Мат Ридли
Геномът (21) (Автобиография на един биологичен вид в 23 глави)

Към текста

Метаданни

Данни

Включено в книгата
Оригинално заглавие
Genome, (Пълни авторски права)
Превод от
, (Пълни авторски права)
Форма
Научнопопулярен текст
Жанр
Характеристика
  • Няма
Оценка
5 (× 5 гласа)

Информация

Сканиране, разпознаване и корекция
lucho3k (2019)

Издание:

Автор: Мат Ридли

Заглавие: Геномът

Преводач: Вихра Йомтова

Език, от който е преведено: английски

Издание: второ

Издател: Сиела софт енд пъблишинг АД

Град на издателя: София

Година на издаване: 2010

Тип: научнопопулярен текст

Националност: английска

Печатница: СИЕЛА

Главен редактор: Ваня Томова

Редактор: Лъчезар Карагьозов

Технически редактор: Божидар Стоянов

ISBN: 978-954-28-0638-7

Адрес в Библиоман: https://biblioman.chitanka.info/books/8429

История

  1. — Добавяне

Хромозома 18
Лечението

Съмненията често са наши врагове.

Под техен натиск от опита отказваме се ние и —

сбогом на възможния успех.

Уилям Шекспир, Мяра за мяра

С настъпването на третото хилядолетие ние за пръв път сме в състояние да редактираме текста на генетичния код. Той вече не е безценен ръкопис, той е записан на диск. Ние можем да изрязваме парчета, да добавяме парчета, да разместваме параграфи или да заменяме думи. В тази глава се говори за това как ние можем да го правим, дали трябва и защо. Непосредствено преди да започнем куражът ни видимо отслабва и ние сме готови да захвърлим текстовия редактор и да настояваме текстът да остане свещен. Тази глава е за възможността да се управляват гените.

За повечето неспециалисти очевидната цел, към която генетичните изследвания са насочени, или с други думи, най-голямата награда, е генетично променено човешко същество. Някой ден, след столетия, това може да означава човешко същество с новоизмислени гени. За момента това означава човешко същество с ген, зает от друг човек, от животно или растение. Възможно ли е подобно нещо? Ако е възможно, етично ли е?

Нека разгледаме един ген на хромозома 18, който потиска рака на дебелото черво. Ние вече го срещнахме за кратко в предишната глава — туморен супресор, чиято точна локализация не е известна със сигурност. Смятало се е, че това е генът, наречен DCC, но ние сега знаем, че DCC определя растежа на нервите на гръбначния стълб и няма нищо общо с потискането на туморите. Тумор-супресорният ген е близко до DCC, но все още е неуловим. Ако сте родени с вече повредена версия на този ген, рискът от рак при вас е силно увеличен. Може ли бъдещият генен инженер да го извади, подобно на развалена свещ на кола, и да го замени с друг — неповреден? Твърде скоро отговорът ще бъде „да“.

Достатъчно съм възрастен и помня, че когато започнах кариерата си на журналист, режех хартия с истински ножици и лепях с истинско лепило. Днес, за да размествам параграфи, употребявам малки софтуерни икони, така оформени от хората на „Майкрософт“, че да показват, че вършат същата работа. А и принципът е същият: за да преместя текст, аз го изрязвам и го лепя някъде другаде.

Да се направи същото с текст от гени, пак са нужни ножици и лепило. За щастие природата е изобретила за свои цели и двете. Лепилото е ензим, наречен лигаза, който зашива едно за друго свободни изречения ДНК, където и да ги срещне. Ножиците, наречени рестрикционни ензими (рестриктази), са открити в бактериите през 1968 г. Тяхната роля в бактериалната клетка е да побеждават вирусите, като нарязват техните гени. Скоро става ясно, че за разлика от истинските ножици, един рестрикционен ензим е придирчив: той реже ДНК само там, където срещне определена последователност от букви. Днес ние познаваме четиристотин различни вида рестрикционни ензими, всеки от които разпознава определена последователност от букви в ДНК и реже там. Такъв ензим е подобен на ножица, която реже хартията например само където намери думата „рестрикция“.

През 1972 г. Пол Бърг от университета Станфорд използва рестрикционен ензим, за да скъса на две, в епруветка, ДНК от два различни вируса. След това използва лигаза, за да ги зашие пак в нови комбинации. Така той получава първата направена от човека „рекомбинантна“ ДНК. Човечеството сега може да прави това, което ретровирусите отдавна правят: да вкара ген в една хромозома. Преди да мине и година от опитите на Бърг се появява първата генно инженерна бактерия: чревна бактерия, притежаваща ген, изваден от жаба.

Моментално следва вълна от всеобща загриженост, която засяга не само неспециалистите. Самите учени смятат за разумно да спрат за малко, преди да се втурнат да използват новата технология. През 1974 г. учените обявяват мораториум върху всички експерименти по генно инженерство. Това само раздухва искрите на тревогата в обществото. Ако учените са толкова разтревожени, че да спрат, значи действително има нещо, което си е за тревога. Природата е поставила бактериалните гени в бактериите и жабешките гени — в жабите. Кои сме ние, че да ги разместваме? Възможно ли е последиците да са ужасяващи? През 1975 г. в градчето Асиломар се провежда конференция, която изработва правила за сигурност. Това в Америка води до внимателно възобновяване на експериментите по генно инженерство под наблюдението на комисия на федералното правителство. Науката се самоконтролира. Тревогата в обществото постепенно намалява. Тя се възобновява доста неочаквано през средата на 90-те години, този път породена не от съображения за безопасност, а за етика.

Ражда се биотехнологията. Появяват се първо „Джининтек“, след това „Сетус“ и „Байоджин“, последвани от други компании, решени да използват новата технология. Богати възможности лежат пред зараждащия се бизнес. Бактериите сега могат да бъдат накарани да произвеждат човешки белтъци за медицината, белтъчини за храна или за индустриална употреба. Разочарованието идва постепенно, когато се разбира, че бактериите не са много добри, когато правят повечето от човешките белтъци, а и човешките белтъци са твърде малко познати, за да се търсят достатъчно като лекарства. Въпреки огромните инвестиции на рисков капитал, единствените компании, които носят приход на притежателите на акции, са компании като „Аплайд Байосистемс“, които правят апаратура за останалите. И все пак продукти има. Към края на 80-те години човешкият растежен хормон, произвеждан от бактерии, измества скъпия и опасен продукт, извличан от мозъците на трупове. Страховете за безопасността и етиката се оказват безпочвени — за тридесет години генно инженерство няма регистрирана нито една злополука, голяма или малка, свързана с околната среда или здравето на обществото, предизвикана от експеримент. Дотук добре.

Междувременно генното инженерство оказа по-голямо влияние върху науката, отколкото върху бизнеса. Сега е възможно да се „клонират“ гени. В този контекст терминът „клониране“ има друг смисъл, различен от обикновеното значение на думата. В случая клониране е да се намери определен човешки ген („иглата“) в „купата сено“, която геномът представлява; да се постави генът в бактерия и да се намножи в милиони копия, те да се пречистят, последователността от букви в гена да бъде прочетена. За тази цел са създадени обширни библиотеки от човешка ДНК, които съдържат хиляди припокриващи се фрагменти от човешкия геном, като всеки фрагмент може да бъде изолиран и изследван.

От такива библиотеки хората, работещи по проекта „Човешки геном“, сглобиха пълния текст. Този проект започна в края на 80-те години с абсурдно амбициозната цел за около двадесет години да бъде прочетен целият човешки геном. Четиринадесет години почти нямаше напредък. След това за една година новите машини, разчитащи последователността на буквите в генома, свършиха работата. На 26 юни 2000 г. от проекта съобщиха, че са завършили в „груба чернова“ записването на инструкциите за човека.

За да се стигне до това съобщение, заслугата е на Крейг Вентър, изоставащ в гимназията ученик, бивш професионален сърфист и ветеран от Виетнам. Вентър на три пъти преобръща генетиката. Първо, той измисля бърз начин за намиране на гени, за който експертите твърдят, че няма да работи. Те грешат. Вентър преминава в частния сектор и тогава изобретява бърза техника за четене на буквените последователности. При тази техника, наречена метод на „случайната стрелба“, геномът се накъсва на малки случайни фрагменти, които първо се прочитат, а след това се сглобяват в правилния ред, като се гледат припокриващите се последователности. Отново експертите казват, че методът няма да работи. В същото време Вентър вече го е използвал, за да разчете генома на една бактерия.

Така че, когато Вентър съобщава през май 1998 г., че пръв ще разчете човешкия геном и ще патентова резултатите, в проекта „Човешки геном“ настъпва объркване. Британският „Уелкъм Тръст“, който чрез центъра „Сейнджър“ близо до Кеймбридж, субсидира една трета от проекта, поема хвърлената ръкавица. Той отпуска още средства и настоява за съкращаване на крайния срок за завършване на този обществен проект. Ръководителят на „Сейнджър“, Джон Сълстън, повежда силна кампания срещу пиратството на Вентър, както той го обявява, търсещо печалба и извършено в последната минута. В края на краищата разумът надделява и през юни 2000 г. се обявява равенство в мача.

Но да се върнем към генетичните промени. Да се вкара ген в бактерия е едно нещо, да се вкара ген в човешко същество — съвсем друго. Бактериите с удоволствие абсорбират малки пръстеновидни ДНК, наречени плазмиди, като ги приемат за свои. Освен това всяка бактерия представлява една клетка. Хората имат сто хиляди милиарда клетки. Ако нашата цел е генетично да променим един човек, ние трябва или да вмъкнем по един ген във всяка клетка, или да започнем от едноклетъчен зародиш.

Откритието, направено през 1970 г., че ретровирусите от РНК могат да изработват ДНК копия, внезапно превръща „генната терапия“ в достъпна цел. Всеки ретровирус съдържа послание, записано в РНК, което по същество гласи: „Направи копие от мен и го заший в своята хромозома“. Това, което генният хирург трябва да направи, е да вземе ретровирус, да изреже някои от неговите гени (особено тези, които го правят опасен), да вкара човешки ген на изрязаното място и да инфектира пациента. Вирусът започва да действа и вмъква гена в клетките на тялото — и ето имаме генетично модифицирана личност.

В началото на 80-те години учените се безпокояха за безопасността на подобна процедура. Ретровирусът може да зарази не само обикновените, соматични клетки на тялото, но и репродуктивните клетки. Ретровирусът може да получи по някакъв начин липсващите си гени и да стане вирулентен или може да дестабилизира гените на тялото и да предизвика рак. Всичко може да се случи. Страхът от генна терапия се разгоря през 1980 г., когато Мартин Клайн, учен, изучаващ болестите на кръвта, се опита да вкара безвреден рекомбинантен ген в израелец, страдащ от таласемия — вродено заболяване на кръвта (макар и не чрез ретровирус). Клайн изгуби работата и репутацията си, а резултатите от неговия експеримент никога не бяха публикувани. Всички бяха съгласни, че опитите с хора, меко казано, са преждевременни.

А експериментите с мишки се оказват от една страна успешни, а от друга — разочароващи. Изглежда, че генната терапия не е опасна, по-скоро тя не работи. Всеки ретровирус може да зарази само един вид тъкан. Ретровирусът се нуждае от точно пакетиране, за да опакова гените в своята обвивка. Той се вмъква случайно някъде в хромозомите и често остава неактивен, а имунната система, подготвена от бойните отряди на заразните болести, не пропуска да удари непохватния, саморъчно направен ретровирус. Нещо повече. До началото на 80-те години толкова малко човешки гени бяха клонирани, че нямаше очевиден ген-кандидат да бъде поставен в ретровирус, даже и да можеше ретровирусът да бъде накаран да работи.

И все пак до 1989 г. стават няколко важни събития. С помощта на ретровируси се пренасят заешки гени в маймунски клетки, клонирани човешки гени — в човешки клетки и клонирани човешки гени — в мишки. Трима смели и амбициозни мъже — Френч Андерсън, Майкъл Блийз и Стивън Розенберг — решават, че времето за експерименти с хора е дошло. Те, в продължителна и понякога люта битка с Консултативната комисия за Рекомбинантна ДНК към Федералното правителство, искат разрешение за експеримент с безнадеждно болни от рак. Обсъждането изважда на показ различия в оценките на учените и лекарите. За учените експериментът е прибързан и преждевременен. За лекарите, привикнали да наблюдават смърт от рак, бързането е естествено. „Защо бързаме ли?“, пита Андерсън на едно от заседанията. „В тази страна всяка минута от рак умира един пациент. От началото на обсъждането изминаха 146 минути, значи 146 души са умрели от рак“. Накрая, на 20 май 1989 г. Комисията дава разрешение и два дни по-късно Морис Кунц, шофьор, умиращ от меланома, получава първия нарочно вкаран (и одобрен) нов ген. Генът не е бил предназначен да го излекува, нито даже да остане в неговото тяло постоянно. Той е бил само допълнение към един нов начин на раково лечение. Има специален вид бели кръвни клетки, които могат да проникват в туморите и да ги разяждат. Такива клетки са били взети от болния и са били култивирани извън тялото. Лекарите са инфектирали клетките с ретровируси, носещи малък бактериален ген, преди да ги инжектират обратно. Единствената задача на този ген е била да позволи на лекарите да проследят пътя на клетките вътре в тялото и да разберат къде те са отишли. Кунц умира, а и нищо изненадващо не се получава от експеримента. Генната терапия обаче започва.

След една година Андерсън и Блийз отново са пред Комисията с още по-амбициозен проект. Този път генът действително ще бъде за лечение, а не е просто разпознавателен етикет. Мишената е една много рядка наследствена болест, наречена тежка комбинирана имунна недостатъчност (SCID, Severe Combined Immune Deficiency). При тази болест децата не са способни да изградят имунна защита срещу инфекции поради бързата смърт на всички бели кръвни клетки. Такова дете има кратък живот, изпълнен с повтарящи се инфекции и болести, освен ако не живее в стерилен балон или не му се направи трансплантация на костен мозък от роднина с подходящо съответствие на клетките. Болестта се предизвиква от „правописна грешка“ в единичен ген, разположен върху хромозома 20 и наречен ADA.

Андерсън и Блийз предлагат да вземат бели кръвни клетки от дете, болно от SCID, да ги инфектират с ретровирус, въоръжен с нов ADA ген, и да ги въведат обратно в тялото на детето. Отново предложението се сблъсква с трудности, но този път съпротивата идва от друга посока. До 1990 г. има лечение за SCID, наречено PEG-ADA, което се състои от инжектиране в тялото, но не на ADA гена, а на белтъка ADA, изолиран от говеда. Подобно на лечението на диабета (инжектиране на инсулин) или на хемофилията (инжектиране на фактора на кръвосъсирването), SCID се лекува с протеинова терапия (инжектиране на PEG-ADA). За какво тогава е нужна генната терапия?

При раждането си новите технологии много често изглеждат безпомощни пред конкуренцията. Първите железопътни линии са били много по-скъпи от съществуващите дотогава канали и много по-малко надеждни. Но постепенно и с времето новото изобретение намалява цената си или увеличава ефективността си до такава степен, че да може да се сравнява със старото. Така е и с генната терапия. Белтъчната терапия печели надпреварата за лечението на SCID. Тя обаче изисква всеки месец болезнени инжекции в хълбока, скъпа е и трябва да продължава цял живот. Ако генната терапия проработи, всичко това ще бъде заменено с еднократно лечение, което ще снабди тялото с ген, какъвто тялото поначало е трябвало да има.

През септември 1990 г. Андерсън и Блийз получават разрешение и лекуват Ашанти Де Силва, тригодишно момиченце, с генно инженерен ADA. И постигат незабавен успех. Броят на белите кръвни телца се утроява, съдържанието на имуноглобулините нараства и детето започва да прави почти една четвърт от нормалното количество ADA. Не може да се каже, че генната терапия е излекувала детето, защото то продължава да получава PEG-ADA. Но генната терапия действа. Днес повече от една четвърт от децата със SCID по света са получили генна терапия. Никое от тях не е излекувано напълно, така че да не се нуждае от PEG-ADA, но страничните явления са малко.

Други болестни състояния скоро ще последват SCID и ще попълнят списъка на смущенията, които се лекуват чрез ретровирусна генна терапия. Списъкът включва семейната хиперхолестеролемия, хемофилията и муковисцидозата. Ракът обаче е главната цел. През 1992 г. Кенет Кълвер прави смел експеримент, който включва първото директно инжектиране на ретровируси, снабдени с гени, в човешкото тяло. Това е различно от обичайното инфектиране на клетки, култивирани извън тялото, и трансфузията им обратно. Кълвер инжектира ретровируси направо в мозъчните тумори на 20 души. Инжектирането на каквото и да било в мозъка изглежда ужасно, да не говорим за ретровируси. Но изчакайте да видите какво носи ретровирусът. Той е снабден с един ген, взет от херпес вируса. Туморните клетки поемат ретровируса и започват да експресират херпесния ген. Но изобретателният доктор Кълвер вече е започнал да лекува пациента с лекарства за херпес и лекарството атакува туморите. Схемата изглежда проработва при първия пациент, но при следващите четирима — не.

Това са първите дни на генната терапия. Някои мислят, че един ден тя ще бъде така обикновена, както днес е присаждането на сърце. Твърде рано е обаче да се каже дали генната терапия ще бъде стратегията, която ще победи рака или това ще бъде лечение, основано на р53, или на блокирането на ангиогенезата, или — на теломеразата. Каквото и да стане, никога досега възможностите за лечението на рака не са изглеждали толкова обнадеждаващи, а всичко това почти изцяло се дължи на съвременната генетика.(1)

Соматичната генна терапия от този тип вече не е така оспорвана. Разбира се тревогите за безопасността все още остават, но почти никой не възразява от позициите на етиката. Това просто е друга форма на терапия. Никой, който е наблюдавал как приятел или роднина с рак преминава курс на химиотерапия или лъчетерапия, няма да ги предпочете заради отвлечени съображения за сигурност и няма да отхвърли възможността за провеждане на сравнително безболезнената генна терапия. Добавените гени изобщо не отиват близко до репродуктивните клетки, които ще образуват следващото поколение. Тази тревога е забравена. И все пак терапията на репродуктивните клетки, т.е. промяната на гените в местата, от където те ще се предадат на следващите поколения, което остава пълно табу при хората, в определен смисъл е много по-лесно да се направи. Точно терапията на репродуктивните клетки, под формата на генетично модифицирани соя и мишки, активизира протестите през 90-те години на XX век. Това е, ако заемем термин от нейните хулители, технологията на Франкенщайн.

Генното инженерство на растенията стартира бързо по няколко причини. Първата е икономическа. От много години фермерите са жадни за нови сортове семена. В древността култивирането на растенията е превърнало пшеницата, ориза и царевицата от диви треви в продуктивни културни растения. Това е станало изцяло чрез промяна на гените на растенията. Древните земеделци не са знаели какво точно правят, но в по-нови времена същите методи утрояват добивите. Това увеличава производството на храни на глава от населението с над 20%, въпреки че населението на света се е удвоило между 1960 и 1990 г. „Зелената революция“ в тропическото земеделие е преди всичко генетично явление. И всичко това е направено на сляпо. Колко ли повече щеше да е постигнато чрез насочена и внимателна промяна на гените? Втората причина за възхода на генното инженерство при растенията е лекотата, с която растенията могат да бъдат клонирани или размножавани вегетативно. Не може да вземете листо от мишка и да получите нова мишка, както това става с много растения. А третата причина е резултат от щастлива случайност. Бактерията, наречена Agrobacterium, вече е била открита. Тя има необикновеното свойство да инфектира растенията с малки кръгчета ДНК, наречени Ti плазмиди, които се вграждат сами в растителните хромозоми. Agrobacterium е готов вектор. Добавете просто някой ген към плазмида, разтрийте бактерията върху лист, почакайте инфекцията да се развие и отгледайте ново растение от клетките на листа. Растението сега ще предаде новия ген на своите семена. През 1983 г. по този начин бяха генетично модифицирани първо тютюнево растение, а след това петуния и памук.

Житните растения са устойчиви на заразяване с Agrobacterium. Те трябваше да почакат откритието на един доста по-груб метод. При този метод гените, носени от малки частици злато, буквално се изстрелват вътре в клетката, за което се употребява барут или ускорители на частици. Тази техника сега е стандартна за цялото растително генно инженерство. Тя е довела до получаването на домати, които по-малко гният при стоене, памук, устойчив на бръмбар-хоботник, картофи, устойчиви на колорадски бръмбар, царевица, устойчива на насекоми-зърнояди, както и много други генетично изменени растения.

Растенията преминават пътя от лабораторията към полевите опити и оттам към продажба със сравнително малко затруднения. Понякога експериментите не са успешни — през 1996 г. бръмбарът-хоботник унищожава предполагаемо устойчивия памук. Понякога разработките привличат протестите на природозащитниците. Но „злополука“ никога не е имало. Когато генетично модифицираните културни растения бяха пренесени от Америка през Атлантическия океан в Европа, те срещнаха по-силна съпротива. Особено във Великобритания, където комисиите по безопасността на храните бяха загубили доверието на обществото след епидемията от „луда крава“. През 1999 г., три години след като бяха станали обичайни в САЩ, генетично променените храни внезапно се оказаха голям проблем. Нещо повече. В Европа „Монсанто“, водеща американска фирма за растителни биотехнологии, сгреши, като започна с култури, направени устойчиви към „Раундъп“, хербицид разработен от нея, който унищожава всички растения. Това позволи на фермерите, които засяват с генетично модифицирани семена, да използват „Раундъп“, за да убиват плевелите. Подобно управление на природата, което окуражава употребата на хербициди, възмущава много природозащитници. Екотерористите започнаха да унищожават опитните полета, засята с генетично променени маслодайни растения, и да кръжат около тях в костюми на Франкенщайн. Проблемът се превърна в една от трите най-важни задачи на „Грийнпийс“ — сигурен знак за популизъм.

Медиите, както обикновено, бързо поляризираха обсъждането, организирайки спорове с надвикване между екстремисти, поканени в късните часове на телевизията и с интервюта, които карат хората да отговарят твърде опростено: „Вие за генното инженерство ли сте или сте против?“ Нещата достигнаха върха, когато един учен беше принуден да се пенсионира поради твърдения, направени в истерична телевизионна програма. Програмата обяви, че ученият бил доказал, че картофи, с вкаран ген на лектин, са вредни за плъхове. Ученият по-късно беше реабилитиран от група колеги, събрани от дружеството „Приятели на земята“. Този резултат говори не толкова за опасността от генното инженерство, колкото за опасността от лектините — известни животински токсини. Телевизията е объркала понятията. Поставянето на арсен в тенджерата прави яхнията отровна, но това не означава, че готвенето е опасно.

Генното инженерство е толкова опасно или безопасно, колкото и гените, с които се борави. Някои са безопасни, други — не. Някои са полезни, други са вредни за околната среда. Рапицата, устойчива на „Раундъп“, може да е неприятел на екологията, защото стимулира употребата на хербициди и може да разпространи белега на устойчивостта сред плевелите. Картофите, устойчиви срещу насекоми, са приятели на екологията, защото изискват по-малко инсектициди, по-малко гориво за тракторите, разнасящи инсектицидите, по-малко употреба на пътищата от камионите, доставящи инсектицидите и т.н. Съпротивата срещу генетично модифицираните култури е подбуждана главно от ненавист към новите технологии, а не от любов към околната среда. Критиците почти изцяло пренебрегват няколко факта. Първо, направени са десетки хиляди проверки за безопасността, без да има неприятни изненади. Второ, днес се знае, че обмяната на гени между видовете, особено при микробите, е много по-честа, отколкото се е мислело, следователно няма нищо „неестествено“ в самия принцип. Трето, преди времето на генетичните модификации, подобряването на сортовете при растенията се е състояло в планирано и безразборно облъчване на семената с гама лъчи, за да се предизвикат мутации. Четвърто, главният ефект от генетичните модификации ще бъде да се намали пръскането с химикали чрез подобряване на устойчивостта на растенията към болести и вредители. Пето, бързото увеличаване на добивите е добро за околната среда, защото намалява нуждата от култивиране на нови земи.

Политизирането на проблема довежда до абсурдни резултати. През 1992 г. „Пионер“, най-голямата компания за зърно в света, вкарва ген от бразилски орех (бертолеция) в соята. Целта е да се направи соята по-здравословна за тези, за които тя е основна храна, като се коригира естественият недостиг на аминокиселината метионин в нея. Скоро обаче става известно, че определен, но съвсем малък брой хора в света могат да развият алергия към бразилски орех. „Пионер“ проверява своята трансгенна соя и тя също се оказва алергенна за такива хора. В този момент „Пионер“ предупреждава съответните власти, публикува резултатите и изоставя проекта. И това се прави въпреки изчисленията, че новата алергия може годишно да убива не повече от двама души в Америка, но в същото време може да спасява стотици хиляди от недохранване по целия свят. Това би трябвало да стане пример за изключителната предпазливост от страна на компаниите, занимаващи се с генно инженерство. Вместо това природозащитниците преобърнаха историята по такъв начин, че тя се разказва като пример за опасностите от генното инженерство и безразсъдната алчност на компаниите.(2)

И все пак, даже като се има предвид изоставянето на много проекти от предпазливост, сигурно е, че до 2000 г. от 50 до 60% от семената, продавани в САЩ, ще бъдат генетично модифицирани. За добро или за зло, генетично модифицираните култури ще останат.

Така ще бъде и с генетично модифицираните животни. Да се постави ген в едно животно, така че то и неговото потомство да бъдат променени завинаги, днес е така лесно, както и при растенията. Учените просто поставят гена. Всмукнете разтвора с ДНК на вашия ген в много тънка стъклена пипетка. Мушнете върха на пипетката в едноклетъчен миши зародиш, изваден 12 часа след чифтосването. Проверете дали върхът на пипетката е в едно от двете ядра на клетката и избутайте леко течността. Техниката даже не е съвършена — само 5% от получените мишки ще имат желания ген. При други животни, такива като кравите, успехът се постига по-трудно. Но тези 5% водят до създаване на „трансгенна“ мишка със съответния ген, вмъкнат на случайно място в една от нейните хромозоми.

Трансгенните мишки са златна мина за науката. Те позволяват на учените да разберат за какво служат гените. Не е необходимо вмъкнатият ген да произхожда от мишка, може да бъде и от човек — за разлика от компютрите, почти всички биологични обекти могат да се задействат от всякакъв вид софтуер. Например мишка, която генетично е силно предразположена към рак, може да бъде направена отново нормална чрез вкарване на човешка хромозома 18. Това е част от първите доказателства за съществуването на тумор-супресорен ген, разположен върху хромозома 18. Но вместо да се вкарват цели хромозоми, обикновено се добавя само един ген.

Микроинжектирането отстъпва място на по-фина техника, която има определено предимство: тя позволява генът да бъде вмъкнат на точно определено място. В тридневния миши зародиш има клетки, известни като ембрионални стволови клетки или ES клетки (embryonal stem cells). Нека вземем една от тези клетки и в нея вкараме ген. Марио Капечи пръв открива през 1988 г., че е възможно в клетката вкараният ген да отиде точно там, където е неговото място, заменяйки съществуващата версия на гена. Капечи взима клониран миши онкоген, наречен_ Int2_, вкарва го в миша клетка чрез кратко отваряне на клетъчните пори в електрично поле и наблюдава как новият ген намира повредения и го заменя. Това, което става, се нарича „хомоложна рекомбинация“, процедура, която свързва новия ген с хромозомата и съответно поправя съществуващия ген. Променената по този начин стволова клетка може да бъде поставена обратно вътре в зародиша. Този зародиш може да се развие в „химерна“ мишка, т.е. мишка, при която някои от клетките съдържат новия ген.(3)

Хомоложната рекомбинация позволява на генния инженер не само да поправя гени, но и да прави обратното — нарочно да разваля работещите гени, като на тяхно място вкарва повредени копия. Резултат от това е „нокаутирана“ мишка, с един мълчащ ген, отглеждана, за да се разбере по-добре истинската задача на този ген. Откритието на механизмите на паметта (вижте главата за хромозома 16) дължи много на „нокаутираните“ мишки. Същото се отнася и за други области на съвременната биология.

Трансгенните животни са полезни не само за учените. Трансгенните овце, говеда, свине и кокошки имат стопанско значение. На овцете вече е даден генът за един от човешките фактори на кръвосъсирването с надеждата, че той може да бъде получен от тяхното мляко и употребен за лечение на хемофилия. (Почти случайно учените, които извършиха това, клонираха овцата Доли и я показаха на изумения свят в началото на 1997 г.). Една компания в Квебек взима гена, който дава възможност на паяците да правят копринени паяжини, и го вкарва в кози, надявайки се да извлича суровия белтък на коприната от млякото на козата и да го преде в копринени нишки. Друга компания, фокусира надеждите си върху кокошите яйца, надявайки се да ги превърне във фабрики за всякакви ридове ценни човешки продукти, от фармацевтични препарати до хранителни добавки. Но даже ако тези полупромишлени по мащаб приложения пропаднат, трансгенната технология ще преобрази животновъдството, създавайки говеда, които натрупват повече мускули, крави, даващи повече мляко или кокошки, снасящи по-вкусни яйца.(4)

Всичко звучи прекалено просто. Техническите трудности пред отглеждането на трансгенно или „нокаутирано“ човешко същество стават преодолими за добър екип в една добре оборудвана лаборатория. След няколко години вероятно ще бъде по принцип възможно да се вземе клетка от вашето тяло, да се вмъкне ген на определено място в определена хромозома, да се прехвърли ядрото в яйцеклетка, чието ядро е премахнато, и от зародиша да се отгледа ново човешко същество. Лицето ще бъде ваш трансгенен клон. Генетично то ще бъде изцяло идентично на вас, с изключение, да речем, на това, че ще има променена версия на гена, който е бил причина да оплешивеете. Другият начин е да използвате ембрионални стволови клетки от такъв клон и да си отгледате резервен черен дроб в замяна на онзи, който сте пожертвали заради бутилката. Или пък може да отгледате човешки неврони в лабораторията, върху които да изпитвате нови лекарства, спасявайки по този начин живота на определен брой лабораторни животни. Или ако сте луд за връзване, може да завещаете вашата собственост на вашия клон и да извършите самоубийство, като сте сигурен, че нещо от вас ще съществува, но в леко подобрен вариант. Не е нужно някой да знае, че тази личност е вашият клон. Ако с възрастта неговото сходство с вас започне да става очевидно, линията на косата, която не се отдръпва, скоро ще накара подозренията да замлъкнат.

Засега нищо от горното не е възможно. Човешките стволови клетки току-що са изолирани. Но нещата едва ли ще останат в това състояние за дълго. Когато клонирането на човек стане възможно, етично ли ще бъде това? Като свободна личност вие притежавате вашия геном и няма правителство, което да може да го национализира, нито компания, която да го купи. Но дава ли ви това право да го наложите върху друга личност? (Клонът е друг индивид). Или да си правите експерименти с него? В момента обществото изглежда настроено да се обедини срещу подобни изкушения. Желанието е да се постави мораториум върху клонирането и терапията на гените на репродуктивните клетки, да се приемат строги ограничения при изследванията върху зародишите, да се изоставят медицинските възможности и да не се рискува с ужасите на непознатото. Всеки научно-фантастичен филм набива в главите ни предупреждението на Фауст: да си играем с Природата, значи да предизвикваме отмъщението на Дявола. Станали сме внимателни. Или поне сме подозрителни като избиратели. Като потребители ние може да действаме по друг начин. Клонирането може да стане факт, не защото мнозинството одобрява, а защото малцинството действа. Това е, което в крайна сметка стана при бебетата в епруветка. Обществото никога не взимало решение по този въпрос. Обществото просто свикна с мисълта, че тези, които силно желаят деца, имат и тази възможност да се сдобият с тях.

Между другото, ето една от ирониите, с които съвременната биология изобилства. Ако върху хромозома 18 вие имате сгрешен тумор-супресорен ген, може да не си спомняте за генната терапия. Под ръка може да има много по-просто превантивно лечение. Изследванията показват, че тези, които имат гени, увеличаващи риска от рак на червата, могат да се предпазят чрез диета, богата на аспирин и зелени банани. Диагнозата е генетична, но лечението не е. Генетична диагноза, последвана от обикновено лечение, е може би най-големият дар на генома към медицината.