Читать онлайн «Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции». Страница 490

Грандиозная научная программа по расшифровке генома человека была реализована прежде всего благодаря достижениям генной инженерии. То же можно сказать и о программах расшифровки геномов других видов живых организмов.

Первые же практические результаты, подтвердившие возможности генной инженерии как с медицинской, так и с экономической точек зрения, были получены с помощью генетически модифицированной кишечной палочки, широко распространённой бактерии, многие клоны которой проводят свой жизненный путь в кишечнике человека, способствуя пищеварению.

Благодаря неутомимой работе этой бактерии, усвоившей соответствующие человеческие гены, стало возможным в массовых масштабах производить инсулин для лечения диабета, гормон роста для предотвращения карликовости, факторы свёртываемости крови для спасения больных гемофилией, вакцину против гепатита В и множество других полезных для человека белков.

Но научить бактерию продуцировать человеческие белки было очень непросто. С геноцентрической точки зрения было очевидно, что стоит вставить в бактерию нужный человеческий ген и заставить его функционировать, как проблема решится сама собой. Однако кишечная палочка оказалась эволюционно неподготовленной к работе, обычно выполняемой соответствующими железами человека.

Она была неспособна правильно кодировать гормоны многоклеточных организмов, так как не обладала для этого соответствующим работоспособным геномом. Пришлось модифицировать сам геном и создавать с помощью генной инженерии и искусственного отбора фактически новую породу одноклеточных организмов. В настоящее время различные человеческие гормоны производятся не только с помощью кишечной палочки, но и биологической работой модифицированных клеток других бактерий, дрожжей и других видов грибков, а также клеточных культур некоторых растений и животных.

Вслед за решением проблем биоинженерной модификации бактерий встал вопрос о выведении с помощью генной инженерии генетически модифицированных видов растений и животных, обладающих новыми и полезными для человека свойствами. Потребность в генетической модификации возникла в связи с ограниченностью возможностей традиционной селекции.

Характер ограничений, которые селекционеры давно замечали в своей практической деятельности, стал гораздо глубже осознаваться с развитием молекулярной биологии и особенно после расшифровки генома. Стало очевидно, что селекция как таковая не может в принципе воздействовать на эволюционные механизмы, обеспечивающие стабильность генома и его воспроизведение в череде поколений. Возможны лишь модификации генома, то есть его видоизменения в рамках разнообразных вариаций.

Чтобы добиться существенных изменений, опираясь на эти вариации, необходимо огромное время и устойчивая направленность селекции в длительной смене поколений. Причём вследствие случайных мутаций и рекомбинаций эта направленность может нарушаться. Что касается генетической модификации, осуществляемой методами генной инженерии, то она позволяет комбинировать генетические структуры по воле экспериментаторов, зачастую вопреки естественной эволюции.

Такая искусственная рекомбинация генов существ, принадлежащих к различным видам, классам и даже царствам имеет, конечно, неестественный характер, но если результаты оказываются жизнеспособными, они приобретают естественные селекционные преимущества, по крайней мере для человека. Возникает (пока ещё слабая) возможность созидания существ с заранее заданными свойствами, «перспективных монстров», по отношению к которым человек играет роль одновременно и создателя, и направленной эволюции.

Важно, что рекомбинации генов для создания этих существ вырабатываются вне многоклеточных организмов, а затем возвращаются в организмы в обновлённом, реконструированном, сконструированном виде. Создавая новые формы жизни, человек отнюдь не посягает на права каких-то высших существ в духе традиционных религий, ибо он и есть высшее существо в этом постоянно эволюционирующем Космосе. По своей природе человек и есть не что иное, как творец, он есть эволюция, познавшая саму себя и творящая мир вокруг себя.

Плохо во всём этом не то, что человек посягает на роль творца, а то, что он пока ещё слишком несовершенен как творец, слишком слаб и в то же время самонадеян, так что может навредить сам себе, сам не понимая и не ведая, что творит. Но страх, как говорили древние римляне – плохой учитель, и через все проблемы и опасности нужно пройти, зная, что остановка ещё опаснее, чем движение вперёд, и что создавая перспективных монстров нужно соблюдать максимальную осторожность.

Первые генетически модифицированные растения были получены в 1982 г. А уже к концу 80-х годов были созданы десятки растений с обновлённым генотипом. Создание трансгенных растений позволило осуществить немало чудес, достойных удивления и восхищения. Были выведены растения, устойчивые к болезням, заморозкам, засухам, гербицидам и вредителям сельскохозяйственных культур. И это ведь только начало.

Многие растения, получив в свои клетки гены, кодирующие белки оболочки вирусов, обрели надёжную защиту от десятков поражавших их ранее вирусных инфекций. Внедрение в клетки томатов, хлопчатника и картофеля бактериальных генов, вырабатывающих инсектициды, научило эти растения самостоятельно уничтожать насекомых-вредителей, включая и вездесущего колорадского жука. Эти инсектициды совершенно безвредны для человека.

Трансгенные помидоры очень хорошо растут на засоленных почвах, не боятся заморозков, не перезревают и не гниют при длительной транспортировке. Зёрна золотого риса насыщены бета-каротином, тогда как у белого риса все витамины содержатся в шелухе, которая несъедобна и удаляется при молотьбе.

Модифицированные пшеница, рис, кукуруза и даже табак вырабатывают целый ряд целебных белков, без которых уже не может обходиться современная медицина. При этом эти растения избавляются от заражения вирусными инфекциями и от риска загрязнения вирусами лечебных препаратов. Трансгенные бананы являются источником вакцин против вирусов холеры, гепатита В и диареи.

В настоящее время генетически модифицированы около пятидесяти видов растений, каждое из которых обладает полезными для человека, ранее неизвестными свойствами. К ним относятся яблони, сливы, виноград, бананы, помидоры, огурцы, баклажаны, капуста, пшеница, рожь, рис, соя и множество других съедобных растений.

Ведётся поиск создания трансгенных растений с повышенным содержанием витаминов, лекарственных растений, сочетающих целый ряд полезных свойств. Модифицированные свежие фрукты, которые люди будут есть всю зиму и весну, внесут весомый вклад в здоровый образ жизни и питания, в преодоление извечного зимне-весеннего авитаминоза, подрывающего силы людей в умеренном и холодном климате.

Возможность генетической модификации животных была доказана Дж. Гордоном с сотрудниками в 1980 г. Получение трансгенных животных оказалось значительно более сложным процессом, чем генетическая модификация растений. Необходимость модификации животных обусловлена прежде всего тем, что многие человеческие белки, в поступлении которых нуждаются страдающие недостаточностью их выработки люди, могут быть правильно синтезированы только в организмах млекопитающих.

Млекопитающие же обладают достаточно высокой продолжительностью жизни, это не дрозофилы, а значит, необходимы длительные периоды времени для опробования генных эффектов при смене поколений и при формировании трансгенных групп особей. Клетки же самого человека, которые могли бы стать наиболее высококачественными производителями человеческих белков, гораздо менее жизнеспособны при отделении от организма, чем клетки других млекопитающих.

Человеческие белки получают из молока и крови генетически модифицированных мышей, кроликов, овец, коз, свиней и коров. Экспериментаторы, занимающиеся генетической модификацией животных, столкнулись с затруднением, связанным с тем, что именно высшие животные, млекопитающие, плохо переносят появление в их организме некоторых белков и биопрепаратов, которые синтезируются внедрёнными в их геномы чужеродными генами.

Затруднение это, безусловно, имеет эволюционный характер и проистекает, по-видимому, из особенно тонкой и точной подстройки генетических структур высокоорганизованных животных под особенности развития своего вида. Это же затруднение может возникнуть и при попытках реализации мечтаний современных генетиков о генно-инженерном совершенствовании человеческого организма. Геноцентристский проект избавления человека от болезней без регулярных усилий по психофизическому самосовершенствованию самого человека по своему эволюционному содержанию своему утопичен. Эволюция жизни не совершается без усилий.