Крейг Вентер в особом представлении не нуждается. Имя этого человека давно стало притчей во языцех в мировой научной среде. Достаточно сказать, что доктор Вентер - один из руководителей знаменитой программы “Геном Человека” и основоположник синтетической биологии.
Однако Крейг Вентер еще и удачливый бизнесмен, умеющий зарабатывать деньги на... науке. Именно он первым в мире предложил всем желающим расшифровать их геном, что породило настоящий бум среди сильных мира сего. Очевидно, что другие его коммерческие проекты столь же успешны - на вырученные от них деньги Крейг Вентер содержит целый институт, который в последние годы прославился рядом выдающихся открытий. Июнь 2007 года - первая трансплантация полного генома между видами. Сентябрь 2007-го - открытие генома одного биологического вида внутри генетического кода другого существа. Январь 2008-го - построение с нуля из простых реактивов полного генома бактерии. Август 2009-го - первая двойная трансплантация генома между представителями разных надцарств. И, наконец, май 2010 года - создание искусственной клетки, способной к размножению.
Для этих целей руководителем исследования доктором Дэниелом Гибсоном был собран искусственный геном по расшифрованной и записанной на компьютере последовательности генов, после чего его внедрили в клетку Mycoplasma mycoides (хорошо изученная бактерия, вызывающая мастит у коз), у которой была удалена собственная ДНК. Проведенные тесты показали, что искусственный геном прекрасно прижился, его признала родная РНК клетки, в результате на его основе начали создаваться новые белки. Впрочем, и без специальных тестов было ясно, что эксперимент увенчался успехом, ведь рукотворная клетка начала размножаться.
Впрочем, лучше всего об открытии века может рассказать непосредственно его автор, доктор Крейг Вентер, который, руководствуясь принципом максимальной открытости, не только опубликовал в специальном издании все подробности эксперимента, но и дал исчерпывающие комментарии журналистам.
О ЦЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ
- Конечная цель, которую мы перед собой ставим, разумеется, глобальна - разобраться в самой природе жизни и понять, какой минимальный набор генов необходим, чтобы существо ожило. Еще работая над проектом “Геном Человека”, я понял, что мало просто расшифровать последовательность генов в ДНК. Проблема в том, что мы до сих пор не знаем всех функций генов какой-либо отдельно взятой клетки.
О СОЗДАНИИ ИСКУССТВЕННОЙ ЖИЗНИ
- В качестве “подопытного кролика” была выбрана бактерия Mycoplasma mycoides, так как мы знали практически все о ее биологической активности. Затем мы создали полностью синтетическую хромосому, собрав ее из четырех пробирок химикатов в синтезирующем устройстве, по информации с компьютера, и трансплантировали ее в клетку-реципиент, то есть в другой организм. Как только эта новая программа внедрилась в клетку, она ее считала и превратилась в тот вид, который был прописан в этом генетическом коде. Единственная ДНК в клетке - синтезированная, единственные белки - закодированные в синтезированной ДНК. Это первый случай, когда синтетическая ДНК полностью контролирует клетку, так что со всей ответственностью могу заявить: мы создали абсолютно новую жизнь, правда, на базе уже существующей. А самое главное, мы создали методику, позволяющую с помощью синтетической ДНК перепрограммировать клетки, превращая их в новые, с заданной ДНК. Разумеется, это было нелегко, когда в геноме допустили только одну ошибку (из более чем миллиона последовательностей нуклеотидов), клетка не ожила. Однако в конечном итоге нам удалось добиться, чтобы новая бактерия воспроизвела себя более миллиарда раз. В результате появились ее копии, содержащие синтетическую ДНК и подконтрольные ей.
О ЗНАЧЕНИИ ЭКСПЕРИМЕНТА
- Новая бактерия стала доказательством, что теоретически мы можем вносить изменения в целый геном организма, добавлять абсолютно новые функции, удалять те функции, которые нам не нужны, и создавать целый ряд промышленных организмов, которые направят все свои усилия на то, чтобы выполнить наши задания. Пока этот эксперимент не увенчался успехом, все соображения были теоретическими, теперь они реальны.
О ПРАКТИЧЕСКОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ
- Думаю, искусственные организмы станут очень мощным инструментом для решения животрепещущих проблем, стоящих перед человечеством. Я сравниваю это с 1940-1950-ми годами, когда революция в электронике только начиналась. Те, кто тогда конструировал схемы, вряд ли воображали себе смартфоны или персональные компьютеры. Думаю, сейчас мы стоим на пороге новой промышленной революции, новой эры, в которой жизнь будет создаваться на благо человечества. Если мы сумеем заставить клетки производить то, что нам нужно, они позволят нам оторваться от нефтяной соски и хотя бы частично сократить урон окружающей среде, улавливая углекислоту. Также можно будет срочно синтезировать новые вакцины. Рад, что множество людей понимают значение данного открытия. Моя компания Synthetic Genomic уже получила заказ от нефтяной компании Exxon на генерирование биотоплива из водорослей в рамках проекта, на реализацию которого уже выделено $600 млн.
ОБ ЭТИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМАХ
- Каждый раз, когда в науке, особенно в биологии, совершается радикальное открытие, сразу же начинают говорить, что “вы играете в сотворение жизни, словно вы Господь Бог”. Могу сказать одно - наука использует новые познания на благо человечества. Ученые пытаются создать новую систему ценностей для жизни. Но, ведя дело в таком масштабе, вы не можете ожидать, что каждый будет счастлив.
О БЕЗОПАСНОСТИ
- Разумеется, всегда надо опасаться использования новых открытий в дурных целях. Я сам инициировал дискуссии о регулировании этой относительно новой научной сферы и об этических нормах этой деятельности. В 2003 году, когда мы произвели первый синтетический вирус, он стал объектом пристального рассмотрения в смысле этичности его использования и прошел все ступени, вплоть до Белого дома. Кроме того, наши работы тщательно проверялись, в том числе и в Национальной академии наук США, а итоги проверок вылились в детальный отчет по этой новой области. Для успокоения широкой публики могу сказать, что искусственная бактерия живет в лаборатории в специальной среде и самостоятельно размножается, но во внешней среде выжить не может.
Для этих целей руководителем исследования доктором Дэниелом Гибсоном был собран искусственный геном по расшифрованной и записанной на компьютере последовательности генов, после чего его внедрили в клетку Mycoplasma mycoides (хорошо изученная бактерия, вызывающая мастит у коз), у которой была удалена собственная ДНК. Проведенные тесты показали, что искусственный геном прекрасно прижился, его признала родная РНК клетки, в результате на его основе начали создаваться новые белки. Впрочем, и без специальных тестов было ясно, что эксперимент увенчался успехом, ведь рукотворная клетка начала размножаться.
Впрочем, лучше всего об открытии века может рассказать непосредственно его автор, доктор Крейг Вентер, который, руководствуясь принципом максимальной открытости, не только опубликовал в специальном издании все подробности эксперимента, но и дал исчерпывающие комментарии журналистам.
О ЦЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ
- Конечная цель, которую мы перед собой ставим, разумеется, глобальна - разобраться в самой природе жизни и понять, какой минимальный набор генов необходим, чтобы существо ожило. Еще работая над проектом “Геном Человека”, я понял, что мало просто расшифровать последовательность генов в ДНК. Проблема в том, что мы до сих пор не знаем всех функций генов какой-либо отдельно взятой клетки.
О СОЗДАНИИ ИСКУССТВЕННОЙ ЖИЗНИ
- В качестве “подопытного кролика” была выбрана бактерия Mycoplasma mycoides, так как мы знали практически все о ее биологической активности. Затем мы создали полностью синтетическую хромосому, собрав ее из четырех пробирок химикатов в синтезирующем устройстве, по информации с компьютера, и трансплантировали ее в клетку-реципиент, то есть в другой организм. Как только эта новая программа внедрилась в клетку, она ее считала и превратилась в тот вид, который был прописан в этом генетическом коде. Единственная ДНК в клетке - синтезированная, единственные белки - закодированные в синтезированной ДНК. Это первый случай, когда синтетическая ДНК полностью контролирует клетку, так что со всей ответственностью могу заявить: мы создали абсолютно новую жизнь, правда, на базе уже существующей. А самое главное, мы создали методику, позволяющую с помощью синтетической ДНК перепрограммировать клетки, превращая их в новые, с заданной ДНК. Разумеется, это было нелегко, когда в геноме допустили только одну ошибку (из более чем миллиона последовательностей нуклеотидов), клетка не ожила. Однако в конечном итоге нам удалось добиться, чтобы новая бактерия воспроизвела себя более миллиарда раз. В результате появились ее копии, содержащие синтетическую ДНК и подконтрольные ей.
О ЗНАЧЕНИИ ЭКСПЕРИМЕНТА
- Новая бактерия стала доказательством, что теоретически мы можем вносить изменения в целый геном организма, добавлять абсолютно новые функции, удалять те функции, которые нам не нужны, и создавать целый ряд промышленных организмов, которые направят все свои усилия на то, чтобы выполнить наши задания. Пока этот эксперимент не увенчался успехом, все соображения были теоретическими, теперь они реальны.
О ПРАКТИЧЕСКОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ
- Думаю, искусственные организмы станут очень мощным инструментом для решения животрепещущих проблем, стоящих перед человечеством. Я сравниваю это с 1940-1950-ми годами, когда революция в электронике только начиналась. Те, кто тогда конструировал схемы, вряд ли воображали себе смартфоны или персональные компьютеры. Думаю, сейчас мы стоим на пороге новой промышленной революции, новой эры, в которой жизнь будет создаваться на благо человечества. Если мы сумеем заставить клетки производить то, что нам нужно, они позволят нам оторваться от нефтяной соски и хотя бы частично сократить урон окружающей среде, улавливая углекислоту. Также можно будет срочно синтезировать новые вакцины. Рад, что множество людей понимают значение данного открытия. Моя компания Synthetic Genomic уже получила заказ от нефтяной компании Exxon на генерирование биотоплива из водорослей в рамках проекта, на реализацию которого уже выделено $600 млн.
ОБ ЭТИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМАХ
- Каждый раз, когда в науке, особенно в биологии, совершается радикальное открытие, сразу же начинают говорить, что “вы играете в сотворение жизни, словно вы Господь Бог”. Могу сказать одно - наука использует новые познания на благо человечества. Ученые пытаются создать новую систему ценностей для жизни. Но, ведя дело в таком масштабе, вы не можете ожидать, что каждый будет счастлив.
О БЕЗОПАСНОСТИ
- Разумеется, всегда надо опасаться использования новых открытий в дурных целях. Я сам инициировал дискуссии о регулировании этой относительно новой научной сферы и об этических нормах этой деятельности. В 2003 году, когда мы произвели первый синтетический вирус, он стал объектом пристального рассмотрения в смысле этичности его использования и прошел все ступени, вплоть до Белого дома. Кроме того, наши работы тщательно проверялись, в том числе и в Национальной академии наук США, а итоги проверок вылились в детальный отчет по этой новой области. Для успокоения широкой публики могу сказать, что искусственная бактерия живет в лаборатории в специальной среде и самостоятельно размножается, но во внешней среде выжить не может.
Обсуждения Рукотворная жизнь