Знание-сила, 2001 № 07 (889)

Живая клетка – структура невероятной, необозримой сложности. Художник сравнил ее с городом, наложив – на этом рисунке – план средневековой Москвы на фото растительной клетки. На самом деле, сложность клетки в тысячи раз выше, чем можно (удить по фотографии.

Успехи сегодняшней биологии можно назвать даже не шагом вперед. а открытием нового космоса. Возможность расшифровать структуру генов и белков словно распахнула дверь в недоступную ранее библиотеку – остается только прочесть находящиеся там книги.

А после этого мы сможем управлять работой живой клетки, научившись влиять на генетическую программу. Заманчивая перспектива: бороться с болезнями и пороками уже на уровне яйцеклетки… Но так ли это? Действительно ли постижение структуры генов позволит нам запросто дирижировать живой материей? Одна из позиций, детерминизм, утверждает: «да» – все заложено в генах, которые руководят организмом, усиливая либо ослабляя действие друг друга. Но есть и другая точка зрения: организм – это не просто продукт работы генов, а целостная система, активно управляющая собственным развитием. Так что же главнее? Гены или организм? И то, и другое. Оказывается, «власть» имеют оба уровня. Мы уделяем много внимания гену, но не следует забывать и про организм. Ибо, как пишет автор темы этого номера Михаил Голубовский, сегодня то, что происходит в оплодотворенной яйцеклетке, известно хуже, чем обратная сторона Луны.

Но если так, то, расшифровав геном человека, мы лишь вступили на порог «космоса жизни» – главные открытия и неожиданности нас ждут впереди.

Знание структуры генов еще не гарантирует понимания их функций.

В этом плане гораздо удобнее иметь дело с более высокими уровнями – клеткой и организмом.

И практика это доказывает. Сегодня в медицине соседствуют два направления лечения генетических заболеваний. Первое старается устранить дефекты самого генома. Второе – заменять не гены, а клетки: взяв зародышевую клетку, выращивать новую ткань, лишенную дефектов. Оказывается, этот путь (используемый клеточной медициной) более удобен. В работе с клеткой меньше затрат и непредсказуемых результатов, чем с геном.

Приведем пример. Есть такое заболевание – дистрофия Дюшена, когда мышечные клетки разрушаются при сокращении, поскольку отсутствует особый мембранный белок – дистрофии. С позиций генной терапии следует ввести ген дистрофина в зародышевую клетку. С позиции клеточной медицины надо подсадить нормальные зародышевые клетки. При формировании мышечных волокон клетки сливаются – и волокно получит ядра нормальных клеток, содержащие ген дистрофина. Технически второй способ проще и намного плодотворнее.

Статьи, отобранные для темы номера, как раз и «вращаются» вокруг этой проблемы. Так ли всесильна генетика? Как ведут себя клетки организма и только ли в генах дело? Наконец, что мы можем сделать для лечения заболеваний?

П. Филонов. Формула Петроградского пролетариата»

Михаил Голубовский

«Золотой ключик» генетики – соблазны и опасности

Генетика оформилась как наука в начале XX века после переоткрытия законов Менделя. Бурный вековой период ее развития ознаменован в последние годы расшифровкой нуклеотидного состава «молекулы жизни» ДНК у десятков видов вирусов, бактерий, грибов и многоклеточных организмов. Полным ходом идет секвенирование (установление порядка чередования нуклеотидов) ДНК хромосом важных культурных растений – риса, кукурузы, пшеницы. В начале 2001 года было торжественно возвещено о принципиальной расшифровке у человека всего генома – ДНК, входящей в состав всех 23 пар хромосом клеточного ядра. Эти биотехнологические достижения сравнивают с выходом в космос.

Генная терапия наследственных болезней, перенос генов из одних видов в другие (трансгенозис), молекулярная палеогенетика-другие впечатляющие реалии науки в конце ее 100- летней истории. Генетическая инженерия и биотехнология, поддержанные эффективной публичной пропагандой, трансформировали облик генетики. Вот совсем недавний эпизод.

После 1998 года началась беспрецедентная гонка между 1100 учеными мирового сообщества проекта «Геном человека» и частной акционерной фирмой «Celera Genomics» – кто первым установит весь геном человека. Фирма, сконцентрировав мощную компьютерную базу и робототехнику, вырвалась вперед. Однако ее явные намерения извлекать выгоду от патентования состава фрагментов ДНК человека были пока благоразумно приостановлены вердиктом: «Что создано Природой и Богом, не может патентоваться человеком».