1
В 77 году Плиний Старший опубликовал свою «Естественную историю», где в тридцати семи томах попытался каталогизировать все существовавшие на то время знания. От Плиния мы узнаем, что артишок принадлежит к числу земных уродств, что втирание мышиного кала в лысину стимулирует рост волос и что на островах у побережья Германии живет племя людей с огромными ушами, покрывающими все тело. Из «Естественной истории» мы также можем узнать о том, что смесь мышьяка, серы, каустической соды и оливкового масла помогает защитить урожай зерна от вредителей. На фоне куда более удивительных сведений из энциклопедии Плиния данная информация может показаться тривиальной, но это первое письменное упоминание о пестицидах, и по причинам, которые скоро станут ясны, выглядит оно воистину пророческим.
Дело в том, что угроза болезней, переносимых комарами (малярия, лихорадка денге, желтая лихорадка, вирус Западного Нила), нарастает с угрожающей скоростью. Особенно угрожающей эта ситуация воспринимается в Америке, где случаев многих из этих болезней не было уже более пятидесяти лет. Азиатского тигрового москита – переносчика желтой лихорадки, энцефалита и других заболеваний – видели к северу от Чикаго.
В Ки-Уэст, штат Флорида, ученые идентифицировали уникальный штамм вируса, вызывающего лихорадку денге, а это означает, что вирус не был привезен в страну случайным туристом, а пробыл здесь достаточно долго, чтобы в результате мутаций успели возникнуть генетические мутации.
Пытаясь отбиться от этой напасти, ученые пошли радикально новым путем, пытаясь вывести новую породу комаров. Иными словами, они создают первое в мире генетически модифицированное насекомое, чтобы потом выпустить его на волю. К лучшему это или к худшему, но мы переходим черту. Сейчас мы пытаемся создать комара, комбинируя два упоминавшихся выше мифа Плиния: о фантастических существах и пестицидах. Он будет тем и другим одновременно.
2
Современная война против болезней, переносимых насекомыми, своими корнями восходит к 1897 году, когда британский ученый Рональд Росс обнаружил, что комары являются переносчиками малярии. Он также предложил уничтожить или хотя бы сократить численность комаров во всем мире, чтобы сдержать распространение этого заболевания. Но осуществимой его идея стала только после того, как попутно с развитием химического оружия были обнаружены вещества, эффективно уничтожающие насекомых.
С тех пор борьба с переносимыми комарами заболеваниями приняла характер химической войны. Ученые разрабатывали лекарства против болезней и инсектициды против насекомых, переносивших эти болезни. Одно время уже казалось, что мы побеждаем. Но, к сожалению, за последние 30 лет правила ведения войны несколько изменились. Мать-природа вмешалась в процесс и произошла эволюция, вследствие которой насекомые, с которыми мы боремся, перестали реагировать на инсектициды, а болезни – на лекарства.
Многие из болезней, о которых идет речь, относятся к числу смертельных. На сегодняшний день лихорадка денге поражает более 50 миллионов человек ежегодно – преимущественно в Африке и Азии, – и умирает от нее 500 тысяч. Малярией заражается около 400 миллионов человек в год, а умирает больше миллиона – и основную массу среди умерших составляют дети. Еще более тревожит то, что резистентность к пестицидам и лекарствам в сочетании с большей доступностью путешествий и глобальным потеплением привела к тому, что болезни, переносимые комарами, стали все чаще появляться там, где о них уже и думать забыли. В 2003 году был отмечен второй случай появления лихорадки денге на Гавайях и первый случай в юго-восточных штатах, а следующим летом сообщили о четырех тысячах случаев лихорадки Западного Нила и трехстах умерших. Случаи смерти от малярии в США пока еще единичны, но, по словам – пусть и несколько витиеватым – представителя Международного фонда борьбы с малярией, «напасть возвращается, и нам некого в этом винить, кроме самих себя».
Чтобы справиться с напастью, последние 15 лет пытаются выйти за рамки химической войны и обратиться за помощью к генетике. Ученые вознамерились создать трансгенного комара – такую его генетическую модификацию, которая была бы неспособна переносить болезни. Идея заключалась в том, чтобы этот безвредный комар вытеснил все прочие виды подобных насекомых. Над этим проектом сейчас трудится семь научных коллективов в Америке и Европе, и их деятельности придается все большее значение.
Теперь каждый может зайти в какую-нибудь лабораторию молекулярной биологии и увидеть в микроскоп комара, отличающегося от всех когда-либо существовавших в природе. У него есть черта, которой не встретишь больше нигде в природе, – пара ярких, зеленых, флуоресцентных глаз. Эти глаза комар получил в результате успешной генетической модификации. Они наглядно доказывают, что один из самых передовых в научном смысле методов борьбы с болезнями действительно осуществим, а если мы не будем до крайности осмотрительны и осторожны, то нанесем непоправимый ущерб нашим экосистемам или, хуже того, создадим новые, еще более губительные болезни. Но, как бы то ни было, одно можно утверждать наверняка: биоинженерный комар перестал быть мечтой. Он стал явью, и очень многое зависит от того, как мы будем действовать дальше.
3
Прежде всего следует разобраться в том, каким образом сложилась нынешняя ситуация, и начать надо со взаимоотношений между малярией и комарами. Из 2500 видов комаров, существующих во всем мире, лишь малая доля в результате эволюции приучилась питаться человеческой кровью. И по мере того, как комары учились уживаться с людьми, малярийные паразиты учились уживаться с теми и другими.
Этой болезни подвержено большинство млекопитающих и некоторые виды птиц. До сих пор все трансгенные исследования выполнялись с теми разновидностями малярии, которые поражают птиц и грызунов, но методы переноса всех видов малярийных паразитов одинаковы. Процесс передачи начинается, когда голодная самка комара (а кровососущими являются только самки) подкрепляется кровью инфицированного животного и при этом проглатывает малярийного паразита. В течение нескольких суток паразит остается в кишечнике комара, где его репродуктивные клетки вызревают и высвобождают тысячи малярийных спорозоитов, которые через кровеносную систему комара проникают в его слюнную железу. Весь цикл длится 10 дней. И когда в следующий раз комар кого-то кусает, малярия передается дальше.
Этот жизненный цикл возбудителя малярии был известен ученым уже в начале XX века, но первые попытки сделать насекомых нашими союзниками в войне с болезнью датируются 1930-ми годами, и связаны они с научной деятельностью Барбары Мак-Клинток. В 1983 году Мак-Клинток была удостоена Нобелевской премии в области медицины за открытие коротких цепочек ДНК, называемых транспозонами, или прыгающими генами. Прыгающий ген получил такое название потому, что белки, которые он кодирует, могут разрывать хромосому, запрыгивать внутрь и снова «зашивать» концы, восстанавливая ее целостность. Это открытие позволяет «нагрузить» прыгающий ген другой, более полезной ДНК, например такой, которая помогла бы в борьбе с малярией.
Во всяком случае так было в теории. Чтобы она стала практикой, потребовалось полвека. Но в 1981 году биолог Джеральд Рубин обнаружил прыгающий ген в организме плодовой мушки Drosophilia melanogaster и назвал этот ген «Р». Год спустя, работая совместно с эмбриологом Алланом Спрэдлингом, Рубин использовал ген «Р» в качестве троянского коня для создания первого в мире генетически модифицированного насекомого. «Это было огромное достижение, – говорит Питер Аткинсон, энтомолог из Калифорнийского университета в Риверсайде, один ведущих специалистов по трансгенным комарам. – Ученые взяли ген, который придает глазам красноватый цвет, прикрепили его к «Р», а затем внедрили в организм плодовой мушки. Потомки этой мушки имели красноватые глаза, и их потомки тоже. Эта наследственная черта оказалась устойчивой».
