Жизнь, которую мы создали. Как пятьдесят тысяч лет рукотворных инноваций усовершенствовали и преобразили природу - Бет Шапиро

белоногих оленьих мышей в Новой Англии и подавить популяции инвазионных грызунов в Аотеароа – Новой Зеландии. Эсвельт – энтузиаст технологии генных драйвов, однако он осознает, какими опасностями они чреваты. Кроме того, Эсвельт твердо уверен, что применение генных драйвов возможно лишь при соблюдении двух условий. Во-первых, жители тех мест, где предстоит применить генный драйв, должны понимать и приветствовать эту технологию и в полной мере осознавать, к каким последствиям она может привести. Во-вторых, должен быть способ отключить генный драйв. Ах да, есть еще и третье условие: Эсвельт настаивает, что каждый ученый, разрабатывающий генный драйв, должен, приступая к работе, оповестить о своих планах общественность, ибо даже первый шаг в разработке генного драйва ставит под угрозу не только будущее всего этого семейства технологий, но и доверие людей к науке. Хотя Эсвельт и уверен, что любой генный драйв можно остановить при помощи молекулярных инструментов, он признает, что если исключить из процесса принятия решений тех, кого это напрямую касается, нанесенный делу ущерб может оказаться непоправимым.

Ко всем этим критериям Эсвельт относится очень серьезно. Он убежден, что лишать жителей того или иного региона права голоса по вопросам, затрагивающим среду их обитания, не просто глупо и непрактично, но и аморально, поскольку именно им решать, что должно происходить там, где они живут. Его проект борьбы с болезнью Лайма Mice Against Ticks («Мыши против клещей») был вынесен на рассмотрение законодательных органов как «общественное начинание по профилактике клещевых инфекций через изменение общей среды обитания». Команда Mice Against Ticks сотрудничает с комитетами, в которые входят жители островов Мартас-Винъярд и Нантакет, чтобы решить, что именно включает в себя понятие «изменение общей среды обитания». Задача ученых ясна. Заболеваемость болезнью Лайма на островах очень высока, в той или иной форме ею переболели почти 40 % жителей Нантакета. Переносчики этой болезни – черноногие клещи, и люди заражаются через укус инфицированного клеща. Белоногие оленьи мыши тоже заражаются болезнью Лайма через укусы инфицированных клещей и служат главным источником повторного заражения клещей. Проект Mice Against Ticks, как ясно из названия, применяет мышей для борьбы с клещами. Однако в обществе так и нет согласия по поводу того, стоит ли ради этого выпускать на острова генно-модифицированных мышей.

В распоряжении проекта Mice Against Ticks есть несколько стратегий, и островитянам самим предстоит решить, какую из них выбрать. Например, можно ввести в геномы белоногих мышей антитела к болезни Лайма, и тогда у мышей появится иммунитет к этой болезни. Можно выпустить генно-инженерных мышей в естественную среду в надежде, что они победят в конкуренции с мышами, зараженными болезнью Лайма. А можно создать генный драйв, который быстро распространит антитела к болезни Лайма по всей популяции мышей на островах. Пока что местные жители больше склоняются к цисгенным, а не к трансгенным решениям, то есть предпочитают, чтобы любые участки ДНК, введенные в геном белоногих оленьих мышей, происходили только от белоногих оленьих мышей, причем желательно от местных белоногих оленьих мышей.

Популяции этих грызунов на островах Мартас-Ванъярд и Нантакет относительно изолированы от других мышей. А раз так, то, возможно, для распространения по всем популяциям иммунитета к болезни Лайма будет достаточно и цисгенного подхода, особенно если генно-модифицированные мыши окажутся более приспособленными, чем обычные. Однако для распространения иммунитета среди материковых мышей понадобится либо больше особей, либо более частые вливания, либо и то, и другое – а также, возможно, еще и дополнительная поддержка в виде генного драйва (с неизбежностью трансгенного, поскольку он содержит CRISPR).

В этом-то и загвоздка. Как быть, если жители материка захотят выпустить трансгенных белоногих оленьих мышей с генными драйвами в геномах, а островитяне будут против? Казалось бы, нет ничего проще, чем не пустить генно-модифицированных мышей через пролив, однако у человечества за много тысяч лет накопилась масса исторических примеров непреднамеренного развоза грызунов по всему миру. Собственно, именно из-за этого и возникли современные проблемы с инвазионными грызунами, которые можно решить при помощи генных драйвов. Если мышь с генным драйвом сумеет перебраться с материка на остров Мартас-Ванъярд, у нее не будет никаких препятствий к тому, чтобы спариваться с местными мышами, и резонно предположить, что ген иммунитета и соответствующий трансген CRISPR распространится и по островной популяции.

Вышеописанный сценарий плох уже тем, что не учитывает желания населения, однако некоторые защитники природы опасаются, что у генных драйвов будут и другие катастрофические последствия. На первых этапах обсуждения того, как к 2050 году избавиться от хищников в Аотеароа – Новой Зеландии, родилась идея применить генный драйв для ликвидации инвазионных видов, лишив их возможности размножаться. Однако в конце концов общественность решила, что не хочет применять генные драйвы. В частности, высказывалось вот какое опасение: а что будет, если животное с генным драйвом случайно окажется за пределами архипелага? Например, лисий кузу, аборигенный вид Австралии, стал в Аотеароа – Новой Зеландии одним из главных сельскохозяйственных вредителей и угрозой местной экосистеме и значится в списке инвазионных видов, которые хотелось бы устранить. Если ученые создадут лисьего кузу с генным драйвом бесплодия, они сумеют истребить их в этом ареале, что принесет огромную пользу местной фауне Аотеароа. Но стоит всего лишь одному такому животному попасть в Австралию, как драйв бесплодия начнет действовать и там, отчего аборигенный вид окажется на пути к вымиранию.

Я понимаю, что эти опасения имеют под собой основания, но уверена, что проблему случайного побега можно решить, наладив систему мониторинга. Если эта система обнаружит, что генный драйв бесплодия попал в Австралию, нужно будет выпустить в естественную среду генно-инженерных лисьих кузу с аллелями сопротивляемости этому генному драйву. Поскольку такие особи будут более приспособленными (способными размножаться), они справятся с беглым генным драйвом быстро и эффективно. Но чтобы хорошенько продумать проверку на безопасность, австралийские ученые должны будут заранее разработать методы мониторинга и создать хороший «противодрайв» – на всякий случай. Это вполне осуществимо, однако приведенный пример показывает, насколько необходимо, чтобы рабочие группы, проектирующие системы генных драйвов, заблаговременно и открыто обсуждали свои идеи со всеми, кого это может коснуться.

Поскольку мы движемся в сторону общества, где применяются технологии генных драйвов, нам придется учитывать, что соседствующие друг с другом сообщества и государства будут нередко принимать разные решения по поводу того, стоит ли выпускать в дикую природу генно-инженерные организмы. Придется учитывать, что отдельные виды будет трудно удержать в границах областей и государств, особенно если там нет физических препятствий. Учитывать, что мы можем ошибиться и плохо оценить экологические последствия – или даже попросту передумать. Кроме того,