Генетическое изменение взрослых

Взрослые имеют преимущество в том, что, в отличие от недавно оплодотворенной яйцеклетки, способны ответить, хотят ли они, чтобы их генетически изменили. Недостатком, однако, является то, что взрослые состоят из чертова множества клеток.

Тело взрослого человека состоит из более чем 30 триллионов клеток. Как представить себе такое число? Если вы напечатаете и сложите 30 триллионов страниц бумаги, эта кипа сможет примерно восемь раз достать от Земли до Луны.

Четыре раза, если вы будете печатать на обеих сторонах бумаги. За некоторыми исключениями, каждая ваша клетка содержит весь план строения человеческого тела, записанный на смотанной нити ДНК длиной 1,8 метра. Но эта генетическая информация не свободно плавает по клеткам, а лежит, хорошо упакованная, в клеточных ядрах. Чтобы изменить генетическую информацию взрослого человека во всем теле, нужно найти способ надежно и безопасно встроить генетическую последовательность в триллионы клеточных ядер его организма. Думаю, вы представляете, насколько это непросто. Наше тело не слишком заинтересовано в том, чтобы возиться с каждой «приблудной» единицей ДНК, попадающей в ядра его клеток. Напротив, клетки стремятся максимально защитить свою ДНК от внешних воздействий, включая чужеродную генетическую информацию, которая пытается проникнуть туда. Каково это, когда чужеродной генетической информации все же удается попасть в ваши клетки, вы уже наверняка знаете благодаря простуде, ветряной оспе или герпесу.

Вы все правильно поняли: мы говорим о вирусах, мастерах в передаче генетической информации. Проще говоря, вирус состоит в основном из генетической информации, окруженной защитной оболочкой. Эта оболочка сильно различается у разных видов вирусов, и ее задача, помимо защиты, состоит в том, чтобы вирус мог легко привязаться к клетке и послать в нее свою генетическую информацию. Причем поведение некоторых вирусов похоже на поведение толстяка, который переливает колу с сахаром в бутылку с надписью Cola Light, чтобы незаметно прошмыгнуть с ней на ежемесячную встречу Weight Watchers: оболочка, вводя клетку в заблуждение, представляется совершенно не вызывающим опасений средством транспортировки питательных веществ, которое можно спокойно пропустить внутрь. Виртуозные молекулярные биологи используют эту способность вирусов переносить генетическую информацию в клетки и применяют их в качестве средства транспортировки желаемой ДНК в живые организмы. Для этого они упаковывают последовательность генов, которую хотят перенести, в вирусную оболочку, и клетки с радостью принимают генетическую информацию. При этом обычная вирусная генетическая информация, которая может стать причиной заболевания, полностью или, по крайней мере, в значительной степени устраняется. Так возникают вирусы, предназначенные для передачи желаемой ДНК и не вызывающие заболеваний, которыми они на самом деле известны.

Было бы глупо, если бы после каждого генетического апгрейда приходилось бороться с простудой, СПИДом или герпесом. Теперь с помощью искусно модифицированных вирусов возможность целенаправленно вводить генетическую информацию в клетки взрослых людей стала вполне реальной.

Заканчивается ли эра, в которой вирусы так же популярны, как собачий помет в центре Вены? Могу ли я наконец заразиться геном четырехрукости, чтобы дать себе двойную пять? К сожалению, с вирусами все не так просто. Некоторые из них, вообще-то отлично подходящие в качестве средств транспортировки генов, все равно будут вызывать панику у нашей иммунной системы, даже если в них нет патогенной генетической информации. Иммунная защита человека не дает кредит доверия ни одному новоприбывшему вирусу в надежде, что они сделают для нас что-то полезное. Если иммунная система обнаружит поверхность вируса, который связан с появлением болезни, он будет атакован, даже если имеет только добрые намерения. Возникающее в результате воспаление не только болезненно, но и делает передачу желаемой генетической информации крайне неэффективной. К счастью, не у всех вирусов есть эта проблема. Так называемые аденоассоциированные вирусы (ААВ), например, часто игнорируются нашей иммунной системой. Поэтому ААВ особенно популярны для введения генов во взрослые организмы, даже несмотря на то что они настолько крошечные, что в них может поместиться лишь небольшое количество ДНК и передастся только маленькая частичка генетической информации. Однако одно из самых больших препятствий на пути передачи генетической информации всему организму человека, а не отдельным его клеткам, заключается в том, что каждый вирус может атаковать только определенные виды клеток. Человеческое тело состоит из более чем 200 типов клеток. Ни один вирус в мире неспособен заразить каждый из них, и пока не предвидится появление метода, решившего бы эту проблему. Таким образом, полностью изменить геном взрослого человека не представляется возможным. И даже если бы такая возможность появилась, многие из черт, на которые удалось бы повлиять, у взрослых не изменились бы даже после внесения соответствующих вариантов генов. Причина в том, что многие гены активны не постоянно, а только на определенных этапах развития.

Если заменить ДНК вируса на что-нибудь более полезное, можно добавить эту мутацию человеку.

В конце пубертатного периода рост тела заканчивается, и кости навсегда утрачивают способность удлиняться. На это нельзя повлиять задним числом с помощью каких-нибудь генных уловок.

Даже если в 35 лет вы поймете, что карьера профессионального баскетболиста была бы более прибыльной, чем карьера администратора солярия в великой песчаной пустыне Бильмы.

Итак, вы родились слишком рано, чтобы извлечь выгоду из генетической модификации человека? Не сказал бы. Вообще, не похоже, что станет возможно надежно вводить генетическую последовательность во все клетки организма в ближайшем будущем, но это не так уж необходимо для изменения некоторых черт.