Виролюция. Важнейшая книга об эволюции после «Эгоистичного гена» Ричарда Докинза

Тело наше состоит из разнообразных органов и тканей: мозга, сердца, легких, желез внутренней секреции, простаты и многого другого, а эти органы, в свою очередь, состоят из различных типов клеток. Износившись в процессе жизнедеятельности, эти клетки умирают и должны замещаться новыми клетками, рожденными в результате деления. Первый шаг в понимании рака — это уяснение того факта, что почти все виды рака вызываются нарушениями регуляции размножения клеток генами либо другими регулирующими факторами.

Две группы генов являются в особенности важными для управления размножением клеток. Одна группа известна как «онкогены» («онко» значит «опухоль») и названа так из-за увеличения риска возникновения рака в случае неправильного функционирования этих генов. Вторая группа носит название «гены-супрессоры опухолевого роста». Как и указывает название, при нормальном функционировании они подавляют стремление клеток к бесконтрольному размножению — то есть к образованию раковых опухолей. Потому мутации, неподходящим образом активирующие онкогены либо деактивирующие гены-супрессоры, могут быть непосредственной причиной рака.

Декодирование человеческого генома выявило сопутствующие раку генетические изменения в таких подробностях, что два американских онколога, Фогельштайн и Кинцлер, объявили: «Рак — это генетически обусловленное заболевание» [8]. Эти онкологи выявили мутировавшие гены, ответственные за возникновение различных типов рака, а также результаты действия этих мутаций — изменения в механизме нормального функционировании генов. Например, одна из пяти разновидностей рака молочной железы связана с мутацией генов BRCA1 и BRCA2. Генетики предсказывают: восемьдесят процентов женщин, являющихся носителями этих мутаций, в течение жизни заболеют раком молочной железы — чему может помешать заранее проведенная хирургическая операция. Недавно метод предимплантационной генетической диагностики стал применяться и для тех семей, где у потомства возможен рак молочной железы, и тестирование эмбриона на предмет наличия мутаций генов BRCA1 и BRCA2 становится все более доступным. Уже в нескольких странах родились на свет дети, чьей жизни не угрожает рак молочной железы.

В 2006 году, в рамках комплексного проекта по генному скринингу, в США исследовали более тринадцати тысяч генов, взятых из раковых клеток молочной железы и толстой кишки. Гены раковых клеток сравнили с нормальными и обнаружили: в раковых клетках в среднем ненормально функционируют девяносто генов [9]. Но за развитие рака на ранней стадии ответственно гораздо меньшее число генов: в среднем одиннадцать — и для рака молочной железы, и для рака толстой кишки. Основываясь на этих результатах, Национальный институт здравоохранения США взялся за составление «Атласа ракового генома». Целью этого проекта является декодирование генома раковых клеток всех разновидностей человеческого рака и, путем сравнения этих геномов с геномами нормальных клеток, выявление генетических нарушений, вследствие которых и происходит рак [10]. Уже начались исследования в рамках этого проекта по раку легких, мозга и яичников.

Думаю, вполне логично ожидать, что с ростом нашего знания о мутациях и их природе появятся новые способы предотвращения и терапии рака. Однако, хотя понимание природы мутаций и развитые на этой основе медицинские приложения генетики оказались весьма полезными и действенными, следует подчеркнуть: мутации — не единственный механизм появления передающихся по наследству генетических изменений в эволюционном процессе, а также не единственная причина генетических изменений, обуславливающих возникновение рака и других заболеваний.

3. Генетическая сеть жизни [11]

Когда жарким сентябрьским днем 1994 года я приехал в нью-йоркский университет Рокфеллера, чтобы взять интервью у его знаменитого ректора, лауреата Нобелевской премии Джошуа Ледерберга, я считал: мне очень крупно повезло. Джошуа Ледерберг — едва ли не самый занятый из всех людей, с кем мне доводилось встречаться. И вот он согласился побеседовать со мной! Произошедшая двумя месяцами ранее встреча с Терри Йетсом радикально изменила мой взгляд на вирусы. По возвращении в Англию я принялся лихорадочно поглощать литературу по новому предмету. Я задался вопросом: а вдруг новые пандемии, включая СПИД, могут быть истолкованы как явления эволюционной природы?

Я прибыл на интервью раньше времени и решил прогуляться по Йорк-авеню до 68-й улицы, свернул у реки близ внушительного здания Нью-Йоркского госпиталя и подошел к низкому бетонному парапету на набережной. На него можно было опереться и бросить взгляд на широкую Ист-ривер с ее мутной черно-зеленой водой.

Мне уже довелось здесь побывать во времена работы над книгой о туберкулезе, и вид госпиталя пробудил много ярких воспоминаний. Весьма уважаемый мною ученый Рене-Жюль Дюбо большую часть жизни проработал в университете Рокфеллера. Исследователь, философ, публицист, дважды удостоенный Пулитцеровской премии, он был одним из наиболее оригинальных мыслителей среди ученых, чьи работы привели к созданию антибиотиков. Благодаря его работам были открыты присутствующие в почвенных бактериях пептиды-антибиотики — такие, как стрептомицин и неомицин, в значительной мере благодаря ему было открыто лекарство от туберкулеза. Знаю: именно написанное мною о Дюбо в книге по туберкулезу и открыло передо мной двери Ледерберга. Но работа Дюбо над антибиотиками прервалась внезапно и трагически именно здесь, в Нью-Йоркском госпитале, где умерла от туберкулеза его жена Мари-Луиза. Глядя на внушительную громаду моста Квинсборо, я не мог удержаться от воспоминаний о Дюбо, о его весьма оригинальной точке зрения на микробы и вирусы. С первого взгляда кажется: вирусы повсюду. Если взять любую форму жизни и исследовать на наличие вирусов, они непременно отыщутся. Но, как ни странно, до недавнего времени было известно всего лишь пять тысяч их разновидностей. Лишь в самое последнее время обнаружили: вирусы буквально кишат в морях и океанах. Непонятно, что они там делают, отчего их столько, — но огромное их количество заставляет предположить, что роль их весьма важна.

Сейчас мы твердо знаем: абсолютное большинство форм жизни (а может, все живое без исключения) является носителем вирусов, но знаем мы о вирусах прискорбно мало, и знание наше даже на самом базовом уровне, скорее всего, неадекватно. Два месяца интенсивного чтения литературы о вирусах меня в этом полностью убедили. Я также пришел к убеждению, что ограниченность нашего взгляда на вирусы привела к неспособности понять важнейшие их свойства. И вот, мучимый такими сомнениями, я оказался в Зале основателей, где задержался перед портретом первого директора Рокфеллеровского института медицинских исследований Саймона Флекснера, заслужившего награду, которую в полной мере способен оценить лишь врач: в честь него была названа бактерия возбудителя тропической дизентерии Shigella flexneri. Затем я вошел в потрепанный черно-зеленый лифт, достаточно старый, чтобы быть современником Флекснера, инстинктивно насторожился, сгруппировался, слушая, как древний механизм лязгает и стонет, поднимаясь на четвертый этаж.

Я пожал Ледербергу руку в комнате, заставленной ящиками с научными статьями и слайдами презентаций, со стенами, увешанными дипломами и грамотами. Ледерберг сидел напротив меня, лысоголовый и солидный, напоминающий невозмутимого Будду.