам человеческую кровь. Все это результатов, конечно, не давало. Считалось также, что нужно бороться со страхом (естественным) перед солнечным светом. Поэтому несчастных силком выгоняли под палящее солнце. Немудрено, что больные отчаянно упирались и ни в какую не желали «лечиться», а нередко и вовсе сходили с ума.

В наши дни порфирию лечат, но в том случае, если она не запущена. А теперь ее смогут вообще блокировать на ранней стадии развития. Генная терапия, если вовремя ее применить, исправит ужасающую болезнь вампиров точно так же, как любую другую патологию крови.

На очереди генной терапии и такие болезни-монстры, как артрит, аллергия, рак. В нашей стране проблемой онкологии занимается Институт биологии РАН. В онкологическом центре РАМН проходит испытания отечественная вакцина от рака. В основу метода положено генетическое изменение опухолевых клеток. Если испытания пройдут удачно, вакцина сможет предотвращать онкологические процессы и уничтожать метастазы. Работы по генной терапии ведутся в Институте акушерства и гинекологии имени Д. О. Отта РАМН, в Институте молекулярной биологии имени В. А. Энгельгардта РАН, Институте молекулярной генетики РАН, Институте биологической и медицинской химии РАМН, Научном центре медицинской генетики РАМН, в институтах Новосибирска. Скоро генная вакцинация, внутриклеточная иммунизация, пересадка искусственно выращенных или генетически адаптированных тканей и органов станет реальностью. И вполне вероятно, что следующее поколение будет считать сказкой и мифом лейкемию, СПИД, диабет…

 

И станем бессмертными…

Пока мы смертны и подвержены разнообразным болезням, но генная инженерия может дать нам шанс. Мы можем жить столько, сколько захотим. Во всяком случае, уже сейчас достигнуты успехи по продлению жизни. Правда, не у людей, а у насекомых и мышей.

Установлено, что если кормить животных малокалорийной пищей, то они будут жить дольше, хотя при таком питании страдают некоторые функции организма — к примеру, детородная. Снижение калорийности на сорок процентов увеличивает срок жизни на тридцать процентов. Ученые уже получили карликовых мышек, которые плохо размножаются, зато живут лишнюю треть мышиной жизни. В США и Италии исследователи вывели самых обычных по виду мышей, у которых произведена точечная мутация гена, кодирующего белок, вызывающий реакции организма на процессы окисления. При воздействии ультрафиолета, радиации, перекиси водорода обычно окисляются липиды клеточных мембран, а это вызывает разрушение клеток. Аналогичный процесс происходит при старении. Так вот, у экспериментальных мышей ген, спускающий механизм ответа на окисление, не работает. Они гораздо лучше переносят окислительный стресс и живут на треть дольше обычных мышей.

Не только мыши имеют ген — «спусковой крючок». Он есть у всех живых существ — но только у му-тантных форм (а они пока выведены лишь у дрожжей, нематод, мушек-дрозофил).

Еще в 1991 году американский биолог Томас Джонсон заявил, что у червей существует ген, регулирующий длительность жизни. Новый ген Джонсон назвал Age 1 («Возраст 1»). Различными способами воздействуя на ген, биолог мог увеличить срок жизни червя. Вместо трех недель (нормальный жизненный цикл) нематода прожила более семи. Продолжением этих опытов стали исследования в Канаде: канадский червяк смог прожить в пять раз дольше нормального. Конечно, мы отличаемся от червя строением и размерами. У него, в отличие от людей, всего девятьсот пятьдесят девять клеток, а у нас их — миллиарды. Но, как ни странно, отличий в ДНК меньше, чем можно было бы думать. И человеческие гены, введенные в клетку червя, восстанавливают нормальные функции. То есть, если поврежденные гены человека перенести в геном червя, то наши гены восстанавливаются! Выходит, червячная ДНК их ремонтирует, принимая за собственные, испорченные…

В американском журнале Science появилась статья о ходе эксперимента с мухами-дрозофилами. Исследователи вывели дрозофил с мутацией в гене, отвечающем за ответ на реакцию окисления. Этот ген они назвали INDI (сокращение от «Я Еще Не Умер»). Мухи с мутацией прожили почти вдвое дольше обычных, кроме того (и это важно) они вели активный образ жизни, были здоровы и хорошо размножались.

Доктор Стивен Гельфанд считает, что этот ген с мутацией снижает усвоение организмом пищи, а снижая метаболизм, продлевает жизнь клеток. Может быть, то, что верно для мух, верно и для человека? Тогда жизнь людей также может быть продлена, если организм перестанет усваивать все, что в него впихивают. Для этого не нужно будет садиться на принудительную диету, а можно прибегнуть к лекарственному препарату, замедляющему метаболизм организма.

Само открытие произошло, можно сказать, случайно. Группа Гельфанда занималась встраиванием генетических фрагментов в ДНК мух, изучая возникающие нарушения в функциях некоторых генов. Для контроля у них имелись мухи с аналогичной встройкой, но в другом гене. По предположениям Гельфанда, контрольные мухи должны были жить меньше, но они отказывались умирать. Эксперимент не получался, результаты не соответствовали ожиданиям. Ученые вывели еще одну группу мух, встроив им другой имплантат. И снова оказалось, что эти мухи живут дольше положенного. Тогда-то и обратили внимание на ген, в который было произведено встраивание. И стали выяснять, какие функции ген контролирует. Ген заведовал синтезом протеина, входящего в состав мембран клеток. Снижение синтеза белка привело к снижению проницаемости мембран для питательных веществ.

Генетиков поразило даже не то, что продолжительность жизни мух выросла вдвое, а то, что этим процессом распоряжается один-единственный ген. Майкл Роуз из университета в Калифорнии говорит: «Вот уже целое столетие генетики экспериментируют с мутациями у дрозофил. Были известны мутации, вызывающие нарушения зрения или координации движений. Но продолжительность жизни удавалось повысить лишь посредством тяжелых жертв: либо заставляя мушек умирать с голода, либо лишая их возможности иметь потомство. Таковы, например, мушки, лишенные яичников, но живущие на пятьдесят процентов дольше обычных». Эксперимент Гельфанда не единственный, когда удалось продлить жизнь дрозофилам. Но в других случаях функции мутировавших генов не были выявлены. Так что это действительно шаг вперед. Шаг к бессмертию.

Что же нужно нам для того, чтобы стать бессмертными? Совсем немного: научить клетки не стареть, или регенерировать. Ведь основные проблемы у людей старшего возраста связаны не с возрастом как таковым, а с увяданием организма. Недаром столько статей посвящено «гену смерти», тому самому рубильнику, который запускает необратимые процессы распада и приводит к известному концу. Вот у камбалы, например, возраст не приводит к старению и гибели. Клетки камбалы остаются здоровыми и сильными на протяжении всей жизни. Болезни ее не донимают, и репродуктивной способности камбала до самой смерти не теряет.

Процессы старения, ведущие к смерти, связаны с тонкой биохимической регуляцией. Замечено, что если дрозофилам давать небольшие дозы антиоксидантов, они проживут почти вдвое больше. Если скармливать антиоксиданты крысам, то и крысы живут дольше. Недаром современная медицина так упорно пытается донести до масс, что каждому человеку необходимо уже с молодых лет принимать антиоксиданты. Думаю, рубильник включается тогда, когда информация ДНК перестает полностью считываться строящейся или работающей клеткой. Вместо того чтобы послать ремонтную бригаду и восстановить поврежденный участок, мозг активирует ген, занимающийся производством белка, который отвечает за проницаемость клеточных мембран. Большая проницаемость становится и благом, и огромным злом для клетки. При большей проницаемости до клетки доходит больше питания и кислорода. С одной стороны, это вроде бы и неплохо: клетка не испытывает голода. С другой стороны, перенасыщение клетки питанием (то есть топливом), особенно кислородом, приводит к бурным процессам окисления. А при окислении и происходят все повреждения клеток. Образованные при окислении свободные радикалы начинают рушить налаженную работу клетки, белки и нуклеиновые кислоты получают разрывы, перестают выводиться токсины, часть наиболее чувствительных клеток погибает, часть превращается в инвалидов. А мы, вздохнув, говорим удрученно: это старость.

В последней четверти прошедшего века было сделано одно важное открытие: биологи обнаружили на концах хромосом странные образования, напоминающие наконечники. Их назвали теломерами. Если теломеры портятся и исчезают, то концы хромосом соприкасаются и… Это похоже на выстрел в висок. Клетка гибнет. С возрастом длина «наконечников» уменьшается.

Кстати, именно из-за укороченных теломер и было столько шума вокруг овечки Долли. Клонированная овца «перенесла» в свои хромосомы ту длину теломер, которая была у овцы-матрицы. Именно этот факт заставляет многих ученых скептически относиться к возможностям клонирования: если старение у клонов будет происходить быстрее, то при календарном возрасте тридцать лет они будут глубокими стариками.

Теломеры — это предохранитель, защищающий два конца провода от соприкосновения. А всем известно, что бывает, если сгорает предохранитель и ток идет напрямую. Если сгорают наши хромосомные предохранители — сгораем и мы. Двадцать лет назад был открыт энзим теломераз, который способен поддерживать длину теломер в необходимых пределах. Тогда сразу стали искать способ увеличить длину теломер, а следовательно, и срок жизни человека. Однако десять лет назад было выяснено, что энзим запускается при образовании злокачественных опухолей. Именно он делает раковые клетки практически бессмертными. Так что пока мутации, заставляющие клетки не умирать, только затрудняют лечение рака.

Но что, если попробовать перенести механизм управления длиной теломер на «простую», то есть на здоровую клетку? Несколько лет назад американским генетикам удалось выделить ген теломераза. Они ввели ген в культуру клеток кожи и, как пишут в прессе, открыли для нас, людей, источник вечной молодости. Делимость клеток в экспериментальной коже увеличилась от пяти до девяти десятков раз. Это практически скорость деления клеток новорожденного. И это — без преувеличений — шанс продления жизни.

 

Бессмертный ген в бессмертной клетке

Увы, использовать это открытие для продления жизни можно пока лишь теоретически. Существуют два пути.

Первый путь — создание особого термического режима. Ген теломераз оптимально работает при температуре 33 °С. И если поддерживать именно такую (с колебаниями вверх плюс два градуса) температуру, то клетки будут контролироваться геном и делиться. Способности контроля у гена снижаются с повышением температуры, и при ее повышении до сорока градусов процесс останавливается. Но в живом организме невозможно выдерживать необходимую температуру. Правда, есть опыты по переходу на анаэробное дыхание, когда температура тела автоматически падает с 36,6 °С до 35 °С. Но это опасный путь, к тому же он требует особого режима дыхания. Собственно, на этом методе построен принцип лечения знаменитым прибором Фролова, и на нем же основана техника дыхания по Бутейко. При редком дыхании и понижении температуры сокращаются окислительные процессы в организме, вероятно, именно это и включает ген теломераз.

Второй путь технически сложнее, но гораздо перспективнее. Нужно всего лишь выделить ген теломераз, ввести его в человеческую клетку и заставить вырабатывать белок, который сделает возможным непрерывное деление клетки. Механизм известен, но применяется пока для получения биомассы. Так, например, можно выращивать «бессмертную» кожу или «бессмертное» мышечное волокно. Осуществляется этот процесс только в специальных установках, в громадных баках, к которым подведены трубы с питательными растворами.

С человеком сложнее, да и на людях никто еще трансгенез «бессмертия» не пробовал. Даже опыты на животных — только в теории. Подсаживали пока другие гены — например, ген роста, благодаря которому животные быстрее растут, или человеческие гены для выработки трудносинтезируемых белков.

Но так или иначе, все подступы к решению самой заветной мечты человечества уже открыты.

Можно взять клетки из ткани животного, снабдить их геном теломераз, полученный генетический материал запустить в оплодотворенные яйцеклетки, вырастить в искусственных условиях до определенной стадии и затем приживить эмбрион в матку суррогатной матери. Потом, тоже на определенной стадии развития эмбриона, взять клетки из нужных органов и включить механизм репликации. А можно, не прибегая к таким сложностям, провести коррекцию ДНК и «собрать» из лишенной ядра яйцеклетки и соматической клетки с геном теломераз химерное животное, исправленного клона. Затем поместить эмбрион на начальной стадии деления в матку суррогатной матери и дождаться рождения потомства. В теории, потомство будет бессмертным. Российские ученые разработали иной подход: они предлагают ввести в сперматозоиды ДНК с геном теломераз и затем искусственно осеменить самку. Эта технология работает для получения детенышей с «заданными параметрами», должна она работать и в этом случае. Есть одна небольшая трудность: прогнозировать, каково будет потомство с геном теломераз, никто не может.

 

Хорошо ли быть бессмертными?

А что бы вы стали делать со своим бессмертием? Представьте на минуту, что срок вашей жизни безграничен. Теперь можно не думать, что прийдет день, когда клетки перестанут правильно работать и наступит естественный конец всего вашего существования. Теперь вы вечны. Вы вечно молоды, вечно сильны, и нет ограничителя — времени, которое подгоняет и заставляет вас действовать. Что делать с этим неожиданно свалившимся на вас благом? И благо ли — вечная жизнь? Люди целую вечность мечтали об этом даре, но лишь единицы могут с уверенностью сказать, что знают, на что его употребить! Вот ведь в чем проблема!

Для многих бессмертие — не дар, не благо, а мучение. Представьте только, что вы простой клерк и живете «по расписанию». У вас нет своих радостей, все ваше время и мысли отданы работе. Каждый день вы встаете в семь утра, чистите зубы, умываетесь и отправляетесь на службу. Там вы автоматически выполняете стандартные операции. Вечером возвращаетесь домой, смотрите телевизор и ложитесь спать. Утром повторяется то же самое, что и вчера, позавчера, десять лет назад. Естественно, вам невероятно скучно наедине с собой. Естественно, лишние пятьсот лет жизни для вас — кошмар. Это тот самый ад, которым нас пугает христианство.

И другой вариант. Вы — человек мыслящий и испытываете глубокое удовольствие от самого процесса жизни. Вы любите смотреть на этот мир, наслаждаетесь каждой его краской и каждым его звуком, вы все глубже постигаете его красоту и все больше узнаете самого себя. Тогда долгая (пусть не вечная) жизнь — благо. Но людей, которые способны жить, радуясь каждому своему мгновению, не так уж много.

Вот почему я и говорю: бессмертия захотят немногие. Большинство предпочтут все же «жизнь по расписанию», с назначенным сроком пребывания на земле. И вовсе не потому, что людям не хочется жить. Им просто непонятно, что делать с вечностью. Когда ты уверен, что родился двадцать лет назад и умрешь где-нибудь через семьдесят, ты планируешь свое будущее. Ты знаешь, что должен начать жизнь учеником и завершить ее седым патриархом, изведавшим все беды и радости. Но как только срок становится растянутым до бесконечности, людей охватывает ужас. Я проживу сто лет, и еще сто, и еще много раз по сто… А зачем?

Может быть, гуманная природа специально дала нам ген, заведующий длиной жизни? Может быть, ученые не правы, что ищут средство для ее бесконечного продления?

 

На двух чашах весов

Вечная жизнь — это смерть, растянутая на века? Почему в ходе эволюции механизм включения рубильника работает без сбоев? Почему в древних книгах записано о человеке: «И будет отмерен его срок на земле»? Тут мы подходим к сложной и не имеющей доказательств теории. По ней получается, что весь комплекс генов рассчитан на постоянное обновление. Если обновления не происходит, гены не могут передаваться, смешиваться, создавать благоприятные мутации. Они оказываются «напрасным материалом эволюции», ведь при бесконечном увеличении срока жизни человека не будет бесконечного увеличения потомства. Даже при сохранении детородных функций трудно представить, чтобы после какого-то временного рубежа у людей возникало желание иметь новых детей. Эта психологическая установка будет работать после прохождения определенного временного промежутка.

Но если вид не обновляется, он погибает. Это непреложный закон эволюции. На вымирание обречены те животные и человеческие расы, которые прекратили развитие своих генов. Допустим, гены «законсервировались» и теперь не дают мутационных сдвигов. Если просчитать такую ситуацию на компьютере, то через пять — десять поколений с окончанием видоизменения наступает спад демографии, а затем начинается медленный откат назад.

Так моделируется картина «неизменного» вида в животном мире, аналогично процесс идет и в человеческом обществе. Когда у человека слишком много времени впереди, он не стремится «захватить» время. Он рассчитывает на далекое «потом». Мутации же должны происходить постоянно. Грубо говоря, нет мутаций — нет развития.

Гены стремятся развиваться и передавать себя дальше. Но им для этого необходим более короткий период обращения, чтобы не мутировавшее большинство могло отмирать, освобождая мир для носителей мутаций. Если этого не происходит и предыдущие поколения не уступают место последующим, идет полный сбой в системе репликации. Новое не заменяет старое. Старого слишком много для того, чтобы новое совершило революцию или эволюционный скачок.

И если выбирать с точки зрения вида параметры длины жизни у отдельных его представителей, ген выбирает быстрый оборот материала, то есть короткую жизнь человека или животных. При длительной жизни оборот стопорится.

Семьдесят лет — это стандарт для оборота генов. Человек за это время успевает созреть умственно, создать себе замену — потомков и уступить им место. Ему на смену приходят сын, дочь, внучка или внук. Гены включены в работу, они видоизменяются, приобретают новые свойства и жаждут оставить себя у потомков. Это естественный процесс, отлаженный веками существования нас как биологического вида.

И вдруг мы хотим все изменить…

Для развития вида — это гибель.

 

Клонирование или естественный отбор

Если слишком долгая жизнь одного какого-то вида (например, человека) для всеобщего жизненного процесса не благо, а зло, то, может быть, не прибегать к таким экстремальным мерам и клонировать избранных людей потихонечку? Пусть у нас будут клоны великих ученых, музыкантов, литераторов. Пусть мы сохраним клоны выдающихся государственных деятелей. Почему бы нет? Выберем не естественный отбор, такой жестокий по отношению к человеку, а создание дубликатов самих себя. Если мы не увидим будущего планеты, его увидят те, кто несет наши клетки с нашей ДНК…

Мы будем клонировать себя и клонировать. Мы будем клонировать себе подобных без изменения. А это означает, что наши клоны будут так же страдать от болезней, так же неумно поступать и так же передавать негодный генетически материал своим потомкам. Если сейчас из ста процентов городских детей восемьдесят имеют отклонения в физическом и психическом развитии, то, клонируя ущербное, мы не создадим своему виду никакого будущего. Он должен будет уйти из эволюции, а значит, и из жизни. Даже если мы найдем условия, при которых законы эволюции не работают полностью (стерильная среда) или вовсе не работают (искусственное продление жизни), вид рано или поздно погибнет. Без движения нет развития. Без развития нет движения. Закон имеет взаимообратную силу.

Допустим, мы сейчас запретим все попытки клонирования человека, все вмешательства при помощи генной инженерии. Мы выберем эволюцию и естественный отбор как единственно возможный путь развития. Что нас ждет тогда? Увы, не так много хорошего. Используя деградационный генетический материал (а именно таким мы сегодня располагаем), используя гены с повреждениями, гены с опасными мутациями, мы тоже придем к концу всех вещей. Ибо нельзя соединять поврежденные структуры ДНК и ожидать, что в результате родится умное и здоровое потомство. Чемберлен, ярый сторонник евгеники, когда-то предупреждал, что при отсутствии контроля над генетическим развитием поколений нельзя ожидать, что будущее попадет в хорошие руки. Руки, в которые мы передадим плоды нашего сегодня, будут слабы, а сила ума наших потомков — недостаточна. Если учитывать цифры статистики, мы идем именно к такому финалу.

 

Клонирование + естественный отбор

Единственный путь, который можно выбрать в нашей ситуации, — соединить здраво достижения клонирования, генной инженерии и эволюционный процесс. Научимся разумно управлять своей эволюцией — научимся жить лучше и качественнее. Это не значит, что будет больше материальных благ, развлечений. Это значит только, что здоровье каждой нации станет близким к совершенству, генетический материал перестанет нести дефективные куски ДНК, установится благоприятный психо-эмоциональный климат, и мы наладим контакт с теми, кто стоит ниже нас на лестнице эволюции, — с живыми организмами, населяющими планету. Не выключая механизма естественного отбора (или, точнее сказать, генетического отбора), мы устраним досадные ошибки репродукции, которые приводят к дефектам генов или уродствам. Дети новой эры будут здоровыми, сильными, с развитыми интеллектуальными способностями. Достаточно провести поверхностную генную коррекцию на протяжении двух-трех поколений, чтобы потомкам не нужно было исправлять свою ДНК.

Но тут есть опасность получить здоровое потомство, которое не способно дать что-либо новое генетическому аппарату. Если мутационные гены могут приводить к ранней смерти мужской половины общества, если эти гены могут нести альянс дефекта и выгоды, то не устраним ли мы будущие выгоды при помощи генетического скальпеля? Не вырежем ли мы вместо опухоли здоровый орган, назначения которого не знаем? Вот в чем проблема.

В природе естественный отбор идет на широчайшем материале. Природа не сентиментальна, она не проявляет беспокойства, если один представитель вида получил гениальные способности к математике и предрасположенность к диабету. Природа «протащит» ген гениальности, невзирая на сопутствующий дефект. Природа выбирает не стабильность системы, а ее способность к развитию. Если предоставить выбор «родителям» (врачам и ученым), они предпочтут «здоровье», то есть стабильность.

Сейчас (состояние генофонда вынуждает) выбирается «хороший» ген и увеличение срока жизни. Для полного же развития, для эволюционного процесса требуется совсем иное.

А теперь подумайте. Условия жизни на планете — вещь совершенно нестабильная. Меняется климат, меняется атмосферный состав, сдвигается граница радиоактивного излучения. То, что мы привыкли считать неизменным — горы, моря, воздух, — находится всегда на границе нестабильности. Если бы развитие достигалось в равновесной системе, тогда мы имели бы те же условия, которые были на Земле в эпоху динозавров и раньше, в эпоху древних моллюсков. Но это же нереально. А к внешним изменениям приспосабливаются и те, кто живет на планете. Это незаметные перемены, но они обязаны происходить, чтобы вид имел право на жизнь.

Мы не умеем прогнозировать будущее. Мы не можем сделать правильный выбор: какой ген окажется необходимым для выживания через тысячу лет, через десять тысяч лет… Поэтому единственное, что нам сегодня сойдет с рук безнаказанно, — это коррекция слишком тяжелых генетических нарушений, то есть генная терапия, которая облегчит или устранит болезни, и тем самым — естественно, не до вечного предела — значительно продлит жизнь.

Ученые пришли к выводу, что наши клетки (без постороннего вмешательства) рассчитаны на более длительный срок — не шесть или семь десятков лет, а от ста двадцати и выше. Конечно, до библейских сроков жизни нам не дотянуть, но при хорошем уходе и заботе о своем здоровье мы можем (с нашими теломерами) жить двести — двести пятьдесят лет. И мы способны жить, не противопоставляя себя процессу эволюции.

Мы даже можем вырабатывать мутагены, если окажемся в условиях, способствующих мутациям.

 

Особые точки планеты

В стабильной (неизменной) среде новых мутаций не происходит. Мутация — это ответ ДНК на изменение среды. Например, всем известно, что бабочки павлиний глаз имеют стандартную расцветку крыльев. В одних местах за стандарт принимаются более насыщенные оттенки, в других — менее насыщенные. Так вот, если бабочки из первого района откладывают яйца, а мы переносим эту кладку во второй район, то из прошедших полный цикл развития куколок выводятся бабочки второго типа. Аналогично при переносе второй кладки в первый район выводятся бабочки первого типа. Это явление — изменение окраски — известно и рыбакам. В одних озерах водится темный окунь, в других — светлый. И если икру светлого окуня перенести в водоем с темноокрашенными рыбами, то молодые окуньки будут темными. Ну, с окунями-то еще понятно: адаптация к уровню освещенности. Но с бабочками сложнее. Можно перенести не кладки, а куколок, то есть уже готовый материал, но результат будет тот же: выведутся такие бабочки, которые характерны для этой местности.

Дело, видимо, в том, что процесс адаптации идет у них на уровне гена. Ген подсказывает: бабочка, здесь модно быть темной! И бабочка выходит на свет из куколки, не отличаясь от своих товарок. У нее формируется та окраска, которая позволит ей выжить.

Такую коррекцию гены проводят все время. В ответ на сильный раздражитель мы можем использовать то, что уже есть в нашем арсенале, а можем сформировать новое средство. Новое решение и будет мутацией. Но когда условия нашей жизни неизменны, генам незачем проявлять активность и видоизменяться. Система стабильна — остальное их не интересует. Эволюции же нужны перемены.

В наш генетический аппарат заложена информация, вынуждающая нас искать «места тестирования». Это те особые районы планеты, где существует более сильная связь между поверхностью, по которой мы ходим, и ядром Земли. Образно говоря, мы попадаем там в какую-то «хромосому» планеты, где идет отработка возможных новых качеств. В этих местах есть либо сильное электромагнитное излучение, либо световое излучение (ультрафиолет или инфракрасный спектр), либо слишком высокая или слишком низкая концентрация кислорода и другие отклонения от нашей нормы.

Вы можете понять, что происходит нечто, по самочувствию. В этих районах, которые принято сейчас называть геопатогенными или биопатогенными зонами, изменяется давление, скорость свертывания крови, температура тела и т. п. Попадая в такое место, гены вынуждены подстраиваться, здесь они реплицируют с искажениями. Одни искажения сказываются на человеке положительно — он обретает большую устойчивость, а другие — отрицательно. У каждого из нас индивидуальное восприятие зон.

Не обязательно эти «места тестирования» находятся за сотни километров от дома. Иногда на них стоит дом. Тогда человек ежедневно, ежечасно подвергается проверке на прочность. В «зонах» регистрируется наивысший показатель заболеваемости туберкулезом, психическими расстройствами, простудами и гриппом, ишемией, атеросклерозом и т. п. Я бы сказал, что так природа отбраковывает негодный генетический материал. Конечно, вам мои слова могут показаться грубыми и безжалостными, но такова природа. Она отбирает сильнейших, вызывает благоприятные мутации. Как правило, третье поколение к «зоне» уже довольно адаптировано. Если люди выжили около века на «больном» месте, то «зона» перестает влиять на них губительно.

Самое интересное, что гены требуют, чтобы люди помещали их в «школу выживания». Если посмотреть на карту мира и отметить районы наибольшей сейсмической активности, то именно в этих местах вы найдете очаги древних цивилизаций. А сейсмо-опасные районы — это места с самыми негативными для стабильности нашего вида излучениями и вибрациями. Если вы снова посмотрите на карту и обратите внимание на крупные точки городов, то увидите, что все города стоят в «зонах тестирования». Они построены на разломах земной коры, в самых неблагоприятных для человека местах. Почему бы было не поставить город в тихой уютной местности, подальше от «плохих» районов?

Не строили. Начиная с глубокой древности будто специально брали под строительство самые опасные участки, насыщенные всевозможными полями.

Кто или что толкало людей селиться в таких местах? Гены заставляли. Это гены строили город, гены собирали людей в общность, гены «прокатывали» новые программы. И для формирования вида это было необходимо. Замечено, что в «зонах», в особых точках самих зон, резко усиливается умственная деятельность. Наш мозг — продукт «зон». Наши гены — тоже «сделаны в зоне». И до сих пор идет «обкатка» человека. Мы слишком многие негативные явления, которые с нами происходят, списываем на ухудшение состояния внешней среды, на вредные предприятия, на загрязнение промышленными отходами. Но на самом деле эти негативные явления — ответ неспособной противостоять переменам ДНК. Просто гены дали мутации, и мутации оказались убийственными для нас. Но для кого-то из нас «зона» — дом родной.

 

Патогенные и родимые

Тут, чтобы не говорить общих фраз, я просто попытаюсь рассказать вам одну историю.

Три года назад меня пригласили в небольшой городок Соколье, где находится предприятие, занимающееся селекционной работой с животными. На один дом в этом Соколье я обратил внимание: трехэтажный, красный, стоит одиноко над оврагом, вокруг дома зеленый забор. Поинтересовался, что там находится. Мне объяснили, что дом был назначен под снос, потому что в нем наивысшее по всему Соколью число самоубийств, умственных расстройств и онкологических больных. Его в городе ласково этак называют: «смертный дом». Когда людям предлагали ордера на квартиры в этом строении, самые обездоленные, живущие в трущобах, от квартир отказывались. Придут, посмотрят и приносят ордера назад. Начальство ругалось-ругалось, потом тоже пошло посмотреть, почему в квартиры никто ехать не желает, и поскорее постаралось покинуть здание. Жили там в занятых квартирах несчастные, которых сразу после войны туда поселили. Чуть получше стало с жильем, те, кто смог, уехали из красного дома. Оставшиеся — кто умер, кто был помещен в дом хроников, и остались на весь дом пять семей. Как ни странно, эти последние, выжившие, особых неприятностей со здоровьем не испытывали, наоборот, удивлялись, почему другим людям их дом не по душе. Когда муниципалитет решил дом снести, они на собственные деньги обнесли дом забором. Переселяться они не желали. Объясняли, что в других местах чувствуют себя хуже: появлялись проблемы с сердцем, давлением, болела голова, то есть генетический аппарат у жильцов работал правильно только в этом доме.

На самом деле наши гены «выбирают» места, где им комфортнее. Если выбор исключен, если в «зоне» пришлось прожить длительное время, одни люди адаптируются (как жильцы красного дома), другие начинают болеть. Но что еще загадочнее — они болеют тяжелее и дольше, если их переселить. С этой проблемой столкнулись после чернобыльской аварии. В зону радиоактивного заражения тогда попали прилегающие к месту аварии села. Жители, конечно, получили дозу, но они отказались переезжать в «чистые» места. Некоторые села эвакуировали насильно, а через полгода оказалось, что жители тайком вернулись домой. И звал их назад не только брошенный скарб или «тоска по родине», их звали назад получившие поражение гены. В «чистых» местах эти люди начинали серьезно болеть, в «грязных» селах болезни проходили.

Известно, что коренное население горных районов Чили и Перу выбрало не самые удачные места для жизни. Это районы с невероятно высоким электромагнитным полем. Атмосфера в горах разреженная, дышать трудно. Европеец в горах Перу загибается. Но точно так же нехорошо чувствуют себя и приехавшие к нам учиться перуанцы. Аргентинский город Буэнос-Айрес, куда так мечтал попасть Великий Комбинатор, расположен в одном из самых неудачных мест — высокая влажность, сильная жара… Ко всему прочему, он стоит в котловине, где конденсируются водяные пары. Европеец в Буэнос-Айресе близок к смерти, а аргентинцы не понимают, что так не нравится европейцам. В переводе с испанского Буэнос-Айрес — «хороший воздух».

Как видите, генетические комбинации у разных народов сложились так, что одним самые комфортные места (с общечеловеческой точки зрения) вредны для здоровья, а другие в «зонах» с небольшими отклонениями ощущают «колебания генов» — недомогания. «Зоны» — это заповедники эволюции. Вот почему именно в них, в «зонах», проявляются «капризы природы».

 

Аномальные точки мутаций

Если бы вам сказали: поселись в городке Кольцове, и обязательно будешь рожать близнецов, вы бы поверили? Нет, вряд ли. Смешно ведь. Но на самом деле есть «особые города». В них процент близнецов почти фантастический. Есть такие странные места в Европе, есть в Америке, есть они и у нас. Я просто приведу статью Ирины Кушовой из газеты «Вятский край» об одном таком городе — Кирове.

На «Красной горке» — аномальная зона?

Очевидно, в ближайшем будущем кировскую среднюю школу № 47 ожидает нашествие генетиков со всего мира. Объяснить интерес ученых будет просто: в микрорайоне МЖК «Красная горка» наблюдается… повышенная рождаемость близнецов. И в 47-й школе их насчитывается четырнадцать пар. В 9-а классе до недавней поры, к примеру, учились Никита и Влад Кочуровы, Олеся и Оксана Курушины и Наташа с Аней Кормщиковы. В «параллели» седьмых классов мы насчитали четыре пары двойняшек, среди восьмиклассников и шестиклассников по две пары, в четвертых классах — две пары и парочка третьеклашек.

Удивительное это явление покамест не могут объяснить ни счастливые родители очаровательных близняшек, ни местные «научные силы», среди которых и преподаватели биологии Ольга Воробьева и Татьяна Агалакова. Бережно собирая всю доступную информацию по загадкам генетики, Татьяна Валентиновна Агалакова, к примеру, упоминает, что причину рождения близнецов пробовали объяснить еще в античности. И лишь ультразвук помог установить, что многоплодная беременность встречается в пять раз чаще, чем считалось раньше. Однако более чем в семидесяти пяти процентах случаев один из близнецовых зародышей погибает.

Народная же мудрость на вятской земле наивно утверждает, что для того, чтобы родить близняшек, надо… сильно испугаться. Что же касается «близнецового нашествия» в микрорайоне «Красная горка», высказывают в шутку и всерьез различные предположения. «Виноваты» в этом близость биохимического завода, вертолетной площадки, Зубаревского леса или бог знает чего другого — однако факт остается фактом: двойняшек в школе пруд пруди. Конечно, никому покуда не пришло в голову снять про них роскошную полнометражку типа «Зита и Гита» или «Королевство кривых зеркал», но блистательное «Близнец-шоу» здесь не так давно провели. И школьный актовый зал ахнул, когда на сцену один за одним вышли Саша и Женя Касаткины, Саша и Наташа Чернядьевы, Паша и Илюша Булычевы, Илья и Иван Кадовы, Оля и Катя Климовы и, возможно, будущие звезды эстрады Наташа и Ира Царегородцевы.

Конечно, шуточные конкурсы и «разборки», кто есть «близнецы», а кто «двойняшки», были по-первоапрельски милы и развлекательны, но Т. В. Агалакова, имея под рукой такой богатейший «наглядный материал», проводит на уроках биологии и самые настоящие исследования. К примеру, как-то братьям и сестрам было предложено ответить на сто вопросов «общежитейского» плана: какое женское имя вам нравится, каких домашних животных вы любите, какое время года вы предпочитаете? И близнецы давали по восемьдесят — девяносто процентов одинаковых ответов, а «просто двойняшки» сходились в интересах примерно в пять-шесть раз реже. Кстати, мне тоже предложили поучаствовать в эксперименте: среди нескольких рисунков колорадского жука необходимо было выбрать два, выполненных близнецами. Вы не поверите, но с задачей я справилась в считанные секунды, поскольку на двух листочках жуки были абсолютно одинаковыми, хотя рисовали их близняшки, находясь в разных группах, и, естественно, не имели возможности подсматривать друг за другом.

Между прочим, как подмечают учителя 47-й школы, больше всего на свете «их» близнецы не любят слово «одинаковый» и сидеть предпочитают за разными партами — видимо, устают от вечного своего живого «зеркального» отражения. А еще, как правило, в «двойке» один ребенок всегда лидер, а второй — ведомый, иначе они не смогут дружить. Но при всем при том сходство их — внутреннее и внешнее — бывает поразительным. К счастью, многие из близняшек не догадываются, что некоторые педагоги различают их только по тому, что один из братьев сидит у окна, а другой — в среднем ряду, что у одной из сестер — стрижка, а у другой — косичка.

Но, разумеется, когда на уроках биологии заводят всамделишные дискуссии обо всех биохимических аномалиях, приводящих к рождению близнецов, о сиамских неразлучниках, о схожести близнецовых увлечений, привычек и состояния здоровья — тут уж в центре внимания, как вы понимаете, оказываются школьные двойняшки.

О судьбе разлученных близнецов покамест говорить рано: школа на «Красной горке» молодая, и среди первых ее выпускников не встречалось «аномального» количества близняшек. Единственное, что подмечают учителя: среди «двоен» не было золотых медалистов и «звезд» с замашками лидеров. Да и к чему она, эта «звездная болезнь», если и без нее «красногорские» двойняшки любимы семьей и школой и это про них говорят педагоги, что любой ребенок — всегда вечная тайна и безоглядное чудо, а близняшки — это тайна и чудо вдвойне.

Если задуматься, то не может так, по статистике, получиться, что чуть ли не все близнецы города родились в одном микрорайоне. И правильно делают учителя, что ищут ответ на вопрос: почему именно этот микрорайон «поставляет» близнецов? Причина, конечно, не в испуге. Все сложнее. Одна из возможных причин — геомагнитные аномалии. Именно многоплодием отвечает организм, если на ДНК оказывается давление. Мужской организм начинает «пересматривать» гены, изменять их, вырабатывает новые качества, необходимые для приведения системы в равновесие. Женский, более гибкий, отвечает многоплодием, созданием большего количества потомства с новыми генами.

Так что в микрорайоне города Кирова играется спектакль эволюции. И таких мест на планете множество. Если нанести на карту все населенные пункты, где есть «эффект близнецов», вы получите самую точную, самую горячую информацию о точках эволюционного отбора. И если вы думаете, что процесс эволюции завершен, то это не совсем правда.

 

Полигон для генов

Исследуя геном человека, ученые пришли к выводу, что мы — как биологический вид — полностью сформировались. Для нас процесс эволюции завершен. Могут возникать незначительные мутации, но в целом это уже никак не повлияет на человека, то есть мы не отрастим в третьем или четвертом тысячелетии плавников и жаберных щелей, у нас не будет резко увеличиваться объем мозга, мы не станем бегать так же быстро, как гепард, и не вырастим за своей спиной легкие и удобные крылья. Вся наша эволюция заключена в том, что мы делаем своими руками. Мы — вид, считающий нормальными только условия повышенной комфортности, мы хотим безопасности… И, к сожалению, приходится говорить, что генетическая стабильность может обернуться не прогрессом, а регрессом. Если вы заметили, то в цивилизованных странах — Россия не исключение — идет спад рождаемости, а это показатель остановки эволюции. Помните: если экспериментальных животных «ориентировали» на сохранение стабильности, они начинали дольше жить и меньше размножаться. Сохранение вида осуществлялось не мутационными процессами, а меньшей скоростью оборота генов. Это применимо и к человеку, потому что мы живые, значит, подчиняемся всеобщему закону. О вымирании вида пока речи не идет. Да, избежать тяжелых последствий остановки видоизменения нам поможет наука. Современная медицина способна что-то исправить. Но ведь мы, цивилизованные жители мегаполисов, дети промышленной революции, не одиноки на нашей планете.

«Бедный» юг гораздо менее цивилизован. По подсчетам генетиков, у южных народов эволюционный процесс не завершен. Это показывает и высокая рождаемость, и быстрый оборот генов (продолжительность жизни в этих районах ниже, чем, скажем, в Европе). В жилы южан постоянно вливается свежая кровь, идет смешение ДНК, а значит, происходит и эволюция. Если такая картина сохранится еще несколько столетий, то мы уйдем, как ушли древние греки, этруски, ассирийцы, египтяне, эламяне. Наше место займут выходцы из африканских стран и азиаты. И, может быть, только точки мутаций, природные, агрессивные для всего живого, «зоны» смогут «вытащить» нас из стабильности и обратить к новому витку развития. Правда, должно пройти время, чтобы последствия электромагнитных и прочих стрессов дали новые качества старым генам. Известно, что мутировавшие животные появляются не в первом поколении. Первое поколение отдает жизнь, чтобы сформировалось «ослабленное» второе и «устойчивое» третье. Так, после тяжелых природных катастроф дни первого поколения сочтены, но если сохранилась способность к воспроизводству, то рождаются животные с генетическими отклонениями. Часть из них имеет врожденные уродства и отбраковывается природой, а часть дает более сильное и жизнеспособное потомство. Вероятно, мы в этом мало отличаемся от животных.

В 30-е годы XX века интересный взгляд на эволюционный процесс высказал русский ученый Кирпичников. Согласно его предположениям, ненаследственная (то есть не имеющая генетического основания) изменчивость, которая возникает под влиянием внешней среды, служит своеобразной пробой нормы реакции организма. Природа проверяет, способно ли ее творение в принципе существовать в новых условиях, или нет. Если организм может адаптироваться к условиям среды за счет «усовершенствования» и эти условия будут сохраняться в течение длительного ряда поколений, то в игру вступают мутационный процесс и отбор, которые создадут и закрепят наследственные изменения, благоприятные для выживания организма.

Поэтому зоны повышенной агрессивности — это полигоны, где планета манипулирует нами, испытывает нас на прочность. Я уже говорил, что недаром в самых «непригодных» точках возникали древние государства. Сегодня такие точки — наши крупные города. Медики постоянно пугают нас тем, что ядовитые выбросы и излучения негативно влияют на наше здоровье. Но те, кто выжил в городах, более устойчивы к загрязнению среды, несмотря на «ослабленное здоровье».

Если честно, то мы уже имеем два типа населения, и «ножницы» между ними растут и будут расти. Жители мелких населенных пунктов и деревень — первый тип. С наступлением цивилизации он будет сокращаться, потому что слабо способен адаптироваться. Жители мегаполисов — второй тип. Он изначально поставлен в условия повышенной опасности, он вынужден выживать в агрессивной среде. И у него больше шансов получить как негативные, так и положительные мутации. На генетическом полигоне он способен выстоять.

Но если медицина начнет проводить массовые генетические коррекции, прогноз может оказаться поспешным. Ведь что происходит, когда мы пытаемся что-то изменить? Мы убираем дефект и вкладываем правильный ген. Но кто может сказать с уверенностью, что дефективный ген не несет другой информации, необходимой последующим поколениям для выживания? Может быть, этот дефект должен породить в будущем способность противостоять радиации или дышать в очень загрязненной атмосфере. Как правило, качества, отрабатываемые на «полигоне», оказываются в будущем полезными.

Испытания генов на прочность будут не нужны лишь тогда, когда мы полностью сможем управлять своей ДНК.

Эволюция не закончилась. Она будет продолжаться, пока мы живем в неодинаковых условиях и достаточно разобщены. Этот процесс завершится, по мнению некоторых специалистов, когда образуется единая раса с одинаковым цветом кожи и сходным строением черепа. Эта раса будет гордо называться «землянин». Но наше поколение нового мира не увидит. Вероятно, это произойдет в четвертом тысячелетии. Тогда новые люди будут (если не случится вселенской катастрофы) гражданами Галактики и равноправными членами какого-нибудь метагалактического союза гуманоидов. И, скорее всего, создадут себе подобных андроидов, потому что разгадают секрет создания искусственного интеллекта, упакованного не в процессорный блок, а в обычный череп.

 

Дорогой мой биоробот

Уже сегодня мы можем сказать, что биороботы существуют. Это не персонажи фантастических боевиков — это обычные наши современники, имеющие внутри разные электронные устройства. Например, искусственный сердечный клапан, кардиостимулятор, металлические крепления костей, биопротезы и прочее. С развитием медицины мы получим искусственные органы, которые будут более долговечными, чем наши собственные. И еще неясно, по какому пути пойдет хирургия: создания клонированных органов для трансплантации или электронных устройств, работающих не хуже, чем «родное» сердце или почка.

Может получиться, что противники клонирования и генной инженерии выберут для себя замену изношенных «деталей» прекрасными творениями медицинской инженерии. Пока это очень дорогостоящие приспособления, но с развитием технической базы медицины цена обязательно пойдет вниз. И кто знает, что окажется лучше — собственная, выращенная из клеток нога или искусственные ноги, способные выдерживать колоссальные нагрузки. Вполне вероятно, что состояние сосудов можно будет контролировать очень просто: при помощи специальных наноустройств, которые «поселятся» в крови рядом с эритроцитами и лимфоцитами и станут выполнять ежедневную чистку от отложений солей и жиров. Ведь не всегда обязательно корректировать гены, можно корректировать работу организма и на уровне функции. А для этого запускается электронный «блюститель порядка», он отслеживает все неполадки и тут же их исправляет. Наноустройства с каждым днем становятся все меньше и меньше, они уже достаточно малы, чтобы вводиться в кровь специальными инъекторами.

Чем успешнее развивается нанотехнология, тем больше разнятся мнения о ней самих ученых. Одни восхищаются миниатюризацией техники, другие высказывают опасения, которые, по сути, ничем не отличаются от подобных же реплик противников клонирования. Только враги генной инженерии видят гибель человечества от вторжения в ДНК, а враги нанотехнологии пугают, что скоро человечество вообще не потребуется, ему запретят воспроизводить себе подобных и всем богатством Земли станет распоряжаться кучка ученых, владеющая секретом созданных ими миниатюрных машин.

Один «враг прогресса», Теодор Качински, печально прославился тем, что на протяжении двадцати лет рассылал крупнейшим ученым, занятым разработкой подобных машин, взрывные устройства. На тот свет он отправил троих, а искалечил двадцать три человека. На пожизненный срок Качински приговорили в 1995 году, а спустя менее десяти лет его слова стали повторять и многие вполне здравомыслящие исследователи.

Почему-то при рождении новых технологий у людей всегда возникает страх перед будущим. Вспомните хотя бы движение луддитов, которые в свое время разгромили не одну английскую фабрику, протестуя против введения станков. Нанотехнология, конечно, не собирается отправлять человечество на свалку. И все пророчества об «отмене человечества» — не более чем очередная страшилка.

А может нанотехнология многое. Например, удалось сконструировать особый туннельный микроскоп, способный манипулировать мельчайшими частицами — атомами и молекулами. Компания «Ксерокс» создала первый в мире молекулярный робот, который может провести искусственную молекулу сквозь мембрану клетки. Ученые задумываются о создании механической руки, передвигающей мельчайшие единицы строения вещества. Они обещают, что в скором будущем начнут собирать мир не из крупных деталей, как сегодня, а из молекул. И машины, которые будут работать на благо человека, смогут запросто уместиться на кончике его ногтя. Японцы, например, уже сконструировали детальку для компьютера будущего, которую не увидишь простым глазом — она состоит всего из трех атомов. В будущем люди научатся создавать трехмерные молекулярные микросхемы, и тогда уйдут в отставку многокилограммовые «Пентиумы» и «Атлоны», а им на смену явятся крошки-компьютеры, начиненные искусственным интеллектом, подобным человеческому. Для производства наноустройств появятся специальные нанозаводы, на которых вместо людей станут работать сборщики-ассемблеры, способные «клонировать» себя всего за четверть часа. Потом ассемблеры «научатся» собирать нужные людям наномашины, и наш мир радикально изменится.

Возможно, это будет величайшая в истории человечества революция, потому что мы выйдем на новый виток развития. Отпадет необходимость в «жестокой» хирургии с большими объемами кровопотери, не нужны станут лекарства, да и генная инженерия тоже перестанет быть «дорогой игрушкой». С наноустройствами любая работа по коррекции ДНК будет минутной процедурой.

Родоначальник нанотехнологии Роберт Декслепр изображал «прекрасный новый мир» так: «Представьте себе предприятие будущего по производству двигателей ракет. В помещении мы видим огромный чан, в его центре — опорная плита, на которой находится „семя“ — нанокомпьютер с хранящимися в нем планами будущей конструкции. На поверхности „семени“ имеются места, к которым прикрепляются ассемблеры. По нажатии кнопки насосы затопляют емкость густой молочной жидкостью. Жидкость заполнена ассемблерами, которых вырастили и перепрограммировали в другом чане. Ассемблер прилипает к „семени“, и информация „семени“ передает инструкции компьютеру ассемблера. Подчиняясь инструкциям „семени“ (которые распространяются через расширяющуюся сеть ассемблеров), из хаоса жидкости растет поначалу что-то вроде кристалла, состоящего из роботов-ассемблеров. Так как каждый ассемблер знает свое место в плане, он зацепляет другие ассемблеры, только когда необходимо. За несколько часов каркас из ассемблеров вырастает так, что уже соответствует планируемой конечной форме ракетного двигателя. Тогда насосы чана возвращаются к жизни, заменяя молочную жидкость одиночных ассемблеров чистой смесью органических растворителей и растворенных веществ, включая алюминиевые сплавы, компоненты, обогащенные кислородом, и компоненты, служащие в качестве топлива для ассемблеров. По мере их расходования жидкость становится все более прозрачной, а двигатель все больше обретает форму. Наконец чан опустевает, пульверизатор омывает двигатель, крышка открывается — и внутри возвышается готовый двигатель, который сохнет. Его создание потребовало менее дня и ноль человеческого внимания».

Это мир ближайшего будущего, где человеку не придется трудиться, а все за него сделают маленькие разумные существа, вроде сказочных гномов, только еще меньше. От производства из «природного сырья» мир перейдет к производству из «атомного сырья», то бишь сбудется мечта ребенка: мы научимся создавать вещи и еду из «ничего», из «воздуха».

Но пока что мудрого самовоспроизводящегося ассемблера не существует.

Зато уже появились нанороботы Мартеля, которые способны работать с молекулами и выполнять команды без проводов, принимая сигналы через инфракрасное излучение. Правда, эти малютки довольно велики: они размером с копейку. Но все у них впереди. Лаборатория Мартеля разрабатывает и модель крохотного, величиной с зерно пшеницы, компьютера, который мог бы «общаться» со своими «большими братьями» на равных. Проект так и называется — «Зерно».

Израильские ученые создали компьютер на основе ДНК-молекулы. Триллион таких ДНК-компьютеров, помещенных в пробирку, могут выполнять миллиард операций в секунду. Этот нанокомпьютер построен из биомолекул, которые не могут работать по отдельности, но если их соединить вместе, то «машинка» действует. Все механизмы ввода и вывода информации ДНК-компьютер делает не на основе цифровой информации (так, как в «Пентиумах» и прочих больших конструкциях), а на основе молекул ДНК. Это первая программируемая вычислительная машина с биомолекулярным программированием и «железом». Пока ДНК-компьютер слишком прост, чтобы выполнять сложные задания и работать с приложениями, но в будущем такие компьютеры придут на смену «большим братьям». Ведь в кубическом сантиметре ДНК можно сохранить в триллион раз больше информации, чем на обычном лазерном диске. «Живая клетка, — говорит разработчик чудо-машины доктор Шапиро, — содержит удивительные молекулярные машины, которые обрабатывают несущие закодированную информацию молекулы ДНК и РНК (родственное ей химическое соединение) способами, в основе своей очень сходными с вычислительными операциями. Поскольку пока мы не знаем, каким образом можно эффективно преобразовать эти машины или создать новые, то весь фокус состоит в том, чтобы найти уже существующие в природе машины, объединить их и направить на процесс вычисления».

Нанотехнологи во всем мире работают над соединением компьютерных технологий и биологии. Ведь только таким образом можно добиться удивительной гармонии нашей, человеческой жизни.