Ген. Очень личная история - Сиддхартха Мукерджи
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Если продолжить наше сопоставление генома с предложением, то получится, что Вентер решил найти обрывки слов – ст, шего и ген – в человеческом геноме. Он понимал, что таким способом может и не узнать содержание всего предложения, однако у него был шанс выудить из обломков достаточно данных, чтобы разобраться в ключевых элементах человеческих генов.
Уотсон пребывал в смятении. «Фрагментарная» стратегия Вентера была, без сомнений, быстрее и дешевле, но многие генетики считали ее неряшливой и неполноценной, так как она давала лишь отрывочную информацию о геноме[851]. Конфликт усилился из-за необычного события. Летом 1991 года, когда группа Вентера начала получать сиквенсы генных фрагментов, выделенных из мозга, бюро трансфера технологий НИЗ связалось с Вентером[852] по поводу патентования фрагментов новых генов. Уотсон увидел в этом обескураживающий диссонанс: получалось так, будто одна часть НИЗ теперь добивалась исключительных прав на ту же информацию, которую другая часть пыталась добыть и сделать общедоступной.
Но по какой такой логике гены – или в случае Вентера «активные» фрагменты генов – можно было патентовать? Помнится, в Стэнфорде Бойер и Коэн запатентовали метод рекомбинации частей ДНК для создания генетических химер. Genentech запатентовала процесс генно-инженерного получения белков, таких как инсулин, в бактериях. В 1984-м Amgen подала заявку[853] на патентную защиту синтеза с помощью рекомбинантной ДНК эритропоэтина – гормона, стимулирующего кроветворение. Но даже тот патент при внимательном прочтении включал схему наработки и выделения конкретного белка с конкретной функцией. Никто никогда не патентовал ген или любую другую часть генетической информации сами по себе. Разве ген человека не такая же часть тела, как нос или левая рука, и потому в принципе непатентуем? Или открытие новой генетической информации было настолько неординарным, что заслуживало права собственности и патентной защиты? Салстон, к примеру, категорически отвергал идею генных патентов. «Патенты (по крайней мере, как я считал)[854] придуманы для защиты изобретений, – писал он. – В обнаружении [генных фрагментов] не прослеживается никакого „изобретения“, так как же их можно патентовать?» Другой исследователь презрительно писал: «Это поспешный и грязный захват земель»[855].
Дискуссии вокруг генных патентов Вентера накалились еще сильнее из-за того, что фрагменты секвенировали беспорядочно, не привязывая никаких функций к большинству из попадавшихся генов. Поскольку подход Вентера часто приводил к обрывочному секвенированию генов, общий характер информации неминуемо искажался. Иногда фрагменты оказывались достаточно длинными, чтобы можно было вычислить функции гена, но чаще понять назначение обрывков было невозможно. «Могли бы вы запатентовать слона[856], описав его хвост? А как насчет патентования слона по описанию трех разрозненных частей его хвоста?» – аргументировал свою позицию Эрик Ландер. На слушании в Конгрессе, посвященном геномному проекту, Уотсон разразился негодованием, заявив, что «практически любая обезьяна» могла бы генерировать такие фрагменты. Английский генетик Уолтер Бодмер предупредил[857], что если американцы зарегистрируют патенты на вентеровские фрагменты генов, то британцы начнут конкурирующий патентный процесс. За какие-то недели геном будет полностью «балканизирован» – нарезан на тысячи колоний под американскими, британскими и немецкими флагами.
10 июня 1992 года, сытый по горло бесконечными препирательствами, Вентер покинул НИЗ и вплотную занялся организацией собственного частного института, ориентированного на секвенирование. Сначала он назвал его Институтом исследований генома (Institute for Genome Research), но остроумно подметил изъян в аббревиатуре, которая произносилась бы близко к IGoR, вызывая досадные ассоциации с косоглазым готическим персонажем фильмов о Франкенштейне. Вентер переименовал свое детище в Институт геномных исследований[858] (The Institute for Genomic Research, то есть TIGR) [859].
На страницах прессы – или как минимум научных статей – TIGR выглядел феноменально успешным. Вентер сотрудничал со светилами науки вроде Берта Фогельштейна и Кена Кинцлера в поисках новых генов, связанных с раком. Но что еще важнее, Вентер продолжал штурмовать технологические рубежи в секвенировании геномов. Он оказался не только исключительно чувствительным к критике, но и исключительно отзывчивым на нее: уже в 1993-м он расширил свои методические притязания до секвенирования целых генов и геномов. Работая с новым союзником, микробиологом[860] и нобелевским лауреатом Хамилтоном Смитом, Вентер решил секвенировать целый геном бактерии Haemophilus influenzae (гемофильной палочки), вызывающей у человека смертельные пневмонии.
Стратегия Вентера заключалась в расширении «фрагментарного» подхода, который он применял к работающим в мозге генам, – но с важным изменением. Теперь он собирался дробить бактериальный геном на миллионы частей, разрезая его во множестве случайных мест. Затем он должен был вразнобой секвенировать сотни тысяч из полученных фрагментов и, ориентируясь потом по перекрывающимся участкам, собрать все фрагменты в единый прочитанный геном. Возвращаясь к нашей аналогии с предложением, нужно было составить слово из следующих фрагментов: стру, укту, ура, трукт, тура. Компьютер мог бы, используя перекрывающиеся части, собрать слово целиком: структура.
Решение вопроса, таким образом, зависело от присутствия перекрывающихся последовательностей: если бы перекрытия не было или какой-то фрагмент выпал, собрать правильное слово не удалось бы. Но Вентер был уверен в том, что с помощью этого подхода сможет раздробить и пересобрать бо́льшую часть генома. Это была стратегия Шалтая-Болтая: вся королевская рать должна собрать пазл, воссоединив части разбитого целого. Эту технику чтения геномов, названную методом дробовика, Фредерик Сэнгер, изобретатель секвенирования, применил еще в 1980-х, но атака Вентера на геном Haemophilus стала самым амбициозным примером применения этого метода в его истории.
Вентер и Смит запустили проект по чтению генома гемофильной палочки зимой 1993 года. К июлю 1995-го они его завершили. «Перед публикацией финальной [статьи] нам понадобилось написать[861] 40 черновиков, – позже отмечал Вентер. – Мы знали, что статья станет исторической, и я настаивал на ее максимальном приближении к совершенству».
Это было чудо: генетик из Стэнфорда Люси Шапиро описывала, как сотрудники ее лаборатории не спали всю ночь, читая геном гемофильной палочки и «испытывая трепет от первого знакомства[862] с полным генетическим содержанием живого организма». Там были гены для производства энергии, гены для построения белков клеточной оболочки, гены для выработки прочих белков, для регуляции питания, для ускользания от иммунной системы… Сам Сэнгер написал Вентеру, обозначив эту работу «великолепной».
Пока Вентер секвенировал бактериальные геномы в TIGR, в проекте «Геном человека» происходили радикальные внутренние перемены. В 1993-м после
