Взломавшая код. Дженнифер Даудна, редактирование генома и будущее человечества - Уолтер Айзексон

Заскучав в провинциальной школе, Черч вскоре стал досаждать родителям, и особенно отчиму, который сначала его баловал. “Он решил, что меня лучше отослать куда подальше, – говорит Черч, – и мама ухватилась за эту возможность, ведь он готов был оплатить мое обучение в частной школе”. Черча отправили в Академию Филлипса в Андовере (штат Массачусетс), старейший пансион в Америке. Чудесные лужайки среди георгианских зданий почти не уступали болотам его детства. Черч освоил программирование и получил высший балл по всем дисциплинам, связанным с химией, после чего ему вручили ключ от химической лаборатории, чтобы он мог проводить самостоятельные исследования. Он добился множества успехов – например, вырастил огромные мухоловки, поливая их водой, приправленной гормонами.

Он поступил в Университет Дьюка, где за два года получил два диплома бакалавра, после чего сразу пошел в аспирантуру. Тут он оступился. Он так увлекся лабораторными исследованиями своего научного руководителя, который в том числе с помощью кристаллографии изучал трехмерную структуру различных молекул РНК, что перестал ходить на занятия. Завалив два экзамена, он получил от декана письмо, в котором ему холодно сообщили: “Вы более не рассматриваетесь в качестве кандидата на получение степени доктора философии на кафедре биохимии Университета Дьюка”. Черч сохранил письмо, которым гордится не меньше, чем другие гордятся своими дипломами.

К тому времени он успел выступить соавтором пяти значимых статей и смог пробиться в Гарвардскую медицинскую школу. “Понятия не имею, почему меня приняли в Гарвард, после того как я вылетел из Дьюка, – говорит он в рассказе о себе. – Обычно бывает наоборот”[166]. Там он вместе с нобелевским лауреатом Уолтером Гилбертом разрабатывал методы секвенирования ДНК и присутствовал на состоявшемся в 1984 году и организованном Министерством энергетики семинаре, где было принято решение о запуске проекта “Геном человека”. Но, предвосхитив их будущие споры, он столкнулся с Эриком Лэндером, который отказался признавать предложенный Черчем метод для упрощения задач секвенирования посредством клональной амплификации ДНК.

Черч превратился в эксцентричную знаменитость в 2008 году, когда журналист The New York Times Николас Уэйд, пишущий о науке, взял у него интервью о возможности применения его инструментов генной инженерии для возрождения вымершего шерстистого мамонта из шерсти, найденной во льдах Арктики. Неудивительно, что Черчу понравилась эта озорная идея, в которой слышны отголоски его экспериментов с головастиками и гормонами. Черч стал лицом текущего эксперимента, в рамках которого ученые пытаются взять клетку кожи современного слона, перевести ее в зачаточное состояние и затем изменить геном слона таким образом, чтобы он совпал с секвенированным геномом шерстистого мамонта[167].

Когда в конце 1980-х годов Дженнифер Даудна училась в аспирантуре Гарварда, она обожала нетрадиционный подход и склад ума Черча. “Он недавно стал профессором, был высоким и долговязым, уже обзавелся окладистой бородой и казался истинным оригиналом, – говорит она. – Он нисколько не боялся отличаться от других, и мне это нравилось”. Черч вспоминает, что Даудна произвела на него впечатление своим профессионализмом. “Она работала безупречно, особенно при изучении структуры РНК, – отмечает он. – Тогда, кроме нас, она мало кого интересовала”.

На протяжении 1980-х годов Черч разрабатывал новые методы секвенирования генома. Он не только успешно занимался исследовательской работой, но также основывал компании для коммерциализации трудов своей лаборатории. Позже он переключился на создание новых инструментов для редактирования генома. Когда в июне 2012 года в онлайн-версии журнала Science была опубликована статья Даудны и Шарпантье с описанием CRISPR-Cas9, Черч решил попробовать обеспечить работу системы в организме человека.

Из вежливости он послал ученым электронное письмо. “Я был готов к сотрудничеству и хотел выяснить, кто работает в этой сфере, и узнать, не будут ли они возражать, если я займусь тем же самым”, – вспоминает он. Привыкший рано вставать, он отправил письмо в начале пятого утра:

Дженнифер и Эмманюэль!

Спешу сообщить, что ваша статья о CRISPR в журнале Science весьма полезна и интересна.

Моя группа пытается применить некоторые извлеченные вами уроки для генной инженерии в стволовых клетках человека. Уверен, вы уже получили подобные хвалебные отзывы из других лабораторий.

Предлагаю оставаться на связи.

С наилучшими пожеланиями,

Джордж

Позже в тот же день Даудна ответила на письмо:

Здравствуйте, Джордж!

Спасибо за письмо. Нам будет весьма интересно узнать о том, как продвигаются ваши эксперименты. Сейчас Cas9 действительно в центре внимания – мы надеемся, что он окажется полезен для редактирования генома и регуляции экспрессии в различных типах клеток.

Всего наилучшего,

Дженнифер

После этого они несколько раз созванивались по телефону, и Даудна сказала Черчу, что тоже пытается обеспечить работу CRISPR в клетках человека. Этот эпизод показывает, как Черч привык заниматься наукой: склонный к работе в группе, он предпочитает сотрудничество и открытость, отвергая скрытность и соперничество. “Таков Джордж, – говорит Даудна. – Он просто неспособен на вероломство”. Чтобы человек доверял тебе, лучше всего доверять ему. Даудна осмотрительна, но с Черчем она всегда была открыта.

Черчу не пришло в голову связаться лишь с одним человеком – Фэном Чжаном. Он говорит, что просто не знал о работе своего бывшего аспиранта над CRISPR. “Если бы я знал, что Фэн над этим работает, я бы спросил его об этом, – говорит Черч. – Однако он утаил, что вдруг переключился на CRISPR”[168].

Глава 24. Чжан берется за CRISPR

В режиме секретности

Завершив постдокторское исследование в лаборатории Черча в Гарвардской медицинской школе в Бостоне, Чжан перебрался на другой берег реки Чарльз в Институт Брода в Кембридже. Разместившийся в современных лабораторных зданиях на краю кампуса MIT Институт Брода был основан в 2004 году неукротимым Эриком Лэндером, который получил финансирование (в конечном счете в размере 800 миллионов долларов) от Элая и Эдит Брод. Его миссия состояла в том, чтобы совершенствовать методики лечения болезней на основе знаний, полученных в ходе реализации проекта “Геном человека”, где Лэндер был ведущим специалистом по секвенированию генома.

Лэндер, математик, ставший биологом, задумал Институт Брода как место, где разные дисциплины будут работать вместе. Для этого необходимо было построить институт нового типа, где ведутся исследования по биологии, химии, математике, информатике, инженерным наукам и медицине. Лэндер также справился с более сложной задачей: он наладил сотрудничество MIT и Гарварда. К 2020 году в сообщество Института Брода вошло более трех тысяч ученых и инженеров. Он процветает, поскольку Лэндер – жизнерадостный и невероятно приверженный