Книга Расшифрованная жизнь. Мой геном, моя жизнь - Крейг Вентер

Мои запросы не показались Алану завышенными – по крайней мере, он этого не сказал, зато заметил, что знает фонд, который согласится хотя бы рассмотреть такие финансовые претензии, – HealthCare Ventures, и возглавляет его колоритный персонаж по имени Уоллес Стейнберг. Этот человек убежден, что наука стоит на пороге разгадки тайны вечной жизни, – открытия, которым он первым собирается воспользоваться, а пока что усиленно занимается теннисом в надежде на его оздоровительный эффект. Стейнберг получил известность, когда разработал первую на рынке зубную щетку, способную бороться с зубным налетом. После этого Уолли заложил основу своего венчурного фонда и, совместно с моим бывшим коллегой по НИЗ Френчем Андерсоном, уже запустил в Мэриленде две биотехнологические компании – MedImmune и Gene Therapy. Алан пообещал созвониться с Уолли, однако, на мой взгляд, шансов на успех было немного. Я тут же забыл об этом и вернулся к работе.

За 1991 год я окончательно превратился из биохимика – специалиста по нейротрансмиттерным рецепторам – в исследователя генома человека, и все статьи, написанные нами в том году, были посвящены исследованию генома. Тогда же я поставил себе новую цель для охоты на гены мозга: я захотел обнаружить по крайней мере две тысячи новых генов. Эта цифра была выбрана не случайно. В то время опубликованные базы данных содержали менее двух тысяч генов человека, поэтому для наиболее наглядной демонстрации эффективности моих методов нужно было за один год удвоить количество известных генов, то есть значительно ускорить процесс, ранее занимавший 15 лет. И в 1992 году Nature с удовольствием опубликовал нашу статью под названием «Идентификация последовательностей 2375 генов мозга человека». Распри по поводу патентования не прекращались, и администрация НИЗ была вынуждена подать вторую заявку на патентование всех этих 2375 генов. Мне удалось уговорить Рида Адлера и его отдел передачи технологии пойти на одну уступку: информация о моем методе будет находиться в открытом доступе.

Набор генов для Уолли

Ген klotho назван так в честь греческой богини Клото, которая, согласно преданию, прядет нить жизни. Этот ген способствует долголетию. Японские ученые обнаружили klotho у мышей, заметив, что без его белка у грызунов развивается атеросклероз, остеопороз, эмфизема легких и другие заболевания, часто встречающиеся у пожилых людей. В то же время его избыточное количество, по-видимому, продлевает жизнь. Оказывается, изменения в транскрипции гена связаны у людей с долголетием и распространенными возрастными заболеваниями, в том числе с ишемической болезнью сердца (ИБС) и инсультом. Это дало веские основания предполагать, что klotho управляет старением. Предположение подтвердилось, когда Гарри Дитц и его коллеги в Университете Джона Хопкинса обнаружили, что наличие двух копий менее распространенной версии klotho в два раза чаще встречается у младенцев, чем у людей старше 65 лет. Причем, вариант в одной части гена (экзоне) – аллель 17 микросателлитного маркера 1 – преобладает у новорожденных гораздо чаще, чем у пожилых людей. Возможно, родившиеся с двумя такими копиями люди умирают раньше других. Я не уверен, был ли у Уолли этот вариант, но точно знаю – у меня его нет.

Продукт гена klotho, или белок klotho, сидит в клеточных мембранах. После расщепления ферментом он секретируется в кровь, где, видимо, работает как омолаживающий гормон. Возможно, белок повышает способность клетки к детоксикации активных форм кислорода и играет определенную роль в выработке инсулина. Хорошей новостью для меня является то, что в моих хромосомах сочетаются варианты гена klotho (по одному от каждого родителя) в виде так называемой KL_VS аллели. Этот вариант определяет пониженный риск развития ИБС и инсульта и большую продолжительность жизни.

Примерно в это же время мои исследования начали развиваться в новом направлении, и вскоре я обратился к правительству и лично к президенту США. Все началось со смертельного вируса оспы, за всю историю человечества унесшего миллионы жизней. Еще больше остались изуродованными, с пораженными почками и безобразными рубцами на теле от гнойных волдырей. Только в XVIII веке от вируса оспы, который под микроскопом выглядит как миниатюрный кирпич, погибало около полумиллиона человек в год; когда европейцы принесли его в Америку, вирус уничтожил половину населения индейцев. Еще в 1967 году эта болезнь была распространена в более чем 40 странах, а количество заболевших доходило до 10 миллионов случаев. Последним человеком, заразившимся естественным путем, был некий сомалийский повар – он заболел 26 октября 1977 года. Два года спустя было объявлено: мир освободился от этой напасти, а вирус передали для хранения под надежным контролем в два сертифицированных исследовательских центра: Центр по контролю и профилактике заболеваний в Атланте (штат Джорджия) и российский Научно-исследовательский институт вирусных препаратов в Москве. В своем обращении ко Всемирной ассамблее здравоохранения в мае 1990 года министр здравоохранения США Луис Салливен заявил о возможности сделать решающий шаг для окончательного искоренения этой смертельной болезни – на основе последних достижений науки, секвенировав в течение трех лет весь геном вируса оспы. В качестве первого шага на пути к уничтожению вируса многие ученые считали целесообразным полностью секвенировать его ДНК, сохранив всю информацию об этом исчезающем объекте исследования. Зная об имевшихся в моем распоряжении технических возможностях, министр обратился ко мне с просьбой возглавить совместный проект Центра по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) и НИЗ по секвенированию вируса оспы. Я посетил CDC и встретился с руководителем отделения вирусных и риккетсиозных заболеваний Брайаном Мейхи и вирусологом Джозефом Эспозито. Хотя геном оспы, насчитывающий около 200 тысяч пар оснований, – один из крупнейших вирусных геномов, его секвенирование не представляло большой трудности. К тому времени мои сотрудники уже имели большой опыт секвенирования – сотни тысяч пар оснований генома человека и тысячи EST.

Я предложил секвенировать вирус в ходе одного эксперимента усиленным методом дробовика. По понятным причинам, эта идея никому не понравилась: секвенирование генома проходило бы в небулайзере, и возникали опасения, что какое-то количество живого вируса попадет в атмосферу. Ужасный случай в недавнем прошлом свидетельствовал, что эти опасения не напрасны: в июле 1978 года фотограф с кафедры анатомии медицинского факультета Бирмингемского университета подхватила эту болезнь и через месяц скончалась. Предположительно, она заразилась, когда вирус просочился в воздух экспериментального бокса и через систему вентиляции проник в фотолабораторию. После того, как женщине поставили диагноз, заведующий вирусологической лабораторией покончил жизнь самоубийством.

Тони Керлавадж из моей команды справедливо отметил, что помимо угрозы для безопасности, имелась и другая проблема – у нас не было подходящих компьютерных программ, чтобы собрать геном оспы из данных полногеномного дробовика. В то время даже лучшие компьютерные программы в геномике с большим трудом справлялись с одной тысячью фрагментов ДНК, а секвенирование оспы методом дробовика увеличило бы это количество в три – пять раз.