Будущее человечества. Колонизация Марса, путешествия к звездам и обретение бессмертия

По этой же причине у нас нет лучевого оружия. Им вполне мог бы стать лазер, но только если под боком у вас имеется атомная электростанция, обеспечивающая энергией. А носить атомную электростанцию на плечах весьма непрактично. Реактивные ранцы и лучевые пистолеты появятся только после того, как мы построим мощные миниатюрные силовые установки, возможно в виде нанобатарей, запасающих энергию на молекулярном уровне.

Еще одна возможность, знакомая нам по фильмам про ангелов и людей-мутантов, — это использование крыльев, как у птиц. Не исключено, что на планетах с плотной атмосферой можно просто подпрыгнуть, взмахнуть крыльями, закрепленными на руках, и взлететь, как птица. (Чем плотнее атмосфера, тем больше подъемная сила и тем проще летать.) Мечта Икара может стать реальностью. Но у птиц есть ряд преимуществ перед нами. У них пустотелые кости, а тела довольно легкие и к тому же маленькие по сравнению с размахом крыльев. Человек же создание весьма плотное и тяжелое. Нам понадобились бы крылья размахом 6–9 м, а чтобы взмахивать ими, потребовались бы куда более сильные мышцы спины. Модифицировать бескрылое существо методами генной инженерии так, чтобы у него появились крылья, мы не можем. Нам пока непросто даже переместить корректно один-единственный ген, не говоря уже о сотнях генов, необходимых для создания жизнеспособного и эффективного крыла. Так что хотя теоретически человек может когда-нибудь получить ангельские крылья, мы пока очень далеки от этого результата, да и выглядеть это крылатое создание будет, вероятно, не так изящно, как мы привыкли видеть на картинах старых мастеров.

Когда-то считалось, что генная инженерия как средство улучшения рода человеческого всего лишь мечта писателей-фантастов, не более. Однако новые революционные открытия изменили ситуацию. Темпы развития в этой области науки настолько высоки, что ученые собирают конференции и обсуждают, как бы эти темпы немного замедлить.

Революция CRISPR

Темпы развития биотехнологий в последнее время возросли до предела, и связано это с появлением новой технологии под названием CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, Короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами), которая обещает дешевые, эффективные и точные методы редактирования ДНК. В прошлом генная инженерия представляла собой медленный и весьма неточный процесс. В генной терапии, к примеру, «хороший ген» помещают в вирус (нейтрализованный заранее и, следовательно, безвредный). Затем вирус вводят пациенту, где он быстро заражает клетки организма и вставляет в них нужную ДНК. Цель всей процедуры — заставить ДНК встать на нужное место в хромосоме, заменив дефектный кусок генетического кода хорошим геном. Некоторые распространенные болезни вызываются одной-единственной «опечаткой» в ДНК, в том числе серповидно-клеточная анемия, болезнь Тея — Сакса и муковисцидоз. Есть надежда, что такие «опечатки» можно исправлять.

Однако результаты пока обескураживают. Зачастую организм воспринимает вирус как враждебный организм и начинает контрнаступление на него, вызывая вредные побочные эффекты. Кроме того, хороший ген часто встает в неверную позицию. После смертельного случая в Пенсильвании в 1999 г. многие эксперименты по генной терапии были прекращены.

Технология CRISPR помогает обойти многие из этих проблем. Механизм, лежащий в ее основании, появился в результате эволюции миллиарды лет назад. Ученые были озадачены тем, что бактерии развили у себя точные механизмы отражения вирусных атак. Как они умудрялись распознавать и обезвреживать смертельно опасные вирусы? Выяснилось, что эти бактерии содержали в себе фрагмент генетического материала вируса и могли использовать его как «фоторобот преступника», идентифицируя вторгшийся вирус. Опознав генную цепочку — и по ней вирус, — бактерия очень точно разрезала вирус в строго конкретной точке, тем самым нейтрализуя его и останавливая инфекцию.

Ученые сумели воспроизвести этот процесс, успешно заместив последовательность вирусного генома на ДНК другого типа и введя эту ДНК в клетку-мишень: это сделало «операцию на геноме» возможной. Поэтому CRISPR стремительно вытеснила прежние методы генной инженерии, ускорив процесс редактирования генов и сделав его более точным.

Этот метод произвел в области биотехнологий настоящую революцию. «Он просто полностью изменил обстановку», — сказала Дженнифер Дудна, одна из первопроходцев в этой области[60]. А Дэвид Вайс из Университета Эмори сказал: «Все это случилось фактически за год. Это невероятно».

Исследователи из Института Хюбрехта в Нидерландах уже продемонстрировали, что могут исправить ошибку генома, вызывающую муковисцидоз. Это пробуждает надежду на то, что со многими неизлечимыми генетическими заболеваниями когда-нибудь удастся справиться. Многие ученые надеются, что со временем гены, отвечающие за некоторые формы рака, можно будет заменять с помощью технологии CRISPR, останавливая рост опухолей.