Издательство «Альпина нон-фикшн» представляет книгу Кэвина Дэйвиса «Редактируя человечество. Революция CRISPR и новая эра изменения генома» (перевод Марии Смирновой).
Кевин Дэйвис, редактор-основатель журнала Nature Genetics, посвятил свою книгу истории появления и развития технологии редактирования генома, получившей звонкое название CRISPR. В 2012 году биохимик Дженнифер Дудна и микробиолог Эмманюэль Шарпантье разработали этот метод, за что позднее были удостоены Нобелевской премии. Другие ученые усовершенствовали процедуру, которая теперь позволяет быстро и просто изменять последовательности ДНК. Эти научные открытия повлекли за собой юридические войны за патенты, продолжающиеся до сих пор.
CRISPR может создать устойчивые к болезням и вредителям сорта сельскохозяйственных культур и породы домашнего скота. У людей появилась перспектива избавиться от неизлечимых недугов. Ученые способны изменить уже на стадии эмбриона многие признаки человека — например, его рост или умственные способности. Но всё это сопряжено с морально-этическими проблемами, которые в разных странах оцениваются и решаются по-разному.
Разворачивая широкое полотно событий, дискуссий, юридических коллизий, связанных с проникновением в нашу жизнь генной инженерии, автор задается вопросами: «Насколько человек вправе вмешиваться в законы природы? Существуют ли границы такого вмешательства? И если нет, должен ли кто-то их устанавливать?»
Предлагаем прочитать фрагмент книги.
Трудно переоценить тот всплеск развития CRISPR, который произошел после выда ющейся статьи Чжана, опубликованной в январе 2013 г. До этого ежегодно выходило по несколько десятков статей на тему CRISPR. За три года после публикации Чжана их число возросло до 3000. По мере того как рос энтузиазм исследователей во всем мире по использованию этой технологии, усиливалась и борьба за награды и патенты.
В январе 2016 г. журнал Cell опубликовал необычный взгляд Ландера на эту проблему. Он представил обширную статью под заголовком «Герои CRISPR» (The Heroes of CRISPR), похожую на сочинение, посвятив ее памяти увлеченных невоспетых героев, проложивших путь к перевороту в редактировании генов при помощи CRISPR. Он писал красноречиво, его статья больше напоминала публикации в журнале The New Yorker, чем типичный серьезный обзор в чисто научном стиле.
Но некоторые подозревали, что Ландер использует страницы этого журнала для распространения достижений своего протеже. На это указывали и первые строки аннотации: «Три года назад [в 2013 г.] ученые сообщили о том, что применение технологии CRISPR может обеспечить точное и эффективное редактирование генома в живых эукариотических клетках».
С самого начала Ландер рассматривал знаковую статью Чжана как зарождение революции CRISPR. Ландер подобающим образом воздал должное многим исследователям, но преуменьшил вклад Шарпантье и Дудны , посвятив обсуждению их работы всего несколько абзацев по сравнению с полутора страницами, на которых он восхвалял жизненный путь и работу Чжана.
Статья также включала в себя карту мира, где цветными точками были отмечены местоположения первопроходцев CRISPR: от Японии до Литвы, от Германии до Испании, от Бостона до Беркли. Однако с картой было что-то не так. При ближайшем рассмотрении можно было заметить, что Атлантический океан был волшебным образом сжат с боков, а Гренландия и Исландия вообще отсутствовали1. В результате в центре карты удобным образом расположился Кембридж, штат Массачусетс, где находится Институт Броуда.
Читатели также возражали против заявления Ландера об отсутствии конфликта интересов: он не имел прямой финансовой заинтересованности в работе Чжана, но Институт Броуда был втянут в ожесточенный патентный спор с соответствующими учреждениями, где работали Дудна и Шарпантье (см. главу 13). Издательство Cell Press заявило, что оно не нуждается в том, чтобы авторы комментариев указывали на какие-либо конфликты интересов, хотя в сложившихся обстоятельствах автору или редактору следовало бы добавить соответствующее примечание.
Это вызвало бурю критики. Майкл Эйзен, резкий в высказываниях генетик и друг Дудны , опубликовал хлесткую ответную заметку, назвав Ландера «злодеем CRISPR». «Есть что-то завораживающее в образе злого гения на вершине своего коварства», — писал Эйзен. Статья Ландера была «настолько злодейской и в то же время столь блестящей, что я не могу не испытывать трепет, лишь представляя, как он громко гогочет в своем логове на Кендалл-сквер, в то время как огромное лазерное оружие, стоящее позади него, готово уничтожить Университет Беркли, если мы не отдадим свои патенты». Он обвинил «самого влиятельного ученого на Земле» в плетении интриг, направленных на то, чтобы помочь Чжану получить Нобелевскую премию и открыть Институту Броуда кратчайший путь к получению «безумно прибыльного патента».
Такой ответный удар — редкость и нечто удивительное для выда ющихся ученых. Претензии Эйзена к «уроку истории» Ландера не были направлены лично на Чжана, но были оценкой того, что он считал самым важным открытием в истории CRISPR. По словам Эйзена, если и был сделан важный шаг на пути использования CRISPR в редактировании генома, то это сделали Дудна и Шарпантье в 2012 г., продемонстрировав после десятилетия героической фундаментальной работы по CRISPR, как работают молекулярные ножницы. «Когда у вас есть эта технология, ее применение в клетках человека, каким бы нетривиальным оно ни было, становится очевидным и несложным», — заявил Эйзен.
Масла в огонь подлил Натаниэль Комфорт , который назвал эссе Ландера «либеральной историей» эпопеи CRISPR — попыткой рационализировать текущее положение дел и изменить точку зрения влиятельных кругов. Комфорт был рад тому, что Мохика и другие ученые получили запоздалое признание. «Зачастую первые действующие лица и ученые из менее известных университетов вообще оказываются затерянными в истории. Но мы также должны понимать, каким образом Ландер использует этих лиц для создания толпы, в которой можно предать забвению вклад Дудны и Шарпантье ».
Неудивительно, что ни Дудна , ни Шарпантье не были в восторге от публикации Ландера. «Описание исследований моей лаборатории и взаимодействия с другими учеными не соответствует действительности, не проверялось автором и не согласовывалось со мной до публикации», — заявила Дудна. Шарпантье добавила, что описание вклада ее группы было «неполным и неточным»2. Однако к тому времени обе женщины получили достаточно возможностей, чтобы изложить свою версию событий.Джордж Чёрч тоже не был в восторге от выхода этой заметки в СМИ. В конце концов, его статья вышла в том же номере журнала Science, что и статья Чжана, но, поскольку общее число награжденных Нобелевской премией не должно превышать трех, в период утверждения лауреатов наблюдается тенденция к поиску «святой троицы». В кругах CRISPR этим трио обычно были Шарпантье, Дудна и Чжан. Пару лет спустя Чёрч поделился своим разочарованием с The Scientist. Он не пытался ничего отнять у Дудны и Шарпантье — первопроходцев, которым принадлежит заслуга по открытию процесса разрезания генов. «Они обнаружили, что CRISPR может программироваться самим режущим инструментом». Однако достичь точности в работе этого механизма — совсем другое дело. Чёрч даже утверждал, что используемые им клетки человека были более подходящей системой, чем культура опухолевых клеток, которую использовала группа Чжана3. Говоря о заслугах, Чёрч заметил: «Можно сказать, они принадлежат двум и двум. Но слишком упрощать это и сокращать до троих — все равно что сознательно исключить одного».
Позже Чёрч поведал мне: он сделал это не столько для того, чтобы закрепить свое место в истории, что бы это ни значило, сколько для того, чтобы обратить внимание на «вопиющее упущение» постдоков, которые выполняли эту работу, — его и другой группы. «Я заметил, что Мартин Джинек не упоминался в этой статье, а также Прашант Мали, Лухан Янг и Ле Конг. Как будто о них никогда никто не слышал».
Дудна не имеет привычки ставить автоответчик на электронную почту, когда отсутствует на рабочем месте, но вскоре график ее поездок переполнился церемониями награждения, интервью, приглашениями выступить на открытиях конференций. Ее выступления были четкими и понятными, она много говорила о заслугах Шарпантье и ее коллег. Несмотря на рост интереса к ее работе, она не задумывалась о написании книги, пока не получила неожиданное приглашение от Макса Брокмана, сына ведущего литературного агента Нью-Йорка Джона Брокмана. Первоначальный вариант книги, написанный в соавторстве с аспирантом Сэмюэлем Стернбергом, был немного скучным и содержал отсылки к книге Томаса Куна «Структура научных революций» (The Structure of Scienific Revolutions). Позже Стернберг признавался: «Кто из нормальных людей будет это читать?»
Но общественное внимание росло. Это стало очевидным, когда Стернберг принял приглашение на завтрак в мексиканский ресторан в Беркли от женщины, которая спросила, не будет ли он заинтересован в создании компании по предоставлению будущим родителям технологии редактирования генов с применением CRISPR. Стернберга это не заинтересовало, но убедило вернуться к написанию книги. Результатом стал бестселлер «Трещина в мироздании» (A Crack in Creation), опубликованный весной 2017 г., в котором рассказывается личная история Дудны , хотя она ловко обошла стороной любые комментарии и противоречия по патентному спору.
В разном порядке Шарпантье, Дудна и Чжан удостоились почти всех крупных научных премий, за исключением двух: премии Ласкера, которую называют американской Нобелевской премией, и самой Нобелевской премии. Их присуж дение кажется очевидным, но «кому» и «за что» — остается предметом разногласий. Обе женщины разделили «Нобелевские премии» Японии, Испании, Израиля и Канады (вместе с Чжаном), и это лишь некоторые из них. Самой прибыльной наградой стала премия «Прорыв», учреж денная миллиардерами Кремниевой долины, включая Присциллу Чан и Марка Цукерберга (Facebook*), Сергея Брина (Google) и его бывшую жену Энн Войчицки (23andMe), а также Дика Костоло (Twitter). На церемонии награж дения в ноябре 2014 г. Дудне и Шарпантье вручала награды голливудская актриса Кэмерон Диас. На сцене Шарпантье блеснула галльским юмором. «Это как-то сюрреалистично — получать награду из рук Кэмерон, — сказала она и повернулась к Костоло: — Три влиятельные женщины… Мне интересно, может, Вы — тот самый Чарли?»
Спустя два года Шарпантье и Дудна присоединились к Баррангу , Хорвату и Чжану на ежегодной церемонии вручения Меж дународной премии Гайрднера (Canada Gairdner Awards) — наиболее престижной канадской награды в области науки. На банкете каждый лауреат по традиции выбирает музыку, под которую он будет выходить на сцену для получения награды. Чжан, естественно, выбрал величественную музыкальную тему Джона Уильямса из фильма «Парк Юрского периода». Он поблагодарил своих родителей за то, что они так многим пожертвовали ради него, а также свою жену — за то, что была с ним в лаборатории поздними вечерами, и за рождение дочери.
Хорват выбрал джазовое исполнение темы из фильма «Миссия невыполнима». Он пошутил, что его научная карьера началась с квашеной капусты, и процитировал знаменитую французскую пословицу: «Impossible n’est pas français» («Нет ничего невозможного»). Баррангу выбрал песню «Счастлив» (Happy) Фаррела Уильямса и бесстыдно гримасничал перед камерами, когда поднимался на сцену в своих фирменных ковбойских сапогах. Шарпантье, напротив, решила взять в качестве аккомпанемента меланхоличную французскую электронику от группы Daft Punk.
Самую интересную речь произнесла Дудна, чей выбор пал на композицию «На солнечной стороне улицы» (On the Sunny Side of the Street) Билли Холидея. Она поблагодарила своих студентов, коллег и наставников, а также двух специальных гостей — мужа и жену, профессоров Гарвардской медицинской школы Джорджа Чёрча и Тинг Ву, — за то, что они вдохновляли ее, когда она была еще студенткой Гарварда. Также она особенно отметила недооцененную работу Чёрча с CRISPR. «За многие годы то, что он сделал, оказало огромное влияние на область редактирования генов, включая усовершенствование системы CRISPR-Cas для редактирования генов в клетках млекопитающих». (Кто-то задумается, не пыталась ли она таким образом поддеть Чжана и Ландера, присутствовавших на ужине.) Затем она объявила, что жертвует свою награду в размере $100 000 некоммерческой организации по обучению в области геномики, соучредителями которой были Ву и Чёрч.
На фотографии, сделанной в тот вечер, Баррангу стоит в центре квинтета CRISPR: благодаря своим ботинкам он на голову выше своих коллег. (В группе был еще один лауреат, Энтони Фаучи, получивший признание за работу в сфере глобального здравоохранения.) Получение премии Гайрднера, несомненно, было важным моментом в его карьере, признанием его знакового исследования, которое привело к революции CRISPR. Дудна и Шарпантье получили заслуженную оценку разработки единой направля ющей РНК — переломного момента, как называет ее Баррангу. «Единая направля ющая РНК — это открытие, это нечто новое, неочевидное, парадоксальное. Они не просто ее воспроизвели. Они ее спроектировали, разработали». Однако редактирование генома произойдет лишь в 2013 г., когда «это продемонстрируют Джордж, Фэн, Лучано, Джин-Су Ким и, наконец, Дженнифер».
Хорват разделил премию Мэссри с Дудной и Шарпантье в 2015 г. и премию Фонда Уоррена Альперта с Баррангу, Шарпантье, Дудной и Шикшнисом. «По большей части я находился в тени Шарпантье и Дудны, но не в случае с премией Боуэра», — сказал он мне. В 2018 г. премия Боуэра, врученная ему за достижения в науке, была, пожалуй, его величайшей наградой. Учрежденная в 1824 г., эта награда была вручена более 2000 ученых и изобретателей, включая Теслу, Эдисона, Эйнштейна, Хокинга, Чёрча и Билла Гейтса. Грамота Хорвата гласила:
За фундаментальное открытие роли CRISPR-Cas как бактериальной системы адаптивного иммунитета, которая была использована для разработки мощного инструмента для точного редактирования различных геномов.
Хорват вспоминает, что получение им наград вызвало «некоторый стресс» у его коллег, но я также полагаю, что, по его мнению, его вклад не получил должного признания. «Я осознаю, что наибольший интерес представляет аспект редактирования генов и, возможно, мы забудем тех, кто открыл природную бактериальную систему, и будем помнить только о последних разработчиках технологии, позволившей свершиться этой революции», — заявил он мне. Хорват также вспоминает о Джинеке и Хилински — ученых, работа ющих в лаборатории, которые стояли во главе прорыва CRISPR в 2012 г. «Может быть, их недостаток заключается в том, что они не женщины», — сказал он в порыве неполиткорректности. «В настоящий момент женщины востребованы в науке. Имеет место позитивная дискриминация женщин. Это хорошо, — говорит он быстро, — но у этого есть и некоторые недостатки. Если это твоя женщина, которая достигает такого уровня и получает признание, эти недостатки становятся очевидными».
1. Раз уж Ландер играл с тектоникой литосферных плит, он мог также стереть с карты и Великобританию. Для страны, которая внесла такой большой вклад в наше понимание эволюции и молекулярной биологии благодаря Дарвину, Флемингу, Крику, Розалинд Франклин, Сиднею Бреннеру, Фреду Сенгеру, Алеку Джеффрису, Полу Нерсу и многим другим, при описании истоков революции CRISPR он удивительным образом обошел стороной Великобританию.
2. Некоторые комментаторы обвинили Ландера в умалении вклада женщин, стоящих в центре истории CRISPR, в пользу их соперников-мужчин. Это было глупо: Ландер был наставником многих выдающихся женщин-ученых, в том числе Стейси Габриэль, Джилл Мезиров, Пардис Сабети, Энн Карпентер и Авив Регев, которой в 2020 г. было поручено руководство отделом исследований и разработок в компании Genentech.
3. Чжан использовал клеточную линию 293, полученную из эмбриональных клеток человека.
* Деятельность Meta Platforms Inc. (в том числе по реализации соцсетей Facebook и Instagram) запрещена в Российской Федерации как экстремистская.