Взломавшая код. Дженнифер Даудна, редактирование генома и будущее человечества - Уолтер Айзексон

сработать может метод доставки PAC – MAN с помощью назального спрея или другого ингалятора. “У моего сына астма, – говорит Ци, – поэтому в детстве, играя в футбол, он превентивно пользовался ингалятором. Люди регулярно пользуются ими, чтобы подготовить легкие к столкновению с аллергенами и смягчить аллергическую реакцию”. Так же можно было бы поступать при эпидемии коронавируса: люди могли бы применять назальный спрей, чтобы защищаться от вируса с помощью PAC – MAN или другого профилактического препарата на основе CRISPR-Cas13.

Как только механизмы доставки будут разработаны, системы на базе CRISPR, такие как PAC – MAN и CARVER, смогут лечить и защищать людей, не активируя собственную иммунную систему организма, которая бывает непредсказуемой и ненадежной. Их также можно нацелить на важнейшие последовательности в генетическом коде вируса, чтобы даже после мутации вирус не смог без труда их обходить. Кроме того, их легко перепрограммировать при появлении новых вирусов.

Возможность перепрограммирования инструментов удачна и в более широком смысле. CRISPR-препараты создаются путем перепрограммирования системы, которую мы, люди, обнаружили в природе. “Это дает мне надежду, – говорит Мирвольд, – что при столкновении с другими серьезными трудностями в области медицины мы сможем отыскать в природе подобные технологии и пустить их в дело”. Это напоминание о том, как важно из жажды знаний исследовать то, что Леонардо да Винчи любил называть бесконечными чудесами природы. “Никогда не знаешь, – отмечает Мирвольд, – не окажет ли какая-нибудь неочевидная вещь, которую ты изучаешь, существенного влияния на здоровье людей”. Или, как говорит Даудна, “этим и прекрасна природа”.

Глава 55. Виртуальная конференция в Колд-Спринг-Харбор

CRISPR и COVID

Истории CRISPR и COVID переплелись на ежегодной конференции в лаборатории в Колд-Спринг-Харбор, состоявшейся в августе 2020 года. Главной ее темой стало применение CRISPR для борьбы с коронавирусом, и презентации готовили Дженнифер Даудна и Фэн Чжан, а также другие борцы с COVID из этих соперничающих кругов. Вместо того чтобы собраться в прекрасном кампусе с видом на бухту в проливе Лонг-Айленд, участники подключились к трансляции с помощью Zoom и Slack и казались немного осоловелыми после многих месяцев взаимодействия с одними лицами, заключенными в прямоугольники на компьютерных экранах.

Эта конференция вплела в ткань нашего повествования еще одну нить. На ней отметили столетие со дня рождения Розалинд Франклин, прорывная работа которой по изучению структуры ДНК произвела большое впечатление на Даудну, когда она в детстве прочитала “Двойную спираль” и поверила, что женщины могут заниматься наукой. На обложку буклета с программой мероприятия поместили фотографию Франклин, смотрящей в микроскоп.

На открытии конференции с речью в честь Франклин выступил Федор Урнов, руководивший коронавирусной диагностической лабораторией, которую Даудна основала в Беркли. Я ожидал, что он будет как обычно драматичен, однако он говорил по существу и описал ее научную работу, включая исследования по локализации РНК в вирусе табачной мозаики. Единственный эффектный штрих он приберег на конец, когда показал опустевшую лабораторию Франклин, сфотографированную после ее смерти. “Лучше всего почтить ее, вспомнив, что сексизм, с которым она сталкивалась, существует и сегодня, – сказал он чуть дрогнувшим голосом. – Розалинд – крестная мать редактирования генома”.

Лаборатория в Колд-Спринг-Харбор

В начале своего выступления Даудна напомнила о естественной связи CRISPR и COVID. “CRISPR – это чудесный способ, предложенный эволюцией для решения проблемы вирусных инфекций, – сказала она. – В эту пандемию мы можем многому научиться у этой системы”. Далее Чжан рассказал, как усовершенствовал свою технологию STOP для простых в использовании портативных диагностических устройств. Когда он закончил, я отправил ему сообщение и спросил, когда такие устройства появятся в аэропортах и школах, и несколько секунд спустя он прислал мне фотографии последних опытных образцов, полученных на той неделе. “Мы стараемся, чтобы они стали доступны этой осенью”, – сказал он. Кэмерон Мирвольд, активно жестикулируя обеими руками, прямо как отец, объяснил, как запрограммировать его систему CARMEN на одновременное обнаружение нескольких вирусов. После этого бывшая студентка Даудны Дженис Чен провела презентацию платформы DETECTR, которую они с Лукасом Харрингтоном создали в Mammoth. Патрик Хсю рассказал, как у него и команды Даудны идет разработка более эффективных методов амплификации генетического материала для облегчения его обнаружения. Наконец, Стэнли Ци описал, как использовать его систему PAC – MAN не только для выявления, но и для уничтожения коронавирусов.

Меня пригласили провести круглый стол о COVID, и первым делом я спросил у Чжана и Даудны, считают ли они, что пандемия может повысить общественный интерес к биологии. Чжан ответил, что в будущем дешевые и простые в использовании наборы для домашней диагностики болезней демократизируют и децентрализуют медицину. Самыми важными следующими шагами станут инновации в “микрофлюидику”, которая предполагает введение крошечных объемов жидкости в устройство и последующую передачу информации на наши мобильные телефоны. Это позволит нам прямо дома проводить анализ своей слюны и крови на сотни медицинских показателей, следить за состоянием своего здоровья с помощью телефона и делиться данными с врачами и учеными. Даудна добавила, что пандемия ускорила сближение естественных наук с другими областями знаний. “Вовлечение людей, не работающих в научной сфере, в нашу работу поможет провести невероятно интересную биотехнологическую революцию”, – спрогнозировала она. Настал звездный час молекулярной биологии.

Ближе к концу круглого стола слово попросил один из слушателей, Кевин Бишоп из Национальных институтов здоровья[561]. Он спросил, почему в клинических испытаниях вакцин от COVID участвовало очень мало таких, как он, чернокожих добровольцев. Началась дискуссия о недоверии, которое чернокожие испытывают к медицинским исследованиям из-за жутких воспоминаний о таких испытаниях, как эксперименты в Таскиги, в ходе которых некоторым земледельцам, страдающим от сифилиса, давали плацебо, хотя они полагали, что получают настоящие лекарства. Некоторые участники конференции сомневались, важно ли расовое многообразие для исследования вакцины от COVID. (Консенсус: да, важно, из медицинских и моральных соображений.) Бишоп предложил привлечь к поиску добровольцев афроамериканские церкви и колледжи.

Я вдруг осознал, что проблема многообразия возникает не только в клинических исследованиях. Судя по списку присутствующих на конференции, биологией сегодня занимается довольно много женщин. Но афроамериканцев было очень мало как на конференции, так и на работе в разных лабораториях, которые я посещал. В этом отношении текущая революция в науках о жизни, к несчастью, напоминает цифровую. Если никто не попытается расширить ее охват и помочь чернокожим стать ее частью, биотехнологический переворот тоже оставит большинство из них за бортом.

CRISPR идет вперед

Сделанные на конференции презентации о применении CRISPR для борьбы с COVID были весьма интересны, но