Как ГМО спасает планету и почему люди этому мешают

Обычно готовый плазмидный вектор содержит 1) несколько сайтов узнавания – фрагментов, которые соответствующие рестриктазы опознают и сделают по ним разрез, 2) несколько маркерных генов, которые позволят исследователю быстро понять, получили ли бактерии вектор при трансформации, 3) точку начала репликации – origin[85]. Маркерными генами, например, служат гены устойчивости к определенным антибиотикам или гены, отвечающие за выработку светящихся при разном освещении белков.

Сегодня технологии работы с бактериями стали настолько отработанными, доступными и дешевыми, что создать собственный трансгенный продукт стало возможным и не обладая глубокими специализированными знаниями. Думаю, еще немного, и набор юного биотехнолога появится на полках детских магазинов рядом с наборами юного химика и юного конструктора. Конечно, наступит это светлое (в моем понимании) будущее только в том случае, если мы вместе сможем снизить градус опасений общества перед ГМО.

2.5. Казнить нельзя помиловать

Любите ли вы шоколад? Любите ли вы его так, как люблю его я? Шутки шутками, но любить шоколад и иметь в своей семейной истории больных сахарным диабетом – не очень весело. В этой главе мы продолжим начатый ранее разговор о наших маленьких помощниках – генетически модифицированных бактериях. В ней мы подробно разберем, как они готовят для нас одно из самых нужных человечеству лекарств – человеческий инсулин. Но давайте для начала разберемся с терминами.

Инсулин – это гормон, вырабатываемый поджелудочной железой и играющий важную роль в управлении нашим метаболизмом. От него зависит уровень содержания глюкозы в крови. Если уровень глюкозы вырастет выше допустимого, это приведет к опасным для организма последствиям. Поэтому нам и нужен инсулин, который вовремя этот уровень способен понижать.

Сахарный диабет – это группа метаболических заболеваний, при которых поджелудочная железа не вырабатывает достаточно инсулина, или организм не может эффективно использовать вырабатываемый инсулин, или и то и другое вместе. Как следствие, у пациента повышается уровень глюкозы в крови, что приводит к серьезному повреждению многих систем организма. Диабет – одна из основных причин слепоты, почечной недостаточности, инфарктов, инсультов, сердечно-сосудистых заболеваний и необходимости ампутаций нижних конечностей. Почти полмиллиарда человек на планете сегодня страдают от сахарного диабета. По данным Всемирной организации здравоохранения, сахарный диабет входит в список самых частых причин смертей во всем мире[86]. Из-за отсутствия терапии (по разным причинам, но чаще всего это недоступность квалифицированной медицинской помощи для жителей многих развивающихся стран) диабет все еще имеет высокую смертность[87].

Медики выделяют сахарный диабет первого и второго типа[88]. И хотя причины их различны (и вклад в них наследственных факторов, кстати, тоже), в обоих случаях применяется инсулинотерапия – искусственное введение в организм белка инсулина.

Диабет – одно из самых изучаемых за историю человечества заболеваний. Первые записи о нем можно найти в работах за полторы тысячи лет до начала нашей эры. И на протяжении тысячелетий этот диагноз был гарантированным смертным приговором отложенного действия. Но в январе 1922 года все изменилось. 14-летний Леонард Томпсон, тяжело больной пациент из клиники Торонто, стал первым человеком, получившим экспериментальный препарат – очищенный инсулин, выделенный из поджелудочной железы коровы. Потребовалось еще немного времени, чтобы подобрать правильную дозу, но в итоге все получилось – показатели подростка из критических приблизились к нормальным. Создателям препарата – Бантингу и Бесту – понадобился еще год, чтобы отработать методику, рассчитать дозы, подготовить все необходимые материалы. И представить свои результаты медицинскому обществу. А уже в 1923 году немецкая фармацевтическая лаборатория первой в мире получила лицензию и запустила массовое производство такого инсулина. Потребность в препарате была огромна, и вскоре к производству присоединились лаборатории по всему миру[89].

Долгое время человека выручали именно животные: драгоценный инсулин получали из поджелудочной железы свиней или коров (а в экспериментах рассматривали даже инсулин собак и китов). Но это решение, к сожалению, было не идеальным. Почему же?

Для ответа на этот вопрос нам нужно опуститься на уровень генетики. Итак, гены – это рецепты, по которым клетка готовит блюда – то есть белки. В процессе трансляции молекулярные механизмы клетки переводят генетический текст на язык аминокислот. Триплет (или кодон) – три генетические буквы – однозначно определяет одну аминокислоту (или знак окончания чтения – стоп-кодон). Из аминокислот выстраивается цепочка белка.