Неестественный отбор. Генная инженерия и человек будущего

Незадолго до CRISPR появились еще две технологии, упростившие генетическую модификацию клеток. Технологии на основе ферментов TALEN и участков белка под названием «цинковые пальцы», как и CRISPR-Cas9, позволяют находить конкретный участок для генетической модификации. Это более дорогостоящие и менее удобные технологии, но в ряде случаев они предпочтительнее. Кроме того, они отчасти проложили дорогу технологии CRISPR, чье появление не прервало и другие эксперименты с иммунной системой бактерий с целью сделать генетическую модификацию максимально точной. Это чрезвычайно важные открытия, хотя они и не получили такого же широкого распространения, как CRISPR[98].

Технология CRISPR уже используется применительно ко всему и всем, от бактерий до человека, а результаты вселяют в ученых невероятный оптимизм. Появится ли что-то новое после CRISPR? Наверняка, но это лишь ускорит ход вагона, который уже тронулся с места. Пишущие машинки и планшеты – по сути лишь следствия печатного станка. Перемены, обусловленные новой технологией, будут ускоряться по мере того, как будут делаться новые открытия и совершенствоваться существующие методы.

CRISPR и новые революционные генетические технологии имеют много общего с антибиотиками. Как и в случае с Александром Флемингом, мы убедились, что можем извлекать пользу из вечной войны микроорганизмов. Примечательно, что оба открытия сделаны случайно – учеными, которые стремились понять, как устроен мир, а не изобрести новый научный инструментарий. И тем не менее они нашли то, что привело к революции.

Открытие генетических ножниц будет иметь еще более масштабное воздействие на социум, чем чашка Петри, забытая Александром Флемингом в лаборатории. Но, даже вооружившись новым мощным инструментом, мы должны точно понимать, что именно мы намерены переделать.

6. Невоспитанный горох

В середине XIX века на территории нынешней Чехии, которая тогда была частью Австрийской империи, один монах занялся выращиванием гороха. В этом не было ничего удивительного: на монастырских землях часто разводят пищевые культуры. Монах, ставший впоследствии аббатом августинского монастыря в Брно, проводил эксперименты по скрещиванию разных видов гороха. И в этом тоже не было ничего необычного, кроме разве что огромного сада, имевшегося в распоряжении у монаха. С тех пор как человек начал выращивать растения и разводить животных, то есть примерно на протяжении 20 000 лет, он пытался спаривать и скрещивать, чтобы улучшать качества урожая и приплода. Мы создали тысячи пород коров, овец, кур и прочих животных и еще больше – сортов фруктов и овощей. Испокон веков крестьяне знали, что телята от одной коровы или ягнята от одного барана лучше, крупнее и выносливее, чем от другой коровы или другого барана. И что в результате скрещивания большого быка с коровой, которая производит много молока, иногда рождается сильное животное, способное в будущем дать большой надой, а иногда – слабое и вообще без молока. Люди постигали закономерности скрещивания и наследственности, основываясь на опыте и отчасти инстинктивно. А полученные знания позволяли им изменять почти все находившееся рядом, – от собак до кумквата.

Однако, в отличие от большинства прежних садовников, наш монах начал вести счет. Некоторые качества гороха можно было заранее предсказать: например, горошины могли быть либо желтыми, либо зелеными, но не желто-зелеными. Если растение с желтыми горошинами скрещивалось с растением с зелеными горошинами, то первое поколение получалось полностью желтым – однако дальнейшее скрещивание таких растений друг с другом давало горошины, из которых три четверти был желтыми и четверть – зелеными. Скрещиваемый между собой зеленый горох всегда давал зеленое потомство.

Все эти комбинации нам немного знакомы из уроков биологии в старших классах, на которых изучались законы наследственности. Монах Грегор Мендель и его эксперименты в огромном монастырском саду заложили основу науки, которая сегодня называется генетикой[99]. Мендель первым показал, что есть свойства, которые передаются следующему поколению в чистой и неделимой форме[100]. Он называл их невидимыми факторами, а мы сегодня называем их генами. Кроме того, Мендель доказал, что некоторые такие факторы доминируют над другими.