Как ГМО спасает планету и почему люди этому мешают

Лечить больного тоже можно (и нужно) в зависимости от того, что покажет скрининг на другой набор мутаций – или предиктивные биомаркеры. Ученые установили связь разных вариантов определенных генов с тем, как человек (точнее, его опухоль) будет отвечать на то или иное лекарство. Предиктивные биомаркеры позволяют быстрее подобрать для пациента наиболее эффективное лекарство. Даже прогноз заболевания можно получить, используя биомаркеры соответствующего типа – или прогностические биомаркеры. Скрининг на различные биомаркеры – часть персонализированного подхода к лечению пациентов. Или персонализированной медицины[128].

Под определенные типы мутаций разрабатываются и специализированные новые лекарства. Но создать само лекарство мало. Его еще нужно правильно доставить к месту работы. Не позволить ему деградировать – разложиться и потерять свою эффективность – по пути к полю боевых действий. Это отдельная сложная и интересная задача для ученых, решать которую помогают в том числе генетически модифицированные бактерии и вирусы. Их можно использовать в качестве переносчиков противоопухолевых и иммунотерапевтических агентов, тем самым разрушая опухолевые клетки; можно нацеливать на гипоксические области опухолей; они умеют активно проникать в ткани и позволяют тестировать различные стратегии, такие как секреция токсинов или различных ферментов. Пока еще такие исследования проводятся только на мышах, но перспективы у этого подхода уже видятся очень интересными[129].

Мало того, бактерии могут быть не только транспортом, но и самим оружием! О том, что некоторые бактерии, такие как Streptococcus pyogenes, могут уменьшать у пациентов определенного рода опухоли, было известно еще с конца XIX века. С тех пор работы по изучению возможностей применения бактерий к лечению раковых заболеваний велись очень активно. С появлением технологий генетической модификации возможности биологов в этой области еще более расширились[130]. Вот например, одна из научных групп вводила генетически модифицированные бактерии Salmonella typhimurium в бессосудистую часть раковой опухоли поджелудочной железы человека. Эти бактерии обычно опасны для человека, но инженеры модифицировали их, сделав непатогенными. Попав в опухоль, такие бактерии начинали разрушать раковые клетки вокруг себя. Так опухоли значительно уменьшались всего после 7 дней лечения. При этом не применялись ни химиотерапия, ни какое-либо другое лечение. Эта работа тоже проводилась на мышах – точнее, на специальной модельной линии голых мышей (nude)[131]. Такие мыши рождаются с подавленным иммунитетом, что позволяет пересаживать им ткани и органы от других животных. Например, можно пересадить мыши кусочек человеческой поджелудочной железы с раковой опухолью. А потом исследовать способы ее подавления.

У направления применения ГМ-бактерий к лечению раковых заболеваний на сегодня очень большие перспективы.

2.7. Итоги главы

Все-все-все. Я просто поставлю на этом точку. Иначе в эту книгу не поместится больше вообще ничего, кроме рассказов о бактериях. Скажу лишь напоследок, что огромное множество генетически модифицированных бактерий используется для целей науки (например, помогает находить разного рода загрязнения, яды или просто целевые вещества в самых разных средах, включая тело животного), медицины (производит и доставляет к месту работы самые разные лекарства), пищевой промышленности и многих других областей.

Все перечисленное здесь – лишь малая часть того, над чем работает современная наука и чем уже пользуется человечество. ГМ-бактерии и технология генетической модификации – замечательный инструмент, за которым наше настоящее и наше будущее. Мы не придумали здесь почти ничего нового сами, а лишь подглядели эти механизмы у природы. На протяжении миллиардов лет, с момента появления жизни на Земле, шел на ней и горизонтальный перенос генов. В школе нас учили, что процесс эволюции – вертикальный процесс: он складывается из последовательного накопления мутаций и передачи их от предков потомкам под действием отбора. В реальности горизонтальный перенос генов рука об руку всегда шел с вертикальным. Его вклад долгие годы был недооценен. Однако за последние 10 лет ученые полностью пересмотрели свои взгляды относительно важности вклада горизонтального переноса генов в эволюционный процесс. Математические модели показали, что для популяций, не использующих половое размножение (таких как бактерии или грибы), без возможности обменяться с кем-то сторонним генами неизменно следует угасание и последующее вымирание[132]. Эти выводы подтверждаются наблюдением за некоторыми симбиотическими бактериями. Для организмов, использующих половое размножение, смешение генов родителей происходит каждый раз в новом потомке. Но до появления полового размножения живые организмы успели захватить в свой геном достаточно сторонней ДНК, чтобы обзавестись на будущее крайне полезными функциями, о которых мы еще поговорим далее.