Google+
Путеводитель по «Звездному пути» АРСЕНАЛ. МЕТАЛЛУРГИЯ HALLOWEEN МТА
Версия для печатиФутурология: Футурология. Биотехнологии будущего
Кратко о статье: Больше, чем человек?     Научная и, тем более, ненаучная фантастика пугает нас ужасами биотехнологий ближайшего будущего. Спилберг клонировал динозавров из засохшей крови, а Лукас — космический десант из клеток охотника за головами. СМИ разглагольствуют о том, что удачное клонирование человека (не в кино или книге, а в реальности) уже осуществлено. Так это или нет, и что страшного сулит нам развитие биологии в ближайшем будущем, мы и решили разобраться, с привлечением всех достоверных источников, за исключением фантастических произведений...

Больше, чем человек?

На что способны биотехнологии

В будущем ни один новорожденный не будет признан человеком, прежде чем не пройдет проверку на генетическую состоятельность... Тот, чьи результаты будут неудовлетворительными, потеряет право на жизнь.

Фрэнсис Крик, лауреат Нобелевской премии

82 Kb

Будущие агенты Смиты.

Научная и, тем более, ненаучная фантастика пугает нас ужасами биотехнологий ближайшего будущего. Спилберг клонировал динозавров из засохшей крови, а Лукас — космический десант из клеток охотника за головами. Средства массовой информации разглагольствуют о том, что удачное клонирование человека (не в кино или книге, а в реальности) уже осуществлено.

Так это или нет, и что страшного сулит нам развитие биологии в ближайшем будущем, мы и решили разобраться, с привлечением всех достоверных источников, за исключением фантастических произведений...

Все началось с гороха. Известная история: монах-августинец Грегор Иоганн Мендель, разводя в своем садике горох, к 1865 году фактически основал генетику. Именно он первым выяснил, что каждый признак любого живого существа определяется тем или иным "зачатком" (так он называл гены). Но только через сотню лет человечество поняло, что этот самый ген собой представляет. Итак, ген — это часть ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты, не путать с ЛСД), отвечающая за производство в клетке того или иного белка. А из белков получается все остальное.

Мы наш, мы новый мир построим

29 Kb

Так происходит процесс копирования живых существ.

Открытие гена дало человеку ответы на насущные вопросы, мучившие его тысячелетиями: "Почему люди не летают", "Почему елки не сбрасывают иголки" и "Отчего булки на деревьях не растут". Решение было простым как апельсин: все это из-за того, что у людей, елок и деревьев есть одни гены, зато нет других. А следовательно, можно бесполезные гены из живого организма убрать, а нужные — добавить, и мы получим существо с заранее заданным набором свойств. Пшеницу там с высокой урожайностью или собаку о двух головах.

Все это в теории. А на практике этого результата можно достичь двумя способами. Во-первых, старой доброй селекцией. Юные мичуринцы тут ни при чем: именно так человек вывел, например, все разнообразие пород собак из одного-единственного биологического вида под названием "волк" (см. об этом другую статью рубрики "Машина времени"). Во-вторых, с помощью генной инженерии — забравшись внутрь клетки и насильственно вставив в ДНК (которая, как известно, является носительницей наследственной информации) требуемый ген.

33 Kb

Генетически модифицированная свинья.

Даже если абстрагироваться от технической стороны дела (как "разрезать" молекулу и "вшить" в нее новый кусок — это делается, конечно, не скальпелем, а с помощью специальных ферментов), процесс куда более сложен, чем может показаться на первый взгляд. С одной стороны, необходимо найти ген, отвечающий за новое свойство, которое мы хотим придать организму. Расшифровкой того, какой кусок ДНК за какой признак отвечает, занимаются программы по геномам (в последнее время это слово часто встречается в словосочетании "геном человека", однако геномы имеются у всех живых существ). С другой стороны, после "пересадки" могут возникнуть непредвиденные последствия, связанные с взаимодействием между старыми генами и новым. Поэтому генная инженерия в настоящее время принадлежит скорее к науке, чем к промышленности, и пользуется некоторым недоверием со стороны масс (вспомните, например, реакцию общественности на генетически модифицированные продукты питания).

Где генная инженерия заняла прочное и заслуженное место, так это в фармацевтике. Она позволяет синтезировать многие уникальные белки, которые в естественном состоянии встречаются только в клетках человека. Например, белок интерферон, который ранее получали из донорской крови, теперь производится в лабораториях бактериями. При этом из бактерий в 10 мл питательной среды получается столько же интерферона, сколько из 10 л крови. Аналогичным образом теперь производится инсулин, ранее добывавшийся из тканей животных.

48 Kb

Пятеро поросячьих близнецов — каприз человека, а не природы.

На сегодняшний день известно несколько сотен препаратов, обязанных своим рождением генной инженерии, и, возможно, наступит день, когда такие лекарства вытеснят все остальные. Более того, теоретически возможно создание "персональных" препаратов на основе генов конкретного человека. Такие лекарства гарантированно не вызовут у пациента, для которого они были созданы, отторжения организмом.

Другой продукт генной инженерии — трансгенные растения — известны с 80-х годов. Понятное дело, что о развесистых клюквах или розах размером с тарелку речь пока не идет, хотя теоретически манипуляции с генами способны создать какое угодно живое существо. В развитии трансгенных растений можно выделить два направления: увеличение продуктивности и улучшение сопротивляемости внешним факторам. Поясняю на примере: новый сорт пшеницы с заоблачной урожайностью, который может произрастать в Архангельской губернии и совершенно не подвержен влиянию сорняков и вредителей.

Заняться же тем, чтобы на одном и том же дереве росли яблоки, ананасы, помидоры и салат-латук, конечно, можно, но никто не станет. Ибо для этого требуется такое серьезное вмешательство в генетическую структуру растения, что, во-первых, предугадать конечный результат будет проблематично, а во-вторых, данная сельскохозяйственная культура попросту не окупится экономически.

С животными все еще сложнее, и говорить о серьезных достижениях в области выведения новых видов пока не приходится. То, что показывают широкой общественности, больше всего похоже на курьез: ввели свинье ген медузы — и родился поросенок с желтенькими копытцами и пятачком. А пятиногие телята и двухголовые змеи (которые на ура получаются у матушки-природы), если учеными и выведены, то держатся в лабораториях под замком. В любом случае, у генетически измененных животных неизбежны проблемы с половым размножением, поэтому даже если генные инженеры и выведут что-нибудь полезное, то внедрить это по всему миру поможет только клонирование (о трудностях которого мы еще поговорим).

32 Kb

Сиси — первый в мире клонированный котенок, его приемная мать...

В целом, перспективы у генной инженерии более чем радужные, однако достижение практических результатов затрудняется реакцией населения и отсутствием полного перечня генов и их взаимодействия. Сейчас ведется работа по преодолению обеих затруднений, однако, на мой взгляд, в ближайшие два-три десятка лет мы не сможем конструировать живые организмы так же легко, как машины.

Медицина без медикаментов

20 Kb

...и приемный отец.

Вернемся к тем специальным бактериям, которые создают необходимые для человека белки, и зададимся вопросом: нельзя ли сделать так, чтобы человек сам эти белки внутри себя производил? Теоретически — да, и на этом тезисе основана целая область биотехнологии — генотерапия. Ее суть сводится к следующему: если в силу каких-то причин (чаще всего наследственных) человек лишен какого-нибудь необходимого гена, то можно этот ген ввести, и все пойдет как по маслу.

Генотерапия открывает широчайшие возможности для лечения генетических болезней, устраняя причину, а не следствия, а ведь, согласно статистике, каждый сотый рождающийся ребенок обладает теми или иными отклонениями от генетической нормы. Первый и пока единственный подобный эксперимент был проведен пару лет назад в Некеровском госпитале Парижа: двадцати младенцам с врожденным иммунным дефицитом ввели недостающий ген. Все шло хорошо, пока один из них не заболел белокровием, что в очередной раз доказывает недостаточную изученность генетической картины мира.

Одновременно с этим встает проблема этического плана: какие человеческие гены считать обязательными, а какие — вредоносными? Отдельные страны пытаются решить этот вопрос на законодательном уровне, однако, в то время как Франция разрешает "исправлять" только один ген, в США нежелательными могут быть сочтены десятки. Особенно пикантный поворот проблема приобретает, если учесть, что генетический набор отдельных рас и даже национальностей до определенной степени отличается (это понятно уже по различиям во внешности). Что мешает объявить эти отличия отклонениями в развитии? До какого предела должно простираться "улучшение" человека? И не попадут ли эти новые технологии на вооружение к очередным нацистам? Тогда оружие, действующее, например, только на негров, может стать реальностью.

29 Kb

Генные инженеры занимаются выведением новых видов существ...

Помоги себе сам

27 Kb

...а зачем в сельском хозяйстве трехметровые кролики — не их забота.

Впрочем, вернемся к медицине. Помимо генотерапии, на переднем крае биотехнологий присутствует терапия клеточная. В отличие от первой, она нацелена не на изменение, а на восстановление — от повторного "запуска" внутренних органов вплоть до регенерации частей тела. Заговорить о претворении подобных чудес в действительность позволило открытие так называемых стволовых клеток.

Клетки делятся и порождают себе подобные — это известно всем из школьного курса биологии. Правда, при этом из клеток печени никогда не получатся клетки крови или мозга. А вот из стволовых клеток может получиться что угодно — проблема лишь в том, что в организме взрослого человека их содержится минимальное количество. А вот в эмбрионе на определенной стадии развития их море — в это время "специализация" клеток еще не произошла. А пускать за здорово живешь потенциальных граждан на запчасти не всякое правительство разрешит: вот и приходится прибегать к клеточной терапии только в самых крайних случаях.

Небольшую отдушину для нее может дать терапевтическое клонирование: клон пациента (эмбрион) выращивается до стадии стволовых клеток, после чего последние в буквальном смысле обновляют организм больного. Заодно решается проблема отторжения и возникают все проблемы, связанные с клонированием, о которых мы поговорим ниже.

Впрочем, совсем недавно канадские ученые заявили об очередном открытии: согласно их исследованиям, после введения в организм стволовых клеток поврежденный орган начал восстанавливать себя самостоятельно, без их помощи. Исследователи полагают, что регенерация происходит под влиянием молекул, вырабатываемых стволовыми клетками. Если открытие подтвердится, и нужные молекулы удастся синтезировать, это будет означать второе рождение клеточной терапии.

Ребенок на заказ

19 Kb

Франция считается родиной биоэтики, которая определяет, что можно делать ученым, а что нельзя.

Если прибегнуть к цитате из классика, биотехнологии занимаются по большей части тем, чтобы "губы Никанора Ивановича да приставить к носу Ивана Кузьмича". Открытия последних лет, связанные с генной инженерией, искусственным оплодотворением и внутриутробной диагностикой, позволяют буквально проделывать это с будущими разумными существами. Уже сейчас британская фирма предлагает провести полный генетический анализ зародыша за один день и тысячу долларов. При накоплении достаточного количества знаний о человеческом геноме станет возможно определить не только пол и отклонения от нормы младенца, но и его внешность, генетические предрасположенности и т. п. — вплоть до мелочей. А при наличии достаточного количества зародышей (что достигается с помощью многократного зачатия "в пробирке") родители смогут в прямом смысле выбрать себе идеального ребенка.

Технически создать подобное разнообразие возможно уже сейчас; очередь за тем, чтобы удешевить процесс и приучить общественное мнение. Впрочем, на фоне массовой истерии по поводу клонирования отбор зародышей остается малозамеченным — а ведь именно он способен в обозримом будущем перевернуть наши представления о человечестве. Через каких-нибудь тридцать лет, предсказывает французский ученый Жак Тестар, в развитых странах станет неприличным заводить ребенка традиционным способом, не получив надежных генетических гарантий. Таким детям могут запросто отказать в медицинской страховке, а возможно, и в праве называться людьми.

Да и ставшее уже привычным оплодотворение "в пробирке", оказывается, готово преподнести нам немало сюрпризов. Недавно вспыхнул интересный скандал: пожилая женщина родила ребенка, зачатого искусственным способом ее собственным братом (с использованием донорской яйцеклетки). Кровосмесительство? И да, и нет. Зато какой интересный выход для, например, королевских династий, помешанных на чистоте крови.

Можно пойти дальше. Австралийские ученые утверждают, что сумели провести оплодотворение без использования сперматозоидов, неполовыми клетками. Если, опять же, подобное удастся поставить на конвейер, необходимость в мужчинах для продолжения рода человеческого отпадет. Жутковатые жрицы партеногенеза из книги Стругацких вполне могут стать реальностью. Впрочем, это открытие настолько близко к клонированию, что лучше перестанем томить читателя и перейдем прямо к нему.

Тонкая игла как копировальный аппарат

49 Kb

Одна из многочисленных демонстраций против генетически модифицированных продуктов.

Каждый из нас за свою жизнь наверняка неоднократно встречался с клонами, в том числе человеческими. И не только при просмотре второго эпизода "Звездных войн". С научной точки зрения клонами называются два или более живых организма с одинаковым набором генов. Такими клонами являются, например, однояйцевые близнецы: знаменитый Электроник из советского фильма является одним из самых известных примеров клонирования, произведенного самой природой.

Клонированием занимается и любой садовод: размножение клубники-земляники усиками, черенками и прочими щупальцами ведет к созданию генетически одинаковых растений. Так что клонирование в широком смысле этого слова — куда более привычная вещь, чем можно было предполагать.

Вопрос же, которым мы займемся, — "принудительное" клонирование представителей видов, в нормальных условиях размножающихся только половым путем. Спрашивается, чем половой путь ученых не устраивает? Проблема в том, что в результате традиционного зачатия потомство наследует черты обоих родителей. Клонирование же позволяет сохранить генотип в его первозданной чистоте.

48 Kb

Впрочем, "супер-кукуруза" растет себе, несмотря ни на какие демонстрации.

Это первая и самая главная причина клонирования — закрепление результатов селекции и генной инженерии. Если, грубо говоря, нам удалось вывести пятирогую корову (уж не знаю, зачем), то при скрещивании ее с обычным двурогим быком мы не можем гарантировать пятирогого потомства (хорошо, если оно вообще появится). А вот благодаря клонированию из одного-единственного представителя теоретически можно воссоздать целый вид.

Отсюда же вытекает дополнительное назначение клонирования: восстановление исчезающих, а, возможно, и вымерших видов живых существ. Еще об одной цели мы уже упоминали: клонирование терапевтическое, с целью создания достаточного количества стволовых клеток. И, наконец, функция чисто "эстетическая": рождение ребенка у холостяков, гомосексуальных пар и безнадежно бесплодных отцов. Все это — цели, которые могут быть поставлены перед клонированием в ближайшие тридцать-пятьдесят лет. Запускать клонов в массовое производство (например, для создания республиканской армии в белых доспехах) слишком дорого; клонировать выдающихся личностей прошлого (например, Гитлера — о чем была шумиха в прессе) в надежде на их возрождение — слишком ненадежно: внешне похож будет, но вот "Майн Кампф" вряд ли напишет.

51 Kb

А в будущем "новые растения" смогут накормить весь мир. Или пожрать — в зависимости от результата опытов.

А теперь перейдем к практике. Сам процесс "принудительного" клонирования происходит в буквальном смысле на "раз-два-три". Во-первых, с помощью сверхтонкой супериглы из донорской яйцеклетки отсасывается ядро. Во-вторых, вместо него вводится ядро из клетки клонируемого существа. В-третьих, под воздействием электрического разряда новое ядро занимает в яйцеклетке свое законное место.

После этого биолог может тщательно вымыть руки и переходить к этапу ожидания. Если все пойдет нормально, то после определенного количества делений яйцеклетки будущий эмбрион следует поместить внутрь животного-носителя — и уповать на успех. Потому что в срок рождается, например, не более пятой части клонированных телят. Тем, кому не повезло, не повезло по-крупному: полагаю, даже великий собиратель кунсткамеры Петр Великий отшатнулся бы от уродцев. Комки слизи, гротескные тела с еле угадывающимися членами, безликие морды... Впору фильм ужасов снимать. Все это красноречиво свидетельствует о современном состоянии клонирования: знаменитая овечка Долли получилась у экспериментаторов только с 278 раза. Первые опыты по клонированию позвоночных, поставленные на многострадальных лягушках еще в 50-х годах, увенчивались успехом только в 1-2 случаях из ста. Кошку удалось клонировать только в январе 2003 года, а клонирование собаки все еще под вопросом.

43 Kb

И вот в декабре истекшего года компания "Клонэйд", принадлежащая религиозной секте, заявляет о рождении первого человеческого клона. С тех пор, если верить сектантам, таких родилось уже пять. Впрочем, клонэйдовцы не спешат предъявлять детей ученому миру, объясняя это, как ни странно, этическими проблемами. Так что по поводу клонирования человека — это еще бабушка надвое сказала, и утверждать здесь что-либо я не берусь. Думается мне, что для получения целых пяти клонов потребовалось бы такое количество донорских яйцеклеток, что деятельность компании явно заслуживает пристального внимания правоохранительных органов. А теперь "Клонэйд" и за буквальное воскрешение из мертвых взялась...

Заканчивая разговор о клонах, упомянем пару их отличительных особенностей. Во-первых — и опыт овечки Долли это подтверждает — клонированные особи подвержены преждевременному старению. Образно говоря, их внутренние часы переведены на полжизни вперед — ведь для клонирования используются клетки уже взрослого животного. Так что достичь бессмертия с помощью репродуктивного клонирования нам не светит. Другая особенность — аномально большие размеры и вес клонированных новорожденных. На тех снимках якобы клонов, которые демонстрирует "Клонэйд", этого признака не видно. Впрочем, эти снимки сделаны настолько странно, что лишний раз дают повод для подозрения компании в фальсификации.

19 Kb

Будет ли свет в конце туннеля?

Посему предлагаю читателям считать, что клонированный человек еще не родился. Что действительно было сделано — так это расшифрован геном человека. Много ли это даст? Геном вируса СПИДа расшифровали десять лет назад, а лекарства от него так и не придумали. Тем более, выяснилось, что, вопреки устоявшимся подозрениям, один и тот же ген может отвечать за производство разных белков, и, напротив, один и тот же признак может кодироваться разными генами. Состояние современных биотехнологий можно определить так: мы знаем, за что отвечает каждая деталь в механизме, но не представляем, как эти детали друг с другом взаимодействуют. Чем больше мы узнаем, тем больше становится неизвестного. Докуда дойдет человек в своем познании мира, и останется ли он при этом человеком — покажет только время.

Комментарии к статье
Для написания комментария к статье необходимо зарегистрироваться и авторизоваться на форуме, после чего - перейти на сайт
Митник
№ 1
15.08.2009, 21:16
Флаг им в руки. Пусть только поосторожнее будут. И тогда чудеса случатся уже при нашей жизни. В любом случае - биоинженерия - это будущее. Которое начинается сейчас.
Bad 13
№ 2
23.11.2009, 10:49
Главное, чтобы не пере химичили, а то хотели как лучше а получилась как всегда ;-)) Но биотехнологии это наше будущее, которое уже сейчас начало провялятся…
komrad13
№ 3
23.11.2009, 12:29
Нам от них никуда не деться. В американской армии рацион уже состоит на 30% из генетически модифицированных продуктов. Да и в молочной промышленности биотехнологии они у нас внедрены.
sourse
№ 4
10.10.2012, 12:48
РАССЫЛКА
Новости МФ
Подписаться
Статьи МФ
Подписаться
Новый номер
В ПРОДАЖЕ С
24 ноября 2015
ноябрь октябрь
МФ Опрос
[последний опрос] Что вы делаете на этом старом сайте?
наши издания

Mobi.ru - экспертный сайт о цифровой технике
www.Mobi.ru

Сайт журнала «Мир фантастики» — крупнейшего периодического издания в России, посвященного фэнтези и фантастике во всех проявлениях.

© 1997-2013 ООО «Игромедиа».
Воспроизведение материалов с данного сайта возможно с разрешения редакции Сайт оптимизирован под разрешение 1024х768.
Поиск Войти Зарегистрироваться