Взломать Дарвина: генная инженерия и будущее человечества - Джейми Метцль

чем мы все вместе, но работающие по отдельности. Кроме того, сеть людей, дополненная возможностями ИИ, может стать в разы прогрессивнее, чем 1000 людей, работающих вместе. По мере роста мощности ИИ растет и потенциальная сложность сверхинтеллекта, который по силе своей не просто превзойдет всех людей вместе взятых, но и подарит нам новые возможности, чтобы преобразовать наш вид и мир вокруг. Со временем все сложное станет легким, а все то, что для современных инструментов и возможностей кажется недостижимым, – простым.

* * *

Сегодняшние мы как вид проходим путь от создания технологической основы для генной инженерии человека к поиску нужных решений и представления о границах возможного в будущем. Затем все это поможет нам сделать иллюзорное будущее реальным. Даже легенды прошлого странным образом становятся новой реальностью. Идеальный тому пример – один из древнейших мифов о слиянии человека с животными.

Слово химера происходит от греческого слова коза. В греческой мифологии химеру представляли гибридом разных животных – как правило, льва с головой козла и иногда с хвостом дракона. В «Илиаде» Гомер писал: «Лютую, коей порода была от богов, не от смертных: / Лев головою, задом дракон и коза серединой»[198][199]. В Инферно Данте Герион является средневековой версией Химеры: «чудовище с хвостом остроконечным… имея / Приятный лик, напоминало змея»[200][201]. Похожее существо встречается во многих древних культурах. Китайский Цилинь, мифическое существо с шеей жирафа, рогами оленя и рыбьей чешуей, якобы предзнаменует рождение и смерть важных правителей. Индийского Ганеша, сына богов Шивы и Парвати, изображают с телом человека и головой слона.

Совсем недавно химерой стали называть любое существо, состоящее из частей нескольких растений или животных. Эта концепция перешла из мифов в нашу реальность.

Около 100 лет назад впервые для лечения диабета использовали инсулин, полученный от коров. Инсулин, извлеченный из организма собак, свиней и коров, позволял людям жить с диабетом и десятилетиями спасал миллионы жизней. Затем человек смог генетически модифицировать бактерии E. coli и наладить с их помощью масштабное производство «человеческого» инсулина.

Более трех десятилетий назад врачи придумали использовать аортальные клапаны свиней и коров для восстановления сердца человека. Хотя для евреев, мусульман и индуистов это спорная процедура[202], использование аортальных клапанов, очищенных от клеток животных, стало основой сердечно-сосудистой трансплантационной хирургии даже среди этих наций. Польза от подобных вмешательств превышает риски.

Ученые добились большего успеха в трансплантации сердечных клапанов животных, но не целых органов. В 1984 году калифорнийский хирург Леонард Бейли с командой провел знаменитую операцию – трансплантацию сердца павиана Бэби Фэй, ребенку, рожденному с редким врожденным пороком – синдромом гипоплазии левых отделов сердца. Хотя с тех пор прошло несколько таких операций, все эти попытки пересадки органов от животного к человеку не увенчались успехом, поскольку такие органы отторгала иммунная система человека.

Несмотря на то что Бэби Фэй умерла меньше чем через месяц после операции, эта методика открыла двери для развития более безопасной трансплантологии от человека к человеку, которая спасла сотни тысяч жизней. Тем не менее эти трансплантации сопряжены с двумя серьезными трудностями. Во-первых, человеческое тело настроено на отторжение чужеродной ДНК. Поэтому после пересадки органов таким людям приходится всю жизнь принимать иммунодепрессанты, а это повышает риск других заболеваний. Во-вторых, США и другие страны страдают от катастрофической нехватки донорских органов.

По состоянию на август 2017 года в листе ожидания на пересадку органов в США находилось 114 000 человек. По 20 человек, ожидающих своей очереди, умирают ежедневно. Теоретически этот нескончаемый и смертельно опасный дефицит органов можно было бы исправить простым изменением в политике страхования[203]. Один донор может пожертвовать до восьми органов. Получается, что потенциально один человек может спасти до восьми жизней. Но этого не происходит. В США донорство органов поддерживают 95 % людей, но лишь 54 % из них являются зарегистрированными донорами[204]. И еще меньший процент действительно становится донором. В основном это происходит из-за несогласия членов семьи в эмоционально трудный момент, когда требуется принять волевое решение.

Перспективы привлечения большего количества людей к донорству в США и других странах весьма туманны. Поэтому ученые пытаются понять, как с помощью новых технологий (таких, как CRISPR-Cas9) повысить безопасность пересадки органов от животных к человеку.

Важнейшим источником органов среди всех одомашненных животных являются свиньи. Это объясняется тем, что мы научились массово разводить свиней, а их органы по своей форме и функциям схожи с нашими. Но изъятие органов у свиней связано как минимум с двумя серьезными проблемами. Первая из них – сильнейший иммунный ответ со стороны организма человека. Но за последние годы он стал более управляемым благодаря постоянному совершенствованию новых иммунодепрессантов и потенциальному редактированию свиных генов, которые чаще всего отторгаются человеком[205]. Другой проблемой является риск заражения человека вирусами, поражающими свиней и других животных. Но и эта проблема постепенно становится решаемой.

Свиньи являются переносчиками активных вирусов, называемых эндогенными ретровирусами свиней, которые ученые не совсем удачно сократили до PERV. Эти вирусы могут быть чрезвычайно опасными и даже смертельными для людей – особенно для тех, чью иммунную систему подавляют лекарственные препараты. До недавнего времени при пересадке органов от свиньи к человеку PERV были главным сдерживающим фактором.

Не так давно группа гарвардских ученых стала применять CRISPR-Cas9, чтобы редактировать геном эмбрионов свиней сразу в нескольких участках, из-за чего поросята рождались с инактивированными PERV[206]. Скорее всего, в ближайшее время начнутся клинические испытания пересадки генно-модифицированных почек и поджелудочных желез свиней человеку, что позволит спасать тысячи человеческих жизней ежегодно.

Но зачем останавливаться на достигнутом? Если инсулин, полученный от генно-модифицированных бактерий и дрожжей, а не животных, стал большим шагом вперед, то почему бы вместо генно-измененных органов животных не перейти к пересадке целых органов, созданных из клеток человека? Что если человеческие органы для пересадки мы научимся выращивать внутри животных? Осуществить это весьма непросто. Но мы уже смогли сделать важный первый шаг к созданию химерных эмбрионов, которые получаются из клеток одного типа животного, выращенных внутри другого.

Ученые из института Солка в Сан-Диего продолжали вводить разные уровни стволовых клеток человека 1500 свиней до тех пор, пока наконец не нашли человеческую клетку, интегрированную в клетки свиньи. Другая команда ученых внедряла клетки поджелудочной железы мыши в эмбрионы крыс, благодаря чему внутри крыс вырастала поджелудочная железа мышей, которую затем пересаживали для лечения диабета. Вслед за этой работой в феврале 2018 года последовало заявление, что группа исследователей из Калифорнийского университета в Дэвисе создала эмбрионы овцы с 0,001 % человеческих клеток[207].

Точно так же теперь кажется вполне возможным взломать