Параллельное оружие, или Чем и как будут убивать в XXI веке

Информация о локализации и функциональной нагрузке конкретных генов в геноме человека, растений и животных, в том числе впервые обнаруженных, будет представлять собой прежде всего коммерческий интерес для биотехнологических фирм.

Имея в своих руках расшифрованную и идентифицированную последовательность гена, предположительно влияющего на развитие болезни, можно изучить тонкие процессы на всех фазах ее развития. Последовательность нуклеотидов (структурная единица белка) может быть сравнима со всеми известными генами и их продуктами из всех микроорганизмов, растений и животных, изученных к настоящему времени. Современная техника позволяет за несколько минут провести анализ подобия и идентичности отдельных участников, вычленение функциональных звеньев в белковых структурах и другие детальные исследования!

Несмотря на существующую вероятность негативного влияния на организм человека генетически модифицированных продуктов, сельскохозяйственные отрасли поставляют на мировой рынок немаркированные растительные и животные продукты, содержащие измененные гены. Возможность использования в качестве биологически активных веществ онкогенов, генетических конструкций, встраивающихся в геном «хозяина» и кодирующих синтез токсинов, избирательное воздействие на аутоиммунные процессы в организме обуславливают необходимость поддержания на высоком уровне развития фундаментальной медицинской и биологической науки. Так, уже к 2010 году в США предполагается удвоение финансирования фундаментальной науки, причем «добавка» будет направлена именно на развитие новых биомедицинских технологий.

Современные методы молекулярной биологии могут быть использованы в двух направлениях: для создания высокоэффективных лекарств и средств поражения. Поиск эффективного лекарственного препарата, действующего на биологические агенты, ведется на молекулярно-клеточном уровне. Так, например, исследователи из Гарвардского университета и Университета города Мэдисон (штат Висконсин) обнаружили на поверхности макрофага клетки иммунной системы, на которую в первую очередь действуют сибиреязвенные бациллы и которые используют рецепторы макрофага для транспорта токсинов. Раствор этих молекул в воде при добавлении их к макрофагам повышал устойчивость последних к токсину, что, возможно, послужит основой для создания нового препарата против сибирской язвы.

Высокоэффективные препараты могут быть созданы после завершения изучения генома возбудителя сибирской язвы, 95 % которого — 5 млн нуклеотидных пар — уже установлены в Институте геномных исследований в Мэриленде. Изучены молекулярно-клеточные механизмы действия возбудителей. Эти данные являются чрезвычайно важными как с научной, так и с практической точки зрения!

Однако эти же данные могут быть использованы и для создания штаммов, обладающих высокой вирулентностью, которые позволяют разработать новый вид биологически активных соединений. Примером может служить создание новых штаммов вируса гриппа на основе химерных конструкций гонконгских вариантов вируса гриппа человека и вирусов, поражающих домашний скот. В итоге становится возможным создание в лабораторных условиях широкой панели вирусов с непредсказуемым спектром токсичности!

Технология получения вирусных и невирусных передающих агентов, хорошо подходящих для таких целей, как замещение отсутствующих генных продуктов, повышение или снижение экспрессии специфических генов, быстро развивается в лабораториях ведущих стран. К последним подходам добавилась возможность генерации мутаций внутри генов клеток самых разных органов и тканей.

В настоящее время существует множество оригинальных технологий доставки гена в клетки организма. В частности, сконструирована и испытана в эксперименте «генная пушка», позволяющая доставить частицы генного материала через кожу во внутренние органы.

Революция в области молекулярной биологии упростила технологический процесс создания средств биотеррористической атаки, что позволяет в ряде случаев сделать применение биотеррористического акта непредсказуемым.

До недавнего времени возможность применения агента биотеррористической атаки была связана с опасностью заражения самих исполнителей биотеррористического акта. В настоящее время анализ генетических особенностей различных национальностей людей позволяет выделить специфические для них участки генов. Появилась возможность создать медицинские препараты, действующие на молекулярно-клеточном уровне с учетом специфики генома.

Технологическая простота производства средств биотеррористической атаки связана с использованием компьютеров последнего поколения и наличием информации по проекту «Геном человека» в международной компьютерной сети. Оборудование микробиологической или генетической лаборатории может разместиться на небольшой площади, что позволяет говорить о «биотеррористах на кухне».

Биологическая безопасность России связана с разработкой новых средств защиты от биологического оружия и с возможностью предотвращения биотеррористических актов.