Книга Мир завтра. Как технологии изменят жизнь каждого из нас - Стивен Котлер

А тем временем компания Вентера, Synthetic Genomics, работает над своей фирменной версией водорослей, которые поглощают углекислый газ и экскретируют биотопливо; они также пытаются разработать синтетические вакцины против гриппа, для изготовления которых требуются считанные дни вместо нынешних шести – восьми месяцев. Solazyme, компания, занимающаяся синтетической биологией и базирующаяся в Сан-Франциско, изготавливает биодизельное топливо с помощью генетически измененных микроводорослей. Компания DuPont недавно разработала микроорганизм, который потребляет кукурузный сироп и создает полимер, широко используемый в производстве пластмасс, что позволяет сократить затраты на 40 процентов.

Другие специалисты в области синтетической биологии работают с более фундаментальными клеточными механизмами. Например, специалисты базирующегося во Флориде Фонда прикладной молекулярной эволюции добавили к традиционной четверке (А, Т, Ц и Г) два новых основания ДНК, таким образом создав новый генетический алфавит. Гарвардский генетик Джордж Черч решил ускорить эволюцию при помощи процесса «мультиплексной автоматизированной генной инженерии», предполагающего одновременную случайную перестановку множества генов. Вместо того чтобы создавать по одному геному за раз, этот процесс в считанные дни создает миллиарды вариантов.

Наконец, благодаря тому, что синтетическая биология значительно упростила процессы разработки, синтеза и сборки ДНК, мы уже переходим от видоизменения существующих форм жизни к созданию совершенно новых организмов – форм жизни, которые если и существовали когда-нибудь, то лишь в нашем воображении. Поскольку мы имеем возможность контролировать среду, в которой эти организмы будут жить и развиваться, скоро мы научимся создавать существ, способности которых показались бы немыслимыми в «естественном» мире. Представьте себе живые организмы, способные жить в кислотной среде аккумуляторных батарей или на поверхности Марса, либо представьте ферменты, способные полимеризовать углерод, превращая его в алмазы или нанотрубки. Границы возможностей синтетической биологии так широки, что их невозможно обозреть, и исследование этого нового мира еще только начинается.

Все это означает, что наши взаимоотношения с биологией, уже и без того сложные, еще более усугубятся. Смешение генетического кода, полученного от разных видов, или создание совершенно новых видов может привести – намеренным или случайным образом – к непредсказуемым последствиям. Инциденты случаются даже в лабораториях с высочайшими требованиями к безопасности. Утечка за пределы лаборатории даже безвредной искусственно созданной бактерии может привести к экологической катастрофе. В докладе, опубликованном в 2010 году Президентской комиссией по изучению вопросов биоэтики, говорится: «Неуправляемая утечка организмов теоретически может привести к их скрещиванию с существующими в природе организмами и неконтролируемому размножению гибридов, что грозит биологическому разнообразию за счет вытеснения существующих видов».

Сколь ни опасны случайные ошибки биологов, еще страшнее умышленный биологический террор. Хотя созданный Вентером организм безвреден, по такой же технологии можно создавать уже известные болезнетворные микроорганизмы или их еще более смертоносные версии. Особенно легко поддаются такому искусственному изготовлению вирусы. Подтверждением этого факта стало создание в 2002 году Экардом Уиммером, вирусологом из Университета Стони-Брук, генома полиовируса из полученных по почте цепочек ДНК. В то время синтез 7500 нуклеотидов обошелся в полмиллиона долларов и несколько лет работы. Сегодня то же самое можно было бы сделать за неделю, потратив полторы тысячи долларов. Если тренд сохранится, к 2020 году для этого потребуются несколько минут и три доллара. Государства всего мира потратили миллиарды долларов на то, чтобы покончить с полиомиелитом, а теперь представьте себе террористов, способных создать возбудителя этой страшной болезни всего за 3 доллара.

6

На протяжении 1990-х годов японская секта «Аум Синрикё», печально прославившаяся в 1995 году терактом в токийском метро с использованием отравляющего газа зарина, активно занималась разработкой биологического оружия, имея щедрые источники финансирования. Когда полиция обнаружила их подпольные лаборатории, там были найдены культуры клеток сибирской язвы и вируса Эболы, цианиды и другие свидетельства десятилетних исследований, стоивших не менее 10 миллионов долларов. Сама потраченная сумма свидетельствует о том, какое важное значение террористы придают возможности овладения биологическим оружием. Хотя эта секта причинила немало бед, их куда более грандиозные планы удалось предотвратить. «Неудача “Аум Синрикё” указывает на то, что осуществить масштабный террористический акт далеко не так просто, как иногда это изображают государственные чиновники и пресса, – писал в 2001 году в журнале Studies in Conflict and Terrorism аналитик корпорации rand Уильям Розенау – Несмотря на имевшиеся у них значительные финансовые ресурсы, преданных исполнителей, мотивацию и полное отсутствие какого-либо надзора со стороны японских властей, им так и не удалось достичь тех целей, которые они перед собой ставили».

Но это было тогда.

Сейчас правила игры изменились благодаря двум трендам. Первый проявился в 2004 году, когда Массачусетский технологический институт учредил конкурс по синтетической биологии, получивший название «Международный конкурс генно-инженерных машин». В нем участвуют команды школьников и студентов, создающих простые биологические системы из стандартизированных, взаимозаменяемых «биокирпичиков». Такими «биокирпичиками» являются фрагменты ДНК-кода с четко определенными структурами и функциями, что позволяет соединять их и создавать новые комбинации, – своеобразная генетическая версия конструкторов LEGO. Создаваемые биосистемы поступают в открытую базу данных, называемую «Реестром стандартных биологических частей», которой может воспользоваться любой желающий.

За прошедшие годы команды, участвующие в «Международном конкурсе генно-инженерных машин», не только преодолели технические барьеры, но и проявили немало креативности, превращая бактериальные клетки во все, что только можно придумать, – от фотопленки до вырабатывающих гемоглобин клеток крови и миниатюрных хранилищ закодированной информации. К 2008 году участники конкурса уже создавали микроорганизмы, имеющие реальное применение; в том же году победителем конкурса была признана команда из Словении, предложившая свою версию вакцины против бактерии Helicobacter Pylori, вызывающей язву. В 2011 году победу одержала команда из Вашингтонского университета, выполнившая три отдельных проекта, каждый из которых сделал бы честь ученым мирового уровня и биофармацевтической индустрии.

Вместе с уровнем результатов, представляемых на «Международном конкурсе генно-инженерных машин», растет и число участников. В 2004 году пять первых команд внесли в реестр первые 50 «биокирпичиков». Два года спустя таких групп было уже тридцать две, а их вклад в этот перечень составил 724 единицы. К 2010 году число команд возросло до ста тридцати, а список частей пополнился на 1863 единицы. В настоящее время в реестре уже более пяти тысяч компонентов. Газета New York Times писала: «“Международный конкурс генно-инженерных машин” воспитал целое поколение светлейших научных умов, призванных реализовать высокие задачи, стоящие перед синтетической биологией, воспитал быстро и незаметно, не дав шанса публичным дебатам насчет рискованности и этичности такого рода новаторских технологий помешать им».