Гены и судьбы

Новый успех в картировании генов пришел с открытием полиморфизма (многообразия) в строении «инертных» участков ДНК. Открытие это появилось как гром среди ясного неба. Дело в том, что большая часть ДНК находится в неактивном состоянии, то есть в этих ее участках просто-напросто гены отсутствуют. И казалось бы, эти молекулы ДНК у всех одинаковые. А если уж и неодинаковые, то как их различишь: они же не функционируют. Ведь, как говорится, ночью все кошки серые. На самом деле оказалось не так.

С помощью специальных ферментов, выделенных несколько раньше, ДНК «разрезают» в строго определенных местах. Количество блоков ДНК в этих фрагментах у разных лиц разное, а этот признак наследуется. Эта особенность строения хромосом была названа «полиморфизмом длины рестрикционных фрагментов» (ПДРФ). Такие участки ДНК также можно «привязать» к хромосоме, как и гены. Вот почему наряду с локализацией генов в хромосомах теперь стали публиковать данные и по сцеплению и локализации определенных участков ДНК.

Итак, карты хромосом «нагружаются» все больше и больше, становятся все обширней, все богаче информацией, которая непрерывно увеличивается. О размахе работ в этом направлении красноречивее всего говорят следующие цифры: библиотека по картированию генов, созданная в одном из университетов США, располагала в 1988 году 8200 оригинальными источниками литературы. Ежегодное пополнение составляло 2000 библиографических ссылок в год. Имелась информация о 3450 картированных генах и сегментах ДНК. Добавлю только, что в разработке проблемы к этому времени участвовало 2500 ученых из разных стран мира.

Итак, как говаривал Остап Бендер, лед тронулся. Пришла пора для медиков и биологов войти в большую науку, подобно тому, как когда-то входила в нее физика. Чтобы представить себе разницу между тем, чем занималась медицинская генетика до сих пор и чем ей предстоит заниматься в ближайшем будущем, проведу такую аналогию.

Думаю, что разницу между сельским коттеджем и небоскребом современного супергорода может представить себе каждый. Так вот все, чем усердно занимались до сих пор некоторые биологи, генетики, считается не больше чем «приусадебное хозяйство» или «сельский коттедж» рядом с супернебоскребом, каким является проект «Геном человека»!

Сейчас трудно установить, кому именно из ученых принадлежит мысль о возможности полного прочтения последовательности ДНК человека. Но мне навсегда запомнилась фраза из книги Виктора Маккьюсика, опубликованной еще в начале 70-х годов, в которой он говорил о возможности записи диагноза наследственной болезни в виде химической формулы, то есть достоверно определить, в каком именно гене какой нуклеотид на какой заменен. Тогда подобное предложение представлялось мне хотя и как реальная задача, но очень уж виделась она в отдаленной перспективе.

А Виктор вместе со своими коллегами продолжал накапливать данные по картированию и сцеплению генов человека, по инвентаризации наследственных признаков, по методам расшифровки генома. Он не просто мечтал, он работал на свою мечту, приближая ее осуществление.

И все-таки идею о создании проекта «Геном человека» связывают с именем лауреата Нобелевской премии Уолтера Гилберта, поставившего в самом начале 80-х годов вопрос о возможности полного прочтения генома человека.

Цель такого проекта — определить, в какой последовательности соединены друг с другом примерно три миллиарда пар оснований (А, Г, Т, Ц), составляющих нашу генетическую сущность. Именно в таком количестве ДНК функционируют около 100 тысяч генов человека, определяющих его развитие во всех проявлениях: от конституции тела до функционирования мозга.

У. Гилберт — человек выдающийся. Он профессор знаменитого Гарвардского университета и возглавляет биотехнологическую фирму «Биоген». «В определении последовательности генома, — говорит он, — и заключается окончательный ответ на призыв „Познай самого себя“». Он даже предпринял попытку организовать частную фирму для прочтения генома человека. Однако она оказалась неудачной.

Вокруг программы «Геном человека» кипели и кипят страсти, ведутся яростные споры, а стрелка мнений научной общественности вот уже на протяжении двух лет колеблется то в одну, то в другую сторону. Почему?

Да потому, что сама идея проекта кажется многим фантастикой — ведь речь идет о трех миллиардах пар оснований! Проект представляется к тому же слишком дорогим. Расчеты показывали, что на его реализацию придется затратить не менее трех миллиардов долларов! А во времени? Людских затрат потребуется на это три тысячи человеко-лет! К тому же возникают сомнения, не породит ли обсуждаемый проект нового этического, своего рода «минного» поля?

Рациональные критические замечания сводятся к тому, что реализация проекта обязательно отвлечет крупные ассигнования от других биомедицинских исследований. И сможет ли разгаданная геномная последовательность дать нам больше сведений о развитии человека и его болезнях, чем это можно узнать из менее грандиозных проектов, приносящих уже сегодня практические плоды?