Биологический каталог




Самая главная молекула

Автор М.Д.Франк-Каменецкий

следнего времени позволяют" предполагать существование в природе новой формы ДНК — заузленной. Ведь до сих пор узлы удалось получить только искусственно. Правда, уже появились сообщения о том, что в головках некоторых мутант-ных бактериофагов ДНК находится в заузленном состоянии. Но бывает ли ДНК в форме узла в нормальном, естественном состоянии? На этот вопрос еще предстоит найти ответ.

ГЛАВА 10

ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ — ОПАСЕНИЯ И НАДЕЖДЫ

«Мы говорим о вступлении в биологический век, н это не пустые слова. Это явление огромной значимости, одни из поворотных пунктов в истории человеческой мысли. Ученые говорят о нуклеопротеинах и ультрацентрифугах, о биохимической генетике, электрофорезе и электронном микроскопе, о строении молекул н радиоактивных изотопах. Не подумайте, что все это — не более, чем еще одна их забава. Это надежный путь к решению проблем рака и полиомиелита, ревматизма и сердечнососудистых заболеваний. На этом пути будут получены знания, на основе которых: мы сможем решить проблему обеспечения продовольствием все возрастающее население Земли. Это путь к познанию тайн жизни.»

У. Вивер, 1949 г.

Наука и изобретательство '

За то время, которое существует на планете Земля вид Homo sapiens, с ним не произошло, с биологической точки зрения, сколько-нибудь значительных изменений. Наши дети рождаются такими же, какими рождались дети наших предков десять тысяч лет назад. Но насколько изменился мир! Земной шар покрыли сети стальных и асфальтовых дорог, а околоземное пространство исчерчивают невидимыми трассами тысячи самолетов и космических кораблей. Человек побывал в космосе, а сделанные им аппараты посетили Марс, Венеру, прислали на Землю потрясающие снимки Юпитера, Сатурна и их многочисленных спутников, побывали в самых отдаленных уголках Солнечной системы. Часто говорят, что все эти головокружнтельные успехи человечества — результат развития науки. Это не совсем верно.

Страсть к преобразованию окружающего мира — по-видимому, один из главных инстинктов человека и проявилась она задолго до возникновения науки. Давным-давно люди стали строить дороги, величественные храмы, пирамиды и другие сооружения, которые и тысячелетия спустя поражают воображение и даже порождают гипотезы о пришельцах из иных миров. Рассказы о пришельцах —это мифы эпохи научно-технической революции, когда люди перестали Еерить в возможности чистого изобретательства, не основанного на научных знаниях.

Но пирамиды, храмы, парусные и дизельные корабли, паровозы, автомобили и даже самолеты — все это в большей степени результат изобретательства, чем систематического научного исследования. Древо науки стало обильно плодоносить только в XX веке. Но плоды эти оказались такими, что затмили собой все предыдущие достижения человека. За прошедшую часть XX века наука породила две совершенно новые технологии, радикально изменившие мир, в котором мы живем. Это — ядерная техника и электрокика. И это произошло на глазах лишь одного поколения. Теперь на наших глазах рождается третья технология XX века — биотехнология.

Подобно тому как появление транзистора привело к рождению современной электроники, открытие рестриктаз и разработка других методов генной инженерии порождают биотехнологию. Как грибы после дождя, возникают заводы и отраслевые институты, создающие на основе совершенно новых технических принципов фармацевтические препараты, Еакцины, другие биологически активные вещества. Так что же достигнуто сегодня и над чем будет работать завтра вся эта армия ученых и инженеров?

Но давайте по порядку. Когда в середине 70-х годов впервые возник шум вокруг генной инженерии, его вызвали не ее успехи, которых тогда еще не было, а наоборот, опасения, что она приведет к непредвиденным отрицательным последствиям. Страсти не улеглись и по сей день.

Опасна ли генная инженерия?

Рассказывают, что перед первым испытанием атомной бомбы руководители американского атомного проекта обратились к теоретикам со следующим вопросом. А что если взрыв совершенно нового типа, подобных которому не было на Земле, приведет к глобальной катастрофе? Вдруг атомная бомба послужит запалом для термоядерной реакции, которая охватит всю земную атмосферу? Первой реакцией теоретиков был ответ — скорее всего, ничего страшного не произойдет. Но что значит «скорее всего»? При ответе на подобные вопросы обычные допуски не годятся. Ведь па карту была поставлена, ни много, ни мало, судьба всего человечества.

Поэтому, поразмыслив, теоретики решили, что одному из них следует попытаться совершенно строго решить задачу: есть ли малейшая вероятность того, что подобная катастрофа произойдет? Был выбран самый дотошный, самый аккуратный из американских теоретиков — Г. Брейт. Представляете, какой груз ответственности был возложен на плечи одного человека!? Скрупулезно проанализировав все мыслимые возможности, Брейт дал ответ: возможность того, что взрыв атомной бомбы вызовет цепную реакцию в атмосфере, следует считать полностью исключенной.

Подобные драматические события разыгрались и при рождении генной инженерии. В 1974 г., после самых первых опытов по получению рекомбинатных молекул ДНК и доказательств их успешной работы в клетке, ученые сами себе задали вопрос. А что, если в ходе перетасовок генов, пере-тасовок, которые совершенно невозможны в естественных условиях, возникнет молекула ДНК с чудовищно губительными для человека качествами? Что, если она начнет безудержно размножаться, заразит массу людей, а потом всех их убьет?

Группа ведущих американских молекулярных генетиков во главе с Полом Бергом опубликовала в главных научных журналах, а затем и в широкой прессе сенсационное письмо, в котором сообщалось, что они временно прекращают работы по генной инженерии. Они призывали своих коллег во всем мире сделать то же самое, вплоть до чрезвычайного съезда специалистов, на котором предлагалось обсудить обоснованность возникших опасений и разработать меры, которые позволили бы максимально уменьшить риск генноинженерных работ.

И хотя съезд, состоявшийся в 1975 г., наложил запрет на работы по генной инженерии, через год этот запрет был снят. Однако за это время были разработаны четкие рекомендации, как следует проводить генноинженерные работы, сопряженные с разной степенью риска.

На некоторые исследования, включающие работу с ге-нами болезнетворных микробов и онкогенных вирусов, был наложен полный запрет. Были также проведены специальные исследования, чтобы выяснить степень риска разнообразных генноинженерных работ и разработать приемы, практически исключающие опасность.

Понятно, что решить вопрос раз и навсегда в данном случае нельзя. Вопрос о риске генноинженерных работ связан со слишком сложным комплексом микробиологических, экологических и других проблем, и, по-видимому, единственный путь здесь — постепенное ослабление ограничений с тщательной проверкой каких-либо последствий. По этому пути и пошли. Первые правила работы с рекомбинантными ДНК были очень строгими, затем они были смягчены, и есть все основания ожидать дальнейших смягчений.

Пока что все мыслимые проверки, на которые были затрачены огромные средства, не выявили ни малейших следов влияния этих экспериментов на окружающую нас микробиологическую среду. Рекомбинантные ДНК оказываются совершенно нежизнеспособными вне тех искусственных условий, в которых их культивируют генные инженеры.

Во всяком случае, есть все основания считать, что ситуация находится под контролем — если когда-нибудь возникнут какие-либо неприятности, то они будут обнаружены до того, как станут необратимыми, и опасность удастся ликвидировать. В конце концов, пользование зажигалкой, газовой плитой, электрическим утюгом, не говоря уже об атомном реакторе — все это сопряжено с определенным риском для людей и имущества. Было бы безрассудством отказаться от исследований, сулящих решить многие острые проблемы, стоящие перед людьми, просто из соображений «кабы чего не вышло».

Так или иначе, вот уже более пяти лет работы по генной инженерии ведутся полным ходом, и в первых рядах находятся те, кто в 1974 г. выступил с призывом об их добровольном прекращении.

Гениоиижеиерная фармакология

Первыми генной инженерией всерьез заинтересовались фармацевтические фирмы. Для них возможность сравнительно дешево производить практически любые белки в больших количествах открывает совершенно новые горизонты. Ведь, помимо того, что белки — основные «рабочие молекулы» в клетке, они играют еще ключевую роль в регуляции процессов, идущих в организме в целом. Почти все гормоны — это небольшие белковые молекулы, содержащие от десятка до нескольких десятков аминокислотных остатков.

Раньше производство гормонов часто было весьма щекотливым делом. Хорошо еще, если, как в случае с инсулином, животный белок (из крупного рогатого скота или свиньи) может служить заменой человеческого гормона. А если нет? У некоторых детей из-за генетического дефекта не вырабатывается гормон роста и без лечения они превращаются в лилипутов. Им необходимо вводить этот гормон, а взять его можно было до сих пор только из человеческих трупов. Генная инженерия открыла путь к широкому производству этого гормона.

Понятно, как фармацевтические фирмы ухватились за новые возможности. По их заказу генные инженеры в короткий срок получили штаммы бактерий, вырабатывающие различные человеческие гормоны. Конечно, наиболее широко используемый из них — инсулин, необходимый больным сахарным диабетом, недугом, распространенным весьма широко. Хотя большинство больных успешно обходятся животным инсулином, некоторым необходим человеческий, так как к животному белку у них вырабатывается аллергия.

Но наибольший интерес вызвала возможность получения человеческого интерферона. Хотя о нем говорят уже более двадцати лет, во многом он оставался загадкой. Твердо было установлено лишь то, что интерферон — это белок, обладающий очень эффективным антивирусным действием, причем действие это универсально, интерферон эффективен против самых разных вирусов. Иными словами, интерферон для вирусов — это то же самое, что

страница 23
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

Скачать книгу "Самая главная молекула" (2.26Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(22.09.2019)