Ген. Очень личная история - Сиддхартха Мукерджи

среды. А порой соответствия и вовсе достичь невозможно: тяжелейшие формы генетических заболеваний – вроде тех, что обусловлены поломкой жизненно важных генов, – несовместимы с любой средой. Типичное современное заблуждение – полагать, что окончательно решить проблему болезни можно изменением природы, то есть генов. Среда часто бывает гораздо податливее.

10. В исключительных случаях генетическая несовместимость может быть столь глубока, что только чрезвычайные меры вроде генетического отбора или направленных генетических вмешательств могут быть оправданны. До тех пор, пока мы не постигнем все обилие непредусмотренных последствий отбора генов и модификации геномов, безопаснее относить такие подходы к мерам для исключительных случаев.

11. В генах и геномах нет ничего, что наделяло бы их принципиальной устойчивостью к химическим и биологическим манипуляциям. Стандартное представление, утверждающее, что «большинство человеческих качеств – результат сложного взаимодействия многочисленных генов друг с другом и со средой», абсолютно справедливо. И хотя эти хитросплетения ограничивают способность управлять генами, они оставляют массу возможностей для сильнодействующих генетических модификаций. Главные регуляторы, управляющие работой десятков других генов, вполне обычны для биологии человека. Можно сконструировать эпигенетический модификатор, способный изменить статус сотен генов единственным «щелчком». Геном изобилует подобными узлами для потенциальных вмешательств.

12. Треугольник предосторожностей – чрезмерные страдания, высокопенетрантный генотип и оправданные вмешательства – ограничивал до сей поры наши посягательства на генетическое изменение человека. Когда мы окончательно расшатаем границы этого треугольника (изменяя стандарты «чрезмерных страданий» и «оправданных вмешательств»), нам потребуются новые биологические, культурные и социальные принципы установления того, какие генетические вмешательства следует разрешить или ограничить и в каких обстоятельствах эти вмешательства будут безопасными или допустимыми.

13. История воспроизводит себя отчасти из-за того, что геном воспроизводит себя. А геном воспроизводит себя отчасти из-за того, что так делает история. Побуждения, амбиции, фантазии и желания, которые двигают историю человечества, отчасти закодированы в геномах людей. А история человечества, в свою очередь, отбирает геномы, определяющие эти побуждения, амбиции, фантазии и желания. Этот самоподкрепляемый логический цикл несет ответственность за некоторые из самых выразительных и светлых качеств нашего вида, но также и за некоторые из самых предосудительных. Пытаться соскочить с орбиты этой логики было бы запредельно сложной задачей, но, осознавая присущую ей цикличность, относясь скептически к ее крайностям, мы сможем защитить слабых от произвола сильных, а «мутантное» – от истребления «нормальным».

Быть может, даже этот скептицизм коренится где-то в двух десятках тысяч наших генов. Быть может, порождающее его сострадание тоже неистребимо закодировано в человеческом геноме.

Быть может, это часть того, что делает нас людьми.

Эпилог

«Бхеда. Абхеда»

Sura-na Bheda Pramaana Sunaavo;

Bheda, Abheda, Pratham kara Jaano.

Покажи мне, что ты можешь разделить ноты песни;

Но вначале покажи, что ты можешь отличить

делимое от неделимого.

Анонимная музыкальная композиция, навеянная классическим санскритским стихотворением

Абхед – «неделимое», назвал мой отец гены. Бхед, противоположное понятие, – настоящий калейдоскоп слов: «различать», «вырезать», «определять», «распознавать», «разделять», «лечить». У него общие лингвистические корни со словами vidya («знание») и ved («медицина»). Индуистские священные писания «Веды» происходят от того же корня, а он, свою очередь, берет начало от древнего индоевропейского слова uied – «знать», «распознавать смысл».

Ученые разделяют. Мы различаем и разграничиваем. Неизбежный, внутренне присущий нашей профессии вред заключается в том, что мы должны разбивать мир на составные части – гены, атомы, биты или байты, – чтобы потом вновь собирать его воедино. Мы не знаем другого механизма познания мира: чтобы создать сумму частей, для начала мы должны разделить сумму на части.

Но в этом методе скрыта опасность. Как только мы начинаем воспринимать организмы – людей – совокупностями, построенными из генов, влияний среды и взаимодействий генов со средой, наш взгляд на человека коренным образом меняется. «Ни один здравомыслящий биолог[1180] не считает, что мы целиком и полностью продукты генов, – говорил мне Берг, – но как только вы привносите в картину гены, ваше самовосприятие уже не может быть прежним». Целое, собранное сложением частей, отличается от целого до его разбивки на части. Как говорится в одном стихотворении на санскрите, «покажи мне, что ты можешь разделить ноты песни; но вначале покажи, что ты можешь отличить делимое от неделимого».

В области человеческой генетики нам предстоит реализовать три грандиозных проекта. Все они связаны с различением, разделением и последующим восстановлением. Первый призван определить точную природу информации, закодированной в человеческом геноме. Проект «Геном человека» обеспечил стартовые позиции для этого исследования, но одновременно он поднял и любопытнейшие вопросы о том, что же именно кодируют три миллиарда нуклеотидных пар человеческой ДНК. Каковы функциональные элементы генома? Да, в нем есть, конечно, белок-кодирующие гены, которых менее 24 тысяч, но есть еще и довольно протяженные участки ДНК – интроны, – которые разделяют ген на модули. Есть в нем и информация о построении десятков тысяч молекул РНК, не транслируемых в белки, но все равно выполняющих в клетке разнообразные физиологические функции. Длинными магистралями в геноме тянется так называемая мусорная ДНК, которая, вероятно, окажется не мусорной вовсе, а кодирующей сотни пока неизвестных функций. А еще там есть складки и петли, за счет которых разные части хромосомы взаимодействуют друг с другом в трехмерном пространстве.

Чтобы понять роль каждой из этих составляющих, обширный международный проект, стартовавший в 2003-м, поставил цель создать базу данных по всем функциональным элементам человеческого генома, куда вносился бы каждый фрагмент любой последовательности любой хромосомы, который выполняет какую-то кодирующую или инструктивную функцию. Остроумно названный «Энциклопедия элементов ДНК» (ENCODE, The Encyclopedia of DNA Elements), проект должен вдоль и поперек описать содержимое человеческого генома, аннотировать все его функциональные последовательности.

Установив эти элементы, биологи смогут перейти ко второй задаче – выяснению, как они комбинируются во времени и пространстве, выстраивая человеческие эмбриологию и физиологию, придавая уникальное назначение анатомическим структурам и формируя уникальные черты организма[1181]. В нашем понимании генома людей есть один уничижительный факт: мы удивительно мало знаем именно о человеческом геноме. Мы выводим огромную долю знаний о наших генах и их функциях из информации о подобных генах дрожжей, червей, мух и мышей. Как писал Дэвид Ботштейн, «очень мало человеческих генов[1182] было изучено напрямую». Задача новой геномики отчасти будет заключаться в преодолении разрыва между мышами и людьми – в выяснении, как человеческие гены работают в условиях человеческого организма.

Медицинской генетике этот проект обещает несколько особенно важных приобретений. Функциональное описание генома человека позволит биологам открыть новые механизмы заболеваний. Новые геномные элементы удастся связать с