Скрытые связи

«Генная инженерия, — пишет биолог Дэвид Эренфельд, — основывается на предположении, что мы можем взять ген у вида А, где он делает что-то полезное, и передать его виду Б, где он станет делать то же самое. Большинство генных инженеров знают, что это не всегда верно, но биотехнологическая индустрия в целом действует так, будто это бесспорно» [57]. Эренфельд отмечает, что указанная предпосылка сталкивается с тремя основными трудностями.

Во-первых, экспрессия гена зависит от генетического и клеточного окружения (т. е. всей эпигенетической сети) и может изменяться, когда он оказывается в иной среде. «Раз за разом, — пишет биолог Ричард Штроман, — мы наблюдаем, что гены, связанные с заболеванием у мыши, не обнаруживают такой связи в организме человека… Таким образом, оказывается, что мутации даже ключевых генов оказывают либо не оказывают влияние на болезнь в зависимости от генетического окружения, в котором они имеют место» [58].

Во-вторых, роль генов как правило многогранна, и нежелательные эффекты, подавляемые в организмах одного вида, могут проявиться при передаче гена другому виду. И в-третьих, очень часто те или иные качества обусловлены множеством генов, порой даже расположенных в различных хромосомах, и манипулировать ими крайне сложно. Совокупность этих трех проблем и является причиной того, что применение генной инженерии в медицинских целях до сих пор не принесло желаемых результатов. «Перенести гены в новую среду и заставить их… работать как раньше, — подытоживает Дэвид Уэзеролл, директор Института молекулярной медицины при Оксфордском университете, — с учетом всех вовлеченных в процесс регуляторных механизмов оказывается пока что слишком сложной задачей для молекулярных генетиков» [59].

Поначалу генетики надеялись, что удастся связать каждое конкретное заболевание с конкретным геном, однако выяснилось, что «одно-генные» расстройства крайне малочисленны и ответственны не более чем за 2 % человеческих заболеваний. Но даже и в таких, не допускающих разночтений случаях — скажем, при серповидноклеточнойанемии, атрофии мышц или кистозном фиброзе, — когда в результате мутации нарушается функция одного ключевого белка, связь между дефектным геном и течением болезни все еще плохо изучена. Так, серповидноклеточная анемия, распространенная у представителей негроидной расы, при одном и том же дефектном гене может протекать совершенно по-разному, у одних вызывая смерть в раннем детстве, а у других оставаясь практически недиагностируемой в среднем возрасте [60].

Другая проблема состоит в том, что дефектные гены при таких одногенных заболеваниях часто очень и очень велики. Ген, ответственный за кистозный фиброз — болезнь, распространенную у жителей Скандинавии, — состоит примерно из 230 000 пар нуклеотидов и кодирует синтез белка, состоящего из почти полутора тысяч аминокислот. В этом гене наблюдались более 400 различных мутаций. Из них к заболеванию приводит только одна, к тому же у разных людей одни и те же мутации могут вызывать различные симптомы. Все это делает поиск «кистознофиброзного дефекта» крайне проблематичным [61].

Проблемы, связанные с изучением немногочисленных одногенных расстройств, еще более усугубляются в случае столь обычных болезней, как рак или сердечно-сосудистые заболевания, где в игре участвует сеть множества генов. Здесь, как отмечает Эвелин Фокс Келлер, пределы наших нынешних знаний видны куда более отчетливо. Сетевой эффект приводит к тому, что, хотя мы достигли огромных успехов в распознании генетического риска, перспективы существенных терапевтических подвижек — которые, как думалось всего десять лет назад, тут же последуют за разработкой новых диагностических методик — отодвигаются в еще более отдаленное будущее [62].

Такая ситуация вряд ли изменится, пока генетики не решатся выйти за рамки генов и не сосредоточатся на изучении сложной организации клетки как целого. Ричард Штроман пишет по этому поводу:

[Например,] в случае коронарного артериита определено более ста генов, вносящих тот или иной согласованный вклад в развитие болезни. Когда речь идет о сети из сотни генов и их продуктов, тонкое взаимодействие которых с окружением воздействует на биологическую функцию, попросту наивно думать, что в диагностическом анализе можно обойтись без теории нелинейного сетевого взаимодействия [63].

Тем временем биотехнологические компании для оправдания своих исследований по-прежнему поднимают на щит устаревшую догму генетического детерминизма. Как указывает Мэ-Вань Хо, попытки определить генетические предпосылки таких болезней, как рак, диабет или шизофрения, — не говоря уже о состояниях вроде алкоголизма или предрасположенности к преступлениям — сводят проблему к конкретным людям и отвлекают внимание исследователей от изучения роли в ней общества и окружающей среды [64].