Текст книги "The Question. Будущее"

Может ли из человека через манипуляции с генами или в процессе эволюции получиться русалка, кентавр, крылатый человек и так далее?

Ирина Жегулина

врач-генетик

Если пытаться редактировать гены, участвующие в процессах регулирования внутриутробного развития, то можно добиться такого порока развития, которое выглядит как хвост, но на самом деле это сросшиеся мягкие ткани конечностей. Добавить гены морских животных не выйдет, я думаю. Слишком сильное видовое отличие для живых существ помешает этой идее воплотиться. Да, растения модифицировать можно хоть как, но мы посложнее устроены.

А вот с точки зрения эволюции мы уже прошли стадию жизни в воде (а вот киты или касатки решили там остаться из млекопитающих), обратного пути быть не может. Есть интересная история наблюдения за развитием зародышей: если посмотреть от начала до конца, то вы увидите все древние эволюционные важные периоды (сначала похож на рыбку, потом на земноводное, потом на человека более или менее похож), то рудименты и атавизмы типа позвонков копчика или эпиканта передают привет из далеких времен. Вывод таков, что человеку хвост русалки не нужен уже, все это в прошлом.

Если взять новорожденного ребенка только появившихся Homo sapiens, перенести на 40 тысяч лет вперед в наше время, вырастить в современной семье, станет ли он полноценным человеком XXI века?

Майя Половицкая

физиолог, художник

Вероятно, станет.

40 тысяч лет назад уже были разные культурные объекты: музыкальные инструменты, одежда. То есть интеллектуально этот человек будет, скорее всего, совершенно нормален. Другое дело, что всякие инфекции не ждали 40 тысяч лет, а эволюционировали. И возможно, что без некоторого специального ухода такой ребенок будет очень подвержен современным инфекциям. Конечно, адаптивный иммунитет формируется при контакте с патогенами, и если ребенка кормить грудью, то ему достанутся и антитела его современной кормилицы, но может быть, что какие-то патогены для него будут все равно более опасны, чем для современного человека.

Проблема с иммунитетом встала бы на первый план, если перенести в наше время не младенца, а взрослого.

Почему клонирование человека считают неэтичным?

Владимир Лымарев

переводчик

На поверхности лежит несовершенство технологии, которую еще нужно отрабатывать на животных и едва ли возможно отработать на людях – со всеми неизбежными неудачами и ошибками. Слишком много эмбрионов погибает еще до рождения, слишком много клонов рождается, живет с патологиями и преждевременно умирает, а в случае исследований на людях речь пойдет о больных и преждевременно умерших детях.

Людей, принимавших законы и декларации о клонировании в начале двухтысячных годов, пугала статистика того времени: скажем, для рождения знаменитой овечки Долли в 1996 году было заготовлено и оплодотворено 277 яйцеклеток, при этом до состояния эмбрионов развились лишь 29, а до рождения дожила одна лишь Долли, да и та умерла, не дожив до старости. Сейчас технологии клонирования животных несколько усовершенствованы, но переносить их на людей все еще страшновато.

Для масштабных проектов по клонированию трудно было бы получить достаточное количество человеческих яйцеклеток, заранее зная, что большинство таких яйцеклеток погибнет, к тому же процедура донорства яйцеклетки (как при ЭКО) небезопасна из-за вмешательства в организм и приема гормонов. Многие возражения религиозных организаций против клонирования связаны как раз с этими несовершенными методами: если, скажем, христианские церкви видят наделенного душой человека в каждой оплодотворенной яйцеклетке, в их глазах клонирование с пусканием множества яйцеклеток в расход становится массовым убийством потенциальных людей. Кроме того, современные этические принципы исследований на людях требуют добровольного информированного согласия подопытных – у еще нерожденного клона такое согласие получить, конечно, невозможно. Вообще говоря, эта этическая проблема связана со всеми исследованиями на детях и беременных женщинах, не позволяя испытывать какие-то потенциально перспективные лекарства и методы терапии.

Если клон все-таки успешно родится и окажется здоровым – а это рано или поздно произойдет, несмотря на все запреты, – его появление на свет все равно будет сомнительным экспериментом – биологическим, репродуктивным, психологическим, социологическим. Слишком многое в устройстве человеческого общества связано с зачатием и рождением детей, любовью, браком, семьей, личностью, уникальностью. Клонирование открывает путь для гигантского клубка не существовавших доселе проблем уже в рамках всего общества: не будет ли клон чувствовать себя ущемленным в связи с тем, что он «копия» другого человека? Не будут ли клонов воспринимать скорее как продукты производства, а не полноценных людей? Сможет ли клон свободно распоряжаться своим генетическим кодом (например, клонировать уже себя), или это право должно быть только у оригинала, и не будет ли им обоим угрожать нелегальное, пиратское тиражирование все того же кода третьими лицами? Насколько этичными будут все открывшиеся возможности по коммерческому производству детей на заказ, копий умерших людей, какой-то новой евгенике с заранее спроектированными людьми?

Чем занимается специалист по генетическому анализу?

Ирина Жегулина

Врач-генетик

Генетический анализ становится все более популярным: использование генетических тестов позволяет носителям моногенных заболеваний (например, гемофилии или муковисцидоза) родить здоровых детей. Уже сейчас это распространенная практика – люди, планирующие заводить потомство, приходят на консультацию не только к терапевту, но и к генетику. И конечно, изучение генотипа позволяет индивидуально подходить к лечению и профилактике заболеваний, к организации здорового образа жизни.

Базовые правила ЗОЖ известны всем, но некоторые важные нюансы определяются наследственностью: в частности, генетический тест помогает понять, почему человек переедает, испытывает сильную тягу к сладкому. Или насколько те или иные продукты (например, цельнозерновой хлеб, макароны из твердых сортов пшеницы или молочные продукты) будут для человека безвредны. Отдельного внимания заслуживает холестерин, там есть много нюансов, и для человека могут быть полезны достаточно жирные продукты (жирная рыба, растительные масла), и при этом он может даже худеть – это все определяется генетически. Сейчас пациенты в основном «совы», ложатся поздно и едят 1 раз в день на ужин. Для кого-то это не страшно, а у второго из-за этого разовьется сахарный диабет 2 типа. Здесь также проявляются генетические особенности обмена веществ в ночное время. Еще есть отдельный раздел по биотрансформации разных веществ (собственные гормоны, канцерогены, табачный дым и так далее), и в зависимости от особенностей этой системы мы рекомендуем обогатить рацион такими продуктами, которые позволят сильно снизить риск онкологического заболевания именно для этого человека. Генетические исследования помогают составить и программу физических нагрузок: можно определить, в каком виде спорта у человека больше шансов преуспеть. Особую ценность представляет такое направление, как фармакогенетика, которая позволяет разобраться, какие лекарства и в какой дозировке можно принимать конкретному человеку, чтобы минимизировать возможность побочных реакций и других вредных последствий для здоровья.

Самое сложное в профессии – работать с пациентами, которые являются носителями серьезных заболеваний. Бывает непросто и с эмоциональной, и с профессиональной точки зрения, когда на прием приходит пациент, который годами ходил по врачам, но так и не смог выявить причины своей болезни. Такие ситуации требуют полной отдачи. Ведь порой попадаются случаи, в лечении которых нельзя использовать общепринятые методики обследования и лечения.

Почему люди до сих пор не колют себе эндорфины (гормоны счастья) внутривенно?

Ася Казанцева

научный журналист, автор книги «В интернете кто-то неправ!»

Да вообще-то колют. Называется «героиновая зависимость». По химической структуре опиаты отличаются от наших собственных эндорфинов (иначе они не смогли бы проникать из кровеносных сосудов в мозг), но на рецепторы действуют точно так же. И ничего хорошего в этой идее нет, потому что мозг мгновенно подсаживается на искусственное ощущение концентрированного счастья и требует повторения. А после ряда повторений снижает выработку собственных эндорфинов. Это приводит не только к тому, что человек без героина не может быть счастлив, но и к тому, что ему без героина просто очень больно физически, потому что эндорфины нужны еще и для фонового обезболивания и в их отсутствие мозг начинает трактовать любые сигналы от суставов и мышц как боль. Лучше никогда не пробовать.

Какие технологии позволят загружать информацию из интернета напрямую в мозг?

Дима Шмидт

аспирант, инженер по микроэлектронным и наноэлектронным технологиям

Технологии нейрокибернетики, бионики и биоинформатики преимущественно. Но эта непростая затея включает множество научных дисциплин, подразумевающих также большое количество технологий из сфер медицины, биохимии, электроники, информатики, нанотехнологий и других. Задача в очень значительной степени междисциплинарна. Физические и биохимические основы и принципы работы мозга, сознания и памяти не изучены в достаточной степени, чтобы искусственно формировать знания или воспоминания. Для «загрузки» информации прямо в мозг потребуется нейроинтерфейс, компьютер-мозг с биологической обратной связью, способный взаимодействовать с нейронами и их связями на уровне модификация-реорганизация, для обеспечения функции «чтение-запись» информации. В целом работы по нейроинтерфейсам в мире ведутся довольно давно, но до загрузки информации в мозг, полагаю, нам еще очень далеко. Лет 8 назад перспективы создания биокомпьютеров были относительно на слуху, возможно такие технологии чуть ускорили бы создание устройства загрузки информации в мозг, но научно-техническое общество в последние годы больше обратилось в сторону квантовых компьютеров. Это не значит, что мы отдаляемся от биотехнологий, возможно вычислительная мощность квантовых технологий очень поможет в понимании комплексной работы мозга и создании виртуальных моделей функционирования, что, в свою очередь, приблизит возможность создания устройства чтения-записи для мозга. Может и сложиться так, что в какой-то момент синтезировать компоненты мозга с предопределенной информацией окажется проще, чем модифицировать существующие.

Как наука объясняет врожденные таланты или склонности людей?

Оливия Джадсон

биолог-эволюционист, автор бестселлера «Каждой твари – по паре»

Таланты и склонности людей отчасти продукт генетики и отчасти продукт окружающего мира. И когда я говорю «окружающий мир», я имею в виду также и среду в утробе матери: плохое питание или стресс во время беременности могут изменить развитие тела и мозга плода. Кроме того, некоторые гены взаимодействуют с разными средами по-разному. Например, ребенок с одним набором генов, который переживает плохое обращение, может стать отлично приспособленным к жизни взрослым. Ребенок с другим набором генов, но с таким же опытом, может стать жестоким, например. Поэтому это отчасти гены, которыми вы обладаете, а отчасти то, как эти гены взаимодействуют с вашим жизненным опытом и окружением.

Правда ли, что СПИД не существует и все это огромная медицинская мистификация?

Антон Красовский

журналист, директор фонда СПИД.ЦЕНТР

СПИД и ВИЧ существуют. Это было огромной травмой для белого населения планеты в середине 80–90-х, когда уже казалось, что все болезни побеждены, а помогать надо только Гвинее и Мозамбику. Но вдруг выяснилось, что от неизвестной болезни молодые мальчики в Нью-Йорке стали замертво падать прямо в метро. И тогда мир потратил столько усилий, чтобы эту болезнь остановить, что на сегодняшний день нет более изученного вируса на планете, чем ВИЧ. Есть бесконечное количество фотографий: в разных ракурсах, с лимфоцитом и без. Правда, в России сложно посмотреть на него под микроскопом – я несколько раз предпринимал попытки, но безуспешно. Но в нормальной стране мира, где изобретаются таблетки, а не берутся откаты, на вирус иммунодефицита человека можно посмотреть в любой крупной вирусологической лаборатории.

Кроме того, есть ряд заболеваний, которые у молодых людей не возникают без ВИЧ. Например, саркома Капоши – для того чтобы она появилась, нужен ВИЧ. Как вообще нашли этот вирус? Вдруг, в какой-то момент, в Америке огромному количеству людей стали диагностировать заболевания, которые у них в принципе не должны были появиться. Молодая девочка, работавшая фактически на аптечном складе, забила тревогу: она заметила, что количество заявок на лекарства от пневмоцистной пневмонии (которая в те годы появлялась только в случае, если у человека искусственно убит иммунитет) резко увеличилось в десять раз. И тогда ученые стали искать причину – и быстро нашли.

Я удивляюсь, почему именно ВИЧ является таким привлекательным с точки зрения теории заговора мировой фармацевтики. Почему не вирус гриппа? Или рак? Ведь СПИД не такая уж финансово выгодная болезнь: на лечение онкологии в мире тратится в десятки раз больше. Но в существовании рака никто не сомневается, как и в существовании палочки Коха, гепатита, чумы или оспы… а вот именно в ВИЧ не верят. То есть фотографии Марса с марсохода Curiosity у вас вопросов не вызывают, а вот существование сгустка кислот и белков, которые видели тысячи ученых, ставится под сомнение?

Может ли человек заменить все части своего тела на биомеханические протезы и стать бессмертным?

Татьяна Вековищева

работает с сообществами

Если мы оставляем проблему искусственного мозга в стороне, то все равно оказываемся перед очень интересным парадоксом. Обычно он описывается как парадокс Тесея.

Представьте, что у вас есть деревянный корабль. Это знаменитый корабль, он побывал во многих битвах и, как корабль, окружен славой. От времени разные детали в нем изнашиваются. По мере износа деталей их заменяют новыми. В какой-то момент все детали в этом корабле будут заменены на новые.

Это будет тот же корабль или другой?

Задачу можно усложнить: допустим, что по мере замены деталей их не выбрасывали, а аккуратно собирали из них точно такой же корабль на соседнем причале. Когда все детали в корабле № 1 заменены на новые, а корабль № 2 целиком состоит из деталей корабля № 1 – какой из них, собственно, оригинальный корабль?

Если мы утверждаем, что по мере замены всех деталей в корабле № 1 он перестает быть оригинальным кораблем, то когда именно это происходит? После замены последней детали? После замены 50 % деталей? После замены первой детали?

То же самое распространяется на замену частей тела протезами. Оставляем в стороне проблему мозга – будет ли человек считаться человеком, если все его тело состоит из биомеханических протезов и только мозг человеческий? Или он будет считаться роботом с человеческим мозгом? Если мы не считаем его человеком, то где та граница, за которой мы перестаем считать его человеком?

Может ли действие радиации дать человеку силу, как у мутантов из комиксов?

Анна Патова

биолог

В мире выбросы радиоактивных веществ не так уж и редки. Источники отходов – ядерное оружие, испытания, аварии на станциях, подлодках, утечки отходов. Чернобыль, Фукусима, Нагасаки. Полезных и волшебных мутаций на территориях замечено не было. Зато появились зоны отчуждения, всплески раковых заболеваний, инвалидности и смерти от ликвидации последствий.

Но был хороший кандидат в герои – Мария Склодовская-Кюри. Ученый (многие мутанты имеют докторскую степень), светило науки (забавно, что почти и в прямом смысле), много лет работавшая с радиацией. Должны была стать великой Мадам Феникс, грозой нехороших личностей, но в результате кропотливой работы получила только Нобелевскую премию и букет болезней, связанных с радиоактивным облучением. Похоронена в свинцовом гробу, чтобы не восстала из пепла (слишком уж радиоактивная была старушка). А для того, чтобы попасть к ее записям в библиотеке (которые тоже хранятся в специальном помещении), нужно надеть защитный костюм (свет мысли зашкаливает).

Радиация губительна для основы нашей жизни. Она вызывает необратимые изменения в структуре ДНК, хотя у нас и есть специальные механизмы починки и исправления ошибок. Но в чем гвоздь-то, ведь мутации – основа эволюции? А проблема в том, что радиация не действует точечно. Возможно, что и есть какие-то полезные мутации из множества, но это как капля в море смертельных. Хорошо, конечно, получить +1 к ловкости, но если −10 к выживаемости, то понятно, что лучше уж миллионы лет мутировать потихоньку, чем так.

Нарушить что-то гораздо легче, чем создать. Человек кодирует достаточно большое количество белков, которые необходимы для поддержания жизнедеятельности, а они все такие ранимые и чуть что перестают работать. Налаженный механизм. Что-то одно сломалось, и пошло-поехало. Представьте, замена одной «буквы» в ДНК может привести, например, к серповидной анемии из-за замены аминокислоты в мутировавшем гемоглобине S. Одна буква, а столько проблем для организма (плюсы, кстати, тоже от этой серповидной анемии есть – защита от малярии гетерозиготных потомков, люблю эту мутацию, классика просто).

Есть такая забавная штука – ненаправленный мутагенез, когда в последовательность ДНК вносятся изменения с помощью радиации. Она хорошо работает с организмами маленьких размеров, с коротким жизненным циклом, большим количеством потомков, непритязательным содержанием и желательно маленьким интеллектом, чтобы не жалко. Например, мушки-дрозофилы – мученики генной инженерии. Их можно облучать в больших количествах без особых угрызений совести, авось из двух миллионов особей какая-то получит мутацию, которая будет передаваться следующим поколениям, ее можно будет заметить и описать. Делали, пробовали, получалось, но это огромный труд, мутации такие происходят ой как редко, нужны миллионы, да что там, миллиарды мушек и очень упоротые студенты-биологи, которые будут их сортировать (магистров не жалко).

Не буду уже говорить, что способности мутантов обычно невозможны с точки зрения физики (те писаются кипятком, биологи более спокойны, мушек сортируем, нервы в порядке): с трением, с законом сохранения масс, с гравитацией. Думаю, что будущее направленного мутагенеза у человека не в радиационном воздействии, а в точечном влиянии на гены, когда знаешь, что и как они делают, где они находятся и как можно воздействовать только на них.

Из недавнего, в Nature недавно предлагали мамонтов возродить изменениями в геноме азиатских слонов. Но до человека еще нескоро доберется наука. Но мы с вами и без радиации ничего так.

Возможно ли создание новых антибиотиков и что это значит для людей?

Слава Эпштейн

американский микробиолог, глава лаборатории Epstein Lab при бостонском Северо-Восточном университете

Создать искусственно? В принципе, да, но до сих пор в этом деле не было больших успехов. Найти в природе – конечно, да. Как раз таким естественным способом появилось большинство известных нам антибиотиков. Но группа микроорганизмов, которые могут быть выращены с помощью традиционных подходов, была хорошо исследована, и ничего нового из них получить пока не удалось. Поэтому важно получить доступ к оставшимся видам микробов, изучить, как их выращивать, в надежде на то, что они произведут новые антибиотики.

В Европе и Северной Америке около 50 тысяч людей ежегодно умирает от инфекций, которые не лечатся с помощью существующих антибиотиков. Сотни тысяч людей по всему миру. Скоро это будут миллионы. Новый антибиотик мог бы спасти этих людей.

От чего зависит скорость старения?

Алексей Кочергин

студент медицинского университета

В первую очередь старение – это генетически обусловленный процесс, соответственно главный фактор – ваша наследственность. Далее идет качество жизни и все, что с ним связано: питание, условия работы и отдыха, стрессовые ситуации, перенесенные болезни и лечение еще предстоящих заболеваний, образ жизни, физическая активность и так далее.

В качестве пусть и единичного примера приведу Жанну Кальман, француженку, которая прожила 122 года, при этом выкуривала по 2 сигареты в день, вплоть до 117 лет, пила вино, хотя в остальном и вела здоровый образ жизни. Большинство исследователей долгожительства отмечают, что у долгожителей такая генетика (были родственники-долгожители).