О ДНК, силе научного знания и борьбе против рака. Лекция Джеймса Уотсона в Москве
Святослав Горбунов,
аспирант РУДН
«Троицкий вариант» №13(182), 30 июня 2015 года
Фото автора
Знойным летним днем 17 июня на площади комплекса Академии наук собралось более тысячи человек, выстроившихся в очередь на несколько сотен метров. Подобное можно увидеть на каком-нибудь фестивале или выступлении популярного исполнителя. Но в этот раз столь огромное количество людей (среди которых явно преобладала молодежь) собралось, чтобы услышать лекцию прибывшего в столицу Джеймса Уотсона. Данное событие примечательно еще и тем, что на этот раз визит ученого был ознаменован возвращением нобелевскому лауреату его медали: как известно, он вынужден был продать ее в декабре 2014 года.
В толпе — разговоры о генетике, биологии, науке в целом. Очередь медленно перемещается в недра второго подъезда. Периодически собравшиеся выражают некоторое сомнение: попадут ли внутрь все желающие? Подозрения оказались не напрасны. Ввиду небольшой вместимости президентского зала РАН абсолютное большинство пришедших на встречу так и не смогло попасть внутрь. Места в зале закончились еще в 17:20 (начало лекции было запланировано на половину шестого), а длинная очередь лишь продолжала расти. Налицо очевидный и, увы, ожидаемый просчет организаторов. В итоге изначально «открытая» лекция на глазах и за очень короткое время переформатировалась в «закрытую». Тем не менее сам по себе интерес столь большого количества молодых людей к научной лекции не может не радовать человека, понимающего ценность научного знания для современного мира. По словам сотрудников пресс-службы организатора нынешнего визита, о приезде Уотсона стало известно менее чем за двое суток. Однако и такой небольшой срок позволил собрать больше тысячи желающих попасть на встречу. Всё это весьма и весьма напомнило предыдущий приезд Уотсона в Москву, вызвавший такой же неимоверный ажиотаж.
В своем вступительном слове Джеймс Уотсон поведал, что начал интересоваться идеей победы над онкологическими заболеваниями еще в девятнадцать лет. Сейчас ему уже 87, но он не оставляет работу, предпринимает всё новые попытки найти лекарство от рака и не теряет оптимизма. «Главное — это тяга к науке, к знаниям», — говорит ученый.
Зал оказывает лектору радушный прием. И вот знаменательное событие: к нобелевскому лауреату из рук президента РАН возвращается его награда, полученная более полувека назад. Многочисленные репортеры стремятся запечатлеть этот исторический миг. Затем следует короткое, но вдохновляющее выступление гостя:
«Впервые я заинтересовался вопросами изучения рака, когда младший брат моего отца услышал этот страшный диагноз. В то время я поступил в школу при Университете Индианы, где стал заниматься изучением вирусов. Меня интересовал вопрос: могут ли вирусы вызывать рак? Когда же я получил докторскую степень, то решил перейти от самих вирусов к их «сердцу» — структуре ДНК. В то время, в первые 15 лет после открытия ДНК, мы работали над самыми основами вопроса, открыли связь ДНК с РНК и т. д. Но уже тогда я хотел двигаться дальше. Целью нашего направления в науке в целом и моей работы в частности был поиск химического способа найти гены, ответственные за возникновение рака. Нам нужно было понять: можно ли создать новый, гораздо более эффективный класс лекарственных препаратов? Мы хотели изучить всю ДНК человека и понять, какие именно изменения могли бы приводить к заболеванию.
В 1980 году ученые задались вопросом о секвенировании всего человеческого генома. С использованием технологий того времени для осуществления этого проекта потребовалось бы больше 3 млрд долларов и около 120 лет непрерывной работы. Мы собрали специальный комитет, чтобы проанализировать вопрос о целесообразности подобного предприятия — и получили одобрение. Я был назначен главой проекта, проработал над ним четыре года, после чего вынужден был уйти.
Впрочем, к тому времени у нас уже сформировалась сильная команда ученых, я был уверен, что задача может быть выполнена и без меня. Так что вместо изучения человеческого генома я решил играть в теннис, постепенно повышая свой уровень мастерства. Кстати, в теннис играю я до сих пор! И могу заметить, что занятия спортом снижают риск развития онкологических заболеваний на 30%.
Сегодня мы можем заниматься изучением человеческого генома на постоянной основе. Если в 2006 году стоимость расшифровки генетического кода одного человека составляла порядка 1 млн долларов, то сегодня современные технологии снизили ее до 1 тысячи. Именно поэтому мы предлагаем расшифровать геном всех людей, у которых был диагностирован рак, чтобы приблизиться к ответу на вопрос, что же его вызывает.
Однако мы опасаемся, что и это не поможет нам вылечить все виды рака: ведь свойства опухоли меняются вместе с развитием самой болезни. Пока мы можем немногое. Лекарства, эффективные на начальных стадиях заболевания, увы, не могут бороться с раком на терминальных. Поэтому сейчас самое главное — не постигать структуры ДНК, а изучить абсолютно все виды рака и озадачиться поиском действующих веществ для поздних стадий заболевания.
В настоящее время клинические испытания проходят сразу два препарата, использование которых может быть весьма и весьма перспективно. Самые серьезные надежды мы возлагаем на один из них, находящийся на третьей стадии испытаний. В его присутствии обычная химиотерапия становится более эффективной на поздних этапах болезни. Эти результаты очень обнадеживают меня. Быть может, в ближайшие пять лет мы найдем препарат, способный излечивать рак на финальных стадиях. Я не теряю надежды увидеть этот результат, хотя мне тогда и будет 93 года. Впрочем, в науке часто бывает так, что реальный срок, необходимый для открытия, оказывается раз в пять больше, чем прогнозируемый. Однако и это неплохо.
Когда в 1972 году президент Никсон заявил, что наука бросает вызов раку, мы думали, что нам хватит и 10 лет для победы, как для полета на Луну, но этого не произошло. Вспоминаю, как мы открывали структуру ДНК. Тогда я и Крик предполагали, что исследование займет месяц, но оно заняло полтора года. Мой совет молодым ученым: беритесь за тему, которую предполагаете освоить максимум за три года...
Вообще, проблема времени — большая проблема. В отличие от лунной программы, победа над раком так и не состоялась. И самое страшное при этом то, что существует возможность потерять веру среди научного сообщества в саму вероятность окончательного решения этой задачи.
Сегодня мы задаемся вопросом об изучении психических заболеваний с позиций генетики, но эта тема оказывается еще более сложной, нежели рак. Сейчас мне было бы интересно заниматься генетикой мозга и поведения. Это очень перспективная тема для молодых ученых и прекрасная база для новых свершений.
В заключение я хотел бы поблагодарить всех российских ученых, с которыми сотрудничал или сотрудничаю. Я приветствую наше взаимодействие и очень надеюсь, что оно продолжится».
Отвечая на вопросы из зала, Джеймс Уотсон уточнил, что для дальнейшей борьбы с раком важно найти идеальную комбинацию препаратов. Причем на последних стадиях надо сконцентрировать внимание на внедрении нового препарата, который снижал бы необходимую для лечения степень воздействия химиотерапии. Зачастую на поздних стадиях химиотерапия наносит большой удар по больному. Кроме того, важно заняться профилактикой.
Отвечая на вопрос о своей книге «Избегайте занудства» (“Avoid Boring People”), нобелевский лауреат отметил: «Вероятно, мы никогда не найдем лекарства от скуки. Но мы можем стать лучшими студентами и преподавателями».
«Признаюсь, в бытность студентом я всегда прогуливал скучные лекции. В этой книге я даю некоторые советы сегодняшним учащимся», — сказал Уотсон.
И еще несколько высказываний от знаменитого ученого: «Очень плохо быть самым умным в своей среде. Наоборот, хорошо, когда в окружении есть куда более мудрые и знающие люди; это заставляет нас самих развиваться, так же развивается и наш мир».
«Что касается будущих исследований в области работы мозга, то надо сказать, что они, пожалуй, наиболее трудные. Ведь мы не знаем языка мозга, не знаем, как устроена наша память. Великие ученые ставят перед собой великие вопросы. Быть может, мы раскроем эти тайны в следующем году, но не исключено, что лишь в следующем веке. Что же касается нас с Криком, то мы просто родились в удачное для исследования нашего вопроса время».
«Я против законов и регламентов, замедляющих прогресс, — так ответил знаменитый ученый на вопрос об ограничениях на научные исследования в области генной инженерии. — Главное, на что мы должны опираться, — это безопасность, а барьеры замедляют движение науки вперед».
На шутливый вопрос, не собирается ли знаменитый ученый вновь продать свою медаль, Уотсон ответил, что теперь это невозможно, поскольку поставило бы в неловкое положение и его самого, и господина Усманова, благодаря которому награда вернулась к владельцу.
Неповторимый геном
Публикуем главу, посвященную нобелевскому лауреату Джеймсу Уотсону, из свежеизданной книги Лоны Франк «Мой неповторимый геном». Перевод с англ. — канд. физ-мат. наук Натальи Шафрановской. Книга вышла в серии Universum (ведущий редактор — Ирина Опимах).
Франк Л. Мой неповторимый геном. — М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015
Геномика, наука о геноме, развивается сегодня невероятными темпами. Ученые за небольшие деньги в считанные минуты способны расшифровать весь наш геном. Но что нам дает это знание? Поможет ли оно избежать каких-то ошибок в жизни, уберечься от тех или иных болезней? Или создаст новые социальные проблемы? Лона Франк, биолог и блестящий популяризатор науки, встречается с выдающимися учеными и бизнесменами, занимающимися геномикой, и, изучая свой собственный геном, пытается ответить на эти и другие, не менее сложные вопросы, волнующие сегодня людей во всем мире.
Хотите получить расшифровку своей ДНК?
Всё, что от вас требуется, — это капелька слюны.Веб-сайт компании 23andMe
— Вот он, вот он, смотрите!
Мой сосед указал на пожилого джентльмена в зеленом, цвета травы пуловере и ярко-красной шляпе, который медленно шел к нам по газону. Это был Джеймс Уотсон, человек, ради встречи с которым я и отправилась сюда, на конференцию в Колд-Спринг-Харбор Лаб, недалеко от Нью-Йорка.
— Великий Джим! — воскликнул мой сосед. — Если хотите побеседовать с ним, будьте понастойчивей. Вообще-то он любит поговорить, но с журналистами обходится не слишком любезно.
Это и понятно. Уотсон, создавший в 1953 году вместе с Фрэнсисом Криком модель ДНК, недавно пережил, что называется, annus horribilis (несчастливый год). В 2007-м он не поладил с масс-медиа во время поездки по Англии с презентацией автобиографической книги “Avoid Boring People”1 («Избегайте назойливых людей»). В интервью Sunday Times Уотсон заметил, что будущее стран Африканского континента весьма туманно, поскольку по своему интеллекту чернокожие отстают от представителей всех остальных рас. Раньше он думал, что все люди равны, «но те, кто имел дело с чернокожими работниками, так не считают».
И дальше высказался в том духе, что хорошо бы будущим матерям делать аборт, если пренатальное (внутриутробное) генетическое тестирование указывает на предрасположенность будущего ребенка к гомосексуализму. Почему бы и нет? Такого рода решения целиком в руках родителей2.
Подобные высказывания Уотсон делал и раньше, но теперь, когда всё это появилось на страницах одной из самых крупных газет, промолчать было невозможно. И хотя небольшая группа академиков пыталась защитить Уотсона, объясняя, что он имел в виду, говоря то или другое, ему пришлось прервать турне. Нобелевский лауреат вернулся в свою лабораторию в Колд-Спринг-Харборе, где он бессменно занимал директорское кресло с 1968 года.
Но страсти не утихали. Вскоре после возвращения Уотсон выступил с покаянным заявлением: его не так поняли, все чернокожие — отличные ребята, и т. п. Это не помогло, и начальству пришлось вмешаться. В свои 79 лет Уотсон вынужден был уйти на пенсию, оставаясь почетным профессором. Нельзя сказать, чтобы он всего лишился: за ним остался обшитый деревянными панелями директорский кабинет, в передней которого властвовала секретарша — блюстительница распорядка дня шефа. Он по-прежнему ежедневно не спеша обходил все корты, и к титулу отца генетики добавилось звание «покровитель тенниса».
«Самый неприятный человек из всех, с кем мне когда-либо приходилось встречаться», — так отозвался об Уотсоне известный эволюционист Эдвард Осборн Уилсон3. И если определение «расист» кажется вам слишком резким, то уж «сексист» он несомненно. Уотсон действительно прославился тем, что не брал в аспирантуру девушек и заявлял: «Как было бы здорово, если б небольшие манипуляции с генами могли сделать всех женщин будущих поколений хорошенькими!»
Всё это крутилось в моей голове, когда я предстала перед Уотсоном с блокнотом наготове.
— Что вы хотите? — спросил он с беспокойством. — Интервью?
Его глаза за стеклами очков были похожи на два шарика для пинг-понга и не предвещали ничего хорошего.
— У меня нет времени — сказал он. — Я должен быть дома к ланчу. Жду гостей. Очень важных.
И беспомощно оглянулся вокруг, как бы ища спасения.
— Всего десять минут! — взмолилась я. Он тяжело вздохнул и засопел. И в те несколько мгновений, пока он стоял передо мной в нерешительности, меня осенило, и я упомянула об одной из вчерашних лекций, в которой речь шла о генах и шизофрении. Тут Уотсон оживился и решительно направился внутрь здания, в пустую в тот час Большую аудиторию, где проходила конференция, посвященная персональным геномам.
— Мой сын болен шизофренией, — сказал он.
Я понимающе кивнула, — мне известна трагическая судьба младшего сына Уотсона Руфуса.
— Как генетик, я очень хотел бы раскрыть тайну этого заболевания, и не только его, но и всех других психических недугов. Пока у нас нет никаких идей на этот счет.
Смотрите: в функционировании одного синапса — структуры, через которую нервные клетки передают сигналы друг другу, — участвуют тысячи белков. А таких синапсов миллиарды.
Воспользовавшись переменой в настроении Уотсона, я поспешила сообщить ему, что меня больше всего интересует генетика поведения — связь между генами и особенностями психики, личностными качествами, умственными способностями и т. д. Известно, что наследственность в значительной мере определяет не только наш темперамент и психологический статус, но и такие сложные вещи, как религиозность или склонность к политической деятельности.
— И далее: мне хотелось бы знать, как малейшие изменения в белковых молекулах, которые «плавают» вокруг клеток головного мозга, влияют на нашу приверженность правым или левым взглядам? Вот ваш геном, а вот вы сами — думающая, активная личность. А что между этими полюсами? Черный ящик! И наука делает лишь первые попытки заглянуть в него.
Глаза Уотсона так и впились в меня.
— Умственные способности? — сказал он. — Да, это очень интересно, но интерес чисто академический. Когда денег на исследования не хватает, болезни одерживают верх. И страдают от этого люди.
Он откашлялся — чтобы прочистить горло, а может быть, мозги? Не знаю.
— По правде говоря, не думаю, что есть хоть какой-то шанс решить загадку шизофрении в ближайшие десять лет.
С этим утверждением Уотсона трудно не согласиться. В 2009 году были обнародованы результаты трех масштабных исследований с участием 50 тысяч больных шизофренией, рассеянных по всему земному шару. Вся эта огромная работа была проведена, дабы выяснить природу страшного заболевания4.
Твердо установить удалось только одно: никакой отдельно взятый ген не определяет предрасположенность к шизофрении. Более того: у разных людей с шизофренией, скорее всего, связаны разные гены.
Участники конференции в Колд-Спринг-Харборе обсуждают великую тайну генетики: невидимую наследственность. Возьмем опять-таки шизофрению. Результаты бессчетных многолетних наблюдений показывают, что вероятность наследования этого заболевания составляет примерно 8%, при этом сегодня выявлена лишь горстка генетических факторов, имеющих отношение к делу. На долю их всех приходятся ничтожные 1–2% из упомянутых 8%. Где же остальные?
— Редкие варианты, — заговорщицки прошептал Уотсон. — Генетические изменения, которые не наследуются от родителей, а возникают спонтанно. Вот смотрите: у двух абсолютно здоровых родителей появляется на свет тяжело больной ребенок. Насколько я понимаю, дело не в генетическом материале, который он получил от отца и от матери. С этим всё в порядке. Должно было произойти что-то новое. И мы хотим его найти. Чтобы докопаться до генетических корней психических болезней, нужно определить нуклеотидную последовательность генома десятков тысяч людей.
Я спросила: каково это — знать, что твой геном выставлен на всеобщее обозрение в Интернете, но Уотсон не обратил на мои слова никакого внимания. Он думал о своем.
— Возьмите Билла Гейтса. У него совершенно нормальные родители, а сам он — довольно странный человек.
К счастью, Уотсон тут же продолжил, так что мне не пришлось мучиться с ответом.
— Тут и обсуждать нечего. Может быть, это не болезнь в строгом понимании, но уж точно странность. Однако, с моей точки зрения, никому не дано знать заранее, кто больше отвечает запросам общества. Сегодня, по крайней мере, люди типа Билла Гейтса, с головой погруженные в компьютерные дела, действительно очень нужны. Я вполне допускаю, что через какую-нибудь сотню лет в результате масштабных изменений окружающей среды или чего-то подобного частота мутаций в ДНК человека будет несравнимо выше, чем сейчас. Появится множество геномных вариантов и как следствие — множество исключительных личностей.
Он искоса глянул на меня и произнес:
— Вообще-то по-настоящему исключительных личностей очень мало, пока же большинство людей — полные идиоты.
Возникла небольшая пауза.
— Жизненный успех идет в ногу с «хорошими» генами, а неудачники — что ж, им достались «плохие» гены. Впрочем, хватит об этом. Что-то я слишком разволновался.
Но молчал он не больше пяти секунд.
— Думаю, общество должно относиться к неудачникам с сочувствием. Пока же оно не понимает, что некоторые люди просто глупы. Что на самом деле среди нас полно тупиц.
Тут я вспомнила одно известное замечание Уотсона, что доля идиотов среди Нобелевских лауреатов не меньше, чем среди обычных людей. Конечно, ему я об этом не сказала — несмотря на всю мою отчаянную честность, а вместо этого спросила, мог ли он предвидеть 60 лет назад, когда всё только начиналось, грандиозные последствия своего открытия.
— Я даже и не думал, что когда-нибудь будет определена нуклеотидная последовательность моего генома — от первого нуклеотида до последнего. Когда я принимал участие в проекте «Геном человека» и мы в течение 7 лет картировали безликий человеческий геном, мысль о секвенировании персональных геномов казалась чистой утопией. И даже когда молодой Джонатан Ротбергер предложил в 2006 году проделать эту операцию с моим геномом, это звучало дико. Но они сделали это!
Ностальгическое настроение улетучилось.
— Сегодня речь идет о том, чтобы в Интернете была помещена расшифровка генома каждого, кто пожелает, поскольку, если вы хотите узнать что-то о своем геноме, нужно, чтобы его просмотрело максимальное количество людей. Вот куда стоит вкладывать деньги. Тогда ученые сумеют сравнивать генетические данные и «выжимать» из них всё возможное. И еще. Они должны обязательно секвенировать геномы как можно большего числа пожилых людей, которые по очевидным причинам более терпимы к размещению своих генетических данных в Сети для всеобщего обозрения.
Тут у меня еще раз появился шанс спросить Уотсона о его геноме. Мне хотелось понять, каково это — погрузиться в море собственной генетической информации, совершить путешествие, в которое я пока только намереваюсь отправиться.
— Повлияло ли на вас «знакомство» со своим геномом?
— Нет. Честно говоря, я об этом вообще не задумывался.
— А что вы скажете о гене ApoE4? — осторожно спросила я.
В начале нашей беседы Уотсон сказал, что не желает знать, есть ли изменения в его гене аполипопротеина Е, многократно увеличивающие вероятность развития болезни Альцгеймера.
— Ничего. Будь я этим озабочен, я думал бы, что у меня деменция, каждый раз, когда не могу вспомнить чье-либо имя, дату и тому подобное.
Интересно, действительно он не хочет знать правду или просто немного кокетничает? Я сказала, что нет причин оставаться в неведении в 83 года, — если он сейчас не страдает деменцией, то вряд ли она ему грозит в будущем.
— Не совсем так, — сказал он, почему-то обидевшись. — Деменция вполне может настигнуть вас и в 90; именно это случилось с моей бабушкой. Она родилась в 1861-м и умерла, когда мне было 26. Чудесная женщина, между прочим. Должен вам сказать... — он пристально посмотрел на меня, — я знаю многих мужчин, которые в свои 80 всё еще в здравом уме и твердой памяти, но среди тех, кому за 90, таких маловато. Что-то происходит с большинством из нас между 80 и 90.
На мгновение мне показалось, что он шутит; и хорошо, что я не засмеялась, — взгляд его глаз был вполне серьезен.
— Но есть еще кое-что. Я думал, что, будучи по происхождению европейцем, я хорошо усваиваю молоко, и всю жизнь пил его. И с удовольствием ел мороженое. Но мой геном сказал мне, что к молоку я толерантен лишь наполовину. Сегодня я пью только соевое молоко, и должен признаться — теперь у меня никаких проблем с желудком.
Это была, пожалуй, избыточная информация.
— Каждой матери должно быть известно о наличии особенностей такого рода у ее ребенка с момента его рождения, и она обязана учитывать их при кормлении. А вот еще один пример: инфаркт и гипертензия. Ген, который отвечает за метаболизм бета-блокаторов, у меня работает вполсилы.
Поскольку я страдал гипертензией, мне назначали соответствующие средства. Теперь, когда я знаю свою генетику, понятно, почему эти пилюли действовали на меня как снотворное. У каждого десятого выходца из Европы имеется генный вариант, который обусловливает полную неэффективность бета-блокаторов. В таких случаях совершенно необходим генетический скрининг всей популяции.
Внезапно Уотсон сменил тему разговора.
— Сейчас мы находимся в такой ситуации, когда каждый должен спросить себя: доверяю ли я компании, которая будет проводить картирование моего генома? Я ученый, черт возьми, и предпочту обратиться в какую-нибудь академическую лабораторию, скажем, в Институт Брода в Бостоне или в Институт Сенгера в Англии, а не в частную компанию. Их сейчас полным-полно, но мало кого из них интересует наука, — сказал Уотсон, отстраненно глядя в сторону своего огромного портрета в полный рост, единственного украшения аудитории. Художник, по-видимому, был поклонником английского живописца, приверженца натурализма Люсьена Фрейда — не упустил ни одной складки на коже и ни одного старческого пятна на лице модели.
Живой Уотсон сидел, откинувшись на спинку кресла.
Он выглядел бесконечно усталым и напоминал старую-престарую черепаху. Его голова тихонько покачивалась.
— Я не знаю, чем всё закончится. Подумайте: мы уже дошли до того, что каждый может не только получить расшифровку своего генома, но и разместить ее в Интернете.
Он сцепил руки за головой и задумался.
1 Издана в России: Джеймс Уотсон. Избегайте занудства. — М.: Corpus, 2010. (Примеч. ред.)
2 Hunt-Grubbe, Charlotte. 2007. The Elementary DNA of Dr Watson. Sunday Times (14 October).
3 Conniff, Richard. 2006. Discover Interview: E.O. Wilson. Discover magazine (24 June).
4 Wade, Nicholas. 2009. Hoopla, and Disappointment, in Schizophrenia Research. New York Times, TierneyLab Blog (1 July).
.jpg)
В центре — Дж. Уотсон, справа от него В. Фортов и В. Садовничий