Дилемма Гольдмана

Вы бы согласились принять вещество, которое подарит вам золотую медаль на Олимпийских играх, но убьет вас в течение пяти лет? Если ваш ответ «да», то либо у вас невыносимая жизнь, либо вы высококлассный профессиональный спортсмен. Американский врач Боб Гольдман во многих исследованиях показал, что около половины всех спортсменов такого уровня были бы готовы потерять свою жизнь за пять лет, если им на Олимпиаде будет гарантирована золотая медаль. А вот от остального населения только около 1 % людей оказались готовы заплатить эту цену за выдающийся карьерный успех. Но даже это означает, что в одной лишь Австрии таких людей были бы десятки тысяч. При этом среднестатистический житель Вены в любом случае ответил бы: «Я дам тебе 1000 шиллингов, если ты убьешь меня прямо сейчас».

Готовность примириться со скорой смертью в обмен на колоссальный успех называется дилеммой Гольдмана. Подобное особенно хорошо прослеживается в психологии спорта и часто упоминается в связи с генным допингом.

Дилемма Гольдмана показывает, что генетические изменения для повышения эффективности не всегда бывают абсолютно безопасными, но при этом есть множество людей, которые мирятся с риском.

И уже есть люди, пытающиеся получить такие генетические обновления. На компьютере Томаса Спрингштейна, выбранного тренером года по легкой атлетике в Германии в 2002 году, обнаружили письма, из которых он узнавал, где можно достать генное допинговое средство репоксиген.

Речь идет о проверенном на мышах вирусе, способного вводить ген, называемый ЭПО, в клетки мышц. Оказавшись там, он производит эритропоэтин, что приводит к увеличению количества эритроцитов, улучшая общее насыщение организма кислородом. Вирус был разработан для лечения анемии. Однако у спортсменов вирус может увеличить выносливость. Чтобы генетическое изменение повлияло на весь организм, инфицирование каждой клетки не является неизбежным условием. В некоторых случаях также достаточно, чтобы пораженные клетки выделяли что-либо в кровь.

Глибера, которая была утверждена в Европе в 2012 году как первая генная терапия, также была основана на этом принципе. Препарат борется с генетически обусловленной болезнью обмена веществ, делающей кровь кремообразной и густой, что является опасным для жизни. Глибера использует вирусы для введения исправленного гена в мышцы ног человека. Для этого в оба бедра делаются десятки инъекций, и иммунную систему пациента временно подавляют, чтобы она не начала ликвидировать вирусы, прежде чем они выполнят свою работу. По окончании процедуры мышцы образуют протеин, который отправляется в кровь, после чего состояние пациента значительно улучшается. Это большая радость для больных, но ее, впрочем, несколько омрачает то обстоятельство, что одна процедура стоит около миллиона евро. Бесплатные предписания врача – слабое утешение.

Глибера стала самым дорогим лекарством в мире, и первая пациентка, готовая за него заплатить, нашлась только в 2016 году. Первая – и последняя.

Поскольку едва ли кто-то мог себе это позволить, глиберу тем временем снова сняли с рынка. Остается, по крайней мере, уверенность в том, что теперь мы можем безопасно вводить в мышцы генные последовательности, транспортирующие желаемые протеины в кровь.

Создание интеллекта для тупиц

Является ли генный допинг феноменом далекого будущего или частью современного мира, по крайней мере спортсменов, никто не может сказать с уверенностью. Зачастую регулярные допинг-тесты не позволяют подтвердить наличие генетических изменений для повышения результативности спортсмена. На дне различных интернет-форумов атлеты-любители бредят толстыми мышцами, ради которых не была бы пролита ни одна капля пота. При этом они часто ссылаются на эксперимент, проведенный в 2009 году, когда исследователи поместили ген фоллистатина в вирус и ввели его в переднюю мышцу бедра макак. Фоллистатин способствует росту мышц, нейтрализуя тормозящий рост мышц белок миостатин. Следовательно, увеличение количества фоллистатина в мышечных клетках приводит к усилению мышечного роста, даже если вы идете в фитнес-студию только для того, чтобы полюбоваться собой в настенных зеркалах или просидеть все время на диване, лопая картофельные чипсы. Только, пожалуйста, не думайте, что вы можете заразиться мышечными вирусами, отираясь около самого надутого здоровяка в качалке. Используемый вирус не может быть передан напрямую. Единственное, чего вы добьетесь – это неприятная атмосфера в сауне после. При этом используются вирусы, которые зачастую не вызывают значительной реакции иммунной системы. Существует возможность введения генетической информации в клетки живого существа таким образом, чтобы не встраивать ДНК в геном длительное время и на случайном участке. Вместо этого введенная последовательность гена остается отдельной частичкой генетической информации в ядре клетки, и это самый безопасный из всех вариантов. Таким образом, ген фоллистатина может пробыть в клетках много лет и сделать мышцы толще. У макак вирус с фоллистатином также приводил к длительному росту мышц бедра и незаурядному увеличению силы. Спустя всего 8 недель без каких-либо тренировок их бедра были уже на 15 % больше, чем у макак из контрольной группы. Негативных последствий для здоровья ученые при этом не обнаружили.

Кровь не является благоприятной средой для вирусов.

Некоторые мышцы более популярны, чем другие. Например, едва ли кто-то заинтересован в целенаправленной тренировке Musculus cremaster, хотя перед ней стоит важная задача: подтянуть яички в случае необходимости. Обратная ситуация с бицепсом, который настолько широко признан, что его часто называют «грудью мужика» или даже «воротами в душу качка». Но очень немногие люди выигрывают от раздувания отдельных мышц. Исключением, как это часто бывает, является страстный дископампер. И кто хочет себе инъекцию в каждую из более чем 600 мышц? Было бы практичнее не вводить вирусы напрямую в отдельные мышцы, а вводить их в кровоток, откуда они смогут влиять на все мышцы тела. Эта идея провалилась еще несколько лет назад, потому что выяснилось, что кровь не является благоприятной для вирусов средой, и частицы вируса не попали в нужные клетки. Однако в 2015 году американской группе ученых впервые удалось внедрить вирусы в кровеносные сосуды крупных млекопитающих, которые затем эффективно распространили гены по мышечной ткани всего организма. Они ввели триллионы специально измененных вирусов в кровеносные сосуды трех молодых собак, страдающих от истощения мышц. Вирусы содержали исправленную форму последовательности генов, которая была дефектной у испытуемых. Как только вирусы были введены, они фактически начали инфицировать всю мышечную систему животных и переносить ген без проявления значительных побочных эффектов. Так исследователи заложили основу для переноса генов в мышцы человека по всему телу, потому что на биологическом уровне собаки и люди удивительно похожи. Даже если очень немногие из нас едят свои фекалии и, по крайней мере, в трезвом состоянии редко ловят собственный хвост.

В настоящее время очень легко переносить ДНК в клетки человека с помощью вирусов. Сложность в том, чтобы эффективно и безопасно ввести эти вирусы в нужные клетки, не нанося вреда геному в целом.

Аденоассоциированные вирусы (ААВ) считаются для этого наиболее безопасными, и мышечные клетки являются отличными мишенями для перенесения генов, поскольку их легко инфицировать и они не смогут больше делиться. Кроме того, мышечные клетки настолько хорошо снабжаются кровью, что к ним легко могут попасть вирусы, которые вводятся в кровоток. По-видимому, генетическое изменение у взрослых сперва затрагивает мышцы или для их непосредственного изменения, или для того, чтобы мышечные клетки доставляли нужные вещества в кровь. Но и другие клетки можно затронуть, изменив оболочки ААВ либо выбрав совершенно другой вирус, учитывая, что у каждого из них свои преимущества и недостатки. Чтобы сделать вирусы более эффективными и безопасными средствами транспортировки ведутся интенсивные работы по их развитию либо путем целенаправленного изменения оболочки, либо с помощью процесса под названием «направленная эволюция», который я предпочитаю называть «создание интеллекта для тупиц», поскольку он позволяет улучшить конкретное свойство без необходимости знания того, какие гены должны быть изменены. В этом процессе поэтапно проводятся случайные генетические изменения вирусов, и вирусы, свойства которых изменились в желаемом направлении, неизменно подвергаются дальнейшему использованию. Эти чуть улучшенные вирусы применяются в следующем раунде случайных изменений и так далее. В конце направленной эволюции находятся оптимизированные вирусы, свойства которых гораздо более выгодны для нас, нежели их исходных вариантов. Между тем, существуют ААВ, которые могут вносить свою генетическую информацию точечно, скажем, в печень, сердечную мышцу или нервную систему.

На биологическом уровне собаки и люди удивительно похожи.

Вирусы, разрабатываемые в настоящее время, используются для лечения ранее неизлечимых заболеваний. Это не встречает большого сопротивления, потому что никто не хочет говорить больному, что он должен смириться со своим состоянием. Но как насчет здоровых людей, которые хотят проапгрейдить свою биологическую основу? Как только вирус подтвердился в качестве надежного средства транспортировки, стало относительно легко заменить переносимую им последовательность генов на другую. Точно так же, как сложно было изобрести берлинский пончик, но наполнить его ванильным пудингом вместо джема – проще простого.

Какой из вирусов в меню оптимизации вы бы выбрали? Как насчет гена фоллистатина FST, который подарит сексуальное тело мечты, несмотря на ваш кошмарный образ жизни? Или вы хотели бы улучшить выносливость и не проклинать вселенную, как только вам приходится пробежать 15 секунд до вокзала? Тогда вас может заинтересовать повышающий выносливость ген эритропоэтина EPO, а также ген альфа-актинина 3 ACTN3, который улучшает результаты в спринте. Вы часто попадаете в потасовки, потому что всегда героически вмешиваетесь, если видите несправедливость? Или вы просто невыносимый кретин, который действует всем на нервы? Тогда я рекомендую плотные, неразрушимые кости, получаемые благодаря версии гена LRP5. Конечно, такие вирусы не купить в супермаркете. И, по-видимому, побочные эффекты будут настолько серьезными, что они затмят желаемые результаты. Но вы же знаете, люди – они такие, просто нужно сказать одному: «Никогда так не рискуй», и они сразу это сделают.