Она смеётся, как мать. Могущество и причуды наследственности

Число 29 означало 29-е поколение комаров, которых Джеймс вырастил с начала совместного эксперимента с Биером и Ганцом. После того как Ганц создал новый фрагмент ДНК со всеми кусочками для генного драйва, Джеймс и его сотрудники ввели его в мягкие комариные яйца. Он с восторгом увидел, что личинки вылупились с красными глазами, – это означало, что они несут две копии гена устойчивости к малярии. Джеймс с коллегами скрестил полученных самцов с обычными самками, и следующее поколение тоже оказалось красноглазым. Теперь я смотрел на 29-е поколение непрерывной цепи наследственности.

В ноябре 2015 г. Джеймс и его коллеги объявили, что им удалось успешно использовать генный драйв на комарах; это произошло спустя всего семь месяцев после публикации Ганцом и Биером первой статьи о мутагенной цепной реакции[1161]. «Все говорили: “Как быстро!”, – рассказывал мне Джеймс, пока я рассматривал его красноглазых комаров. – На самом деле это не было быстро, потому что мы работали над этим много лет». К тому моменту как Джеймсу позвонил Биер, у того было все необходимое для эксперимента. «Нам просто нужно было ввести другой фрагмент ДНК», – заключил он.

__________

Мутагенная цепная реакция попала в верхние строчки новостей наряду с потрясающими сообщениями об экспериментах с CRISPR на человеческих эмбрионах[1162]. Использование генной инженерии для человека было темой размышлений ученых на протяжении более чем полувека с тех пор, как Роллин Хотчкисс выразил свое беспокойство на этот счет. Однако идея, что для лечения заболеваний можно управлять наследственностью с помощью генного драйва, оказалась сюрпризом. Даже большинство специалистов, работавших с CRISPR, этого не ожидали.

Но были и исключения: Джордж Чёрч и один из его гарвардских коллег Кевин Эсвелт размышляли над этой идеей. В 2014 г. они совместно с некоторыми другими учеными опубликовали несколько дискуссионных материалов. Но эти исследователи называли генный драйв с использованием CRISPR всего лишь «теоретически возможной технологией»[1163].

Как только Биер и Ганц открыли мутагенную цепную реакцию, технология перестала быть лишь теоретически возможной. Эсвелт и его коллеги сообщили, что им удалось использовать CRISPR в дрожжах, чтобы преодолеть закон Менделя. По-видимому, эта технология может применяться практически для любого имеющего половое размножение вида, который ученые захотят изменить.

Поскольку Дженнифер Дудна с коллегами предостерегала против использования CRISPR для людей, Биер, Ганц, Эсвелт и другие исследователи занялись изучением иных возможных путей применения генного драйва. На конференциях и в научных обзорах они предлагали некоторые способы с помощью этой технологии изменить жизнь к лучшему. Создание невосприимчивости к малярии у комаров позволило бы сохранить тысячи или даже десятки тысяч человеческих жизней ежегодно. Эсвелт отправился на остров Нантакет, чтобы предложить его жителям использовать CRISPR для живущих там мышей. Можно было бы сделать грызунов невосприимчивыми к болезни Лайма и таким образом разорвать цикл передачи заболевания. Ботаники подумывали о борьбе с сорняками, приобретшими устойчивость к гербицидам. Если использовать генный драйв, то, возможно, удалось бы удалить гены этой устойчивости и заменить их на те, которые сделали бы растения снова уязвимыми.

А почему бы не использовать CRISPR, чтобы вызвать гибель популяции или даже целого вида? Ученые могли бы ввести «нежелательному» животному гены, снижающие его плодовитость. Те, кто унаследует эти гены, дали бы меньше потомков, но благодаря CRISPR таких генов в популяции становилось бы все больше. В конце концов популяция пересекла бы критическую точку и погибла.

Биологи, занимающиеся охраной природы, давно мечтали получить подобную возможность для борьбы с инвазивными видами. К примеру, змеи или крысы, завезенные на отдаленные острова, могут уничтожить местные виды птиц, поедая их яйца. Группа австралийских ученых подсчитала, что внедрение сотни измененных с помощью CRISPR грызунов могло бы уничтожить их 50-тысячную популяцию[1164]. И на это потребовалось бы всего пять лет.

Но генный драйв несет и опасность. Если ученые выпустят его в дикую природу, он может сработать не так, как хотелось бы. Он способен причинить вред, который невозможно будет устранить. Один из организованных Национальной академией наук США комитетов в 2016 г. опубликовал доклад, в котором предупреждал, что генный драйв может иметь «необратимые последствия для организмов и экосистем»[1165].