Родни Дитерт - Человеческий суперорганизм. Как микробиом изменил наши представления о здоровом образе жизни Страница 6

К концу моего обучения в университете дарвиновскую теорию эволюции дополнили захватывающие идеи еще одного блестящего ума. В 1976 г. бывший профессор Оксфордского университета Ричард Докинз опубликовал книгу «Эгоистичный ген» (The Selfish Gene). В ней ученый высказал предположение, что человеческие существа, по сути дела, представляют собой «генные машины», чья биологическая деятельность определяется тщательно отобранными в процессе эволюции человеческими генами. Очень смелое утверждение! Но оно было основано на общих представлениях XX в. о биологии млекопитающих, и это обернулось его недостатком. Если люди – роботы, управляемые генами, то какие именно гены управляют нашей жизнедеятельностью? Некоторые гены на всем протяжении нашей жизни так никогда и не «включаются» (то есть так никогда и не становятся активными); другие, напротив, никогда не «выключаются»; третьи выключаются на какое-то время, а затем включаются вновь. Следует ли нам принимать в расчет только включенные гены? Но кто или что в таком случае заставляет их «включаться»?

Эти соображения из области эпигенетики позволяют нам говорить о том, что идеи о «генных роботах» или «эгоистичном гене» немного устарели. Для этого, пожалуй, есть и еще более важное основание: сегодня мы знаем, что 99 % генетической информации, содержащейся в той части пространства, которая называется «человеком», никакого отношения к его собственному геному не имеет. Наши собственные гены несут лишь 1 % информации, управляющей работой клеток нашего тела. Проблема в том, что всякий раз, когда нам начинает казаться, что мы знаем абсолютно всё, что происходит в биологии, кто-нибудь открывает нечто, о чем прежде мы даже не догадывались, и это нечто порой бывает весьма существенным. Не корректнее ли было бы говорить о людях не как о «генных машинах», а как о «машинах для хранения микробов», предназначенных для их передачи будущим поколениям людей?

Когда я был ребенком, церковь познакомила меня с креационистскими взглядами на человека как на организм, созданный на небесах и водворенный на прежде безлюдную землю. Кроме того, церковь снабдила меня рекомендациями о том, как люди должны вести себя в этом мире. Я отобрал из них те, что соответствовали моим собственным взглядам, и, рассуждая о возможных путях происхождения жизни, решил проявлять известную гибкость.

В своих представлениях о людях моя далекая от атеизма семья находилась где-то в самой середине широкого спектра научных и религиозных концепций. К счастью, мои близкие предоставили мне полную свободу в оценке этих разнообразных взглядов и в формировании собственных представлений о людях, Земле и Вселенной. В 25 лет я довольно твердо стоял на позициях эволюционного креационизма, и так продолжалось десятилетиями. Я даже немного гордился «гибкостью» и «оперативностью» своих представлений о людях и жизни на Земле. Довольный и умиротворенный, я продолжал жить с этими представлениями вплоть до недавнего времени.

Истинную биологическую тайну, сокрытую в людях, не понимал почти никто. Даже лучшие умы человечества, такие столпы биологии, как Чарлз Дарвин, Феодосий Добржанский, Ричард Докинз, Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик, упустили из виду один из ключевых элементов биологии человека. А именно: люди – совсем не те существа, которыми мы все считали себя прежде. Каждый человек, пребывающий в собственном теле, совсем не одинок.

В 1953 г. Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик выяснили природу ДНК и в 1962 г. получили за свою работу Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Почти через полвека после этого открытия был совершен новый прорыв в биологии, который, как надеялись многие, окончательно раскроет все тайны человеческой природы: ученые почти полностью расшифровали человеческий геном, то есть определили последовательность нуклеотидов (и генов) в молекуле ДНК. Эти знания, казалось бы, должны дать нам все необходимое для понимания природы человека, его здоровья и болезней.

Разработка проекта «Геном человека» началась еще в конце 1980-х гг., а для его полного осуществления потребовалось три пятилетних плана. Проект осуществлялся в Национальных институтах здоровья США, координировался Национальным институтом исследований человеческого генома и финансировался Конгрессом США. Его общая стоимость, по примерным оценкам, составила около 3 млрд долларов. К участию в проекте были также привлечены несколько федеральных ведомств США и около двадцати крупных научно-исследовательских институтов и организаций в Северной Америке, Европе и Азии. Скрупулезную трудоемкую работу выполняли легионы ученых. Одним из положительных «побочных эффектов» этого титанического труда стала разработка новых технологий молекулярного анализа. Результаты проекта изменили биологию – но далеко не в том направлении и не в той степени, как ожидали сами исследователи.

По иронии судьбы одно из величайших научных свершений современности положило конец старой биологии. В феврале 2001 г. журнал Nature опубликовал наиболее значимые результаты глобального научного исследования. Это событие стало кульминационным пунктом долгой генетической революции в биологии XX в. и ознаменовало собой успешное завершение основного этапа проекта «Геном человека».

Что дает нам основание полагать, что один из величайших проектов в истории науки положил конец целой эпохе биологического мышления? Все очень просто: его результаты. Факты, выявленные при его реализации, разительно отличались от ожидаемых. До начала проекта ученые считали, что наш геном состоит приблизительно из 50 000 генов. Основываясь на научных представлениях того времени, ведущие ученые мира полагали, что наш геном управляет белковым синтезом, метаболизмом и развитием клеток и тканей. А значит, возможность контролировать геном должна была подарить медикам чудодейственный эликсир от самых разных болезней. Всё правильно – за исключением только того обстоятельства, что ученые сильно недооценили роль окружающей среды. Короче говоря, результаты титанического труда по расшифровке человеческого генома никого в восторг не привели.

Выяснилось, что геном человека насчитывает не 50 000, а всего примерно 22 000 генов – менее половины от ожидавшегося количества. Кроме того, эта цифра существенно ниже того числа генов, которое, по мнению ученых, должно соответствовать невероятной сложности и разнообразию биологической активности человека. Фактически по количеству генов, кодирующих белки, мы едва превосходим аскарид и других круглых червей (нематод): их геном состоит примерно из 20 000 генов. Человек – вершина эволюции?! Может быть. Но если мы такие особенные, то уж точно не из-за того, что наш геном сильно превосходит числом генов геномы других видов.

Так что с человеческим геномом в 22 000 генов дело обстоит не так просто. В соответствии с идеями биолога-эволюциониста Ричарда Докинза, всем управляют наши человеческие гены (то есть гены, свойственные нам как млекопитающим). И, научившись управлять этими генами, мы, несомненно, смогли бы лечить любые человеческие болезни. Во всяком случае, такова и была грандиозная конечная цель проекта «Геном человека». Но как столь небольшому количеству генов удается управлять жизнедеятельностью, развитием, выживанием и даже благоденствием такой фантастически сложной системы, как человек? Ответ один: никак.

Будь у нас одни только человеческие гены (то есть гены, роднящие нас с млекопитающими), ни о каком благоденствии не было бы и речи; мы были бы обречены на болезни и умирание. Эти гены не предназначены для поддержания долгой и здоровой жизнедеятельности людей. Они составляют лишь небольшую часть нашей системы жизнеобеспечения. Именно поэтому результаты проекта «Геном человека» и ознаменовали собой начало эры новой биологии. Самый важный его результат заключается в том, что наш базовый человеческий геном составляет лишь ничтожную часть системы, благодаря которой здоровые дети превращаются в здоровых взрослых и производят на свет новое поколение здоровых людей.

Разочаровавшие результаты проекта заставили нас задуматься о том, чту может скрываться за пределами человеческого генома. Люди – неизолированные самодостаточные организмы, состоящие исключительно из клеток, свойственных млекопитающим. Мы вправе претендовать на большее. Человек – это суперорганизм.

XX в. был временем выдающихся научных свершений. В известном смысле мы стали хозяевами нашей среды обитания. А эта среда включает не только всю планету, но и космические путешествия за ее пределы. Во введении я описал изменения, которые претерпела ситуация с инфекционными заболеваниями в середине XX столетия. В детстве, пришедшемся на 1950-е гг., мне посчастливилось стать очевидцем некоторых из этих изменений, когда благодаря научным инновациям люди одержали верх над многими смертельными инфекционными недугами.