С нами или без нас: Естественная история будущего

Второй важный шаг, приближающий нас к сосуществованию с резистентностью, – это добиться преобладания в наших экосистемах уязвимых штаммов тех видов, которые предрасположены к выработке устойчивости. Этот шаг связан с первым, где уязвимые виды зачастую участвуют в конкурентной борьбе. Нам нужно поддерживать уязвимых конкурентов, хотя в целом уязвимость имеет значение не только для конкуренции.

Особый случай управления уязвимостью демонстрируют трансгенные растения, которые вырабатывают собственные пестициды. Такими растениями можно питаться без опаски, но у них довольно легко вырабатывается резистентность к тому пестициду, который они сами производят. Эта их слабость становится серьезнейшей проблемой, поскольку такими растениями засеяны огромные площади. В результате, когда нарождаются устойчивые к пестицидам вредители, им не составляет труда распространяться с поля на поле. Они способны пожрать целые страны: такое уже случалось и случится еще не раз. Однако у нас есть решение, позволяющее хотя бы на какое-то время преодолеть эти трудности.

Если рядом с растениями, генерирующими пестициды, посадить растения, которые их не вырабатывают, вредители предпочтут набрасываться на беззащитные и неотравленные посевы. Такие культуры, свободные от яда, называют «растениями-убежищами», поскольку они дают приют тем вредителям, которые боятся пестицидов. Несомненно, резистентные вредители смогут эволюционировать и в таких обстоятельствах, но при этом их особи, скорее всего, будут скрещиваться с более успешными особями, уязвимыми к пестицидам, которые кормятся на растениях, их не вырабатывающих. Гены устойчивости у вредителей останутся редкими, они будут разбавлены генами более многочисленных уязвимых особей – в особенности с учетом того, что резистентные гены, как отмечалось выше, требуют от организма особого попечения. Такая система может показаться довольно диковинной, но она работает. В большинстве стран, где сажают трансгенные растения, вырабатывающие собственные пестициды, в обязательном порядке требуется высаживать рядом с ними уязвимые «растения-убежища». Там, где эти требования по-настоящему соблюдают, эволюцию резистентности удается блокировать, а ценность трансгенных растений сохранить. Там же, где подобное требование существует, но не исполняется, резистентность берет верх, а «волшебные» трансгенные растения гибнут от вредителей и никаких чудес больше не творят. Например, в Бразилии наблюдается эволюция резистентности даже в отношении наиболее защищенных трансгенных растений. Если так пойдет и дальше, то Бразилии придется вернуться к старым сельскохозяйственным практикам (для которых требуются другие семена, другое оборудование и т. п.): вряд ли в ближайшее время будут разработаны новые трансгенные растения, способные заменить те, что уже сделались уязвимыми. Если у нас не получится наладить управление резистентностью, то нашим инновациям не удастся угнаться за ее эволюцией.

Соображения, напоминающие тактику «растений-убежищ», высказывались и применительно к борьбе с раком в человеческом организме. Например, эволюционный биолог Афина Актипис, эксперт из нашей группы, в своей книге «Клетка-предатель»[19] выдвинула новаторские предложения по лечению рака. Актипис выступает за то, чтобы рак лечили химиотерапией только в тех случаях, когда опухоли активно растут{162}. Если обращаться к химиотерапии, когда опухоль не увеличивается, то лечение будет уничтожать уязвимые клетки, оставляя незатронутыми самые устойчивые. Подобно резистентным бактериям, резистентные раковые клетки плохо выдерживают конкуренцию, но если истребить все уязвимые клетки, то соперников у них не останется. Если применить химиотерапию один раз, а потом повторить ее, не дожидаясь активного роста опухоли, то искоренению подвергнутся последние уязвимые клетки, а вместо них останутся только устойчивые. В результате, когда опухоль начнет активно расти в третий раз, она будет состоять исключительно из устойчивых клеток. И напротив, если применять лечение только в те периоды, когда опухоль растет, некоторые уязвимые клетки выживут: ведь они делятся и растут быстрее. Таким образом к следующему применению химиотерапии бо́льшая часть опухоли будет состоять из уязвимых клеток. Этот подход, являющийся одним из элементов так называемой адаптивной терапии, проходит клинические испытания под руководством Боба Гейтенби в Онкологическом центре и научно-исследовательском институте Х. Ли Моффитта во Флориде. На момент написания этих строк испытания проходили очень успешно. Конечно, адаптивная терапия – не чудодейственный путь, но она способна дополнить многие применяющиеся сейчас способы лечения онкологических заболеваний. С точки зрения размышлений о том, как контролировать резистентность рака и действовать вместе с естественным отбором, а не против него, это важная отправная точка.