Синтетическая биология
Продолжение статьи Обещания и риски революции в биосинтезе часть 3
Кодирование жизни
Вскоре после того, как было объявлено об эксперименте Вентера, изменившем правила игры, Институт медицины Национальной академии наук создал специальную группу, в задачи которой входит изучение различных аспектов нового биологического мира, связанных с этикой, наукой и национальной безопасностью. Эндрю Эллингтон и Джаред Эллефсон из Техасского университета в Остине утверждают, что новое поколение биологов раздвигает границы науки – они смотрят на формы жизни и ДНК, как маги и чародеи от технологии, создавшие IBM, Cisco и Apple, когда-то смотрели на электронику, транзисторы и электрические цепи. Две эти области, где произошло поразительное сращивание частного сектора и академической науки, постоянно сталкиваются, соединяются и трансформируют друг друга; ученые-компьютерщики говорят о «вычислениях на основе ДНК», а синтетические биологи – о «платах жизни». Биолог превратился в инженера, кодирующего новые формы жизни по своему усмотрению.
Джеральд Джойс из Научно-исследовательского института Скриппса в Ла-Хойе (Калифорния) обеспокоен тем, что из-за размытости границ эволюцией будут теперь управлять биологи, а это «конец дарвинизма». «Жизнь на Земле, – отмечает Джойс, – продемонстрировала невероятную эластичность и изобретательность, адаптируясь к самым разнообразным нишам. Возможно, самым главным изобретением жизни является генетическая система, обладающая огромным потенциалом адаптации, в то время как биосинтетические системы вряд ли смогут быстро выйти на подобный уровень. Но как только информационные макромолекулы приобретут способность к изменчивости по законам дарвиновской эволюции, они начнут собственную жизнь».
И это не преувеличение. Все основные барьеры на пути искусственного синтезирования вирусов и бактерий были преодолены, по крайней мере на экспериментальном уровне. В 2002 г. исследователи из Нью-Йоркского Университета Стоуни-Брук создали активный вирус полиомиелита на основе его генетического кода.Три года спустя ученые, обеспокоенные пандемиями гриппа, решили воссоздать смертоносный вирус «испанки» 1918 г., чтобы идентифицировать ключевые элементы генов этого вируса, которые позволили ему уничтожить по меньшей мере 50 млн человек менее чем за два года. Все это означает, что дилемма двойного назначения, впервые возникшая в химии 100 лет назад, а спустя четверть века затронувшая физику, сегодня с новой силой проявилась в современной биологии.
В период с 1894 по 1911 гг. немецкий химик Фриц Габер разработал технологию производства аммония в промышленных масштабах. Эта работа произвела революцию в сельском хозяйстве, так как возникла современная отрасль производства удобрений. Но эти же исследования в период Первой мировой войны помогли Германии создать химическое оружие – и роль Габера как в позитивном, так и в негативном отношении является центральной. Через три года после того, как Габер получил Нобелевскую премию по химии, его соотечественник Альберт Эйнштейн стал нобелевским лауреатом за вклад в исследование физики. Его революционные теории относительности, гравитации, массы и энергии помогли раскрыть секреты космоса и заложили основы для использования ядерной энергии. В то же время они привели к созданию атомной бомбы.
Стало быть, проблема, касающаяся исследований двойного назначения, которые способны приводить как к благотворным, так и опасным последствиям, уже давно известна в химии и физике. Она вызвала необходимость заключения международных соглашений по ограничению наиболее проблемных работ и сфер их применения. В этом отношении биология серьезно отставала: США, Советский Союз и многие другие страны продолжали практически неограниченно разрабатывать биологическое оружие. Работы не дали серьезных результатов с точки зрения их применения в военном отношении, поскольку не удалось найти способы скоротечного инфицирования и распространения бактерий или ограничить их воздействие строго определенными целями. Но сегодня ситуация может измениться.