Елена Наймарк Новые мифы о творении Источник: Новый мир Наймарк Елена Борисовна – биолог. Родилась в Москве. Окончила биологический факультет МГУ им. М. В. Ломоносова. Доктор биологических наук. Лауреат премии Раусинга за лучшую работу по палеонтологии (1998). Автор многих научных работ. Постоянно публикует научно-популярные статьи на сайте "Элементы" (). Живет в Москве. В "Новом мире" публикуется впервые.
Весной 2008 года в мировой прессе появилось множество сообщений о том, что ученые создали гибрид человека с коровой. Это были и научные статьи, и популярные сообщения разной направленности, и, естественно, огромное число статей, касающихся этической стороны этого открытия.
Если в поисковике набрать ключевые слова "корова – человек – гибрид", то получим около полумиллиона ссылок. Отправной точкой этого бума стала лекция профессора Лила Армстронга (Lyle Armstrong) из Университета Ньюкасла, в которой он рассказал о результатах своих новых исследований. Речь шла о создании химерного эмбриона: в яйцеклетку коровы с удаленным ядром внедрили ядро человеческой клетки, затем заставили этот гибрид делиться и расти. Через шесть дней рост полученного клеточного образования прекратили, хотя, по словам исследовательской группы, эксперимент можно было бы продолжать и дальше, до законодательно разрешенных двух недель. Рост этого зародыша (эта стадия называется бластоцистой) был остановлен на уровне 32 клеток – этого как раз достаточно для создания новых линий человеческих стволовых клеток. Каждая из внутренних клеток бластоцисты может в дальнейшем превратиться практически в любую клетку взрослого организма.
Культуры человеческих стволовых клеток необходимы для разного рода исследовательских работ. Уже тривиальным местом стало утверждение, что на базе исследований культур стволовых клеток ученые разрабатывают новые технологии лечения многих болезней. Например, если не работают клетки так называемых бета-островков надпочечников – человек заболевает диабетом. Если перестают функционировать клетки миокарда – человеку угрожает инфаркт. Если происходит дегенерация нейронов – человек получает диагноз паркинсонизм или болезнь Альцгеймера.
Можно пытаться лечить все эти болезни введением в организм тех веществ, которые должны вырабатывать, но не вырабатывают дефектные клетки – так сейчас и поступают медики. Другой путь – заменить дефектные клетки новыми. Для того чтобы отработать подобные методы, хорошо бы для начала эти новые суррогатные клетки иметь, то есть нужно научиться их производить, адаптировать к условиям данного организма, заставить работать на новом месте. Детальные наблюдения за процессами, происходящими на ранних этапах развития человеческого зародыша (бластоциста, морула, гаструла), помогают распознавать вещества и гены, которые регулируют процессы развития клеток. Если нам удастся понять все звенья специализации зародышевой клетки, то теоретически можно будет заставить клетку взрослого человека превратиться в стволовую.
И вот тогда станет возможным получить необходимую для трансплантации культуру "родных" для пациента клеток. Но предстоит провести еще очень много исследований и экспериментов, чтобы достичь желанного результата.
Проблема экспериментальной работы сегодня стоит не столько в сфере возможностей науки – наука признает принципиальную разрешимость каждого из звеньев создания терапевтических культур тканей, – сколько в отработке технологий. А технологии можно отрабатывать только в массовых экспериментах. Вспомним, в чем великая заслуга Луи Пастера. Сказать, что он научил нас побеждать страшные болезни – сибирскую язву и бешенство, открыл возбудителей многих болезней, – будет не совсем правильно. Главное его достижение – разработка технологии выращивания микроорганизмов в лабораторных условиях. Этим Пастер дал возможность следующим поколениям биологов и медиков экспериментировать со штаммами, испытывать действенность препаратов, в том числе и антибиотиков, не говоря уже обо всех других отраслях биологии, работающих с микробами. Иначе говоря, Пастер открыл возможность проведения массовых экспериментов. Именно они в XX веке привели к революции в медицине. Экспериментаторы, имеющие дело с человеческими стволовыми клетками, пока такой возможности не имеют. Потому и прогресс в терапевтическом использовании стволовых клеток невелик: все остается на уровне сложных, но принципиально выполнимых идей и редких успешных экспериментов.
Задача создания лабораторных линий человеческих клеток, то есть культуры клеток, понятна каждому исследователю. Культуру стволовых клеток можно создать из яйцеклетки человека, поддерживая делящиеся клетки в недифференцированном состоянии. Если дать клеткам в культуре развиваться "по своему желанию", то они довольно быстро потеряют свойство плюрипотентности, то есть способности превращаться в клетку той или иной ткани. А ведь именно это свойство и является наиболее важным. Ученым удалось подобрать условия, в которых стволовые клетки сохраняют плюрипотентность, и сейчас в мире поддерживается семь таких лабораторных линий. Семь – это ничтожное количество для масштабных задач исследований в области стволовой терапии. И основная проблема заключается в дефиците исходного материала: где ученым в массовом количестве находить человеческие яйцеклетки? Поэтому вполне оправданно и естественно выглядит желание ученых получить материал для культур человеческих стволовых клеток из яйцеклеток животных. Этого материала пока хватает.
Такова фактическая завязка истории с созданием человеческого зародыша на основе коровьей яйцеклетки, своего рода нью-минотавра. Успеху этого эксперимента предшествовали десятилетия поисков эмбриологов и генетиков во всем мире. Об этом стоит, пожалуй, рассказать подробнее. Иначе может сложиться впечатление, что такие работы можно провести вдруг, и химерные монстры внезапно свалятся на голову мирному обывателю.
От Ромула до наших дней
В Древнем мире гибриды человека и животных не считались такой уж редкостью. Несмотря на то что люди их не видели, чуть ступив за пределы обыденного восприятия, они немедленно плодили в фантазиях гибриды. Сфинкс – печальное создание с головой женщины и телом льва. Божественная львиная сущность дала ей мудрость узреть все дела земные, в том числе и собственную кончину, человеческая натура (тем паче женская) проявила исключительно коварную изворотливость, чтобы эту кончину отдалить. Минотавр – человек с бычьей головой, сын юной Пасифаи, рожденный от связи с богом Посейдоном. Коварный морской властитель в образе быка явился к девице, страдающей от отсутствия мужней ласки, и та не смогла устоять. Минотавр считался злобным чудищем, но все же он был сыном бога, и потому относились к нему с уважением. В греческой же мифологии встречаем кентавров – чудищ с конским торсом и человечьей головой. Кентавры ведут свой род от сына Аполлона и нимфы Нефелы. Правда, греки расходились во мнениях относительно праматери кентавров, но так или иначе божественное начало гибрида явно прослеживается. В лесах вместе с Дионисом бродил и козлоногий и покрытый шерстью бог Пан, сын Гермеса. Пели Одиссею прекрасноголосые сирены – птицы с женскими головами.
Когда античная вольница сменилась Средневековьем, гибридные чудища не исчезли: суровые обычаи Средневековья не могли сдержать человеческого воображения. В книгах средневековых путешественников на все лады повторяются истории встреч с псоглавцами – обитателями далекой Индии, на крышах католических соборов уселись горгульи – человеческое тело с головой и с крыльями монстра. Повсюду в водоемах расселились русалки. Нужно, правда, заметить, что божественное рождение этих чудищ уже не утверждается. Люди склонны были считать этих гибридов результатом соития человека и животных, а русалок – утопившимися от любви девицами. Но если в античности гибриды все же представляли собой что-то божественно-нереальное, то средневековые гибриды приобрели вполне материальную природу, и многие люди их даже "видели". Например, Генри Гудзон, замечательный английский мореплаватель и исследователь, описал свою встречу с русалкой в прибрежном заливе как нечто само собой разумеющееся. Он отметил, что это была женщина, резвившаяся в воде, с черными длинными волосами, бледной кожей и дельфиньим хвостом. Описывал русалок и Христофор Колумб, наблюдавший их воочию у берегов Гвианы. Так что подобные создания в Средние века не считались чем-то совсем уж потусторонним. Мало того, алхимики вовсю трудились над созданием гомункулусов и химер – это была широко поставленная научная экспериментальная работа. Описано множество рецептов изготовления искусственных человечков, и не только их. Можно было изготовить алхимическим способом и василисков – петухов со змеиным телом. Естественно, такие опыты почитались черной магией и общественностью не поддерживались. Но так как все же опыт – мера правдоподобия теории, то искусственное производство гибридов и гомункулусов, читай – клонирование людей, признано было невозможным, а изготовление человеческих существ оставлено было целиком в ведении Бога. Но человеческое любопытство не остановишь.
Ученый иезуит Ладзаро Спалланцани из Павии в XVIII веке поставил ряд экспериментов, покусившись на божественную монополию, даром что был священнослужителем. Он доказал возможность искусственного оплодотворения. Для начала он вполне успешно провел опыты по оплодотворению лягушек, тритонов, а потом и собак. Его опыты начинают историю практических исследований искусственного оплодотворения и создания клонов животных и человека.
Двадцатый век – век селекционеров. Тогда, после переоткрытия законов Менделя и осознания их всеобъемлющей силы, селекция была признана мощным инструментом для создания новых форм животных и растений. Открыты и изучены природные межвидовые гибриды у животных и птиц, стал понятен немалый масштаб межвидового скрещивания в природе, на животных как следует отработана техника искусственного осеменения. Ученые-селекционеры принялись имитировать природное межвидовое скрещивание. Илья Иванов, русский ученый, специалист по искусственному осеменению животных, в конце 1920-х годов пытался скрестить человека с шимпанзе: ввел человеческую сперму самкам шимпанзе. Опыты эти были неудачными, но в то время ученые считали достижение результата принципиально возможным.
При межвидовом скрещивании возникают три основные проблемы. Во-первых, физически неподходящие параметры для скрещивания. Эту проблему решают с помощью искусственного осеменения. Во-вторых, биохимические препятствия к слиянию неродственных половых продуктов, то есть к самому оплодотворению. Эту проблему решают физической и химической стимуляцией половых клеток in vitro, подсаживая затем оплодотворенные яйцеклетки в матку. В-третьих, получение нормального плодовитого потомства от гибридов. Природные гибриды, как правило, бесплодны (вспомним хотя бы мулов). Для селекционеров эта проблема самая трудная. Для ее решения найден обходной путь – получение полиплоидных родителей, то есть организмов с тройным, или четверным, или даже бо2льшим набором хромосом. Поэтому гаметы полиплоидных родителей несут несколько копий одной хромосомы. Это означает, что при скрещивании полиплоидных родителей разных видов их потомство будет иметь наборы хромосом и от одного и другого родителя, но в удвоенном числе копий. Тогда в половых клетках потомков осуществляется нормальное редукционное деление (число хромосом уменьшается вдвое). В результате потомство от межвидового скрещивания полиплоидов оказывается плодовитым и жизнеспособным. Учитывая серьезные успехи в изучении всех звеньев этого процесса, опыты по межвидовому скрещиванию были вполне удачными. Вспомним работы замечательного российского генетика Г. Д. Карпеченко, объединившего в одно целое капусту и редьку; академика Н. Цицина, именем которого назван Государственный ботанический сад, он скрестил пшеницу с пыреем; промышленное получение в 50 – 60-х годах гибридов типа бестера, совместившего в одном лице белугу и стерлядь; скрещивание различных форм тутового шелкопряда, которое осуществили блестящие генетики Б. Астауров и В. Струнников, и многие другие.
Идеи о создании искусственных людей с улучшенными качествами тоже не остались без внимания, в особенности в начале XX века. Тогда стала вовсю развиваться евгеника – наука о создании идеального человека, своего рода реинкарнация алхимического гомункулуса. Но теперь для выведения идеального человека в соответствии с законами генетики следовало правильно подбирать родительские пары и включать в дальнейшее производство только удачных потомков. Идеология евгеники выглядела вполне здравой, так что казались допустимыми не совсем гуманные подходы к решению острых проблем. Среди таких проблем – кого считать правильными родительскими парами, куда девать отходы "евгенического производства"? Знаменитый писатель Герберт Уэллс изложил решение вполне в духе своего времени: "И как в Новой Республике будут относиться к низшим расам? К черным? К желтолицым?
К евреям? К тому скопищу черных, коричневых, грязно-белых людей, которые не соответствуют новым запросам человечества? Что ж, жизнь есть жизнь, а не институт благородных девиц, и мне думается, что все они должны уйти. Этическая система новых республиканцев, та, что станет доминирующей во всем мире, будет прежде всего защищать эффективность и красоту в человеке – прекрасные сильные тела, чистый и мощный ум... А что до метода, с помощью которого природа последовательно сформировала мир, который не позволяет худому порождать худое, то... это смерть. Поэтому убийство стоит идеалов Новой Республики".
Результатом попытки улучшить человеческую породу селекционным способом было, как мы помним, уничтожение фашистами многих народов и специальные базы для скрещивания истинных арийцев, сатирически-печально описанные в романе Богумила Грабала "Как я обслуживал английского короля". Селекционная работа по созданию сверхчеловека закончилась с падением фашизма (неофашисты не в счет – они не в состоянии развернуть крупномасштабную исследовательскую работу). Этические и гуманистические запреты на евгенику фашистского толка совпали по времени с разворачиванием другой, более перспективной области – эмбриональной инженерии. Уже в 60 – 70-х годах XX века стало очевидно, что селекционные возможности серьезно уступают возможностям генетического конструирования.
В 70-х годах британцу Джону Гёрдону удалось вырастить особых лягушек. Он брал у лягушек яйцеклетки, удалял из них ядра и на их место имплантировал ядра клеток тканей взрослых лягушек. Некоторые эмбрионы нормально развивались, даже проходили метаморфоз, превращаясь из головастика в лягушонка с ножками. Генотип существа принципиально ничем не отличался от генотипа донора клеточного ядра. Получился лягушачий клон. Если с лягушками все получилось, почему бы не создать клоны млекопитающих, человека? Общество вполне уяснило, что такую возможность ученые получили. В связи с реальностью клонирования поднялась волна демонстраций, студенты атаковали здание, где Гёрдон делал доклад про опыты с лягушками. Демонстранты требовали запретить клонирование. Они считали, что первым делом биологи станут клонировать Гитлера и Сталина. После этого открытия заметным явлением общественной жизни стали фильмы и литературные произведения с клонами в главной роли. Что встревожило человечество в связи с клонированием, если не брать в расчет анекдотические страхи насчет Сталина и Гитлера?
Писатель-фантаст Кир Булычев, ответственно относившийся к достижениям науки, в 1980 году написал роман "Чужая память" именно о таком человеческом клоне. В романе клон, выращенный из клетки взрослого человека (а донором клетки, естественно, был главный разработчик, отец-основатель технологии), сразу становился вполне сформированным юношей. В процессе роста ему передавалась аs is личность, память и мысли донора на момент взятия донорской клетки. Главный вопрос, волновавший Кира Булычева и, по-видимому, общество 70-х, – это вовсе не будничный героизм ученых тружеников, решающих с помощью внезапных озарений загадки человеческой природы.
В том, что все технические препятствия клонирования будут преодолены, сомнений не было, и не на этом фокусировался беспощадный взгляд писателя. Оказывается, общество заботили нюансы психики клона. Ведь новорожденный взрослый не станет самостоятельной личностью, он вынужден будет неизбежно повторить судьбу своего донора, у него не будет детства, собственного опыта, собственных воспоминаний... Нельзя же так безжалостно лишать человека личности! Правда, клон в романе Кира Булычева все же приобретает личность и начинает жить собственной жизнью, но момент обретения личности описан не слишком ясно: писательский талант в данном случае обратился больше к страданиям эго обезличенного существа.
Последняя декада XX века. Самыми горячими становятся исследования в области стволовых клеток и геномики. Очевидна колоссальная потенциальная важность этих областей науки. Стволовые клетки, как выяснилось в 80-х годах XX века, могут превратиться в любую клетку человеческого тела. Это означало, что терапевтическая регенерация собственных тканей человека может стать реальностью, нужно только понять, как управлять делением и специализацией этих волшебных эмбриональных клеток. Революцию в генетике обеспечили новые методы прочтения и анализа геномов, в том числе и так называемая ПЦР – полимеразная цепная реакция. Если раньше генетики оперировали хромосомами и отдельными генами, то теперь есть возможность прочитать всю нуклеотидную последовательность хромосомы. Это все равно что научиться измерять время не сутками, а секундами. Мало того, научившись расшифровывать, научились и складывать из отдельных нуклеотидов новые гены, внедряя их по своему желанию в любой участок хромосомы, то есть занялись генетическим конструированием. Инженер-генетик становится основной фигурой исследовательской работы, а уж если ему удается договориться о совместной работе с эмбриологом....
Что может вместе эта ударная команда биологического фронта? Взять ген от одного организма и внедрить его в геном другого животного/растения/микроба. Или взять клетки одного организма и встроить в ткани другого, отключив предварительно с помощью сконструированных генов иммунный ответ. Или смоделировать на компьютере ген белка с нужными свойствами, синтезировать эту нуклеотидную последовательность и встроить в нужный организм. Или вообще пересадить геном одного организма в клетку другого и заставить это новое целое расти. Еще двадцать лет назад все это казалось фантастикой, а теперь описаниями подобных экспериментов полны научные журналы.
Гибридами становятся любые животные и растения, в том числе и гибридами с человеческими свойствами. Вот, например, козы, у которых в молоке человеческие белки – лизоцим, антитромбин или лактоферрин. Им в геном встроили человеческие гены, которые заработали в новом окружении. Такие козы вполне успешно справляются с различными человеческими проблемами, например с выкармливанием младенцев. Считать ли эту кормилицу человеком или козой? По стати своей это коза, но молоко у нее с человеческими свойствами. Ну ладно, козы, мало ли какое у них молоко, тем более издавна козьему молоку приписываются всякие целебные свойства, ну пусть будет на одно полезное свойство больше. А что, если это будет не молоко, а кровь?
В общности по крови уже появляется что-то мистическое, отраженное даже и в языке: "Мы с тобой одной крови". А если человек станет одной крови, скажем, со свиньей, пострадает ли человеческое самолюбие от подобного отождествления? А самолюбие свиньи? А ведь не так давно ученые вырастили такую свинью. В ткани ранних зародышей поросят встраивали стволовые клетки человека.
У родившихся поросят кровь была наполовину свиная и наполовину человеческая; некоторые клетки крови несли сдвоенный геном и человека и свиньи. Это уже настоящий гибрид – свинья с человеческой кровью. "Зачем, – воскликнет обыватель, – эти изверги сотворили такое кощунство!" Да кощунство ли это? Теперь можно спокойно изучать человеческий иммунитет, болезни крови, реакции на лекарственные препараты, и вообще эти поросята были созданы для изучения передачи и купирования ВИЧ-инфекций. Неужели человечеству все это не нужно? Конечно нужно, поэтому, несмотря на психологическое неприятие массового налогоплательщика, такие исследования обязательно будут проводиться.
Но выращивание свиней с человеческой кровью – это еще не посягательство на саму человечность. Все же человек считает себя разумным, поэтому разум – это квинтэссенция человеческой сущности, и мозг – ее материальный носитель. Можно ли сконструировать животное с человеческими мозгами? Можно. Такое животное смоделировали в 2005 году: это была мышь с 99% мышиных нейронов и 1% человеческих. Мышиному эмбриону в ткань зародышевого головного мозга пересадили стволовые клетки человека. Эти стволовые клетки начали делиться в нужном месте и в нужное время и сформировали у эмбриона нервные клетки, содержащие геном человека, но нормально контактирующие и образующие синапсы (межнейронные контакты) с "родными" мышиными нейронами. Эмбрион развивался вполне нормально, но экспериментаторы не решились довести дело до рождения этого существа. Страшно представить, что бы новорожденный подумал о себе, об экспериментаторах и об этом мире в целом. Хотя автор исследования Ирвинг Вейсман справедливо утверждает, что с успехом этого эксперимента мы уже очень близко подошли к решению проблем дегенерации нервной ткани и лечению болезни Альцгеймера и паркинсонизма. Тоже не хотелось бы отказываться от такой возможности.
В конце XX века эксперименты с пересадкой кусочков клеточной массы стали уже вполне тривиальными, и ученые задались целью научиться пересаживать отдельно клеточные ядра. Иными словами, пересадка отдельных генов – задача решенная, пересадка отдельных органов и тканей – технологии тоже давно эксплуатируются, но можно ли переместить ядро с информацией о развитии целого организма в другую клетку? Теоретически пересаженное ядро должно заставить любую клетку развиваться в соответствии со своей геномной программой. Соответствует ли эта гипотеза практике? Реальность этого предположения доказала знаменитая овечка Долли. Она родилась в 1997 году. Долли стала клоном своей мамы: та родила дочку без оплодотворения, вырастив ее в своей утробе из прооперированной яйцеклетки.
Технология этой микрооперации была следующей. Из яйцеклетки удалили ядро, заместив его ядром клетки из вымени. Вспомним, что клетки молочной железы вполне специализированы, в них эмбриональные гены уже отключены специальными регуляторными механизмами. Но оказалось, что белки из цитоплазмы яйцеклетки вполне могут включать их обратно, яйцеклетка, подсаженная в матку овцы, начала развитие, и из нее сформировался нормальный плод. И вот Долли подросла и успешно родила тривиальным способом сыночка Бенни, доказав тем самым, что клон способен размножаться. К сожалению, по объективным и неотменяемым биологическим законам овечка Долли очень быстро постарела и умерла. Число клеточных делений не бесконечно, оно ограничено известным пределом. Поэтому ядро взрослой клетки к моменту трансплантации уже частично выбрало свой лимит на деление, и получившийся организм неизбежно будет жить меньше. Из-за этого трехлетняя овечка Долли имела внешний вид и свойства старушки.
Но клоны – это еще не все, на что способна современная генетика. В 90-х годах XX века актуальной стала задача изучения совместимости клеток различных видов животных. Было, в частности, обнаружено, что белки коровьей яйцеклетки стимулируют деление эмбриональных клеток других видов. Исследования привели к тому, что стало возможным пересаживать ядра животного одного вида в яйцеклетки животных другого вида. Особенно успешно они осуществлялись при участии яйцеклеток коров. Эта методика была изобретена и отработана южнокорейскими исследователями под руководством Шень Хужен (Huizhen Sheng) и запатентована в 2001 году. В 2003 году появились сообщения о результативных опытах с яйцеклетками кролика и мыши, человека и лягушки; опубликована была также работа о создании подобного гибрида на основе человеческого ядра и коровьей яйцеклетки. Автором последнего сообщения был американский ученый Панайотис Завос. В 2005 году получили гибриды коровы и мыши, коровы и свиньи, и вполне обычными становятся работы по гибридному скрещиванию клеточных ядер и цитоплазмы среди животных близких видов. И вот в 2008 году снова проведены эксперименты с ядром человеческой соматической клетки и яйцеклеткой коровы. Это тот самый опыт Лила Армстронга, который вызвал новую волну размышлений о допустимости межвидовых скрещиваний. Как мы видим, полученный Армстронгом гибридный эмбрион был не первым в ряду межвидовых смесей. По-видимому, каждое сообщение о таком исследовании, едва попав на страницы прессы, немедленно вызывает новый виток закономерных общественных размышлений.
Диалог с будущим
Ученые, работающие над проблемой клонирования, стволовых клеток, инженерной эмбриологии, вряд ли ставят перед собой цель завоевать мир, а для утверждения своей власти создать армию безликих биосолдат. Нельзя также упрекнуть ученых в стремлении улучшить мир жестокими биоинженерными методами: внедрить в людей нанороботов, которые будут программировать личность в соответствии с правилами хорошего поведения, или специально клонировать элитную часть населения. У фантастов и практикующих психиатров накоплено много подобных сценариев. Но ни один из них все же нельзя всерьез обсуждать как скрытую мотивацию ученых. Учеными, а тем более успешными и результативными учеными, движет прежде всего любопытство и затем желание сделать что-то во благо общества. А уж потом включаются карьерные и денежные мотивы. Ученый прежде всего реализует свой творческий потенциал и удовлетворяет любопытство за счет налогоплательщика, а уж дело налогоплательщика повернуть это любопытство в нужное ему русло. Ученый, будучи человеком разумным и в соответствии с инстинктивной моральной программой, заботится о всеобщем благе. Так что направление любопытства в нужное русло не такое уж сложное дело. Итак, если мы не рассматриваем версию о злонамеренности ученых, то какие задачи будущего могут решить ими созданные кощунственные с обывательской точки зрения гибридные монстры?
Первая задача – ксенотрансплантация. Этот термин подразумевает замену пораженных тканей и органов человека материалом, взятым от животных. Медики давно уже взялись за эту задачу. Известен случай, даже скорее миф из XVII века, согласно которому русский доктор пересадил часть костей черепа собаки человеку. Операция прошла успешно, но возмущенные отцы церкви потребовали вернуть "как было", чтобы человек оставался человеком, а собака собакой. В начале XX века проводились операции по пересадке людям кусочков тканей половых органов обезьян. Героем этого метода омоложения был Сергей Воронов, работавший в институте Пастера в Париже. (Как тут не вспомнить профессора Преображенского из "Собачьего сердца"! Именно Воронов и стал прототипом профессора в романе Булгакова.) Воронов провел несколько сотен таких операций, пациенты в результате чувствовали себя лучше и моложе. Но впоследствии этот метод был признан недейственным, а омоложение – следствием эффекта плацебо. Затем проводились операции с пересадками целых органов – почек и печени – от обезьян людям. Проведено также довольно большое число операций по пересадке органов свиней людям. Во всех случаях пациент проживал от нескольких часов до нескольких дней. Смерть наступала в результате отторжения чужеродных тканей. Кроме того, в тканях свиней найден был болезнетворный ретровирус. Наследственная информация его хранится в виде молекул РНК; когда вирус попадает в клетку, то на основе этой вирусной РНК генерируется ДНК, которая затем встраивается в ДНК пораженной клетки и начинает размножаться вместе с ней. Поскольку удалось доказать возможность передачи этих ретровирусов от свиней к человеку, то операции с пересадками органов свиней пока запретили. Но запрет это не абсолютный: он будет действовать до тех пор, пока не найдется метода обезвреживания данного вируса. Этот запрет и не может быть абсолютным, потому что все без исключения специалисты в области трансплантологии понимают огромный потенциал пересадки органов животных. Ведь сейчас прогресс в трансплантологии сдерживается только чрезвычайно малой доступностью донорских органов. В этом смысле органы животных могли бы стать спасительным материалом для многих людей. Но! Чтобы отработать методы пересадки и вживления чужеродных органов, нужно заставить организм пациента принять этот чужеродный орган, отключить или обмануть его иммунную защиту. Или, как это предлагают самые смелые ученые, создавать донорских животных с человеческими тканями, а еще лучше – для каждого случая с тканями самого пациента. Тогда иммунную систему и не придется обманывать. Ткани свиньи можно изменить таким образом, чтобы человеческая иммунная система стала принимать их за "свои". Для этого достаточно ввести в геном свиньи 6 человеческих генов. Можно ли это сделать? Сейчас в Австралии выращивают поросят, у которых имеется уже 5 человеческих генов. Осталось немного.
Вторая задача – регенерация пораженных тканей. Опять же – как лечить пораженную ткань? Можно пересадить здоровую ткань и заставить ее работать на новом месте. Иногда так и делают, например пересадка кожи уже отработана, пересаживают более или менее успешно костный мозг. Но с другими тканями, например с нервной, пересадки не получаются. В этом случае следует заставить пораженные клетки начать новую жизнь, регенерировать. Как это сделать? Теоретически нужно преобразовать соматическую клетку в стволовую и затем направить ее развитие в нужную сторону. Все это очень трудные задачи, но результаты в этой области получены многообещающие. Успешно проведены пересадки ядра соматической клетки в эмбриональную – получается бластоциста с генотипом носителя соматического ядра. Гипотетически клетки бластоцисты могут быть пересажены в пораженные участки тканей носителя и там под влиянием окружающих здоровых тканей регенерировать пораженную ткань. Этот процесс нуждается в интенсивном изучении на массовом материале. И массовый материал можно получить только на тканях и эмбриональных клетках животных.
Третья задача – восстановление редких и исчезающих видов. Идея о восстановлении численности редких видов с помощью клонирования сама по себе исключительно привлекательна. Нужно понимать, насколько большая редкость естественное размножение таких животных в зоопарках и насколько трудно изыскивать генеративные клетки редких животных для их искусственного оплодотворения. Поэтому естественны попытки ученых создавать эмбрионы этих животных на основе гибридных смесей ядер их соматических клеток и цитоплазмы яйцеклеток обычных видов. В качестве яйцеклетки – источника цитоплазмы – лучше всего использовать ооциты коровы. Они, как мы помним, могут перепрограммировать в эмбриональное состояние ядра клеток многих видов млекопитающих – мыши, кролика, козы, медведя, тигра.
В начале XXI века уже проведено несколько удачных опытов по созданию таких искусственных зверей. Например, в 2000 году ученые добились рождения гибридного гяура – редкого вида быков. В том же году удалось получить детеныша муфлона, ядерный материал зародыша пришел от соматической клетки взрослого муфлона, а цитоплазма – от домашней овцы. В 1999 году ядра соматических клеток гигантской панды пересадили в цитоплазму яйцеклетки кролика. Эмбрион успешно развивался. Совершенно очевидно, что подобная методика исключительно перспективна для искусственного поддержания воспроизводства редких видов.
Четвертая задача – создание новых поколений лекарств. Животные со встроенными человеческими генами – это не только доноры необходимых органов для пересадки, но и живые фабрики лекарств. Один из таких проектов – производство лактоферрина гибридными козами – близок к осуществлению. Лактоферрин – естественный белок человека, который обладает бактерицидным действием и значительно улучшает работу кишечника у детей-искусственников. Ген этого белка смоделировали, затем внедрили в выделенную яйцеклетку козы, после подсадили измененную яйцеклетку в матку. Уже получено от этой козы потомство и ожидается создание целого стада коз с таким полезным молоком. То же самое можно (и нужно!) проделать и с другими естественными лекарствами. Создание трансгенных животных, продуцирующих лекарственные белки человека, – это важнейшая сфера медицинских технологий. Она позволяет не только продуцировать естественные, уже опробованные организмом средства, но и создавать новые.
Еще раз подчеркну, что все перечисленные задачи требуют огромного числа экспериментов на эмбриональных клетках. Как контролировать и направлять их деление и специализацию? как превратить специализированную клетку обратно в эмбриональную? какие вещества регулируют развитие и регенерацию? – на многие подобные вопросы можно будет ответить только по результатам массовых экспериментов. Дешевой и доступной основой для таких экспериментов могут быть только гибридные клетки, такие, какие создал британский исследователь Лил Армстронг.
"Я рыбная мышь или мышная рыба?"
Ученые создают гибридов, трансгенных животных, животных с органами другого вида. При этом сами создатели не очень-то задумываются, кого они создают. Когда селекционеры в XX веке скрещивали животных и растения разных видов, то результат скрещивания назывался сельскохозяйственным гибридом. Других вариантов не было.
Но в конце XX века геном перестал рассматриваться как нечто неделимое, необходимое и достаточное для признания самостоятельности вида. Виды живых существ стали выделять по степени различия ДНК. То есть геном из целого и неделимого качества превратился в количество информации. Большинство биологов вынуждено пользоваться новыми методами классификации (систематики) животных и растений. Вместо таблиц с морфологическими признаками им приходится пользоваться схемами с дихотомией (ветвлением) геномов. Старые определители с морфологическими признаками теперь называют снисходительно "обывательская систематика". Если современный биолог говорит: "Данный вид животных в развитии далеко продвинулся от предковой формы", – то имеет в виду не степень его морфологической специализации, а большее количественное отличие от генома предковой формы.
Межвидовыми гибридами считают следующие категории организмов:
1) химеры. Это, во-первых, зародыши или эмбрионы, имеющие хотя бы одну клетку представителя иного вида. Во-вторых, это взрослые животные, имеющие хотя бы одну клетку, ткань или орган представителя иного вида;
2) настоящие гибриды. Так называют зародышей или эмбрионов, получившихся в результате слияния половых клеток разных видов;
3) трансгены – эмбрионы или взрослые организмы, имеющие хотя бы один ген представителя другого вида;
4) цибриды (cybrid, от cytoplasma+hybrid). Это продукты переноса ядерного генетического материала в цитоплазму неродственной яйцеклетки.
Что же с позиций новой систематики стали представлять собой все эти варианты гибридизации? Конечно же новые виды. Их генотип отличается от генотипа родителей, то есть на схеме дихотомии геномов они теперь выделяются в отдельную ветвь точно так же, как и "нормальные" виды. С формальных позиций получается, что трансгенная коза с геном человеческого лактоферрина – это уже новый вид.
Еще менее понятен случай с химерами: мышь, которой на ранних эмбриональных стадиях пересаживали кусочки ткани кролика (или человека), имеет часть клеток с генами кролика (человека), а часть – с мышиными.
В этом случае даже непонятно, какую из этих частей генетической информации использовать для классификации. Вероятно, ту часть, которая передается по наследству. А если и в половых клетках такая же чехарда: часть из них родная, а часть – нет?
В случае с переносом ядерного материала в чужую цитоплазму тоже нет ясности с видовым статусом. Ведь в них ядерная генетическая информация все же единообразна, то есть принадлежит одному виду. Но есть и другая часть наследственной информации. Она хранилась в митохондриях, энергетических органеллах клетки, это так называемая митохондриальная ДНК. Митохондриальная ДНК передается от потомка к потомку только с цитоплазмой материнской яйцеклетки. Пока точно неизвестно, какую долю видоспецифичного облика и свойств привносят эти части наследственной информации. Можно было бы декларативно постановить: вид определяет информация из ядерной ДНК. Но вспомним, что реконструкция "митохондриальной Евы" – праматери человечества – была осуществлена именно на основе митохондриальной ДНК. Если принять декларацию о полном ядерном доминировании, то можно попрощаться с обретенной митохондриальной праматерью человечества. Интуитивно ясно, что прощаться с митохондриальной Евой рано, дело тут в крушении самого понятия "вид", иерархических таксономических конструкций, терминологической системы. Все это нужно создавать заново. При этом в новой концепции вида должны быть учтены и все формы межвидовой гибридизации. Пока что представление об объективных критериях таксономического вида очень неустойчиво, поэтому непонятно, какое место занимают в этой концепции межвидовые гибриды.
Революция в идеологии систематического описания природы подняла ряд неожиданных вопросов. Среди них такие: можно ли патентовать гибриды? следует ли эти трансгенные гибриды охранять как редкие виды? согласно ли создание новых видов с этикой природы? С патентованием гибридов проблема возникает из-за известного запрета на патент новых видов – ведь человек не имеет права патентовать труды Господа. Если признать гибриды новыми видами, то патентовать нельзя, а с другой стороны – гибриды со всей очевидностью дело человеческих рук. В 1997 году в Патентное бюро США подали заявку Стюарт Ньюман и Джереми Рифкин. Заявка содержала технологию комбинирования человеческих эмбриональных клеток с эмбриональными клетками обезьян или других животных. В 2005 году Патентное бюро отклонило эту заявку, аргументируя тем, что такая деятельность слишком уж похожа на создание человеческих существ, что, в свою очередь, не является предметом патентования. Европейским патентным бюро полностью запрещены патенты на: 1) изменение генетической идентичности половых клеток человека;
2) модификации генетической идентичности половых клеток животных, приводящие к их неоправданному страданию; 3) гибриды с использованием человеческих и животных половых и стволовых клеток. Хотя в целом заявки на патентование отдельных операций с гибридами допускаются.
Впрочем, понятно, что конфликт патентования временный и будет решен точно так же, как это произошло с патентованием антибиотиков. В момент их изобретения действовал негласный запрет на патентование природных лекарств, так как они признавались дарами божьими. Поэтому сам по себе пенициллин сначала не был запатентован, а патентовались только методы его выделения и очистки. Все последующие антибиотики уже патентовались.
Точно так же возникает путаница с охраной редких видов. По всем параметрам гибриды должны быть отнесены к категории редких видов. Но одновременно понятно, что они не являются частью природы и охранять их не следует. Видимо, к обсуждению должны подключиться юристы и кое-что подправить в определениях. С третьей стороны, гибриды, а в особенности цибриды, являются живыми существами, созданными специально "для опытов". Вряд ли конструирование специальных подопытных животных можно считать этичным, не зря специалисты по биоэтике ломают головы над этой дилеммой. Хотят ли сами животные, чтобы их насильно скрещивали с кем-то чужим и отвратительным, заставляли вынашивать монстров? Специалистам-биоэтикам очевидны и перспективы и польза для человечества таких гибридов, но этические нормы не позволяют современному человеку отмахнуться от моральных запретов. Или это не запрет? – ведь в области морали пока не установлено четких законов.
"Тварь ли я дрожащая или право имею..."
Учеными, как мы уже поняли, движет прежде всего любопытство или поиск истины, пусть даже и иллюзорной. При этом ученые могут ошибаться, быть фанатично преданными какой-то одной идее, отбрасывать во имя истины ненужные мысли и переживания, поступаться социальными нормами поведения, наивно не разглядеть милитаристских планов заказчика за своей идефикс... все как у нормальных людей. Но, в отличие от других людей, именно эта каста ведет человечество новыми и неизведанными маршрутами. Куда эти маршруты приведут, почти никогда не известно. Доверять ли полностью ученым или полностью их контролировать – вот извечное противоречие всех цивилизаций. И наша цивилизация не исключение. Вряд ли стоит преувеличивать способности наших современников прогнозировать будущее, в этом смысле мы недалеко ушли от своих прародителей. Наши современники говорят, что нет ничего более неопределенного, чем прогнозы на будущее: они или сбываются, или не сбываются. В отсутствие дара ясновидения все, что мы можем сделать, – ограничить маршрут ученых запретительными знаками. То есть определить то, что общество считает недопустимым и сегодня и в будущем. В случае с экспериментальным клонированием и искусственными эмбрионами это запрет на выращивание эмбрионов дольше 14 дней. На
14-й день начинает формироваться нервная ткань животного, а именно она, по представлениям науки, определяет способность чувствовать и осознавать мир. Кроме того, законодательство не обязано защищать эмбрион, не имплантированный в матку; до момента имплантации эмбрион представляет собой с юридической точки зрения просто сгусток клеток. С 70-х годов ввели в практику анализы на бесплодность у мужчин, это так называемый мышиный тест. Яйцеклетки мышей или хомячков осеменяли человеческой спермой и проверяли, сколько яйцеклеток в результате оказались оплодотворенными. Законодательство всех государств не разрешало использовать получившиеся оплодотворенные яйцеклетки, а зародыш должен был быть уничтожен на уровне двух клеток.
И в случае двухнедельного срока, и в случае двухклеточного эмбриона понятно, что запрет введен исходя из научного, а не религиозного понимания сущности человека. Современные религиозные деятели считают недопустимыми любые эксперименты по инженерной эмбриологии и клонированию, так как это, во-первых, посягательство на прерогативу Всевышнего создавать виды, во-вторых, уничтожая экспериментальный эмбрион, ученые уничтожают живую душу. И ладно бы животную душу, против экспериментов над эмбрионами лягушек вроде бы пока выступают только ортодоксы, но ведь человечьих эмбрионов тоже отправляют на лабораторный стол! И если учесть, как много людей в современном мире обратились к религии и действуют с ожесточением неофитов, как много места занимает теперь религия в политике, то можно предвидеть вскоре полный запрет на экспериментальное клонирование. Поэтому религиозным деятелям следует, конечно, аккуратно рассмотреть данный вопрос, взвесить все за и "против" огульного запрета, положив на одну чашу весов будущий выигрыш для человечества и на другую – свои представления о зарождении души.
Последний вопрос не так уж прост, я могу отослать читателя к вдумчивой экспертной исторической справке, которую дал Умберто Эко в книге "Полный назад!". Там показано, что с самого зарождения христианства у Церкви не было ясности в вопросе о формировании души. Сначала считалось, что душа придается человеку при рождении чудесным образом и зародыши вообще не обладают душой. В раннем Средневековье Тертуллиан выдвинул предположение, что Господь дал душу только первому человеку, а затем душа вместе с первородным грехом передавалась от человека к человеку с мужским семенем. Тертуллианову точку зрения не поддержали, альтернативу ей составил святой Августин. Он предложил разграничить передачу души и первородного греха: первое впитывалось из окружающего божественного пространства, а второе передавалось с семенем. Но эти правила показались христианским мыслителям неубедительными, тогда Фома Аквинский разработал новую концепцию. Он определил душу растительную, животную (чувствительную) и человеческую (разумную). По его представлениям, человеческая душа при формировании проходит через две промежуточные стадии – растительную и животную; и развитие зародыша начинается с приобретения растительной души. Несколько веков это представление оставалось без изменения, его придерживались и ученые. Когда в конце XVIII века Луиджи Гальвани провел серию знаменитых опытов с лягушачьей лапкой, сокращающейся под действием электричества, то объяснил это влиянием "животного электричества". Животное электричество, с его точки зрения, было материальным выражением животной души. Его современник Алессандро Вольта во время Французской революции устраивал демонстрации "воскрешения": с помощью электрических батарей заставлял дергаться тела казненных. С позиций ученых того времени, мало еще знавших о свойствах электрического тока, подергивания мышц были признаком возвращения животной души в человеческое тело. Сейчас, конечно, подобные представления кажутся наивными. Но в любом случае этот краткий экскурс в историю показывает, что нет у современного верующего четких ориентиров по поводу начала человеческой души: не было их у основателей христианской церкви, не сложились они и в последующем ее развитии. Другой аспект проблемы гибридов и допустимости опытов с ними – моральный. Наша мораль подвижна, меняется в зависимости от культурных традиций, текущего исторического момента. Помимо этого, как показывает современная нейропсихология и многочисленные эксперименты в этой области, у морали имеется и какая-то общечеловеческая основа. В человеческую натуру заложен, по-видимому, ряд эмоционально обусловленных моральных реакций, которые зависят только от генотипа человека разумного. И именно эта моральная составляющая делает человека человеком. Когда говорят: "Я знаю интуитивно, что этого делать нельзя, но обосновать рационально не могу", – то это указание не столько на глупость собеседника, сколько на прямое попадание в область изначальной моральной основы. Эта область эмоционального знания сродни запаховым восприятиям: она не связана с рациональными, логическими центрами мозга, поэтому человеку трудно говорить на эти темы, называть явления и ощущения специальными терминами. Но так или иначе, многие из моральных запретов клонирования и межвидовой гибридизации связаны именно с этими, не подвластными разуму областями нашего знания. Так, образ гибридного животного с человеческими частями тела и образ женщины, рождающей такое чудище, вызывает реакцию отвращения у всех без исключения современных людей. Может быть, в человеческой психике лежит запрет на скрещивание с такими чужеродными объектами? Впрочем, если вспомнить благосклонное отношение к монстрам в Древнем мире и придание им божественной сущности, то, вероятно, эта гипотеза может оказаться и несостоятельной. Эта область психологии человека должна быть исследована тщательно и в незамедлительном темпе. Иначе могут последовать неоправданные запреты на любые виды работ в столь перспективной области, вызванные не столько рациональной, сколько эмоциональной реакцией публики.
Моральные запреты, конечно, обусловлены и естественным чувством сострадания к животным. Вспомним эксперимент со знаменитыми белтсвилльскими поросятами. Они так названы по месту своего рождения – ветеринарной станции в Белтсвилле (США). Поросята были выращены из модифицированных яйцеклеток свиньи, в которые встроили ген человеческого гормона роста. Это было сделано с целью ускорить темпы роста поросят – вполне обоснованная зоотехнологическая задача. Данная работа была предварительно проведена на мышах и кроликах, и результат был вполне удовлетворительный. Однако поросята мало того что плохо росли, но были рождены совершенно больными страдальцами: сонные, с вечным поносом, с больными глазами и кожей, с настолько ослабленными конечностями, что передвигались только на коленях. Кроме жалости такие животные могут вызвать только негодование на зарвавшуюся ученую братию.
Сегодня законодательствами всех стран запрещено репродуктивное клонирование, то есть клонирование с целью воспроизведения человека. В ряде стран законы запрещают также и терапевтическое клонирование, то есть создание эмбрионов с целью получения линий стволовых клеток и воссоздания различных тканей человеческого организма. Страны, входящие в Европейский союз, запрещают создание человеческих эмбрионов в исследовательских целях. Относительно цибридов пока полного запрета нет.
В США государство придерживается политики не финансировать работы, связанные с клонированием и человеческими зародышами и гибридами. Многие сенаторы, придерживаясь религиозной платформы действия, выступают за полный запрет таких работ. Однако в США разворачиваются проекты исследования цибридов, в том числе и с человеческим генным материалом, но на деньги частных организаций. В Великобритании и Австралии разрешено терапевтическое клонирование человеческих эмбрионов. Но для экспериментов с человеческими эмбриональными клетками следует получать специальное разрешение в соответствующих органах надзора. В Китае также разрешено терапевтическое клонирование, в том числе и создание цибридов. В России пока нет запрета на работу ученых в области терапевтического клонирования. Принимая во внимание недостаточность средств, выделяемых на науку, обедневший кадровый состав научных групп, трудности с техникой и реактивами и отсутствие лаборантского звена, трудно ожидать, что в России будут проводиться серьезные исследования в этой области. В связи с этим нет немедленной необходимости принимать запретительные меры. В то же время российские политические лидеры сейчас используют религиозные лозунги и в своей деятельности, и для своих выборных платформ, поэтому в России запреты на работы по клонированию могут последовать в качестве яркой популистской меры.
В заключение приведу абзац, взятый без изменения из интернет-журнала "Я" : "Итак, межвидовые эксперименты порождают невиданные прежде болезни. Вместе с "сердцем звериным" вирусы готовы наподобие бесов вселиться в человека. И это также отнюдь не образное выражение. Дело в метафизической сущности вирусов. Современный философ обратил внимание на следующие их признаки. Они (эти вирусы) не размножаются сами, а заставляют воспроизводить себя живую клетку. Обычные паразиты не заинтересованы в смерти хозяина, так как с нею теряется источник питания. Вирус же не может не убивать: условием его существования является отнятие не пищи, а самой жизни. Столь изощренная воля не может быть помещена в столь простеньком устройстве, как вирус. Следовательно, он является проекцией в материальный мир некоей идеальной сущности. Кто же – личностный, но бестелесный – наделен теми качествами, которые мы наблюдаем в действии ничтожно малого паразита? Бесполое существо, гениальное во лжи и убийстве... Образ полностью совпадает с тем, каким видится в христианской традиции дьявол. Отец лжи, дьявол под видом медицинского блага предлагает самоубийственное биологическое оружие. Готово ли общество осознать такую опасность?"
Этот отрывок наглядно иллюстрирует, как наука превращается в популярное псевдознание. Здесь реальные научные факты напополам с вымыслами поданы читателю под замечательно изготовленным соусом психологических страшилок. "Порождают ли межвидовые эксперименты болезни?" – Да, могут порождать. В связи с этим, как мы помним, пока запретили эксперименты по трансплантации человеку органов свиньи. "Готовы ли вирусы вселиться в человека?" – Да, готовы. Но это никак не связано с межвидовыми гибридами. Вирусы готовы вселиться в клетку всегда, когда ослаблена иммунная защита. "Вирусы не размножаются сами, заставляя хозяина размножать себя". – Да, это правильно: именно так и размножаются все без исключения вирусы. Но это опять же не относится к межвидовым гибридам, это входит в определение вируса. "Вирус не может не убивать". – Это неверно. Многие вирусы живут в клетках, некоторые превращаются в необходимый элемент клеточного генома, а некоторые особо услужливые вирусы обеспечивают появление полезных признаков у животных или растений. Сейчас, например, доказано, что появлению плаценты у млекопитающих и, следовательно, началу эволюции плацентарных животных способствовало вирусное привнесение необходимого гена. "Следует ли наделять вирусы волей и личностью, тем более дьявольской?" – С одной стороны, здравый рассудок восстает против этого, с другой – вроде бы и неплохо выявить наконец материальную природу дьявола. В этом случае вирус (читай – дьявол) окажется по естественным причинам совершенно непобедимым и неискоренимым, но хотя бы понятно, с кем мы боремся. При этом все же подчеркну, что к межвидовым гибридам этот экскурс в природу дьявольских сил не имеет никакого отношения. С межвидовыми гибридами это совсем не связано, а связано с обращением агитатора к инстинктивным страхам человеческой натуры, с опорой на необразованность, отсутствие любопытства, нравственную лень.
Эксперименты с инженерной эмбриологией, клонированием межвидовых гибридов, безусловно, сулят огромную выгоду для человечества. Для получения этой выгоды ученым предстоят тысячи экспериментов и открытий. Вместе с этим параллельно будут (и должны) идти исследования моральных и этических проблем, связанных с отношением человека к подобным экспериментам.
|
