Книги

Взломавшая код. Дженнифер Даудна, редактирование генома и будущее человечества

22
18
20
22
24
26
28
30

Хотя Черч общителен и обаятелен, ему свойственен буквализм, которым отличаются многие успешные ученые и энтузиасты науки. Когда мы обсуждали одно решение, принятое Даудной, я спросил его, было ли оно, по его мнению, неизбежным. “Неизбежным? – переспросил он. – Ничто не неизбежно. Даже дыхание. Если очень захотеть, можно перестать дышать”. Шутя, я отметил, что он истолковал мой вопрос чересчур буквально, но Черч ответил, что одна из причин, по которым он хорош в науке (и по которым его считают немного сумасшедшим), состоит в том, что он ставит под сомнение неизбежность любого условия. Затем он принялся рассуждать о свободе воли (которой, по его мнению, люди не обладают), и мне не сразу удалось снова вывести его на разговор о его карьере.

Черч родился в 1954 году и вырос в болотистых окрестностях Клируотера, расположенного неподалеку от Тампы на флоридском побережье Мексиканского залива. Его мать трижды выходила замуж, и Джордж из-за этого часто менял фамилии и школы, отчего чувствовал себя, по собственным словам, “настоящим изгоем”. Его отец служил летчиком на близлежащей базе ВВС Макдилл и был чемпионом по катанию на водных лыжах босиком, за что попал в Зал славы водных лыж. “Но с работой у него дела не клеились, и мама с ним порвала”, – поясняет Черч.

В детстве Черч обожал естествознание. Тогда родители не склонны были трястись над детьми, и мать позволяла ему в одиночку бродить по болотам и приливным отмелям в окрестностях залива Тампа и охотиться на змей и насекомых. Он ползал в высокой болотной траве, собирая образцы разных видов. Однажды он нашел странную гусеницу, напоминающую “подводную лодку с ногами”, и посадил ее в банку. На следующий день, к его немалому удивлению, она превратилась в стрекозу: случился метаморфоз, который входит в число поистине восхитительных чудес природы, происходящих вокруг нас каждый день. “Это и побудило меня стать биологом”, – говорит Черч.

Вечером, приходя домой в перепачканных грязью ботинках, он садился за книги, которыми его снабжала мама. Среди них были “Энциклопедия Кольера” и 25-томная серия прекрасно иллюстрированных книг о природе, выходившая в издательстве Time Life. Страдая от легкой дислексии, Черч плохо читал, но поглощал информацию с картинок. “Так я стал ориентироваться на образы. Я представлял объемные объекты и, визуализируя структуру вещей, изучал механизм их работы”.

Когда Джорджу было девять лет, его мать вышла замуж за врача Гейлорда Черча, который усыновил мальчика и дал ему свою фамилию. У нового отчима был пузатый медицинский саквояж, в котором Джорджу очень нравилось копаться. Особый интерес мальчик проявлял к шприцу, с помощью которого отчим частенько вводил своим пациентам и самому себе обезболивающие препараты и гормоны для повышения настроения. Отчим научил Джорджа обращаться с инструментами из саквояжа и иногда брал пасынка с собой на вызовы. Сидя в пабе на Гарвард-сквер за тарелкой с соевым бургером, Черч ухмыляется, вспоминая свое странное детство. “Отец позволял мне делать гормональные инъекции его пациенткам, и они любили его за это, – говорит он, – а еще он позволял мне вводить ему демерол. Позже я понял, что у него была зависимость от обезболивающих”.

Используя инструменты и препараты из саквояжа отчима, Черч начал проводить эксперименты. В одном из них он применил тиреоидные гормоны, которыми его отчим снабжал благодарных пациентов, жалующихся на усталость и депрессию. Когда Черчу было тринадцать, он поместил гормоны в воду с группой головастиков, а другую группу головастиков оставил в обычной воде. Головастики из первой группы росли быстрее. “Таким был мой первый настоящий биологический эксперимент с контрольной группой, проведенный по всем правилам”, – вспоминает Черч.

Когда мама привезла его на бьюике в Нью-Йорк на Всемирную выставку 1964 года, он стал грезить о будущем. Он сгорал от нетерпения, считая, что застрял в настоящем. “Мне хотелось попасть в будущее, и мне казалось, что именно там я найду свое место, и именно тогда я понял, что должен помочь его сотворить”, – говорит он. Писатель и популяризатор науки Бен Мезрич так сказал о Черче: “Впоследствии он вспоминал этот момент, понимая, что именно тогда впервые ощутил себя своего рода путешественником во времени. В глубине души он поверил, что пришел из далекого будущего и каким-то образом остался в прошлом. Целью его жизни стало вернуться назад, попытаться сдвинуть мир к той точке, где он когда-то уже побывал”[165].

Заскучав в провинциальной школе, Черч вскоре стал досаждать родителям, и особенно отчиму, который сначала его баловал. “Он решил, что меня лучше отослать куда подальше, – говорит Черч, – и мама ухватилась за эту возможность, ведь он готов был оплатить мое обучение в частной школе”. Черча отправили в Академию Филлипса в Андовере (штат Массачусетс), старейший пансион в Америке. Чудесные лужайки среди георгианских зданий почти не уступали болотам его детства. Черч освоил программирование и получил высший балл по всем дисциплинам, связанным с химией, после чего ему вручили ключ от химической лаборатории, чтобы он мог проводить самостоятельные исследования. Он добился множества успехов – например, вырастил огромные мухоловки, поливая их водой, приправленной гормонами.

Он поступил в Университет Дьюка, где за два года получил два диплома бакалавра, после чего сразу пошел в аспирантуру. Тут он оступился. Он так увлекся лабораторными исследованиями своего научного руководителя, который в том числе с помощью кристаллографии изучал трехмерную структуру различных молекул РНК, что перестал ходить на занятия. Завалив два экзамена, он получил от декана письмо, в котором ему холодно сообщили: “Вы более не рассматриваетесь в качестве кандидата на получение степени доктора философии на кафедре биохимии Университета Дьюка”. Черч сохранил письмо, которым гордится не меньше, чем другие гордятся своими дипломами.

К тому времени он успел выступить соавтором пяти значимых статей и смог пробиться в Гарвардскую медицинскую школу. “Понятия не имею, почему меня приняли в Гарвард, после того как я вылетел из Дьюка, – говорит он в рассказе о себе. – Обычно бывает наоборот”[166]. Там он вместе с нобелевским лауреатом Уолтером Гилбертом разрабатывал методы секвенирования ДНК и присутствовал на состоявшемся в 1984 году и организованном Министерством энергетики семинаре, где было принято решение о запуске проекта “Геном человека”. Но, предвосхитив их будущие споры, он столкнулся с Эриком Лэндером, который отказался признавать предложенный Черчем метод для упрощения задач секвенирования посредством клональной амплификации ДНК.

Черч превратился в эксцентричную знаменитость в 2008 году, когда журналист The New York Times Николас Уэйд, пишущий о науке, взял у него интервью о возможности применения его инструментов генной инженерии для возрождения вымершего шерстистого мамонта из шерсти, найденной во льдах Арктики. Неудивительно, что Черчу понравилась эта озорная идея, в которой слышны отголоски его экспериментов с головастиками и гормонами. Черч стал лицом текущего эксперимента, в рамках которого ученые пытаются взять клетку кожи современного слона, перевести ее в зачаточное состояние и затем изменить геном слона таким образом, чтобы он совпал с секвенированным геномом шерстистого мамонта[167].

Когда в конце 1980-х годов Дженнифер Даудна училась в аспирантуре Гарварда, она обожала нетрадиционный подход и склад ума Черча. “Он недавно стал профессором, был высоким и долговязым, уже обзавелся окладистой бородой и казался истинным оригиналом, – говорит она. – Он нисколько не боялся отличаться от других, и мне это нравилось”. Черч вспоминает, что Даудна произвела на него впечатление своим профессионализмом. “Она работала безупречно, особенно при изучении структуры РНК, – отмечает он. – Тогда, кроме нас, она мало кого интересовала”.

На протяжении 1980-х годов Черч разрабатывал новые методы секвенирования генома. Он не только успешно занимался исследовательской работой, но также основывал компании для коммерциализации трудов своей лаборатории. Позже он переключился на создание новых инструментов для редактирования генома. Когда в июне 2012 года в онлайн-версии журнала Science была опубликована статья Даудны и Шарпантье с описанием CRISPR-Cas9, Черч решил попробовать обеспечить работу системы в организме человека.

Из вежливости он послал ученым электронное письмо. “Я был готов к сотрудничеству и хотел выяснить, кто работает в этой сфере, и узнать, не будут ли они возражать, если я займусь тем же самым”, – вспоминает он. Привыкший рано вставать, он отправил письмо в начале пятого утра:

Дженнифер и Эмманюэль!

Спешу сообщить, что ваша статья о CRISPR в журнале Science весьма полезна и интересна.

Моя группа пытается применить некоторые извлеченные вами уроки для генной инженерии в стволовых клетках человека. Уверен, вы уже получили подобные хвалебные отзывы из других лабораторий.

Предлагаю оставаться на связи.

С наилучшими пожеланиями,

Джордж