Мартин Модер
Генный апгрейд. Почему мы пользуемся устаревшей моделью тела в новой модели мира и как это исправить
Какой вывод мы можем из этого сделать? Люди неустанно ищут причины дистанцироваться от неугодных социальных групп, как Гаргамель от смурфиков. Тем не менее исследование также показало, что подчеркивание генетического сходства в некоторых случаях привело к поддержке мирных настроений. Неясно, являются ли эти эффекты краткосрочными или оказывают длительное влияние на отношения конфликтующих групп. Даже если все ДНК-тесты в мире не смогут склонить Александра Ван дер Беллена[6] к желанию обзавестись лысиной, берцами и курткой-бомбером, исследование говорит нам, что не следует опрометчиво судить о вещах, которые столь же существенны для человеческого самопонимания, как наша собственная ДНК. Если кто-то решит исследовать свое происхождение с генетической точки зрения, чтобы получить результат, говорящий о полном отсутствии совпадений с определенными группами населения, – это абсолютно нормально. При этом следует помнить, что эти сравнения основаны на менее чем 0,1 % нашей ДНК, которая у каждого человека индивидуальна. Вы все правильно поняли: Дональд Трамп, Рихард Люгнер[7] и вы делите более чем 99,9 % генетической информации. Носите с гордостью свои 0,1 %! Кроме того, нельзя делать однозначные выводы об отдельных людях только потому, что определенная черта в одной группе проявляется иначе, чем в другой. Это было бы статистическим невежеством, которое, к сожалению, часто перетекает в расизм и сексизм. Тот факт, что женщины в среднем меньше мужчин, не наводит вас на мысль о специфичном росте человека, с которым вы собираетесь отправиться на свидание вслепую. Так же и тот факт, что упомянутая ранее версия рецептора окситоцина с буквой G особенно широко распространена в Европе, ничего не говорит о чувствительности продавца ваших шницелей. Наконец, обладая этими знаниями, мы можем решить заняться одной из самых каверзных и одновременно актуальных тем генетики.
Изменение человеческого генома
Смотрите, я вообще не хочу убеждать вас, что мы должны генетически изменять людей. Моя задача состоит в том, чтобы показать вам, насколько мы далеки от возможности сделать это. Об этом пока не может быть и речи. Мы разберемся с тем, что в настоящее время возможно, а что нет и что будет возможно в ближайшее время. Говоря о генетическом изменении человека, нужно разделять две вещи, принципиально отличающиеся друг от друга: изменение взрослого человека и изменение крошечного сгустка клеток, из которого однажды разовьется человек.
В отличие от изменений взрослых людей, у генетиков гораздо больше возможностей для творчества при изменении эмбрионов, потому что многие из свойств, которые уже закрепились у взрослого человека во время развития, у эмбрионов все еще достаточно «гибкие» для внесения корректировок.
При условии, конечно, что эти свойства имеют значительную генетическую основу. Но на какие свойства это распространяется? И сколько вообще свойств у человека? При случае пригласите своего соседа на кофе и посмотрите, сколько его качеств вы можете описать. Растут ли волосы из ушей? А на пальцах ног? Он один из тех людей, что чихают, когда смотрят на яркий свет? Насколько чувствительной будет реакция на тепловое воздействие, если вы прольете кофе ему на промежность? Чем тщательнее вы осматриваете человека, тем больше его качеств вы можете описать. Их общее количество нельзя уложить ни в одну цифру, потому что оно зависит от того, насколько старательно вы ищете.
Что наследуется, а что – нет
Если вы хотите узнать, какие из наблюдаемых черт в большей степени обусловлены генетикой, лучший способ выяснить это – спросить у человека, к которому постоянно обращаетесь за советом, – у мамочки. Женщины лучше мужчин способны оценивать, какие свойства имеют прочную генетическую основу. При этом родители с двумя или более детьми показывают лучшие результаты в своей оценке. Предположительно потому, что они буквально собственными глазами видят, на какие качества могут значительно повлиять в ходе воспитания, а на какие – нет. Возможно, вы не потерпели неудачу как родитель, и ваш паршивец постоянно пытается пописать на кошку только лишь потому, что в генной рулетке вам не повезло с любовью к животным.
Научный подход, конечно, выглядит иначе, и даже самые внимательные, полностью посвящающие себя детям родители не слишком точны. Например, генетическое влияние на сексуальную ориентацию мирян, как правило, переоценивается, в то время как избыточный вес подвержен генетическому влиянию зачастую больше, чем предполагается. Поэтому самые точные сведения о наследственности человеческих свойств вы получаете от генетиков, которые интенсивно занимаются генетической основой человеческих характеристик около 50 лет. Наиболее полный обзор этой темы на сегодняшний день был опубликован в 2015 году, он обобщает результаты около 3000 научных исследований, посвященных наследованию более 17 000 характеристик человека. Как следует из этого обзора, ни одна из изученных черт не избежала генетического влияния. Пожалуйста, позвольте этому факту работать на вас.
Самая обширная из всех работ по вопросам наследования человеческих качеств дает вывод, что ни одно из них не является независимым от генетических факторов. Однако то, насколько ярко выражено это влияние, сильно зависит от самого рассматриваемого качества. В целом, исследователи пришли к выводу, что около половины всех поддающихся измерению различий между людьми обусловлены генами, а не воздействием окружающей среды.
Ни одно человеческое качество не является свободным от влияния генетики.
Эволюция – оппортунистическая дуреха
Почему же человек в своем безграничном высокомерии воображает, что может организовать свой геном лучше, чем 4 миллиарда лет эволюционного процесса? Движущими силами эволюции являются мутации, то есть случайные изменения в ДНК в сочетании с естественным отбором. Как и любой термин, включающий слово «естественный», «естественный отбор» звучит относительно безобидно, почти приятно. Если бы вместо этого говорили «массовое подыхание плохо приспособленных», смысл бы не поменялся, но на уроках биологии было бы менее комфортно. С каждым новым поколением природа случайным образом смешивает родительские гены и вносит то одну, то другую спонтанную мутацию. Хорошо ли работают вместе смешанные варианты генов, которые встречаются друг с другом в никогда прежде не существовавшей комбинации, совершенно неизвестно. Кроме того, большинство спонтанно возникающих мутаций неблагоприятны. Этот процесс не имеет абсолютно ничего общего с «разумным замыслом» – он действует так же целеустремленно, как слепой пациент с болезнью Паркинсона, играющий в дартс.
В отличие от большинства млекопитающих, организм человека не может самостоятельно производить витамин С.
Если бы в процессе мутации и случайного перемешивания сохранялся родительский геном, в течение нескольких поколений он шел бы под откос практически со всеми свойствами. «Разумный» аспект эволюции, осуществляющий уборку, потому и является естественным отбором. Он на длительное время устраняет неблагоприятные варианты генов из генофонда. Ну, вы знаете, при помощи «массового подыхания плохо приспособленных». Однако у этой функции есть ограничения.
Причиной этого является генетическая мутация, которая, вероятно, не дает никаких преимуществ, но в прошлом приводила к бесчисленным смертям из-за дефицита витамина С. Если человек является подобием Бога, надеюсь, Всевышний исправно пьет на завтрак апельсиновый сок. Но очевидно, чтобы эта мутация исчезла из нашего генофонда, потребовалась бы большая гора трупов. И какая же все-таки функция у мужских сосков? Если на радио работает только каждая вторая кнопка, беру свои слова обратно! Абсурд, который тело осознает только после 25 лет, постыдно пытаясь скрыть бесполезные соски за пучком волос. Мы называем себя венцом творения, живя при этом в одном мире со свиньями, оргазм которых длится 20 минут.
Улучшится ли какое-либо свойство в результате эволюционного процесса, в конечном счете зависит от того, достаточное ли количество людей, обладающих неблагоприятным вариантом гена, умрут или, по крайней мере, будут размножаться менее успешно. У нас хорошая иммунная система, потому что в прошлом умерло достаточно людей, у которых она была плохая. Результат желательный, но естественный способ достичь его намного более жесток, чем если бы мы могли целенаправленно улучшать иммунную систему человека.
Эволюция стремится не к идеалу, а просто к «достаточно хорошо приспособленному человечеству, которое приведет в мир множество детей, которые, в свою очередь, также приведут в мир множество детей». Эволюция не испытывает непреодолимого интереса к благополучию индивидов, не следует никакому этическому кодексу – она безрассудно вознаграждает всех живых существ сохранением их генетического материала, если они производят на свет больше потомства, чем конкуренты. Это одна из причин, почему здоровье человека так быстро угасает, как только он выходит из репродуктивного возраста.
Эволюция вряд ли предпочитает варианты генов, которые приносят пользу в старости. На более поздних этапах жизни, когда мы едва активны в сексуальном плане или даже бесплодны, механизмы эволюции больше не работают. Даже если бы бабушка внезапно избавилась от своего ревматизма и ее суставы стали бы пригодными для прыжков с шестом, на передачу ее генов это никак не повлияет. Потому для механизмов эволюции признаки старения – будь то атрофия мышц или нейродегенеративные заболевания – малозначимы. Таким образом, возрастные изменения являются одной из областей, в которых целенаправленные генетические модификации человеческого организма могут однажды заполнить пробелы в процессе эволюционной оптимизации.
У нас хорошая иммунная система, потому что в прошлом умерло достаточно людей, у которых она была плохая.
Термин «венец творения» вводит нас в заблуждение, будто мы находимся на самой верхушке, в конце этого блестящего процесса. Это вдвойне ложь. Во-первых, потому, что мы не в конце, а в середине. Во-вторых, потому что генетические изменения, происходящие в природе, являются не совершенством, а нецеленаправленным совпадением.
Каждый человек появляется на свет со случайно возникшими мутациями, большинство из которых – нейтральные, некоторые – проблемные, и лишь очень немногие хоть как-то полезны.
Для того чтобы генетическое изменение, преднамеренно введенное людьми, имело больше смысла, чем естественное, оно не должно быть идеально спланировано. Достаточно, если у него будут выше шансы на положительный эффект, чем у чисто случайных, которые, как правило, отрицательно сказываются на генетике.
Генетическое изменение взрослых
Взрослые имеют преимущество в том, что, в отличие от недавно оплодотворенной яйцеклетки, способны ответить, хотят ли они, чтобы их генетически изменили. Недостатком, однако, является то, что взрослые состоят из чертова множества клеток.
Тело взрослого человека состоит из более чем 30 триллионов клеток. Как представить себе такое число? Если вы напечатаете и сложите 30 триллионов страниц бумаги, эта кипа сможет примерно восемь раз достать от Земли до Луны.
Четыре раза, если вы будете печатать на обеих сторонах бумаги. За некоторыми исключениями, каждая ваша клетка содержит весь план строения человеческого тела, записанный на смотанной нити ДНК длиной 1,8 метра. Но эта генетическая информация не свободно плавает по клеткам, а лежит, хорошо упакованная, в клеточных ядрах. Чтобы изменить генетическую информацию взрослого человека во всем теле, нужно найти способ надежно и безопасно встроить генетическую последовательность в триллионы клеточных ядер его организма. Думаю, вы представляете, насколько это непросто. Наше тело не слишком заинтересовано в том, чтобы возиться с каждой «приблудной» единицей ДНК, попадающей в ядра его клеток. Напротив, клетки стремятся максимально защитить свою ДНК от внешних воздействий, включая чужеродную генетическую информацию, которая пытается проникнуть туда. Каково это, когда чужеродной генетической информации все же удается попасть в ваши клетки, вы уже наверняка знаете благодаря простуде, ветряной оспе или герпесу.
Вы все правильно поняли: мы говорим о вирусах, мастерах в передаче генетической информации. Проще говоря, вирус состоит в основном из генетической информации, окруженной защитной оболочкой. Эта оболочка сильно различается у разных видов вирусов, и ее задача, помимо защиты, состоит в том, чтобы вирус мог легко привязаться к клетке и послать в нее свою генетическую информацию. Причем поведение некоторых вирусов похоже на поведение толстяка, который переливает колу с сахаром в бутылку с надписью Cola Light, чтобы незаметно прошмыгнуть с ней на ежемесячную встречу Weight Watchers[8]: оболочка, вводя клетку в заблуждение, представляется совершенно не вызывающим опасений средством транспортировки питательных веществ, которое можно спокойно пропустить внутрь. Виртуозные молекулярные биологи используют эту способность вирусов переносить генетическую информацию в клетки и применяют их в качестве средства транспортировки желаемой ДНК в живые организмы. Для этого они упаковывают последовательность генов, которую хотят перенести, в вирусную оболочку, и клетки с радостью принимают генетическую информацию. При этом обычная вирусная генетическая информация, которая может стать причиной заболевания, полностью или, по крайней мере, в значительной степени устраняется. Так возникают вирусы, предназначенные для передачи желаемой ДНК и не вызывающие заболеваний, которыми они на самом деле известны.
Было бы глупо, если бы после каждого генетического апгрейда приходилось бороться с простудой, СПИДом или герпесом. Теперь с помощью искусно модифицированных вирусов возможность целенаправленно вводить генетическую информацию в клетки взрослых людей стала вполне реальной.
Заканчивается ли эра, в которой вирусы так же популярны, как собачий помет в центре Вены? Могу ли я наконец заразиться геном четырехрукости, чтобы дать себе двойную пять? К сожалению, с вирусами все не так просто. Некоторые из них, вообще-то отлично подходящие в качестве средств транспортировки генов, все равно будут вызывать панику у нашей иммунной системы, даже если в них нет патогенной генетической информации. Иммунная защита человека не дает кредит доверия ни одному новоприбывшему вирусу в надежде, что они сделают для нас что-то полезное. Если иммунная система обнаружит поверхность вируса, который связан с появлением болезни, он будет атакован, даже если имеет только добрые намерения. Возникающее в результате воспаление не только болезненно, но и делает передачу желаемой генетической информации крайне неэффективной. К счастью, не у всех вирусов есть эта проблема. Так называемые аденоассоциированные вирусы (ААВ), например, часто игнорируются нашей иммунной системой. Поэтому ААВ особенно популярны для введения генов во взрослые организмы, даже несмотря на то что они настолько крошечные, что в них может поместиться лишь небольшое количество ДНК и передастся только маленькая частичка генетической информации. Однако одно из самых больших препятствий на пути передачи генетической информации всему организму человека, а не отдельным его клеткам, заключается в том, что каждый вирус может атаковать только определенные виды клеток. Человеческое тело состоит из более чем 200 типов клеток. Ни один вирус в мире неспособен заразить каждый из них, и пока не предвидится появление метода, решившего бы эту проблему. Таким образом, полностью изменить геном взрослого человека не представляется возможным. И даже если бы такая возможность появилась, многие из черт, на которые удалось бы повлиять, у взрослых не изменились бы даже после внесения соответствующих вариантов генов. Причина в том, что многие гены активны не постоянно, а только на определенных этапах развития.
Если заменить ДНК вируса на что-нибудь более полезное, можно добавить эту мутацию человеку.
В конце пубертатного периода рост тела заканчивается, и кости навсегда утрачивают способность удлиняться. На это нельзя повлиять задним числом с помощью каких-нибудь генных уловок.
Даже если в 35 лет вы поймете, что карьера профессионального баскетболиста была бы более прибыльной, чем карьера администратора солярия в великой песчаной пустыне Бильмы.
Итак, вы родились слишком рано, чтобы извлечь выгоду из генетической модификации человека? Не сказал бы. Вообще, не похоже, что станет возможно надежно вводить генетическую последовательность во все клетки организма в ближайшем будущем, но это не так уж необходимо для изменения некоторых черт.
