Золото, пуля, спасительный яд

Их описали несколько групп исследователей, в том числе советский биохимик Алексей Каледин в 1980 году[42]. Эти полимеразы выдерживали кипячение в водном растворе и работали при 70 °С. Так ПЦР обрела законченный вид.

Еще сложнее оказалось убедить научное сообщество в значимости новой реакции. Руководство и сотрудники родной фирмы отнеслись поначалу к идее Маллиса без энтузиазма. Журналы “Science” и “Nature” (на меньшее Маллис был не согласен) его статью отклонили со стандартной отговоркой: статья узкоспециальная, а они публикуют только статьи, имеющие общенаучное значение.

А по прошествии пары лет Маллису пришлось доказывать, наоборот, что это он придумал реакцию ПЦР. Пока он доводил свою методику до уровня Nature, руководство компании, оценившее наконец значимость ПЦР, поручило двум сотрудникам разработать диагностические тесты на ее основе. Их статья в “Science” вышла раньше статьи Маллиса в “Nature”. И тут же встрепенулись другие ученые. У победы много отцов, со всех сторон стали доноситься голоса ученых, утверждавших, что это они открыли ПЦР. Задним числом реакция выглядела тривиальной, основанной на общеизвестных фактах, вот людям и казалось, что они все этого уже делали.

В пользу Маллиса говорил патент, где он был единственным автором. С патентом вышла такая история. Так как Маллис выполнял исследования в рабочее время на оборудовании фирмы, то и патент был собственностью фирмы. За свою работу Маллис получил премию в десять тысяч долларов, а по прошествии нескольких лет компания “Cetus” продала этот патент за триста миллионов долларов.

Впрочем, Маллиса в компании тогда уже не было, он покинул ее сразу после того, как довел до ума реакцию ПЦР. Он занимался разного рода бизнесом до 1993 года, когда ему присудили Нобелевскую премию по химии. С тех пор он полностью отдался виндсерфингу и писательству, счастливо женился, да еще периодически эпатирует общественность заявлениями о том, что американцы на Луне не были, а знаменитые кадры сняты в Голливуде, что нет и СПИДа как болезни, вызываемой вирусом ВИЧ, что изменение климата из-за техногенных выбросов углекислого газа и озоновые дыры – это все выдумки политиков, экологов и ученых, стремящихся нагреть на этом руки. Его за это клеймят сумасшедшим. Так ли это, вам судить. Но внешность у него характерная – настоящий изобретатель, с сумасшедшинкой в глазах.

Вернемся ненадолго к самому методу. Почему ПЦР относят к крупнейшим достижениям химии последнего полувека? Из школьного курса мы помним огромное многообразие типов химических реакций: разложения, присоединения, замещения, изомеризации, полимеризации, поликонденсации и т. д. ПЦР явила первый пример реакций нового типа – размножения или синтеза по шаблону.

В сущности, мы имеем химический реактор, в котором находятся исходные вещества и молекулярная машина. Мы вносим в реактор одну молекулу образца, шаблона, затравки, называйте как угодно, и машина начинает сборку его точных химических копий. Что внесем, то и получим. Эх, распространить бы эту реакцию на всю химию. Да и вообще. Наша извечная беда: единичный экземпляр какого-нибудь устройства мы сделаем, и он будет лучшим в мире, но вот наладить его серийное производство – выше наших сил. Изобрести бы на этот случай какую-нибудь специальную машинку, вроде нанояпонца.

Метод ПЦР удивительно легко автоматизируется. Первые автоматические устройства поступили в продажу в начале 1990-х годов – пример рекордно быстрой промышленной реализации научно-технической разработки. В настоящее время ДНК-амплификатор – довольно рутинный прибор, которым оснащены все хорошие медицинские диагностические центры. Он немногим больше лазерного принтера, в нем можно одновременно осуществлять несколько десятков различных реакций ПЦР в маленьких пластиковых пробирках.

Поражает простота осуществления ПЦР. Не требуется никаких предварительных операций выделения или очистки исходной ДНК, иногда берут просто содержащий ее материал – каплю мочи, слюны, крови, кусочек ткани или кости. ПЦР-амплифицирование во многие тысячи раз упростило, ускорило и удешевило процесс выделения специфического фрагмента ДНК, например, какого-то гена. То, что раньше достигалось многомесячным трудом коллектива высокопрофессиональных специалистов, ныне осуществляет один работник со специальной подготовкой за один рабочий день.

За 25 лет, прошедшие с момента открытия ПЦР, были разработаны как множество ее вариантов, так и многочисленные ее применения в биологии, биотехнологии, медицине, криминалистике, популяционных исследованиях. В сущности, все эти области немыслимы сегодня без использования полимеразной цепной реакции. И неслучайно говорят, что история их развития четко разделяется на два периода: до открытия ПЦР и после.