Максим Іванович Дідрук - Теорія неймовірності, Максим Іванович Дідрук

вундеркінда, тому що така заміна зруйнує інші білки, які кодує цей фрагмент. Замість ПЕРСТ буде ПЕРСК, замість ШІСТЬ — ШІСКЬ. Це вже не осмислені слова, це нісенітниця, якісь незрозумілі органічні сполуки, які не виконуватимуть потрібної функції чи взагалі виявляться токсичними. У кращому разі ваш вундеркінд не з’явиться на світ, у гіршому — народиться покручем.

Тобто ми можемо перетворити свинку на карлика, але зробити з неї Ейнштейна, просто замінивши кілька генів, не вдасться. Це неможливо в принципі.

Іще один важливий нюанс: коли вчені кажуть про заміну того чи того нуклеотиду, йдеться про заміну нуклеотиду в ДНК заплідненої яйцеклітини. Міняти ДНК в усіх клітинах тіла дорослої людини ми поки що не вміємо, а ідеї щодо того, як це можна реалізувати, наразі значно ближчі до царини наукової фантастики, ніж до практичної науки. Відповідно під час редагування ДНК яйцеклітини внесені зміни перейдуть усім нащадкам індивіда, який із цієї клітини розвинеться. І це все страшенно ускладнює. Уявімо, що ми маємо певний ген, мутація в якому спричиняє серйозне захворювання. Ми можемо все виправити, змінивши один чи декілька нуклеотидів у цьому гені, проте чинити так ризиковано, бо ніхто не спроможний передбачити, якими будуть довгострокові наслідки та що взагалі станеться, якщо цей ген почне дрейфувати популяцією.

Це і є причиною запеклих суперечок, які точаться сьогодні щодо генної інженерії. «Дизайнерські діти» — це радше лякалка від ЗМІ. Навряд чи найближчими роками ви зустрінете на вулиці дівчаток зі справжніми ельфійськими вухами чи хлопчиків із півнячими гребенями на маківках. Проблема в іншому. В руках учених опинився інструмент, який можна використати й на благо, і завдати ним страшної шкоди. Уперше в історії ми здатні не лише редагувати ДНК будь-якої людини, а й змінити геном майбутніх поколінь. На одній шальці терезів лежить шанс позбутися муковісцидозу, хореї Гантінгтона, серповидноклітинної анемії та багатьох інших жахливих хвороб, а на іншій — ризик виникнення генетичної нерівності чи ненавмисне внесення в геном шкідливих змін, які швидко поширяться популяцією.

Попри все, ми не маємо зупинятися. ДНК — це щось на кшталт плутаного програмного коду, і якщо ми можемо щось у ньому покращити, це треба робити. Із засторогами, відповідально, проте робити. Лишати людей на милість недосконалої генетики не тільки нерозумно, а й аморально. Може, колись невтручання в людську ДНК з метою полегшити страждання взагалі вважатимуть неетичним. Тож якщо ми зараз введемо мораторій на маніпуляції з геномом людини, якщо заборонимо науковцям продовжувати дослідження, наступне покоління, озираючись, цілком імовірно думатиме про нас як про варварів.

Антибіотикорезистентність

Останніми роками почастішали повідомлення про те, що так звані антибіотики резерву — антибактеріальні препарати широкого спектра дії, ефективні для лікування інфекцій із множинною стійкістю, виявляються безсилими проти того чи того патогену. Наприклад, уже існує бактерія, резистентна до ванкоміцину, надзвичайно токсичного антибіотика, який іще зовсім недавно випалював усе мікроскопічне живе на своєму шляху. Бактерію так і назвали — ванкоміцин-резистентний ентерокок. Препарати на кшталт ванкоміцину, еритроміцину чи левоміцетину — це останній рубіж оборони у війні з мікробами. Їх тримають у клініках на випадок, коли ніщо інше не допомагає, і їхня втрата означатиме кінець ери антибіотиків, після чого не лише інфекції самі собою, а й будь-яке хірургічне втручання, як-от видалення апендикса, заміна суглоба чи пологи з кесаревим розтином, буде смертельно небезпечним. Окремі вчені прогнозують, що до середини століття антибіотикорезистентність стане найбільшим убивцею у світі, перегнавши серцеві захворювання та рак. Тож спробуймо розібратися, чому виникає резистентність, наскільки все погано на цей момент і що нам робити далі.

Щоби збагнути механізм формування антибіотикорезистентності, варто подивитися, як виникає стійкість до пестицидів у шкідників сільськогосподарських культур. Фермери давно помітили, що за неконтрольованого застосування навіть найкращі пестициди діють не більше ніж чотири-п’ять років. Причина в тім, що популяції шкідників зазвичай чималі, й серед них завжди є особини, на яких хімічна сполука — активна компонента пестициду — не впливає. Тому хімікат знищує не всю популяцію, невелика кількість шкідників продовжує розмножуватися. Після кожного наступного внесення пестициду найстійкіші екземпляри виживають, і за кілька років шкідники повертаються — абсолютно нечутливі до речовини, покликаної захищати рослини.

З мікробами те саме. Антибіотики — це органічні речовини, які пригнічують розвиток або вбивають бактерії. Такі собі пестициди для мікробів. І виникнення резистентних штамів мікроорганізмів нічим не відрізняється від виникнення стійких до пестицидів популяцій шкідників. Бактерії швидко розмножуються, швидко мутують, відтак практично в кожній популяції знайдеться невелика кількість організмів, резистентних до того чи того класу антибіотиків. Ба більше, зазвичай антибіотики нищать не тільки хвороботворний вид, на який націлені, а й купу корисних бактерій, тим самим створюючи порожню нішу, що її стійкіші виживанці радо займають.

Утім, причиною нинішньої кризи з антибіотикорезистентністю є не так здатність мікробів пристосовуватися, як використання антибіотиків геть у немислимих обсягах. Річ-бо в тім, що антибактеріальні препарати беруть не лише для лікування людей. Їх також повсюдно застосовують у тваринництві. Сьогодні на фермах із вирощування птиці та великої рогатої худоби тисячі тварин утримують під одним дахом у тісних стійлах. Будь-який хвороботворний патоген може за лічені дні викосити значну частину популяції, завдавши чималих збитків. Тож антибіотики підмішують у корм птиці та худобі з превентивною метою. Це підмішування не тільки втримує патогени від поширення, воно з поки що невідомих причин сприяє швидшому росту. Інакше кажучи, тварини на антибіотиках краще набирають масу, і через це лише у Сполучених Штатах худоба споживає 16 мільйонів кілограмів антибіотиків на рік. Безконтрольне напихання антибіотиками свійських тварин для пришвидшення росту призводить до появи високорезистентних бактерій, які потрапляють в організм людини просто з тарілки.

Проте це тільки половина проблеми.

На жаль, обмеження на антибактеріальні препарати у тваринництві чи контроль антибіотиків резерву не позбавить нас від високорезистентних штамів. Одній конкретно взятій бактерії немає потреби розвивати резистентність до всіх препаратів одразу. Бактерія може позичити гени резистентності у своїх сусідок. Власне, всі бактерії так роблять: обмінюються між собою шматочками ДНК, так званими плазмідами. Чому? У популяціях більших видів, наприклад у ссавців, гени комбінуються завдяки статевому розмноженню. Половина хромосомного набору надходить від батька, половина — від матері, їхнє поєднання формує новий, унікальний у межах виду організм. Так у популяції досягається мінливість, і таким чином на популяцію діє природний відбір. Мікроби ж безстатеві, цей шлях для них закритий, а тому, щоб еволюціонувати, їм доводиться експериментувати з чужорідною ДНК. Бактерії добирають фрагменти ДНК із зовнішнього середовища