Электронная библиотека » Адам Пиорей » » онлайн чтение - страница 7


  • Текст добавлен: 1 апреля 2019, 19:00


Автор книги: Адам Пиорей


Жанр: Прочая образовательная литература, Наука и Образование


Возрастные ограничения: +16

сообщить о неприемлемом содержимом

Текущая страница: 7 (всего у книги 28 страниц) [доступный отрывок для чтения: 9 страниц]

Шрифт:
- 100% +

Так что Суини с Уилсоном стали дальше работать над проблемой дистрофина. Суини был полон решимости как можно скорее что-то сделать – что-то такое, что помогло бы и страдающим МДД, и жертвам возрастной атрофии мышц, таким, как его бабушка Мэтти Тео Ричардсон.

Ученый начал с попыток диагностировать эту проблему у пожилых людей. Он толком не понимал, почему с годами мы теряем мышечную массу, но он подозревал, что причина может крыться в возрастном замедлении работы эндокринной системы – группы желез, передающей общие инструкции по всему организму: от инициирования инстинкта «бей или беги» до сигнализирования, что нам пора лечь спать или что мы влюбились. Всё это делается путем выбрасывания в кровь определенных гормонов.

Суини знал, что гормоны эндокринной системы также играют роль в запуске и регуляции процессов роста и ремонта мышц. Собственно говоря, и синтетические стероиды, которыми пользуются бодибилдеры, и генетически модифицированный гормон роста действуют благодаря тому, что они имитируют соединения, синтезируемые нашей эндокринной системой, – гормоны, уровень которых в нашем организме, как было известно Суини, резко падает по мере нашего старения. Если бы Суини как-то сумел прицельно воздействовать на те мышечные области, которые принимают эти общие сигналы роста, если бы он смог найти способ посылать им свое собственное послание, тогда, быть может, ему все-таки удалось бы убедить их расти дальше. И ученый решил взломать систему, точно хакер.

Он взвесил доступные варианты. Анаболические стероиды отпадали. И пожилые люди, и дети с МДД часто испытывают проблемы с сердцем, а всё большее количество исследований заставляет предположить, что анаболические стероиды могут негативно действовать и на способность сердца эффективно перекачивать кровь, и на его способность расслабляться и наполняться кровью в интервалах между сокращениями. Лечение стероидами, возможно, и привело бы к росту массы скелетных мышц у таких людей, но если при этом ухудшилась бы работа сердца, пациентам осталось бы не очень много времени, чтобы насладиться этой увеличившейся мышечной массой. Кроме того, Суини знал, что анаболические стероиды с биохимической точки зрения очень далеки от тех молекулярных переключателей, до которых он надеялся дотянуться. В сущности, это модифицированные версии тестостерона – мужского полового гормона (помните введение и этих древнегреческих олимпийцев, жевавших бараньи тестикулы?). Они вызывают активный рост волос на лице и другие симптомы, совершенно не связанные с ростом мускулов. Суини предположил, что атрофию мышц у пожилых людей вызывают изменения в какой-то другой части эндокринной системы: в конце концов, такая атрофия случается у представителей обоих полов.

Затем он обратился к человеческому гормону роста (ЧГР). ЧГР синтезируется фасолеобразной структурой в основании головного мозга, именуемой гипофизом. Эта железа посылает организму распоряжения о наращивании мышечной массы (поэтому она служит популярным объектом воздействия у атлетов, принимающих допинг). И в самом деле, мысль о том, что именно гипофиз мог бы служить причиной изменений, которые происходят в стареющем организме, представлялась очень даже разумной.

Однако, хотя ЧГР казался многообещающей мишенью, Суини решил, что и он слишком уж удален от того механизма мышечного роста, до которого он рассчитывал добраться. Гормоны работают по принципу «ключа и замка». Они циркулируют в крови, пока не встретят белки, к которым они «подходят». Эти белки (их называют рецепторами) выступают из различных клеток по всему организму. Когда гормон соединяется с рецептором, начинаются определенные клеточные процессы в ДНК данной клетки, подобно тому, как ключ зажигания заводит автомобиль.

Ученые долго считали, что и тестостерон, и ЧГР напрямую способствуют росту мышечной массы, в частности из-за того, что они дают организму приказ вырабатывать третье вещество, именуемое IGF-1. Именно это соединение, синтезируемое в самих клетках мышц, запускает целый каскад химических процессов, которые приводят к дальнейшему росту мускулов. При этом стволовые клетки, эти странствующие строительные бригады организма, приступают к работе в мышечных клетках, добавляя новые слои миозина и актина, из которых состоят два типа волоконец, скользящих друг по другу и позволяющих нашим мышцам сокращаться, преобразуя химическую энергию в кинетическую – в ту силу, которая позволяет нам двигаться и вообще всячески воздействовать на мир физическим путем.

«В конце концов мы решили обратиться напрямую к IGF-1, потому что это вещество и было нашей реальной целью», – говорит Суини.

Иными словами, он решил попытаться воздействовать на сам ген, отвечающий за выработку IGF-1 (а не полагаться на гормоны, которые влияют на синтез этого вещества), – и отправить что-то вроде приказа о всеобщей мобилизации десяткам крошечных белков, этих рабочих пчелок, обитающих внутри самих мышечных клеток и умеющих заниматься строительством и ремонтом. Вместо введения дозы гормонов, отдающих такой приказ, но рано или поздно распадающихся, он намеревался применить генетически модифицированный вирус, который доставил бы «искусственный» ген непосредственно в мышцу, которая в результате стала бы «включенной» – и в дальнейшем оставалась бы в таком состоянии.

Суини разбил подопытных мышей на три группы – по возрасту. В первую группу входили молодые (двухмесячные), во вторую – грызуны средних лет (18-месячные), в третью – пожилые (24-месячные). (В среднем мышь живет гораздо меньше человека.) Затем он с помощью инъекции ввел модифицированный вирус в мышцы правой задней ноги каждого зверька. Левая задняя нога служила для сравнения. Спустя 4–9 месяцев он жертвовал этими животными ради науки – умерщвлял их, вскрывал и изучал, каким образом выросли мышцы.

Результаты оказались совершенно однозначными. Мышечная масса у самых юных зверьков увеличилась на 15 %, а сила их мускулов – на 14 %. Но больше всего Суини поразился, обследуя мышей постарше. С первого взгляда стало очевидно, что у них более крупные мышцы. Получалось, что вещество IGF-1 очень успешно запустило соответствующий процесс. Но когда однажды Суини пришел в лабораторию, уселся перед компьютером и стал анализировать эти данные вместе с одним из своих постдоков, его потрясли полученные цифры.

Да, он ожидал кое-какого мышечного улучшения. Но когда он как следует изучил мускулы грызунов, находившихся в возрасте, эквивалентном человеческому 90-летнему (именно в этом возрасте бабушка, его любимица, окончательно сдалась гибельной слабости тела), Суини обнаружил, что мышцы у них такие же крепкие и здоровые, как и у молодых животных.

«Что ж, это несколько лучше, чем я ожидал», – сдержанно заметил он тогда.

«Мы предполагали, что состояние их мускулов улучшится, – говорит сегодня Суини. – Но мы не знали, что они придут к самому лучшему состоянию, какое только бывает на протяжении всей жизни этого существа».

У пожилых грызунов мышцы выросли на 19 %, а их сила увеличилась на целых 27 %. Более того, экспрессия [ «включение»] гена, отвечающего за синтез IGF, «в полной мере предотвращала существенные потери самых быстрых и мощных типов волокна», тем самым давая возможность предположить: усиливается не только производство новых мускулов, но и мышечная регенерация. Наличие таких процессов регенерации указывало на то, что подобная методика могла бы помочь пациентам, страдающим мышечной дистрофией, сохранять нормальное функционирование мускулов. Да и для всех остальных людей последствия этого открытия могли оказаться весьма серьезными.

«Когда эти животные достигли весьма почтенного возраста, их мышцы уже больше не менялись, – отмечает Суини, и перед глазами невольно возникает образ 90-лет-них людей, страдающих старческим слабоумием, но бодро участвующих в соревнованиях по спортивному многоборью «CrossFit». – Мышцы оставались таким же сильными, как у этих же зверьков в юности».

Результаты своих исследований Суини опубликовал в одном из серьезных научных журналов, снабдив текст постскриптумом, который кажется слишком личным для сухого академического издания: «Г. Л. С. посвящает эту работу памяти своей бабушки Мэтти Тео Ричардсон, чья жизнь стала труднее и короче из-за нехватки мышечной силы, необходимой для того, чтобы стоять и ходить».

* * *

Хотя статья Суини имела для него не только научное, но и глубоко личное значение, он осознавал, какую опасность таят в себе эти исследования. Опубликовав эту работу, он предостерегал: для спортсменов генетическая терапия, ориентированная на ген, который отвечает за выработку вещества IGF-1, могла бы стать «идеальным усилителем качества выступлений».

«Вы наращиваете мышечную массу и силу – даже без всяких тренировок, – отмечал он. – И никакой анализ крови не обнаружит, что вы прибегли к этому методу». Ученый язвительно заметил: эта технология – мечта лентяя.

И все-таки он не был готов к тому, что на него обрушится такое количество звонков от спортсменов, которым отчаянно хочется улучшить свои показатели.

В 2001 г. два корреспондента британской газеты Guardian посетили лабораторию Суини и вблизи посмотрели на представителя очередного поколения модифицированных мышей. Когда ученый продемонстрировал им забавно накачанного зверька, репортеры окрестили этого грызуна «Мачо».

Целенаправленно воздействуя на печень, Суини создал в ней центр усиленного производства молекул IGF-1, которые затем разносились кровеносной системой по всему организму, приводя к росту мышц повсюду. Это лечение повысило общую мышечную массу Мачо на ошеломляющие 60 %, позволив ему «без всяких усилий» забираться вверх по лесенке с прикрепленным к спине грузом в 120 г – втрое больше собственного веса.

К тому времени прошло уже больше трех лет с тех пор, как Суини впервые явил миру своих мышей. С этого момента ему стали обрывать телефон спортсмены. И это сказалось на его отношении к таким исследованиям.

«Я убежден, что если бы Советский Союз не распался, там бы сейчас уже вовсю занимались генетическим изменением людей, – заявил Суини британским репортерам во время этого их визита. – Кто знает, к чему бы это привело?»

Сходные опасения возникают у многих ученых – и далеко не только у тех, кто профессионально занимается исследованием мышц. Так, в своей книге «Беги, плыви, швыряй, обманывай» британский спортивный биолог Крис Купер пишет, что для спортивных достижений необходима «сила, выносливость и способность состязаться, преодолевая болевой порог». Те профессиональные атлеты, которые не чужды мошенничества, десятилетиями пытаются улучшить эти параметры при помощи (как это называет Купер) «не-святой троицы» – анаболических стероидов, гормона эритропоэтина и различных стимуляторов. Одна из наиболее ярких и невероятных историй охоты на гены среди всех, с которыми я столкнулся при подготовке этой книги, касается выявления не генетической мутации, а третьего компонента куперовской «несвятой троицы» – веществ, позволяющих лучше переносить боль.

В начале 2000-х группа британских генетиков получила необычное сообщение от врачей, работающих в больнице пакистанского Лахора. Медики рассказывали о десятилетнем пакистанце, который зарабатывал на жизнь, устраивая уличные представления, где втыкал себе в руки ножи и разгуливал по раскаленным углям. При этом мальчик получал вполне реальные повреждения: после своих выступлений он постоянно приходил в больницу израненным и в ожогах, прося, чтобы его подштопали. Но вот что странно: как бы ни были страшны травмы, полученные им в тот или иной день, юный фокусник, похоже, не ощущал совершенно никакого дискомфорта. Он словно бы вообще не обращал на них почти никакого внимания. Доктора начали подозревать, что у факира имеется какая-то редкая мутация, которая делает его невосприимчивым к боли.

К несчастью, когда команда британских генетиков приехала на место, чтобы проверить эту гипотезу, было уже слишком поздно: незадолго до этого мальчишка спрыгнул с крыши, чтобы произвести впечатление на своих приятелей, и погиб. Однако приехавшие генетики все-таки смогли получить образцы ДНК у жителей родной деревни фокусника. Ученые обнаружили, что у представителей трех тамошних семей имеется дефект гена со сложным названием «натриевый канал N9A (SCN91)» – одного из 11 человеческих генов, кодирующих белки, задействованные в процессах инициирования болевых сигналов, которые распространяются по телу. Все эти люди могли бы при желании ходить по горячим углям, не чувствуя никакой боли. Эта мутация открывает широкие перспективы для разработки обезболивающих лекарств. Однако вполне можно себе представить, почему в некоторых видах спорта способность терпеть боль может оказаться такой же важной, как и мускулы внушительных размеров в тяжелой атлетике. К тому же возникают тревожные мысли не только о спортсменах, которые готовы пойти на всё ради победы, но и о солдатах, которыми могут двигать такие же побуждения, или об авторитарных правительствах, насильственно превращающих солдат в пушечное мясо, не чувствующее боли.

Основной автор исследования, С. Джеффри Вудс из Кембриджского института медицинских исследований, не пожелал говорить о своей работе и быстро повесил трубку, когда я с ним связался. И это не единственный из работающих в данной области, кто проявляет такую осторожность. Сицзинь Ли, профессор Медицинской школы Университета Джонса Хопкинса, считается, как и Суини, одним из главных в мире специалистов по биологическим путям передачи мышечных сигналов. Но и он избегал моих звонков. Он воздерживается от общения с журналистами, поскольку (как он объяснил Дэвиду Эпштейну, автору книги «Спортивный ген», вышедшей в 2014 г.) «обеспокоен явной готовностью спортсменов использовать в неблаговидных целях ту методику, которая даже еще не стала полноценной технологией и которая предназначена для больных, у которых не осталось другого выбора». Ли опасается, что типы мышечной терапии, над которыми работает и он, и Суини, «могут, подобно стероидам, приобрести в обществе негативный ореол из-за той роли, которую они играют в спортивных скандалах».

Безусловно, пример со стероидами служит здесь серьезным предупреждением. Сегодня легко забыть, что задолго до того, как их стали ассоциировать со спортивным жульничеством, анаболические стероиды использовались как могучая благая сила – для лечения слабейших среди нас (страдающих от острого недоедания скелетоподобных узников, освобожденных из Освенцима и других концлагерей в конце Второй мировой, или жертв ожогов, или детей с проблемами роста).

Почему это отношение к стероидам изменилось? Здесь имеет смысл рассмотреть классический предостерегающий пример, наверняка постоянно маячащий в сознании Суини, Ли и их коллег, размышляющих о новой эпохе генетического допинга. Речь идет об истории человека по имени Гордон Хьюз.

В 1961 г. Хьюз синтезировал новое вещество под названием «норболетон» или «генабол» – в ходе работы над своей кандидатской диссертацией по химии, которую он выполнял в английском Манчестерском университете. Изобретатель полагал, что это соединение могло бы помочь пожилым пациентам, перенесшим хирургическую операцию и нуждающимся в том, чтобы их организм вырабатывал больше белков. Компания Wyeth Pharmaceuticals (ныне – часть концерна Pfizer), куда Хьюз потом устроился, даже провела исследования этого вещества как средства для набора веса, которое могли бы применять обладатели скромных габаритов.

Но весь остальной мир узнал об этом лекарстве отнюдь не как о средстве для пожилых пациентов, перенесших операцию, или для худощавых детей. Это касается и меня, и Суини. Я впервые узнал об этом веществе несколько лет назад, когда прилетел на кукурузные поля Шампейна (штат Иллинойс), чтобы встретиться с Патриком Арнольдом, угрюмым коренастым химиком, некогда наткнувшимся на детище Хьюза, изучая в медицинской библиотеке литературу о стероидах. Арнольд имел в виду совсем иное применение этого вещества. В начале 90-х этот 24-летний лаборант пахал на низкооплачиваемой работе, которую ненавидел: он помогал синтезировать соединения, которые используются в шампунях и гелях для волос. На досуге он охотно занимался тяжелой атлетикой. И ему было очень скучно.

Однажды, запустив очередную серию реакций, Арнольд стал искать в справочниках молекулярную структуру стероидов, упоминаемых в журналах для тяжелоатлетов, и вдруг его осенило. Арнольд вспоминает, как он подумал: «Я терпеть не могу свою работу, я прохлаждаюсь тут, почти ничего не делая, в моем распоряжении целая лаборатория, а значит, я могу попробовать сварить кое-какие из этих штук. Черт побери, никто никогда не узнает, что я здесь вытворяю».

Арнольд внес исходные компоненты, необходимые для синтеза нужных ему стероидов, в список реагентов, которые он регулярно заказывал через компанию, и никто ничего не заметил. Вскоре он по десять часов в неделю сидел в библиотеках, просеивая научные журналы и забытые патенты в поисках соединений, чья молекулярная структура стоила дальнейшего изучения. Едва ли не больше всего Арнольда воодушевил хьюзовский норболетон. Вещество имело уникальное химическое строение, которое не позволяло обнаружить его в организме, а кроме того, оно, судя по всему, обладало многими свойствами более мощных стероидов, которые уже пробовал исследовать Арнольд.

Много лет спустя, уже став преуспевающим экспертом по пищевым добавкам (вполне традиционным), чьи продукты используются, например, профессиональными бейсболистами вроде Марка Макгуайра, неутомимый Арнольд решил для забавы сварганить порцию норболетона. О норболетоне мало кто знал, так что системы детектирования допинга, действующие в профессиональном спорте, попросту не имели в своем распоряжении образцов этого вещества, а значит, не могли и обнаруживать его в организме. А потом Арнольд передал синтезированное им соединение олимпийской велогонщице Тэмми Томас. Совершенно проигнорировав предостережения Арнольда насчет дозировки, Томас приняла столько вещества, что вскоре могла поднимать немыслимые 143 кг из приседа. Вдобавок у нее появился крупный кадык, она заговорила низким мужским голосом, на лице у нее стали расти усы и борода, а верхняя часть головы стала по-мужски лысеть. В конце концов уровень выработки естественного тестостерона в ее организме (женский организм тоже вырабатывает этот гормон, хотя и в меньших количествах, чем мужской) упал до столь низкого уровня, что антидопинговые организации заволновались: такое падение содержания тестостерона – известный побочный эффект, часто возникающий после того, как спортсмен завершил прием курса стероидов. Мочу спортсменки начали подвергать тщательному анализу – и спустя некоторое время, разумеется, сумели выявить в ней продукты метаболизма, которые затем позволили установить, что Томас принимала норболетон.

Образец синтезированного им вещества Арнольд послал и одному предприимчивому бизнесмену по имени Виктор Конте, владевшему центром спортивного питания в калифорнийском Барлингейме (под названием BALCO – Bay Area Laboratory Cooperative [ «Лабораторный кооператив Калифорнийского залива»]). Конте окрестил вещество «прояснителем» и начал поставлять его спортсменам высшего класса. После того как Томас попалась, Арнольд сделал нечто неслыханное в истории спортивного допинга. Он прошерстил знаменитый каталог соединений, выпускаемый фирмой Merck, и создал совершенно новый стероид[16]16
  Но и это мошенничество в конце концов раскрылось: один тренер, готовивший бегунов, во время соревнований выудил из мусорного бака использованный шприц и отправил его в одно из антидопинговых агентств.


[Закрыть]
.

Впоследствии деятельность BALCO привела к мощному скандалу, затронувшему ряд самых известных спортсменов США и запятнавшему имена бейсбольных титанов Джейсона Джиамби и Барри Бондса, футбольной звезды Билла Романовски, британского спринтера Дуэйна Чемберса, легкоатлетки Мэрион Джонс (трехкратной олимпийской медалистки) и других атлетов. Арнольда приговорили к трем месяцам заключения, которые он отбыл в федеральной тюрьме, находящейся в Моргантауне (штат Западная Вирджиния).

Именно из-за печально известных зелий Арнольда большинство людей знает о работах Гордона Хьюза. Ученый, уже вышедший на пенсию, с неодобрением относится к такой славе.

«Меня огорчает, что люди принимают эти препараты, – признался мне Хьюз. – Вещества не соответствуют требованиям FDA. И вообще вы ничего о них не знаете».

По словам Хьюза, когда он впервые синтезировал это соединение, ему и в голову не могло прийти, что его творение могут использовать таким вот образом.

Но такие мысли пришли в голову чиновникам Всемирного антидопингового агентства, обдумывающим наступление эпохи генной терапии. Более того, в связи с этим они частенько вспоминают о деле BALCO. В январе каждого года Суини вместе с несколькими другими видными экспертами-генетиками прилетает в Монреаль и добирается до сверкающего 48-этажного небоскреба, который высится на двухсотлетней площади Виктория-сквер. Затем он и его коллеги проводят восемь часов, уединившись в конференц-зале на семнадцатом этаже, поедая ту пищу, которую им соизволят принести, и обсуждая те бесчисленные способы, какими атлеты могли бы злонамеренно использовать достижения этой новейшей отрасли – генной инженерии – для того, чтобы изменить свой организм.

«Они [чиновники ВАДА] надеются на сей раз определить развитие событий, – говорит Суини. – Они надеются, что теперь спортсмены будут больше опасаться таких методов и что вадовцев не застанут врасплох, как это случилось с ними во время этого фиаско с BALCO».

И все равно Агентство ограничено в своих возможностях. Один из путей его работы – контактировать с компаниями, проводящими испытания методик генной терапии, получать у них образцы и затем искать в организме атлетов остатки соответствующих «биологических автографов», которые показывают, что спортсмен пытался изменить свои гены. Еще один вариант – выделять гранты тем исследователям, которые стремятся разработать инновационные методы тестирования на генетический допинг.

Но тут есть серьезная проблема. Доказать, что спортсмен «взломал» свои гены (как хакер взламывает программу), можно лишь одним способом – обнаружив наличие в его организме того вектора, который доставил новую ДНК. Однако организм в конце концов расщепляет этот вектор и выводит из себя его компоненты, не оставляя никаких следов. После того как это произошло, практически невозможно доказать, что эта ДНК не досталась спортсмену от природы.

«Это один из вопросов, которые мы обсуждаем, – рассказывает Суини. – Нужно решить, с какой периодичностью проводить тестирование, чтобы гарантировать: мы сумеем выловить эти следы».

Вероятно, самое существенное препятствие на этом пути – само число возможностей вмешательства в гены. Когда-то Суини успешно изменил кое-какие гены мышей (а в 2011 г. – золотистых ретриверов), но можно менять не только такие разновидности генов. По словам ученого, ВАДА «беспокоится почти обо всех мыслимых средствах генной терапии, которые могли бы дать спортсмену конкурентное преимущество».

По самым последним подсчетам, в области движения выявлено уже более 200 генов, которые ассоциируются с улучшением качества спортивных выступлений. Об этих генах написаны целые тома[17]17
  Вероятно, среди всех единичных мутаций, положительно влияющих на спортивные достижения, чаще всего упоминается одна из тех, что повышают выносливость. Исследователи выявили эту мутацию, анализируя ДНК Ээро Мянтюранты – финского спортсмена, завоевавшего золотые медали в лыжных гонках на зимних Олимпиадах 1960 и 1964 гг. У Мянтюранты (он умер в 2013 г.) был аномально высокий уровень белка гемоглобина в эритроцитах (красных кровяных тельцах). Именно гемоглобин придает крови красную окраску. Работа этого вещества состоит в том, чтобы переносить молекулы кислорода к мышцам первого типа. Затем мышцы могут задействовать этот кислород для синтеза АТФ – вещества, которое, в частности, используется мышцами как топливо, дающее им энергию для сокращения. Чем больше гемоглобина в вашем организме, тем больше кислорода вы можете доставлять в мышечные волокна, тем больше энергии вы можете расходовать и тем дольше вы можете бежать, не уставая. Высокое содержание гемоглобина выгодно для тех, кто занимается видами спорта, требующими выносливости. Именно такого эффекта многие атлеты стремятся добиться искусственным путем – принимая эритропоэтин. Еще одна мутация, которая, по-видимому, улучшает выносливость, вроде бы повышает интенсивность создания организмом крошечных молекулярных органелл под названием митохондрии. Целенаправленно воздействуя на ген, усиливающий производство митохондрий, международная группа, в которую вошли ученые из Южной Кореи и из Института Солка (Сан-Диего), сумела вывести новую породу – «мышей-марафонцев», способных, не уставая, пробегать вдвое большее расстояние, чем их обычные, не-модифицированные сородичи. Митохондрии – маленькие структуры, свободно плавающие в клеточной жидкости за пределами ядра мышечных [и многих других] клеток. Ученые часто называют их энергетическими станциями клетки. Именно митохондрии с помощью кислорода превращают сахара в АТФ (вещество, которое используется, в частности, для того, чтобы питать энергией мышечные сокращения медленных волокон). Митохондрии могут делать это практически вечно – посредством процесса, который именуется аэробным дыханием. (Мышцы первого типа задействуют иной биологический механизм, порождающий анаэробное [т. е. бескислородное] дыхание.) В 2007 г. гарвардские исследователи сумели превратить мышей в неутомимых бегунов, целенаправленно воздействуя на другой ген и тем самым заставляя их организм вырабатывать больше мышечных волокон, относящихся в малоизвестному типу IIx: свойства и особенности этого типа волокон ученые начали понимать лишь недавно.


[Закрыть]
(хороший пример – «Спортивный ген» Эпштейна). По современным данным, практически каждый из этих генов сам по себе, в отдельности, играет слишком небольшую роль, чтобы его стоило изменять с использованием нынешних технологий. Однако технологии редактирования генов (такие как CRISPR) развиваются стремительно, а значит, вполне может статься, что такое положение вещей когда-нибудь изменится. Между тем целый ряд «искусственных» генов уже сейчас находится в пределах нашей досягаемости – например, ген нечувствительности к боли, или ген, управляющий синтезом IGF-1, или еще один ген, чья мутация привлекла внимание Суини: именно об этой мутации шла речь в начале этой главы, когда мы упомянули о необычном немецком младенце. Он родился с такими могучими мускулами, что пресса окрестила его «Супермалышом». Эта мутация воздействует на синтез миостатина – вещества, о котором пока мало что известно, хотя оно оказывает на организм очень мощное влияние.

* * *

Именно миостатином занимается Сицзинь Ли, специалист по биологии развития, работающий в Университете Джонса Хопкинса: тот самый, который упорно не отвечал на мои звонки. Этот неизвестный науке белок, содержащийся только в мышцах, Ли открыл в начале 90-х – примерно в то же время, когда Суини начинал исследования дистрофина[18]18
  Ли искал неведомые прежде белки, принадлежащие к «суперсемейству трансформирующих бета-факторов роста» (transforming growth factor beta superfamily, TGF). Уже было известно, что несколько взаимосвязанных между собой белков, входящих в это семейство, оказывают неожиданно мощное воздействие на рост костей, деление клеток и другие процессы. Ли предположил: возможно, этот новый белок (который он назвал TGF-8 и который затем получит наименование «миостатин») также может обладать терапевтическим значением. Ученый поручил своей аспирантке Александре Макферрон выяснить функции этого белка. Макферрон вывела мышей, лишенных обеих копий гена, кодирующего данный белок. И почти сразу она заметила нечто странное: новорожденные генетически модифицированные зверьки «выглядели какими-то комковатыми». Ей показалось, что по всему телу мыши равномерно распределены доброкачественные опухоли или чрезвычайно крупные бородавки странной формы, покрытые мехом. Лишь после того, как Макферрон безболезненно умертвила одну из этих мышей и вскрыла ее тело, она обнаружила истинную причину вздутий, таящихся под шерстью. Эти вздутия были мышцами. И эти мышцы были повсюду. Плечи животного были огромными, по мышиным меркам. Брюшной пресс оказался настолько толстым, что его трудно было разрезать скальпелем. Передние и задние ноги были сверхмускулистыми, словно в каком-нибудь комиксе о супермышах. Макферрон вот-вот испытает озарение – очень похожее на то, которое испытал Суини, когда он впервые увидел эти необычно раздутые мышиные ноги у себя в лаборатории. «Когда я ее вскрыла, я какое-то время просто сидела и думала: мне это не мерещится? – вспоминает Макферрон. – А потом я стала сзывать других аспирантов и студентов, чтобы они на это полюбовались».


[Закрыть]
.

Как выяснили Ли и его аспиранты, роль миостатина в организме состоит в том, чтобы подавлять рост мышц. Если IGF-1, вещество, которое изучал и на которое воздействовал Суини, представляет собой педаль газа для мышечного роста, то миостатин служит тормозом. Без этого вещества мышцы растут без ограничений, зачастую достигая размера, как минимум, вдвое превосходящего нормальный. Как выяснилось, в природе встречаются мутации, которые, судя по всему, «выключают» соответствующие гены у животных. Вскоре после того, как Ли и его группа вывели таких огромных безмиозиновых грызунов, что пресса окрестила их «мышами-гигантами», эти же ученые выявили сходную природную мутацию у породы супермускулистых коров под названием «бельгийская голубая». Еще одна команда исследователей обнаружила миостатиновую мутацию у одной из пород гончих, представители которой при беге развивают скорость до 35 миль в час [около 56 км/ч]. Собаки с двумя копиями дефектного гена были чересчур мускулисты и не годились для соревнований. Но особи с одной копией, похоже, обладали как раз оптимальной мышечной массой: они нередко становились чемпионами.

Не прошло и двух лет после открытия Ли, как с ученым связались врачи из одной берлинской больницы. Им показалось, что они сумели выявить первого новорожденного человека с такой мутацией. Именно этого младенца потом назовут «Супермалышом».

«Если вы берете на руки обычного младенца, вы ощущаете что-то мягкое, потому что у маленьких детей большая жировая прослойка, – объясняет Маркус Шульке, педиатр-невролог, осматривавший этого ребенка вскоре после рождения, когда медсестры заметили, что у новорожденного происходит необычное дрожание конечностей. – Но у этого младенца было твердое тело. На ощупь оно напоминало одну большую мышцу».

В свое время Шульке прочел работу Ли, где тот описывал свое открытие. В 2004 г. эти два исследователя совместно с несколькими другими опубликовали в New England Journal of Medicine статью, где подтверждали: у ребенка наблюдается миостатиновая мутация. В прессе поднялся ажиотаж, очень расстроивший семью, где родился младенец. Некоторые критически настроенные авторы требовали, чтобы его не названная в статье мать, о которой сообщалось, что она является профессиональным спринтером, вернула все свои медали. Сегодня Шульке отказывается раскрывать какую-либо информацию о текущем состоянии мальчика: после шумихи в СМИ семья попросила врача больше никогда не сообщать о ней никаких сведений. Однако родители самого, вероятно, известного общественности «супермалыша» в США (во всяком случае, из тех, чье имя не скрывается) все-таки по-прежнему не отказываются беседовать с журналистами.

Мичиганцу Лайаму Хёкстре, мальчику, с которым мы познакомились в начале главы, сейчас, когда я это пишу, девять лет. У него рельефный пресс, и его спина так и бугрится мышцами. Он играет в хоккей, и ему нравится борьба (по словам его отца Нила). И хотя мальчик не очень-то успешно сражается с соперниками на хоккейной площадке, его сила, судя по всему, дает ему явное преимущество на борцовском ринге, где он способен одолевать противников, даже не зная традиционных и общепринятых приемов. По словам отца мальчика, Лайам также может гораздо дальше бросать и отбивать бейсбольный мяч, чем его сверстники. Да и на школьном дворе его мышцы приносят пользу. Нил не без гордости рассказывает, как Лайам недавно «завалил» парня постарше, который приставал к его друзьям.

Врачи пока не сумели выяснить, какая же конкретная мутация вызвала такое усиленное развитие мышц Лайама. Но Суини, Феррелл (анализировавший ДНК мальчика) и многие другие специалисты убеждены, что причина здесь, скорее всего, именно генетическая. Если мутацию все-таки удастся выявить, это может проложить путь к разработке новых методов лечения – или новых методов накачивания для спортсменов, жаждущих побед, и просто для здоровяков, стремящихся увеличить свою мышечную массу.

Пока же для Суини и ряда других исследователей миостатин – в числе самых перспективных веществ, на которые можно оказывать целенаправленное воздействие, разрабатывая методики лечения заболеваний, связанных с атрофией мышц. Сейчас, когда я это пишу, несколько фармацевтических компаний уже проводят клинические испытания так называемых ингибиторов миостатина.

В 2011 г. Суини при помощи миостатиновой мутации вывел золотистого ретривера-«шварценеггера». А в 2015-м китайские ученые объявили, что при помощи технологии CRISPR получили гончих с мышечной массой, вдвое превышающей обычную. Этого удалось добиться, избавив их организм от миостатина посредством генетической модификации. Они сообщили, что намерены выводить собак и с другими мутациями, аналогичными тем, что вызывают человеческие заболевания, например болезнь Паркинсона или мышечную дистрофию.

Суини по-прежнему верит в эффективность IGF-1, но он занимается главным образом ингибированием миостатина, поскольку для этого нужно встраивать в организм меньше вирусных векторов, а значит, меньше вероятность, что организм даст на них нежелательную иммунную реакцию. Впрочем, в дальнейшем ученый еще может вернуться к IGF-1. Смерть Джесси Гелсингера, произошедшая в 1999 г., потрясла институт, где работал Уилсон, и исследователю на пять лет запретили тестировать его методики на испытуемых-людях. Но с тех пор медики нашли новые методы подавления иммунного отклика: в частности, для этого используются другие векторы (некоторые из них открыл сам Уилсон), а кроме того, применяются определенные стероиды: то и другое сдерживает воспалительные процессы на первой – самой важной – стадии лечения. Евросоюз впервые одобрил одну из методик генетической терапии в 2014 г. Сегодня, по некоторым оценкам, одновременно проходят более 2000 испытаний новых генетических методик лечения. Скорее всего, в будущем такие методики станут очень широко применяться для избавления людей от болезней. Пока же Суини и его коллеги пристально следят за этими испытаниями, чтобы определить, какие вирусные векторы наиболее безопасны и насколько далеко мы можем продвигаться по этому пути, не нанося вред пациентам.


Страницы книги >> Предыдущая | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 | Следующая
  • 0 Оценок: 0

Правообладателям!

Данное произведение размещено по согласованию с ООО "ЛитРес" (20% исходного текста). Если размещение книги нарушает чьи-либо права, то сообщите об этом.

Читателям!

Оплатили, но не знаете что делать дальше?


Популярные книги за неделю


Рекомендации