Неестественный отбор. Генная инженерия и человек будущего

По сути ген – это закодированная инструкция по изготовлению одного белка. Принцип, разумеется, не строгий: отдельные детали внутри клетки могут приводить к образованию различных вариантов одного белка при участии одного и того же гена – так кондитер выпекает пирожные разной степени воздушности в зависимости от времени взбивания крема[146]. Но здесь же скрыта одна из главных проблем генетических манипуляций: если не учесть все возможные варианты и исключения, результат может оказаться совершенно неожиданным.

Когда ученые только начинали изучать гены и их связь с происходящими в организме процессами, они рассчитывали и надеялись на то, что все окажется простым и понятным. Надо лишь расшифровать геном достаточно подробно – и мы на практике поймем, какой ген соответствует каждому свойству. Мы найдем ген склонности к лишнему весу и ген сердечно-сосудистых заболеваний, ген деменции и ген музыкальности, ген шизофрении и т. д. Это будет масштабнее и сложнее деления на голубоглазых и кареглазых или скрещивания гороха Менделя, но система будет понятной и управляемой. Увы.

Разумеется, генетики знали, что теория Менделя справедлива далеко не для всех качеств. Возьмем, к примеру, рост. Люди не делятся четко на высоких и низких, мы не горох Менделя и не распределяемся по категориям с жесткими рамками. Почти все мы приблизительно одинаковы, кто-то выше, кто-то ниже, но большинство – среднего роста. Редко встречаются люди ниже 150 см и выше двух метров. Это объясняется тем, что на рост человека влияют множество разных генов и их сочетаемость; важную роль, конечно, играют и внешние факторы: питание и общее состояние здоровья. Связь между генами и средой – отдельная тема, затрагивать которую мы сейчас не будем, но вернемся к ней позднее.

Ученые довольно быстро предположили, что, в отличие от простых свойств, например цвета глаз или волос, сложные качества – рост, интеллект, склонность к сердечно-сосудистым заболеваниям или деменции – обусловлены несколькими генами. Если четкая схема скрещивания не вырисовывалась, ученые делали вывод, что свойство зависит от нескольких генов. Согласно гипотезам конца 1990-х, отдельными сложными качествами могли управлять до двадцати генов. Поразительная мысль. Но снова неверная.

С появлением в середине 2000-х мощных компьютеров, способных делать сложнейшие вычисления, ученые получили реальный шанс обнаружить связи между генами и качествами, но ученых охватил страх. И недоверие к результатам подобных исследований. Речь пошла не о двадцати, не о пятидесяти и даже не о сотне генов. На настоящий момент, к примеру, мы знаем, что на рост влияют примерно 700 генов. При незначительных различиях – 700 генов! Как такое возможно?[147]

Среда, разумеется, влияет, но главным управляет генетика: у высоких родителей рождаются высокие дети. Вариабельность роста примерно на 80 % зависит от генома[148]. Но хотя теперь нам известно число влияющих на рост генов, мы по-прежнему мало что можем объяснить. Возможно, задействованных генов еще больше, а их значение для нашего роста без каблуков еще меньше. И это наглядная иллюстрация того факта, что явно наследуемое и генетически предопределенное качество – в данном случае рост – определяется огромным числом генов. Мы не горох Менделя, мы сложное блюдо длительного приготовления, и его вкусовой букет создается множеством специй, которые нельзя отделить друг от друга.

Исследователи также обнаружили, что на рост воздействуют и другие малые части генома – те, которые управляют выбором активных или неактивных генов. Значит, важны и рецепты, предписывающие, какие ингредиенты и в каких количествах брать из кладовой. Помимо генов, на рост влияют и эти крохотные клубки, исчисляемые сотнями тысяч. Такие данные получены благодаря современным компьютерным моделям, все еще довольно грубым. Цифры будут гарантированно расти – и количество самих генов, и число клубков с инструкциями.

Здесь возникает еще одна проблема. У нас всего 20 000 генов, и 700 из них не могут иметь отношение только к росту. Каждый из этих 700, вероятно, вместе с сотнями тысяч клубков-инструкций, влияет не только на рост, но и на множество других аспектов.

Образно говоря, тот же самый имбирь, что используется для нашего сложного блюда, одновременно придает оттенок вкуса говядине по-бургундски, которая готовится где-то в другом месте нашего организма. Именно это и объясняет странные подчас связи, к примеру, ген предрасположенности к раку молочной железы одновременно определяет консистенцию (твердую или мягкую) ушной серы[149]. Словом, распутать весь клубок будет далеко не просто[150].

Ученые пришли к выводу, что в некоторых случаях такие качества, как рост или интеллект, определяются множеством генов, а возможно, и полным геномом, всеми составляющими ДНК.

Но кто-то может возразить: ведь есть очень высокие и очень маленькие люди. Это зависит от генов, значит, все-таки именно гены определяют рост?