Книга Геном - Мэтт Ридли

Неизвестность является двигателем науки. Наука — это ненасытная печь, в которую ученые должны постоянно подбрасывать дрова из окружающего нас леса неизвестности. Открытое пространство, которое появляется на месте вырубки, мы называем расширяющейся областью знаний. Но чем шире открытое пространство вокруг нас, тем длиннее становится линия границы, отделяющей знания от неизвестности. Все больше областей неизвестного открывается нашему взору. До того времени когда был обнаружен геном, люди понятия не имели о том, что внутри каждой клетки находится документ длиной в 3 млрд «букв». Но после обнаружения генома возникло еще больше вопросов о том, как этот геном организован и каким образом в нем зашифрована информация о строении организма. Открытие каждого нового гена несет больше вопросов, чем ответов.

В этой главе мы узнаем об одной тайне природы, жизненно важной для человечества, о которой до недавнего времени мы ничего не знали. Настоящего ученого угнетают прописные истины учебников. Его влекут к себе вершины неизвестности, представшие перед нашим взором благодаря последним открытиям. Такая глыба неизвестности была обнаружена на хромосоме 20. Уже две Нобелевские премии присуждены только за то, что были очерчены границы неизвестного, но таинственная область все еще противостоит освоению учеными. Все великие тайны, пока они не стали знаниями, являются областью всевозможных спекуляций. Эта тайна не стала исключением и легла в основу больших политических страстей в 1996 году. Речь идет всего лишь о небольшом гене, названном PRP.

История началась с овец. В XVIII столетии сельское хозяйство Великобритании было революционизировано группой передовых целеустремленных предпринимателей, среди которых был Роберт Бэквелл (Robert Bakewell) из Лестершира (Leicestershire). Он обнаружил, что породы овец и крупного рогатого скота можно улучшить и закрепить положительные качества, если провести близкородственное скрещивание между отобранными передовыми особями и их собственными потомками. Методом имбридинга была выведена новая порода овец, отличающаяся быстрым ростом, повышенной жирностью мяса и длинной шерстью. Но возник неожиданный побочный эффект. Некоторые овцы суффолкской породы страдали странной формой психоза, который развивался постепенно у зрелых овец. Походка становилась шаткой и неуверенной, они подолгу в исступлении чесались об ограду, выглядели настороженными и отставали от отары. Вскоре больные овцы погибали. Эта неизлечимая болезнь, названная скрепи, становилась серьезной проблемой, поскольку в некоторых отарах погибала каждая десятая овца. Болезнь, которая изначально была выявлена только у суффолкской породы овец, скоро распространилась на другие породы в Англии, а затем в других частях света (российские фермеры называли эту болезнь «почесухой» — примеч. ред.). Причины заболевания оставались тайной. Не было признаков наследования болезни, но и явные возбудители также не были обнаружены. В 30-х годах прошлого столетия в Англии, после того как ветеринары опробовали новые схемы вакцинации от инфекционных заболеваний, вспыхнула эпидемия скрепи у овец. Вероятно, причиной эпидемии стало то, что некоторые вакцины готовили из мозга овец. Хотя биологический материал тщательно стерилизовался формалином, в нем сохранилось инфекционное начало. Факт эпидемии привел ученый мир к убеждению, что скрепи вызывается неизвестными микробами.

Но что это за микробы такие, которых не убивает формалин? На них также не действовали детергенты, кипячение и ультрафиолетовое облучение. Инфекционный агент проникал сквозь фильтры, через которые не могли пройти мельчайшие вирусы. Инфекция не вызывала иммунного ответа у заболевших животных, и от времени инфицирования до появления первых признаков заболевания проходил довольно долгий латентный период. (Латентный период существенно сокращался, если инфицирование производилось непосредственно в мозг животного.) Скрепи предстало перед миром ученых монолитом неизвестности, о который сломали свои копья несколько поколений дерзких исследователей. Позже аналогичные симптомы заболевания были обнаружены у норок в зверохозяйствах Америки, у диких лосей и чернохвостых оленей в национальном парке «Скалистые горы», но эти открытия еще больше запутали картину. Норки оказались устойчивыми к скрепи, когда их инфицировали экспериментально от больных овец. В 1962 году Джеймс Пэрри (James Parry) вернулся к генетической гипотезе. Он предположил, что скрепи может каким-то образом совмещать генетическую наследуемость и горизонтальную передачу от особи к особи. Например, известно много инфекционных болезней, чувствительность к которым определяется генетически. Один из классических примеров — холера, о чем мы говорили в главе 10. Но идея о том, что в качестве возбудителей инфекционного заболевания могут выступать сами гены, противоречила на тот момент всем генетическим аксиомам. Гипотеза Пэрри подверглась острой критике со стороны других ученых.

Примерно в это же время американский ученый Билл Хэдлоу (Bill Hadlow) при рассмотрении фотографий срезов головного мозга умерших от скрепи овец (фотографии хранились в Wellcome Museum of Medicine — Музей медицины в Лондоне) вдруг обнаружил, что они удивительно напоминают другие снимки, которые он уже видел. Скрепи оказалась гораздо ближе к болезням людей, чем предполагали ранее. Точно такое же поражение мозга наблюдалось у людей, умерших в Папуа Новая Гвинея от ужасной и загадочной болезни куру. От этого заболевания головного мозга умерло много людей, особенно женщин, в племени Форе. Заболевание начиналось с дрожи в ногах, которая постепенно переходила на все тело. Речь становилась неразборчивой, и больные время от времени разражались приступами беспричинного смеха. Примерно через год в результате серьезного органического поражения головного мозга больные умирали. В конце 1950-х годов куру стала одной из основных причин смертности женщин племени Форе, что привело почти к троекратному превышению численности мужчин в племени. Болезнь также поражала детей и, редко, взрослых мужчин.

Эта особенность инфекции породила догадку о связи заболевания с древними традициями племени. В 1957 году причина была найдена и описана в классических трудах двух докторов — Винсента Жигаса (Vincent Zigas) и Карлтона Гайдушека (Carleton Gajdusek). Когда умирал достойный человек, женщины племени выполняли сложный погребальный ритуал, в ходе которого тело умершего разрезалось на части и съедалось. Ритуальный погребальный каннибализм был запрещен законом. Неудивительно, что эта церемония проводилась тайно, и вовлеченные в нее люди не были склонны делиться подробностями с посторонними. Но Гайдушеку окольными путями удалось разговорить аборигенов о старых традициях прощания с почившими родственниками, сводившихся к формуле «катим на куким на кайкай» — разрезали, сварили и съели. Обычно женщины и дети съедали внутренние органы и мозг, а мужчинам доставались мышцы. Это немедленно предоставило вероятный ответ на многие вопросы: почему от куру страдали в основном женщины и дети, а также почему заболевание часто возникало в семьях ранее умершего от куру человека, включая не только кровных родственников, но и родню со стороны мужа или жены. Смертность от куру постепенно снижалась из года в год, после того как ритуальный каннибализм был запрещен законом и правительство усилило меры по соблюдению закона. Роберт Клитцман (Robert Klitzman) — студент Гайдушека — выявил три группы риска в племени, к которым относились люди, посетившие ритуальную церемонию еще в 1940–1950-х годах. Так, из пятнадцати участников церемонии погребения некой женщины Нено в 1954 году двенадцать человек впоследствии умерли от куру. Из числа трех остальных людей один умер в молодом возрасте по другой причине; другой женщине было разрешено только присутствовать на церемонии, поскольку она была второй женой мужчины, чьей женой была Нено; а третий сознался, что ему досталась только рука.