Геном

Ридли Мэтт

Очень скоро список генетических заболеваний, подда­ющихся лечению методами генетической терапии, попол­нился другими болезнями, включая семейную гиперхоле- стеринемию, гемофилию и муковисцидоз. Но, несомнен­но, основной целью был рак. В 1992 году Кеннет Калвер (Kenneth Culver) предпринял дерзкий эксперимент, в котором снабженные генами ретровирусы были введены непосредственно в тело человека. (До этого времени ре- тровирусами обрабатывали только культуры клеток, ко­торые затем вводили в организм.) Ретровирусы были вве­дены 20 пациентам прямо в мозговую опухоль. Не правда ли, звучит устрашающе, особенно если говорить о ретро- вирусах. Но подождите, вы еще не узнали, какими генами были снабжены ретровирусы. Каждый содержал ген, по­заимствованный от вируса герпеса человека. После этого доктор Калвер предписал пациентам курс лекарств против герпеса. Лекарства, нацеленные на белки вируса герпеса, атаковали раковые клетки. Положительный

эффект был отмечен только у одного из пяти пациентов. Не панацея, но результат обнадеживает.

Пока что генная терапия переживает свое детство. Когда-нибудь она станет такой же привычной операцией, какой сейчас является пересадка сердца. Пока еще трудно предугадать, какое из направлений борьбы с раком — ис­пользование препаратов, препятствующих ангиогенезу, противотеламеразных препаратов, белка р53 или методы генной инженерии — окажется наиболее успешным. Но ни­когда еще у ученых не было такого оптимизма относитель­но возможности победить рак. И этот оптимизм опирается почти исключительно на последние открытия в генетике (Verma I. М., Somia N. 1997. Gene therapy — promises, prob­lems and prospects. Nature 389: 239-242).

Перспективность соматической генной терапии уже не вызывает сомнений. Опасения, конечно, остались, но по крайней мере никого уже не смущает этическая сторона во­проса. Это всего лишь еще один вид терапии. Никто, кому довелось иметь родственников или друзей, прошедших курс противораковой химиотерапии, не станет философ­ствовать на отвлеченные темы этичности генетических манипуляций, если это даст возможность заменить химио­терапию на менее болезненные методы лечения. Основная угроза сейчас видится в том, что новые гены могут попасть в половые клетки и передаться следующим поколениям. Тем более, что манипулировать генами половых клеток че­ловека, на что наложено строжайшее табу, намного проще, чем изменять геном соматических клеток. Именно созда­ние с помощью генной инженерии новых сортов растений и пород животных, у которых новые признаки закреплены наследственно, вызвало волну протестов в 1990-х годах про­тив, согласно терминологии протестующих, «технологий Франкенштейна».

Причин того, что генная инженерия растений особенно быстро набирала обороты, было несколько. Во-первых, ком­мерческая заинтересованность— на новые эффективные сорта сельскохозяйственных растений всегда был высокий спрос. В древние времена с помощью примитивной селек­ции наши далекие предки превратили дикие малопродук­тивные растения в культурные сорта пшеницы, риса и куку­рузы. Добились они этого исключительно путем манипули­рования генами растений, хотя в те времена этого никто не знал. Уже в наши дни теми же методами селекции удалось повысить суммарную урожайность сельскохозяйственных угодий на 20% в перерасчете на душу населения земного шара, несмотря на стремительный рост народонаселения. В основе «зеленой революции» также лежит генетиче­ская модификация растений, но делалось это все вслепую. Насколько лучших результатов можно достичь благодаря целенаправленной, точечной манипуляции генов?

Вторая причина успехов генной инженерии растений за­ключалась в простоте, с которой можно клонировать и раз­множать растения. Нельзя отрезать кусочек хвоста мыши и вырастить из него новую мышь. С растениями же это удает­ся проделывать очень просто. И, наконец, третьей причи­ной было случайное обнаружение необычной способности бактерии Agrobacterium заражать растения своим маленьким кольцевым фрагментом ДНК, называемым Ti-плазмидой. Попав в клетку, эта плазмида встраивает себя в хромосому растения. Данная бактерия оказалась готовым природным вектором для переноса генов в растения. Исследователи растирали листья растений до клеточной массы, заражали клетки бактерией, а затем выращивали иЗ клеток в культуре тканей новые генетически модифицированные растения. Таким способом в 1983 году впервые был получен генети­чески модифицированный табак, потом петуния, а затем хлопок.

Для злаковых, устойчивых к Agrobacterium, пришлось разработать более сложный метод. Образно говоря, про­изводилась инъекция генов непосредственно в клетки рас­тения, прикрепленные к микроскопическим крупинкам зо­лота, для чего использовались различные приспособления, как например, акселератор частиц. Этот метод сейчас стал стандартным для всех генетических манипуляций с расте­ниями. С его помощью были получены устойчивые к гние­нию помидоры, устойчивый к долгоносику (Anthonomus gra- ndis) хлопок, устойчивый к колорадскому жуку картофель, устойчивую к мотыльку (Ostrinia nubilalis) кукурузу и много других генетически модифицированных растений.

Переход от экспериментов с генетически модифициро­ванными растениями к реальному использованию не

всегда проходил гладко. Иногда гены в полевых условиях отказы­вались работать. Так, в 1996 году хлопковый долгоносик уничтожил посевы генетически модифицированного хлоп­ка, который должен был быть устойчивым к этому вреди­телю. Иногда посевы уничтожали сторонники воинствую­щих экологических организаций. Но ни разу выращивание подобных растений не принесло ущерба людям или окру­жающей среде. Особо острая полемика относительно без­опасности генетической модификации растений велась в Европе. В частности, в Англии, где репутация организаций, отвечающих за безопасность продуктов питания, уже была подмочена эпидемией «коровьего бешенства», генетиче­ски модифицированные растения попали под запрет, хотя в США их использование в конце 1990-х годов стало уже повсеместной практикой. Масло в огонь подлили события вокруг компании Monsanto, которая занялась разработкой растений, устойчивых к их собственному гербициду сплош­ного действия раундапу. Это позволяло фермерам использо­вать раундап для борьбы с сорняками на полях, засеянных генетически модифицированными сельскохозяйственны­ми растениями. Такая комбинация «противоестественных манипуляций над природой» с расширением применения гербицидов в сочетании с ростом доходов транснацио­нальной корпорации довела «зеленых» до точки кипения. Экотеррористы по всей Европе стали уничтожать посадки генетически модифицированного рапса и устраивать ше­ствия в костюмах Франкенштейна. Борьба с распростране­нием подобных растений и продуктов из них стала одним из трех основных направлений активности Greenpeace.

Журналисты быстро подхватили горячую тему и по­ляризовали ее до крайности с помощью многочисленных ток-шоу, где неподготовленным зрителям предлагалось от­ветить на вопрос: «Вы против генной инженерии или хо­тите жить среди монстров?». Из-за вмешательства прессы и телевидения вынужден был подать в отставку ученый, занимающийся моделированием генетически модифици­рованного картофеля. (Позже этот ученый стал одним из организаторов Friends of the Earth.) Вышла в свет научная публикация о том, что картофель, содержащий ген белка лектина, токсичен для лабораторных крыс. За научной пу­бликацией последовала истеричная телепередача на тему токсичности генетически модифицированных растений для всего живого. Журналисты не уловили сути научной проблемы. В статье шла речь о токсичности лектинов, а не об опасности генной инженерии. Добавление мышьяка в котел делает пищу ядовитой, но это не значит, что готовка пищи в котле опасна для здоровья.

 Автор, вероятно имеетв виду статью Ewen S., Pusztai А. 1999. Effect of diets containing genetically modified potatoes ex­pressing Galanthus nivalis lectin on rat small intestine.The Lancet354: 9187.

 Friends of the Earth (Друзья Земли) - английская обще­ственная организация, цель которой — поиск экологич­ных решений техногенных, продуктовых и энергетических проблем, стоящих перед человечеством (http://www. foe.co.uk).

Генетическая инженерия настолько безопасна, насколь­ко безопасны гены, с которыми манипулируют ученые. Одни гены безопасны, другие опасны. Одни экологически «зеленые», другие токсичные. УЬгойчивый к раундапу рапс может представлять косвенную экологическую опасность, поскольку его выращивание поощряет широкое использо­вание химических гербицидов. Кроме того, есть опасность, что ген устойчивости к гербициду передастся сорнякам. Напротив, устойчивый к колорадскому жуку картофель эко­логичен, поскольку позволяет отказаться от ядохимикатов и сократить применение техники и расход горючего для ре­гулярной обработки растений. Противники использования генетически модифицированных растений в большей степе­ни движимы неприятием новых технологий, чем любовью к экологии. Они упорно не хотят замечать результаты ты­сячи проведенных экспериментов, подтвердивших безопас­ность таких растений как для человека, так и для природы. Они пропускают мимо ушей отчеты о последних научных открытиях, свидетельствующие о том, что горизонтальный перенос генов между видами является обычным явлением не только для микроорганизмов, но и для животных с расте­ниями. Поэтому в принципах, положенных в основу генной инженерии, нет ничего «противоестественного». Задолго до появления современных генетических методов селекци­онеры подвергали семена растений воздействию гамма-из­лучения, чтобы повысить частоту мутаций и отобрать об­разцы с новыми генетически закрепленными признаками. Борцы за экологию не хотят признавать, что генетическая модификация растений позволяет отказаться от повсемест­ного использования химических препаратов, обеспечивая естественную устойчивость растений к насекомым-вреди­телям и гнилостным бактериям. Кроме того, повышение урожайности само по себе экологично, поскольку ослабляет влияние антропогенных факторов на природу.