"Выбор Анджелины Джоли был вполне рационален"

Facebook
ВКонтакте
share_fav

Биолог Александр Панчин - популяризатор науки, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института проблем передачи информации им. А.А. Харкевича РАН - рассказал Anews.com о том, вредны ли продукты с ГМО, есть ли у людей шанс получить бессмертие, почему опасен «православный ИГИЛ» и как современная генетика повлияла на Анджелину Джоли.

— Стоимость секвенирования генома человека продолжает снижаться. Сейчас цена составляет $1 тыс. Человек получает, в частности, информацию о том, какие у него риски неинфекционных заболеваний. Какие еще данные он еще может получить — насколько талантливы будут его дети? Он выбрал себе не ту работу? Что еще?

— Самое важное, что можно определить с помощью генетических тестов – статус носительства серьезных генетических заболеваний, которые могут проявиться у ваших детей. Это очень важно для планирования семьи, причем для такого теста совершенно не обязательно читать (секвенировать) геном целиком. Тесты на конкретные заболевания стоят гораздо дешевле. Если оба родителя оказываются носителями опасного генетического варианта, врач-генетик может порекомендовать искусственное оплодотворение с преимплантационной диагностикой, чтобы гарантировать рождение здорового ребенка.

«Выбор Анджелины Джоли был вполне рационален»

— В некоторых случаях можно узнать и об опасностях, подстерегающих взрослого человека. Многие слышали историю про то, как актрисе Анджелина Джоли сделали мастэктомию – хирургическую операцию по удалению молочных желез. Ее мать и бабушка умерли от рака груди, а у Анджелины был обнаружен опасный вариант гена, существенно увеличивающий риск этого заболевания. Учитывая хорошие финансовые возможности актрисы и доступность пластической хирургии, такой выбор был вполне рационален.

Анджелина Джоли до и после мастэктомии (в 2010 и 2013 годах).

— К сожалению, далеко не все, что предлагают современные компании по генетическому тестированию, информативно. Например, какой-нибудь тест на предрасположенность к раку желудка или болезни Альцгеймера может указать двукратно повышенный или сниженный риск развития данного заболевания, но это очень мало о чем говорит, а главное – никак не влияет на наше дальнейшее поведение. Рекомендации, которые могут дать врачи, скорее всего, разумны независимо от результатов тестирования.

Есть тесты, которые делать вовсе не рекомендуются, как следует все не взвесив. Например, есть тяжелое заболевание нервной системы – болезнь Хантингтона (может быть вы помните о нем из сериала Доктор Хаус), которое определяется генетическими факторами. Диагностируется заболевание хорошо, только вот вылечить его или хотя бы отсрочить мы не умеем. В итоге человеку ставят отсроченный смертный приговор, что может сказаться в отрицательную сторону на качестве его жизни. Нужно хорошо подумать, нужна ли вам такая информация.

Кадр из сериала «Доктор Хаус»

— Наконец, есть пара тестов, касающихся способности организма метаболизировать некоторые вещества – лекарства, кофеин, алкоголь. Это важно для персонализированной медицины – индивидуальной подборки препаратов и их дозировок, а также для некоторых рекомендаций касательно образа жизни – пить или не пить много кофе, опасаться ли алкоголизма и т.д.

Что касается выбора профессий, спорта и так далее, то тут пока еще очень мало убедительных генетических ассоциаций. А вот определить своих родственников или происхождение можно и некоторые компании это предлагают.

«В будущем с развитием этой технологии можно представить победу над раком»

— В онкологии сейчас революция. В разработке находятся тысячи молекул, во многих странах вводится оплата по результатам лечения. Новые методы лечения привели к тому, что выживаемость увеличивается на 60 месяцев и более. Расскажите, какие новости в этом направлении?

— Самая главное новость – ученые научились создавать специальные генетически модифицированные клетки иммунной системы, которые могут находить и уничтожать некоторые раковые опухоли. Уже есть пациенты, которых таким образом вылечили от лейкемии – рака крови.

В будущем с развитием этой технологии можно представить победу над раком: врач просто будет выписывать нужные клетки, пациент будет их колоть и выздоравливать. Но такие массовые и простые формы новые подходы примут еще не скоро. Все это стало возможным благодаря развитию методов генной инженерии – редактирования ДНК живых организмов.

«Самый большой прорыв связан с появлением технологии CRISPR/Cas9»

— Вообще, можно ли говорить, что в биотехнологиях сейчас происходит такой же взрывной скачок, который был, скажем, в электронике в предыдущее десятилетие? Что бы вы выделили в первую очередь?

— Конечно. Это одно из самых бурно развивающихся направлений современной науки. Генная инженерия используется как в фундаментальной науке для изучения функций, регуляции и свойств генов, так в прикладных целях – от создания новых сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов, до лечения наследственных, инфекционных и онкологических заболеваний. 

Самый большой прорыв связан с появлением технологии CRISPR/Cas9. Это что-то вроде бактериального антивируса, который мы можем позаимствовать и запрограммировать таким образом, чтобы он разрезал практически любые интересные нам последовательности ДНК в любом организме, причем очень точно. Это позволяет защищать клетки от очень разных вирусов, а также вносить точечные изменения в ДНК живых организмов. Cas9 – это такие своеобразные маникюрные ножницы для ДНК. Нет сомнений, что скоро за CRISPR/Cas9 дадут Нобелевскую премию.

«Бессмертие маловероятно. Речь идет о продлении жизни и молодости»

— Одна из ваших любимых тем — старение. Сможет ли человек стать бессмертным и нужно ли ему это? Какова цена бессмертия? Может ли «средство Макропулоса» стать массовым?

— Бессмертие маловероятно хотя бы потому, что человек живущий, скажем, тысячу лет имеет очень высокий шанс попасть за это время в аварию, стать жертвой несчастного случая и т.д. Речь идет о продлении жизни и молодости. Мы уже умеем продлевать жизнь некоторым модельным организмам. Например, с помощью генной инженерии можно продлить жизнь маленькому круглому червяку в 10 раз. Грызунам удавалось продлевать жизнь в 1.5 раза, сокращая количество употребляемых ими калорий.

Вдохновляет ученых на поиски «лекарства от старости» то обстоятельство, что в природе некоторые организмы имеют пренебрежимое старение – их вероятность умереть не зависит от возраста. К таким организмам можно отнести гидру и голого землекопа – грызуна, которые может прожить в 10 раз дольше, чем родственные ему мыши или крысы. 

Голый землекоп

«Некоторые органы мы можем печатать на биологических 3D–принтерах»

— Еще одна перспективная область – создание новых органов для пересадок. Некоторые органы мы можем печатать на биологических 3D принтерах, собирающих орган буквально по клеткам, но пока это удается только с самыми простыми органами. Другое направление – ксенотрансплантации, т.е. пересадки органов между видами. Обычно такие пересадки приводят к быстрому отторжению органов, но методы генной инженерии позволяют создавать генетически модифицированных животных, чьи органы вызывают меньший иммунный ответ у организма реципиента. Экспериментальное сердце особой генно-модифицированной свиньи, пересаженное обезьяне, долго не отторгалось. 

Ученые из Тель-Авивского университета возле 3D-принтера, печатающего «заплатку» для сердца, которая сочетает органическую ткань с электроникой.

— Человечество скоро будет в состоянии создать биоробота. Предпосылки: создание процессоров на нейронной архитектуре, а не на архитектуре фон Неймана, появление биопринтеров, миниатюризация сервоприводов и новые источники питания. Возможно ли, что венцом эволюции станет не homo sapiens sapiens? Как бы вы представили себе такого суперчеловека?

— Я с оптимизмом смотрю на возможность появления в будущем искусственного интеллекта, разумных роботов. Я думаю, что мы сможем жить с ними бок о бок. Но вообще этот вопрос нужно адресовать не ко мне, а к писателям фантастам. Мой любимый фантаст – Станислав Лем. А по теме роботов очень интересно писал еще Айзем Азимов. К ним и отправляю.

«Объединить полезные мутации в одном «сверхчеловеке» – увлекательная задача»

— У братьев Стругацких следующая эволюционная ступень развития — это людены. Это очень небольшой процент людей, которых с помощью некой процедуры можно превратить в существ, имеющих совершенно невообразимые способности. Не только физические, но, прежде всего, мыслительные. Возможно ли такое?

— С помощью генной инженерии мы смогли сделать более смышленых мышей – лучше решающих некоторые задачи. Но для этого им пересадили ген человека, вовлеченный в развитие нашей способности к речи. В теории можно сильно усовершенствовать и тело человека, но проблема в том, что сложно узнать, какие именно изменения нужно внести, чтобы добиться того или иного результата. При благоприятном стечении обстоятельств, нам удастся понять, какие генетические особенности помогли самым умным из нас развить интеллект, самым здоровым из нас не болеть, а самым долгоживущим – сохранять молодость. Придумать принципиально новое усовершенствование сложно, но объединить полезные мутации, наблюдаемые в разных людях в одном «сверхчеловеке» – увлекательная задача.

Но и принципиально новое сделать можно. Например, у некоторых водорослей есть ген, который кодирует белок, реагирующий на свет. Если перенести такой ген в нервную клетку, она станет светочувствительной. На грызунах научились использовать такой оптогенетический подход для редактирования памяти. В еще одной работе другой ген светочувствительного белка использовали для создания мышей, у которых возникает эрекция, если на их половой орган посветить. В третьей работе с помощью онтогенетики частично вернули зрения грызунам с разрушенной сетчаткой. Теоретически и экстрасенсов, которые чувствуют свет руками или иной частью тела, можно было бы попробовать так сделать, но еще не скоро.  

«250-500 тысяч человек ежегодно слепнут из-за нехватки витамина А»

— Помогут ли биотехнологии избавить мир от голода? Какие новые виды продуктов могут появиться в ближайшие 50 лет? Согласятся ли это есть голодные, а значит, беднейшие и наиболее косные слои населения Земли?

— Проблема голода – это не только проблема недостаточной урожайности сортов, а значит решать ее нужно не только с помощью генной инженерии. Есть еще проблема хранения, транспортировки, распределения пищи. Очень много еды выбрасывается. Где-то еда перепроизводится. Впрочем, именно в развивающихся странах, где проблема голода стоит наиболее остро, от генной инженерии наблюдается максимальный эффект с точки зрения увеличений урожайности. Именно в этих странах поля находятся под наибольшей угрозой нападения вредителей, от которых защищают некоторые генные модификации.

Активист Greenpeace протестует против генетически модифицированных растений. Брюссель, 2008 год.

— В развивающихся странах есть еще одна проблема – нехватка витаминов. Так 250-500 тысяч человек ежегодно слепнут в развивающихся странах из-за нехватки витамина А. Решить эту проблему мог бы «золотой рис», богатый бета-каротином, предшественником витамина А. Ну а развитым странам не помешала бы разрабатываемая сейчас картошка, при готовке которой вырабатывается меньше канцерогенов или помидоры, богатые полезными веществами – антоцианами, защищающими от рака (согласно исследованиям на грызунах). Думаю, в ближайшие 50 лет сильно увеличится разнообразие продуктов питания: появятся дыни со вкусом манго и манго со вкусом дыни, более сладкая земляника, более полезные помидоры и так далее и так далее.

«Генная инженерия тоже создает конкурентов нефти и газу»

— Развитие солнечной генерации, ветроэнергетики, накопительных аккумуляторов в домохозяйствах и электромобилей приведет со временем к отказу от нефти и газа в качестве источника энергии. Если прибавить это к новациям в биотехе, каким вы представляете нашу планету через 100 лет? Что тогда будет продавать Россия, исторически сырьевая страна?

— Генная инженерия тоже создает конкурентов нефти и газу – эффективных продуцентов биотоплива. В целом если Россия хочет иметь будущее, ей нужно тоже заниматься развитием передовых биотехнологий, тем более, что у нас полно специалистов, знающих как это делать. Жаль только законы, принимаемые в нашей стране, не очень способствуют такому развитию. Это значит, что мы рискуем отстать от остального мира и впасть в зависимость от импортных биотехнологий.

«Самое страшное, что может случиться в нашей стране – какой-нибудь православный ИГИЛ»

— Любые технологии можно использовать как во благо, так и во вред. Есть ли риск, что цивилизация пойдет не по пути прогресса, а совсем наоборот?

— Ну, можно посмотреть на события в Исламском Государстве (организация, запрещенная в России по решению суда — Anews.com). Только к науке это отношения не имеет – это общественная проблема. Самое страшное, что может случиться в нашей стране – какой-нибудь «православный ИГИЛ». Некоторые предпосылки к этому имеются, но будем надеяться, что до такого не дойдет.

«Селекция – это изменение ДНК с помощью кувалды»

— Вы выступаете последовательным защитником ГМО-технологий. Объясните, почему вы считаете их безвредными и несущими риски для будущих поколений, например онкологические.

— То, что ГМО не опасней их аналогов, полученных методами селекции, признают Национальная академия наука США, Всемирная организация здравоохранения, Китайская академия наук, Еврокомиссия, Британское королевское общество, да и вообще любая серьезная научная организация. Есть тысячи исследований, посвященных разных аспектам безопасности ГМО. Некоторые сорта исследовались на пяти поколениях животных. Есть работы, проведенные как в России, например, в Институте питания РАМН, так и получившие госфинансирование других стран – в Европе и США (например, Национальным институтом здоровья).

Неоткуда ожидать этих повышенных рисков. Дело в том, что гены есть у всех живых организмов, и они меняются в каждом поколении. То, что мы едим сегодня, генетически отличается от того, что ели наши предки. Научный журналист Ася Казанцева приводит такую красивую метафору. Селекция – это изменение ДНК с помощью кувалды, а генная инженерия – с помощью маникюрных ножниц. Намного более предсказуемый результат получается, когда мы меняем конкретный, хорошо изученный ген, чем когда мы подвергаем организм куче случайных мутаций в надежде, что какие-то из них будут полезными, а остальные – безвредными.