Пол Рут Вольп: Пора подумать о том, что происходит в биоинженерии

Сегодня я хочу поговорить о дизайне, но речь пойдет не о дизайне в обычном понимании этого слова. Я хочу поговорить о том, что сейчас происходит в нашей научной биотехнологической среде, где, впервые в истории, мы получили возможность конструировать тела, конструировать тела животных, конструировать человеческие тела.

В истории нашей планеты было три больших волны эволюции. Первая волна эволюции — это то, что мы называем эволюцией по Дарвину. Согласно ей, как вы знаете, биологические виды обитали в определенных экологических нишах и определенных средах, и воздействие этих сред определяло, какие изменения путем случайных мутаций в видах сохранятся. Затем человечество вышло за пределы эволюционной истории по Дарвину и породило вторую большую волну эволюции – она заключалась в изменении самой среды обитания, в которой мы до этого эволюционировали. Мы изменили нашу экологическую нишу, когда мы создали цивилизации. И это был второй большой — почти двести тысяч лет, 150 000-летний период нашей эволюции. Изменив нашу среду обитания, мы оказали воздействие на наши тела, что заставило их эволюционировать. От перехода к оседлому аграрному обществу, через всю современную медицину, мы поменяли ход нашей собственной эволюции. Сейчас мы вступаем в третий большой период эволюционной истории, который уже называют разными именами: намеренная эволюция, эволюция по плану (не путать с Разумным замыслом, движением креационистов). На этом третьем этапе эволюции мы намеренно конструируем и меняем формы жизни, населяющие нашу планету.

Теперь я хочу устроить вам быстрый экскурс в эту тему и в заключении поговорить о том, какие последствия для нас как биологического вида и как совокупности культур могут иметь эти изменения. На самом деле, мы все это делаем уже довольно давно. Мы начали заниматься селекцией животных много-много тысяч лет назад. И если взять собак, например, собаки — это существа, созданные по плану. Нет на земле такой собаки, которая была бы природным созданием. Собаки — это результат селекции тех черт, которые нам понравились. В давние времена нам приходилось идти сложным путем, выбирая отпрысков, которые имели особые внешние черты, и скрещивая их. Теперь нам не нужно это делать.

Это — бифало. Бифало — это гибрид американского бизона (буффало) и домашней коровы. Их теперь разводят, и, когда-нибудь, возможно, очень скоро, у нас будут продавать котлеты из бифало в местных супермаркетах. Это — гип, гибрид козы и овцы. Ученые, которые создали это милое существо, в итоге зарезали и съели его. По-моему, они говорили, что по вкусу это было похоже на курицу. Это — кама. Кама — это гибрид верблюда и ламы, созданный, чтобы совместить выносливость верблюда с некоторыми особенностями характера ламы. И этот гибрид теперь используется в некоторых странах. А вот лигр — самый большой представитель семейства кошачьих в мире — гибрид льва и тигра. Он больше, чем тигр. И одну или две особи лигра уже видели на воле. Но они были созданы учеными с помощью селекции и генных технологий. И, наконец, всеобщий любимец зеброид (гибрид зебры и лошади). Ни один из этих примеров не был отредактирован в Photoshop, все это настоящие животные. Таким образом, что мы делаем, это генные улучшения, или генетические манипуляции в процессе обычной селекции, ускоренные с помощью генетики. И если бы на этом все остановилось, это было бы просто занятной штукой. Но нечто более значительное происходит сейчас.

Это — обычные клетки млекопитающего, в которые был добавлен биолюминесцентный ген, взятый у глубоководной медузы. Мы все знаем, что некоторые глубоководные создания светятся. Так вот, этот ген, биолюминесцентный ген, был взят и добавлен в клетку млекопитающего. Это — нормальные клетки. А здесь вы видите как те же клетки светятся в темноте в лучах света с определенной длиной волны. И, как только это получилось сделать с клетками, то же самое можно сделать с организмами. Что и было сделано с мышатами, котятами. И, кстати, одни котята оранжевые, а другие — зеленые, потому что у первых биолюминесцентный ген взят из коралла, в то время как у вторых — из медузы. Это же было сделано со свиньями, с щенками, и, на самом деле, с обезьянами. А если это можно сделать с обезьянами — хотя есть огромный скачок между генетическими манипуляциями с мартышковыми и человекообразными обезьянами – если это можно сделать с обезьянами, скорее всего можно разобраться, как сделать то же самое с гоминидами, что означает, что это можно сделать с человекообразными обезьянами и людьми. Другими словами, теоретически возможно, что достаточно скоро мы сможем с помощью биотехнологий создать человеческие существа, которые светятся в темноте. Чтобы нас было легче найти в темноте.

На самом деле, уже сейчас во многих американских штатах можно пойти и купить биолюминесцентных питомцев. Это — рыба-зебра. Они обычно черно-серебрянные. Эти рыбки были генетически модифицированы так, чтобы быть желтыми, зелеными, красными, и их можно купить в некоторых штатах в США. A некоторые штаты запретили их. Никто не знает, что делать с существами такого рода. Нет такого государственного учреждения — ни EPA (агентство по охране окружающей среды), ни FDA (Управление по контролю за качеством продуктов и лекарств), которое регулировало бы генетически модифицированных животных. В результате некоторые штаты решили их разрешить, а некоторые — запретить.

Кто-то из вас, наверное, читал о рассмотрении Управлением по контролю за качеством продуктов и лекарств вопроса о генетически модифицированном лососе. Лосось сверху — это генетически модифицированная чавыча, у которой есть гены самой чавычи и гены другой рыбы, которую мы употребляем в пищу, чтобы она росла намного быстрее, но потребляла намного меньше корма. В настоящее время FDA пытается принять окончательное решение, будем ли мы скоро есть такую рыбу — будет ли она продаваться в магазинах. И, пока вы еще не сильно забеспокоились, здесь, в Соединенных Штатах, большинство еды, которую вы покупаете в супермаркетах, уже имеет генетически модифицированные компоненты. Так что, даже если это нас волнует, мы уже разрешили этому происходить в нашей стране — в отличие от Европы — без всяких законов, и даже без какого-либо уведомления на упаковках.

Это — первые клонированные животные в их видах. Внизу справа у нас Долли, первая клонированная овца, которая теперь хранится в виде чучела в музее в Эдинбурге; Ральф, первая клонированная крыса; Сиси, клонированная кошка; Снаппи, первая клонированная собака. Снаппи – аббревиатура от английского «щенок Национального Университета Сеула» — был создан в Южной Корее тем самым человеком, которого некоторые из вас могут помнить как с позором ушедшего в отставку из-за того, что он объявил о клонировании человеческого эмбриона, а на самом деле этого не сделал. Он, на самом деле, был первым человеком, клонировавшим собаку, что очень трудно сделать, поскольку геном собаки очень пластичен. Это — Прометея, первая клонированная лошадь. Это лошадь породы Хафлингер, клонированная в Италии, воистину венец клонирования, потому что множество лошадей, которые выигрывают скачки, кастрированы. Другими словами, инструмент, необходимый для того, чтобы размножать лошадей-победителей, удаляется. Но если лошадь сначала клонировать, то можно использовать как кастрированного коня, принимающего участие в скачках, так и его генетического дубликата, который станет жеребцом-производителем. Это — первые клонированные телята, первые клонированные волки. И, наконец, первые клонированные поросята: Алексис, Криста, Каррэл, Джэни и Точка-ком.

Также мы начали использовать технологию клонирования для того, чтобы спасти вымирающие виды. Это — использование животных для создания лекарств и других вещей в их организмах, которые нам нужны. Эта коза дает антитромбин — коза была генетически модицифицирована так, чтобы молекулы ее молока содержали антитромбин, который компания GTC Genetics хочет получить. Сюда же можно добавить трансгенетических свиней, уникальных свиней, из Национального института животноводческих наук в Южной Корее, этих свиней собираются использовать для создания любых медикаментов и разных промышленных химикатов, чтобы кровь и молоко этих животных вырабатывали все это, вместо того, чтобы производить это промышленным путем.

Это — два существа, которые были созданы для того, чтобы спасти вымирающие виды. Гаур — копытное животное Юговосточной Азии, находящееся под угрозой исчезновения. Соматическая клетка, клетка тела, была взята из его тела, пересажена в яйцеклетку коровы, после чего корова выносила гаура. То же самое сделали с муфлоном, вымирающим видом овцы. Его клетка была пересажена в тело обычной овцы, что, кстати, создает интересную биологическую проблему. У нас есть два типа ДНК в наших телах. У нас есть нуклеиновая ДНК — то, что все подразумевают под ДНК — но у нас также есть ДНК в наших митохондриях, энергетических хранилищах клеток. Митохондриальная ДНК передается по матери. Так что на самом деле то, что мы получаем, это не гаур и не муфлон, а гаур с коровьей митохондрией, и, следовательно, коровьей митохондриальной ДНК, и муфлон с митохондриальной ДНК другого вида овцы. Они на самом деле гибриды, а не чистые животные. И это поднимает проблему определения видов животных в эпоху биотехнологий, проблему, которую мы пока не знаем как решить.

Это чудесное создание — Aзиатский таракан. Они прикрепили электроды к его ганглиям (нервным узлам) и к его мозгу и передатчик сверху, который соединен с компьютером. И теперь, используя джойстик, можно гонять это существо по лаборатории и контролировать, идти ему влево или вправо, вперед или назад. Они создали что-то вроде робота-насекомого, жукобота. Дальше еще хуже — или, может быть, еще лучше. Это очень важный проект агентства DARPA. DARPA — это Агентство оборонных исследований. Это один из их проектов. У этих жуков-голиафов провода на крыльях. К их спинам прикреплен компьютерный чип, и их полетом можно управлять. Их можно послать налево, направо. Можно заставить взлететь. Только они не могут их заставить приземлиться. Так, они оставляют их на уровне 2,5 см над поверхностью и выключают, и жуки шлепаются на землю. И это самое близкое к посадке, что они смогли сделать.

Кстати, эта технология теперь настолько развита, что вот это существо — это моль. Моль в стадии куколки, и уже в этой стадии они вставили провода и компьютерный чип. Так что когда куколка превращается в моль, она уже готова к подключению. Провода уже внутри ее тела, их надо только подключить к технике, и получатся жукоботы, которых можно посылать на разведку. Можно поместить на них маленькие камеры, и, возможно, когда-нибудь они смогут доставлять оружие в военные зоны.

Это не просто насекомые. Это крысобот, или робокрыса, созданная Сандживом Талваром в одном из университетов штата Нью-Йорк. Опять-таки, в ней есть техника, электроды идут к ее левому и правому полушариям, на голове установлена камера. Ученые могут заставить это существо идти влево, вправо. Они проводят ее через лабиринты, контролируя, куда она идет. То есть они создали органического робота. Студенты из лаборатории Санджива Талвара задались вопросом: «Этично ли это? Ведь этого животного лишили автономии.» Я вернусь к этому через минуту.

Похожая работа была также проделана с обезьянами. Это Мигель Николелис (Miguel Nicolelis) из Университета Дьюка. Он взял ночных обезьян, подключил к ним провода так, чтобы компьютер следил за их мозгом, пока они двигаются, особенно, когда они двигают правой рукой. Компьютер следил за тем, что делал обезьяний мозг, чтобы двигать рукой в разных направлениях. Затем они подключили его к протезной руке, которую вы видите здесь, на картинке, и положили руку в другую комнату. Довольно скоро компьютер «научился», считывая мозговые волны обезьяны, заставлять руку в другой комнате делать то же самое, что делает рука обезьяны. Затем они поставили видеомонитор в клетку обезьяны, который показывал обезьяне ту протезную руку, и обезьяна очень заинтересовалась. Обезьяна заметила, что все, что она делает своей рукой, протезная рука повторяет. И она все двигала и двигала рукой, и в конце концов перестала двигать правой рукой и, смотря на экран, двигала протезную руку в другой комнате только с помощью своих мозговых волн — что означает, что эта обезьяна стала первым приматом в истории, имеющим три независимых функционирующих руки.

И это не просто технология для использования на животных. Это — Томас ДеМарс из Университета Флориды. Он взял сначала 20 тысяч, а затем 60 тысяч разъединенных крысиных нейронов — так, чтобы это были просто отдельные нейроны крысы — и поместил их на чип. Они сами сгруппировались в сеть, стали интегрированным чипом. И он использовал это как комплектующую часть механизма, который работал как имитатор полета. Так что теперь у нас есть органические компьютерные чипы, сделанные из живых самогруппирующихся нейронов. Наконец, Мусса-Ивальди из Северо-западного университета взял целый, независимый мозг миноги. Это мозг миноги. Это живой, целый мозг в питательной среде с электродами по бокам и прикрепленными светочувствительными сенсорами, помещенный в тележку — вот тележка, мозг там, в середине, и мозг используется в качестве единственного процессора. Когда вы включаете свет и направляете его на тележку, тележка двигается на свет; когда вы выключаете свет, она двигается в противоположную сторону. Она светолюбивая. Так что теперь у нас есть целый живой мозг миноги. Думает ли он мысли миноги, находясь в своей питательной среде? Я не знаю, но это полностью живой мозг, который удалось сохранить живым для выполнения задач человека.

Так что мы на стадии создания существ для наших собственных целей. Это — мышь, созданная Чарльзом Ваканти из Университета Массачусетса. Он изменил эту мышь, она генетически модифицирована, чтобы выращивать кожу, которая менее иммунореактивна к человеческой коже, и он поместил полимерный макет уха ей под кожу и создал ухо, которое можно потом взять у мыши и пересадить человеку. Генетическая инженерия вместе с полимерной физиотехнологией вместе с ксенотрансплантацией. Вот такими вещами мы сейчас занимаемся.

Наконец, не так давно Крэг Вентер создал первую искусственную клетку, он взял клетку, взял синтезатор ДНК и создал искусственный геном, затем поместил его в другую клетку — геном был не того организма, в клетку которого он его поместил — и та клетка размножилась, как другая клетка. Другими словами, это было первое существо в истории, у которого родителем был компьютер — у которого не было живого родителя. И вот журнал The Economist пишет: «Первый искусственный организм и его последствия».

Вы могли подумать, что создание жизни будет происходить вот в таком стиле. Но на самом деле лаборатория Франкенштейна выглядит не так. Вот как выглядит лаборатория Франкенштейна. Это синтезатор ДНК, и здесь, внизу, просто бутылки с А, Т, Ц и Г — четырьмя химикатами, которые составляют цепочку ДНК.

Так что мы должны задать себе несколько вопросов. Впервые в истории нашей планеты мы можем напрямую конструировать организмы. Мы можем манипулировать плазмами жизни, на беспрецедентном уровне. Это накладывает на нас серьезную ответственность. Все ли идет в правильном направлении? Правильно ли менять и создавать любые существа, которые мы хотим? Есть ли у нас право конструировать животных? Придем ли мы когда-нибудь в зоомагазин и скажем: «Слушайте, я хочу собаку с головой таксы, телом охотничьей собаки, может, немного розовой шерсти и давайте сделаем ее светящейся в темноте.» Будет ли промышленность создавать существа, которые в молоке, крови, слюне и других жидкостях тела будут производить лекарства и промышленные химикаты, которые нам нужны, и затем складировать их как органические станки? Будем ли мы создавать органических роботов, отбирая у животных независимость и превращая их в наши игрушки?

И, наконец, последний шаг: как только мы доведем до совершенства эти технологии на животных и начнем использовать их на человеческих существах, какими будут этические нормы, на которые мы сможем положиться? Это уже происходит; это вовсе не фантастика. Мы не только уже все это делаем на животных, кое-что мы уже начинаем использовать на себе.

Мы берем под контроль нашу собственную эволюцию. Мы напрямую конструируем будущее биологических видов этой планеты. Это накладывает на нас громадную ответственность, и это не только ответственность ученых и философов-этиков, которые думают и пишут об этом сейчас. Это ответственность каждого, потому что речь идет о том, какая планета и какие существа ждут нас в будущем.

Перевод: Инна Купер
Редактор: Наумс Могерс

Источник