Эпоха открытий

Теперь, когда ученые, изучающие жизнь, имеют дело с целыми геномами, они начали открывать много такого, чего прежде даже не могли заподозрить. ДНК играет в биологии гораздо более сложную роль, чем считалось всего десять лет назад. Наука выяснила, что лишь 1–2 % нашей общей ДНК на самом деле отвечает за кодирование разнообразных белков. Первым делом исследователи подумали, что остальные 98 % просто мусор – эволюционные отбросы, пока еще не отсеянные в процессе естественного отбора. Сейчас они уже не так в этом уверены. По крайней мере, стало известно, что часть «мусора» заключает в себе различные инструкции, касающиеся не штамповки, а более тонкой организации уже полученных белков. Человек устроен гораздо сложнее мушки-дрозофилы, и не только потому, что наши ДНК печатают больше белков, но главным образом еще и потому, что человеческий организм способен гораздо более утонченно манипулировать этими белками. Исследования также обнаружили, что некоторые наследственные черты вообще не кодируются в нашей ДНК. Эта новая научная отрасль называется эпигенетикой, и она так молода, что ученые выработали ее определение только в 2008 г.

А главное, наука теперь просит нас вообще отказаться от мысли, что ДНК представляет собой чертеж или схему. Скорее это склад полезных идей, которые природа накапливала с тех пор, как зародилась жизнь. Да, из ДНК возникают белки, из которых, в свою очередь, возникают клетки, которые, в свою очередь, создают ткани, которые, в свою очередь, создают органы, а вслед за тем целый организм. Но ДНК определяет организм не более, чем склад запчастей определяет, какой автомобиль будет из них собран. Этот автомобиль собирается на территории склада механизмами, которые переносят нужные детали от стеллажей к сборочной линии; его собирают рабочие, обслуживающие конвейер, и роботы, которые запрашивают определенные детали и сваривают их, дизайнеры и инженеры, которые решают, какими качествами должен обладать автомобиль, руководители, принявшие решение выпустить легковой автомобиль, а не грузовик. Каждый уровень системы может общаться с любым другим уровнем, каждый может вызвать новую цепь событий, формирующую любую другую цепь. То же самое происходит в жизни. Примерно с 2000 г. системная биология с помощью этого нового понимания начала разрушать редукционистские детерминированные представления о ДНК [13].

Природа преобразованная

Обратной дороги нет. Последние достижения в области биологии навсегда изменили отношения человека с природой. Самая непосредственная власть, которую они дают, – это познание человеком самого себя. Наши сильные и слабые стороны и склонности, как миролюбивые, так и патологические, имеют под собой физическое основание. То же касается нашего будущего. Вскоре медицина получит возможность моделировать взросление организма с помощью компьютерных программ. Но мы не только увидим проекцию своей внешности в 25 лет: наш виртуальный двойник сможет послужить безопасной лабораторией, в которой будут проверять, как наше тело реагирует на новые лекарства, операции и перемены в образе жизни. Создание новых лекарств шагнет вперед, поскольку возникшая возможность быстро и дешево воспроизвести массовые клинические испытания спишет сегодняшние методы как устаревшие.

Глубже познав себя, мы сделаем лечение персонализированным. Благодаря недавнему приросту населения и снижению детской смертности люди как вид сегодня обладают гораздо большим генетическим разнообразием, чем когда-либо. В последнее время у естественного отбора не было ни времени, ни возможности срезать новые мутации с генетического дерева человека. Это имеет значение для здоровья: получается, что самые старые части генома человека – те строки нашей ДНК, которые прошли испытание боем в течение миллиардов лет эволюции и совпадают у большинства из нас, – также являются самыми стойкими и непробиваемыми. Генетически слабые места в нашей броне относятся по большей части к так называемым редким вариациям – более поздним строкам кода, которыми обладают менее 1 % людей. Другими словами, все человеческие существа одинаковые, но разные. Массовая медицина обходит молчанием последний факт – персонализированная медицина будет уделять ему должное внимание. В 2015 г. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) одобрило первые распечатанные на 3D-принтере лекарства, которые можно изготовлять на заказ в идеальном соответствии с требуемой дозировкой и возможностями приема каждого пациента. А родители уже могут приобрести генетические тесты, чтобы проверить своих детей на сотни известных мутаций и расстройств. Недалек день, когда машина для секвенирования будет стоять в каждой клинике общей практики.